Keepalived+Redis高可用部署

1   Redis简介及安装

Redis是一个开源，先进的key-value存储，并用于构建高性能，可扩展的Web应用程序的完美解决方案。

Redis从它的许多竞争继承来的三个主要特点：

Redis数据库完全在内存中，使用磁盘仅用于持久性。

相比许多键值数据存储，Redis拥有一套较为丰富的数据类型。

Redis可以将数据复制到任意数量的从服务器。

1.1 REDIS优势

异常快速：Redis的速度非常快，每秒能执行约11万集合，每秒约81000+条记录。

支持丰富的数据类型：Redis支持最大多数开发人员已经知道像列表，集合，有序集合，散列数据类型。这使得它非常容易解决各种各样的问题，因为我们知道哪些问题是可以处理通过它的数据类型更好。

操作都是原子性：所有Redis操作是原子的，这保证了如果两个客户端同时访问的Redis服务器将获得更新后的值。

多功能实用工具：Redis是一个多实用的工具，可以在多个用例如缓存，消息，队列使用(Redis原生支持发布/订阅)，任何短暂的数据，应用程序，如Web应用程序会话，网页命中计数等。

1.2 REDIS安装

在redis官网下载最新的源码包

http://download.redis.io/releases/redis-2.8.3.tar.gz

1. 解压

# tar xzf redis-3.0.0.tar.gz

1. 拷贝目录

# mv redis-3.0.0 /usr/local/redis

1. 进入目录

# cd /usr/local/redis

1. 编译

# make && make install

1. 查看命令运行结果，如果是0则是成功

# echo $?

1.3 REDIS启动

# redis-server

第一次启动时可能会有提示的warning信息；可以忽略，但最好是按照提示的处理办法修改。

1.4 REDIS客户端启动

# redis-cli

1.5 验证客户端操作

# redis> set iom dtsoft

OK

# redis> get iom

“dtsoft”

2   主从自动切换原理

2.1 场景描述

假设有两台服务器A，B，A为主节点，B为从节点，每台上都装有keepalived和redis，并且已为keepalived分配一个VIP，下面分两种情况讨论：

B-redis挂掉

VIP仍为A服务器占用，用户读写不受任何影响，B-keepalived检测到B-redis挂掉后自动关掉本身服务(其实也可以不关掉keepalived服务，此处是为了尽量保持和A-keepalived相同的配置)；问题修复后，以从机配置文件启动B-redis，启动B-keepalived， A、B两节点回到初始状态。

A-redis挂掉

A-keepalived检测到A-redis挂掉后自动关掉本身服务，VIP被B服务器占用，B-redis设置为主节点；问题修复后，A-redis以从机配置文件重启并自动同步B-redis数据，同步完成后开启A-keepalived, VIP重回A 服务器，A-redis设置成主节点， B-redis设置为A-redis的从节点，A、B两节点回到初始状态

2.1 切换要求

1. A,B上的keepalived要能在本服务器上的redis挂掉后关掉本身服务。
2. 不论A-redis还是B-redis，都是以从机配置文件重启（第一次安装，或两个服务都宕掉重启等特殊情况例外）；
3. A-reids必须在同步完成后才能开启keepalived；
4. A-redis必须在本服务器获得VIP后，设置为主节点；
5. 丢失VIP的服务器要将本机上的redis置为从节点（如果redis还没挂）。

1，4，5可以用keepalived的配置脚本解决，2，3可以自己编写主从启动脚本控制。

3   keepalived配置

3.1 A-keepalived配置

红字为手工加的备注，原文件里没有。

vi /etc/keepalived/keepalived.cnf文件

global_defs {

router_id LVS_MASTER

}

vrrp_script monitor_redis {

script “/etc/keepalived/script/redis_monitor.sh” –检查redis服务状态脚本；

interval 3

}

vrrp_instance VI_1 {

state MASTER

interface eth0

virtual_router_id 51

priority 100

advert_int 1

authentication {

auth_type PASS

auth_pass 1111

}

track_script {

monitor_redis      –检查redis服务状态脚本；

}

virtual_ipaddress {

192.168.10.251     #virtual server

}

notify_backup /etc/keepalived/script/redis_backup.sh –keepalived变为从节点（丢失VIP）后执行的脚本

notify_master /etc/keepalived/script/redis_master.sh — keepalived变为主节点（获得VIP）后执行的脚本

}

3.2 B-keepalived配置

vi /etc/keepalived/keepalived.cnf文件

global_defs {

router_id LVS_BACKUP

}

vrrp_script monitor_redis {

script “/etc/keepalived/script/redis_monitor.sh” –检查redis服务状态脚本；

interval 3

}

vrrp_instance VI_1 {

state BACKUP

interface eth0

virtual_router_id 51

priority 99

advert_int 1

authentication {

auth_type PASS

auth_pass 1111

}

track_script {

monitor_redis      –检查redis服务状态脚本；

}

virtual_ipaddress {

192.168.10.251     #virtual server

}

notify_backup /etc/keepalived/script/redis_backup.sh –keepalived变为从节点（丢失VIP）后执行的脚本

notify_master /etc/keepalived/script/redis_master.sh — keepalived变为主节点（获得VIP）后执行的脚本

