Docker Redis集群使用指南

一、為什麼要使用Redis集群

Redis是一種高性能的key-value數據存儲系統，它常用於緩存和消息傳遞，但是單個Redis節點的容量限制和高可用性問題是業務擴展時的瓶頸。因此使用Redis集群是一種有效的解決方案。

二、Docker安裝Redis集群

在使用Docker安裝Redis集群之前，我們需要先了解Docker技術和Redis鏡像的相關知識。

1、Docker技術

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

這個命令會從Docker Hub鏡像服務器上下載最新版本的Redis鏡像文件，並在本地掛載啟動為一個容器實例，Container ID為57e60a76384a，監聽6379端口。

2、Redis鏡像

我們可以使用Redis的官方鏡像，提供了多個不同版本的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集群分為兩個層次，第一層是Redis主從複製，第二層是Redis Cluster(集群)。

1、Redis主從複製

Redis使用主從複製的方式實現了數據的高可用，這種方式下，主節點是唯一可寫的節點，而從節點只是一份數據的備份。主節點將寫入的數據同步到從節點，如果主節點宕機，從節點中的某一個將被宣布為主節點，繼續提供寫服務。

2、Redis Cluster(集群)

Redis Cluster(集群)可以自動將多個Redis節點組成一個分佈式集群，實現數據自動分片和負載均衡，並在節點出現故障時自動進行故障轉移。Redis Cluster採用的是Sharding技術，即把數據分割成多個分片，分佈在不同的節點上。

四、使用Docker Compose構建Redis集群

Docker Compose是一個工具，用來定義和運行多個容器的Docker應用程序，非常適合用於Docker Redis集群的搭建。

1、代碼示例：

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、代碼說明：

上面的代碼定義了三個Redis服務實例，鏡像為redis:alpine，映射了6379和16379端口，配置了三個容器級別的網絡地址，並將實例的數據卷掛載到了本地磁盤。這裡使用了Docker Compose內置的網絡插件，將三個Redis實例組成了一個Bridge網絡。

五、Redis Cluster配置文件示例

Redis Cluster需要使用一個配置文件來啟動，以下代碼是一個默認的配置文件：

# cluster-enabled 表示是否開啟集群模式
cluster-enabled yes

# cluster-config-file 表示集群配置文件的位置，文件絕對路徑
cluster-config-file nodes.conf

# cluster-node-timeout 表示節點超時時間，單位毫秒
cluster-node-timeout 15000

# appendonly 表示每當對Redis進行修改時，是否將修改操作追加到持久化文件AOF的尾部
appendonly yes

# 集群監聽地址、端口和節點ID
cluster-announce-ip 
cluster-announce-port 
cluster-announce-bus-port 1

# appendfsync 表示當持久化文件AOF需要進行同步刷盤時的處理方式；always表示每次寫操作後都會刷入磁盤
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集群的測試

我們可以使用以下命令來測試Redis集群的高可用性，當一台Redis節點掛掉時，另一台節點可以順利接替它的位置。

docker ps
docker kill   //殺掉一個redux節點
docker exec -it  redis-cli -p 6379
cluster nodes

八、結語

Redis集群是一種解決單個Redis節點容量限制和高可用性問題的有效手段，而使用Docker Compose構建Redis集群會使Redis集群的部署和維護更加便捷。我們應當結合實際需求，選擇最合適的方式來構建Redis集群，為應用程序提供更加高效的數據存儲和服務支持。