Docker Redis集群使用指南

一、为什么要使用Redis集群

Redis是一种高性能的key-value数据存储系统，它常用于缓存和消息传递，但是单个Redis节点的容量限制和高可用性问题是业务扩展时的瓶颈。因此使用Redis集群是一种有效的解决方案。

二、Docker安装Redis集群

在使用Docker安装Redis集群之前，我们需要先了解Docker技术和Redis镜像的相关知识。

1、Docker技术

docker pull redis
docker run -p 6379:6379 --name redis -d redis:latest redis-server

这个命令会从Docker Hub镜像服务器上下载最新版本的Redis镜像文件，并在本地挂载启动为一个容器实例，Container ID为57e60a76384a，监听6379端口。

2、Redis镜像

我们可以使用Redis的官方镜像，提供了多个不同版本的Redis。

docker pull redis:6.2-alpine3.14
docker run -itd --name redis -p 6379:6379 redis:6.2-alpine3.14 redis-server

三、Redis集群概述

Redis集群分为两个层次，第一层是Redis主从复制，第二层是Redis Cluster(集群)。

1、Redis主从复制

Redis使用主从复制的方式实现了数据的高可用，这种方式下，主节点是唯一可写的节点，而从节点只是一份数据的备份。主节点将写入的数据同步到从节点，如果主节点宕机，从节点中的某一个将被宣布为主节点，继续提供写服务。

2、Redis Cluster(集群)

Redis Cluster(集群)可以自动将多个Redis节点组成一个分布式集群，实现数据自动分片和负载均衡，并在节点出现故障时自动进行故障转移。Redis Cluster采用的是Sharding技术，即把数据分割成多个分片，分布在不同的节点上。

四、使用Docker Compose构建Redis集群

Docker Compose是一个工具，用来定义和运行多个容器的Docker应用程序，非常适合用于Docker Redis集群的搭建。

1、代码示例：

version: '3'
services:
  redis-1:
    image: redis:alpine
    command: redis-server --port 6379 --cluster-enabled yes --cluster-node-timeout 5000 --appendonly yes
    ports:
      - 6380:6379
      - 16380:16379
    volumes:
      - ./conf/redis-1.conf:/usr/local/etc/redis/redis.conf
      - ./data/redis-1:/data
    networks:
      cluster:
        ipv4_address: 172.28.0.2
  redis-2:
    image: redis:alpine
    command: redis-server --port 6379 --cluster-enabled yes --cluster-node-timeout 5000 --appendonly yes
    ports:
      - 6381:6379
      - 16381:16379
    volumes:
      - ./conf/redis-2.conf:/usr/local/etc/redis/redis.conf
      - ./data/redis-2:/data
    networks:
      cluster:
        ipv4_address: 172.28.0.3
  redis-3:
    image: redis:alpine
    command: redis-server --port 6379 --cluster-enabled yes --cluster-node-timeout 5000 --appendonly yes
    ports:
      - 6382:6379
      - 16382:16379
    volumes:
      - ./conf/redis-3.conf:/usr/local/etc/redis/redis.conf
      - ./data/redis-3:/data
    networks:
      cluster:
        ipv4_address: 172.28.0.4

networks:
  cluster:
    driver: bridge
    ipam:
      driver: default
      config:
        - subnet: 172.28.0.0/16

2、代码说明：

上面的代码定义了三个Redis服务实例，镜像为redis:alpine，映射了6379和16379端口，配置了三个容器级别的网络地址，并将实例的数据卷挂载到了本地磁盘。这里使用了Docker Compose内置的网络插件，将三个Redis实例组成了一个Bridge网络。

五、Redis Cluster配置文件示例

Redis Cluster需要使用一个配置文件来启动，以下代码是一个默认的配置文件：

# cluster-enabled 表示是否开启集群模式
cluster-enabled yes

# cluster-config-file 表示集群配置文件的位置，文件绝对路径
cluster-config-file nodes.conf

# cluster-node-timeout 表示节点超时时间，单位毫秒
cluster-node-timeout 15000

# appendonly 表示每当对Redis进行修改时，是否将修改操作追加到持久化文件AOF的尾部
appendonly yes

# 集群监听地址、端口和节点ID
cluster-announce-ip 
cluster-announce-port 
cluster-announce-bus-port 1

# appendfsync 表示当持久化文件AOF需要进行同步刷盘时的处理方式；always表示每次写操作后都会刷入磁盘
appendfsync always

六、Redis Cluster的操作命令

以下是Redis Cluster的操作命令：

redis-cli -c
cluster meet  
cluster addslots  
cluster nodes
cluster info

七、Redis集群的测试

我们可以使用以下命令来测试Redis集群的高可用性，当一台Redis节点挂掉时，另一台节点可以顺利接替它的位置。

docker ps
docker kill   //杀掉一个redux节点
docker exec -it  redis-cli -p 6379
cluster nodes

八、结语

Redis集群是一种解决单个Redis节点容量限制和高可用性问题的有效手段，而使用Docker Compose构建Redis集群会使Redis集群的部署和维护更加便捷。我们应当结合实际需求，选择最合适的方式来构建Redis集群，为应用程序提供更加高效的数据存储和服务支持。