}

4   REDIS配置

我们是根据keepalived自动切换VIP的原理来实现redis主从切换，每次切换，主从角色都会调换，因此两台两台机子上都要编写主从配置文件。

4.1 编辑主节点配置文件

# vim redis.conf

daemonize yes                    –进程后台启动

logfile /usr/local/redis/redis.log       –日志文件

syslog-enabled no                –日志不写进系统日志

dir /usr/local/redis/data      –数据文件存放

requirepass system                      –认证密码

slave-server-stale-data no               –同步未完成从机不能接收除slaveof和info之外的命令，相当重要

4.2 编辑从节点配置文件

# vim redis_slave.conf

daemonize yes

logfile /usr/local/redis/redis.log

syslog-enabled no

dir /usr/local/redis/data

slaveof 192.168.10.3 6379           –主服务器的IP（两台机器不同）地址和端口

masterauth system                       –主服务器上的认证密码

slave-server-stale-data no               –同步未完成从机不能接收除slaveof和info之外的命令，相当重要

5   编写脚本

5.1 A服务器redis启动脚本：

#!/bin/bash

export CONFIGPATH=/usr/local/redis/redis_slave.conf

export REDISPATH=/usr/local/redis/src

export REDISPASS=system

export result=123

export RESULT=0

export VIP=192.168.10.251

export SLAVEIP=192.168.10.3

killall -9 redis-server

#scp $REDISPATH/flag xf7023@$SLAVEIP:$REDISPATH

echo “start redis-server with $CONFIGPATH”

nohup $REDISPATH/redis-server $CONFIGPATH  2>nohup.out

until [ “$result” = “$RESULT” ]

do

export RESULT=`redis-cli -a $REDISPASS<<EOF

get iom

EOF`

echo “RESULT=$RESULT,SYNC…, wait 10s…”

sleep 10

done

killall -9 keepalived

sleep 5

echo “start keepalived”

service keepalived start

sleep 10

echo “VIP get?”

ip a|sed -n ‘/inet addr/p’|grep $VIP

#until [ “$?” = “0” ]

#do

#ip a|sed -n ‘/inet/p’|grep $VIP

#done

if [ “$?” == “0” ];then

echo $(ip a)

fi

echo “set slaveof master”

redis-cli -a $REDISPASS <<EOF

slaveof no one

EOF

exit 0

5.2 redis_monitor.sh

#/bin/bash

export LOGFILE=/etc/keepalived/log/alive_state.log

export ALIVE=$(/usr/local/redis/src/redis-cli -a system PING)

echo “ALIVE=$ALIVE” >>$LOGFILE

if [ “$ALIVE” = “PONG” ]; then

echo $ALIVE

exit 0

else

echo “killall -9 keepalived”>>$LOGFILE

echo $ALIVE

killall -9 keepalived

exit 1

fi

5.3 redis_master.sh

#!/bin/bash

export REDISPATH=/usr/local/redis/src

export REDISPASS=system

export LOGFILE=”/etc/keepalived/log/alive_state.log”

date >> $LOGFILE

echo “set master ” >> $LOGFILE

echo “run slaveof no one cmd …”

$REDISPATH/redis-cli -a $REDISPASS slaveof no one

5.4 redis_backup.sh

#!/bin/bash

export REDISPATH=/usr/local/redis/src

export REDISPASS=system

export REDISMASTER=”192.168.10.3 6379″   –redis主节点地址，A,B两服务器不同，注意区别

export LOGFILE=”/etc/keepalived/log/alive_state.log”

date >> $LOGFILE

echo “set back up ” >> $LOGFILE

echo “MASTER:$REDISMASTER”>>$LOGFILE

echo “run slaveof cmd …”

$REDISPATH/redis-cli -a $REDISPASS slaveof $REDISMASTER

6   系统测试

6.1.1   测试环境

VIP：192.168.10.251

A机器IP：192.168.10.2

B机器IP：192.168.10.2

客户机IP：192.168.10.1

6.1.2   测试过程

A机器启动redis和keepalived

# redis-server redis.conf

# service keepalived start

B机器启动redis和keepalived

# redis-server redis_slave.conf

# service keepalived start

测试客户机与A,B集群连接

客户机运行redis客户端：

# redis-cli –h 192.168.10.251 –p 6379

redis:6379> auth system –第一次需要输入密码

OK

客户机上做些写（增，删，改）操作，看A-redis和B-redis是否数据同步。

测试A-redis（主节点）挂掉后客户机业务

关掉redis主机，查看A-keepalived是否自动停止

# ps –ef|grep keep

B机器是否获得VIP

# ip a

B-redis是否变为主机状态

# info

客户机上做些写（增，删，改）操作，看B-redis是否数据同步。

测试A-redis重启后客户机业务

用命令脚本启动A-redis主机

# sh ./script/redis_start.sh

查看A-redis是否将B-redis数据同步完全，分别在A,B redis运行

# keys * 看数量是否相等

查看A机器是否或得VIP

# ip a

查看A-redis是否变为主节点（keepalived获得VIP会执行命令，将A-redis变为主节点），登陆A-redis，运行命令

# info

查看B-redis是否变为从节点（keepalived丢失VIP会执行命令，将B-redis变为从节点），登陆B-redis，运行命令

# info

客户机连接redis客户端，测试业务是否正常

# redis-cli –h 192.168.10.251 –p 6379

6.1.3   测试注意

• redis节点不能开启从节点只读模式，也就是slave-read-only要设置为 no。
• 如果AB服务器keepalived都挂掉，VIP有可能长久固定在某个上面。
• keepalived的配置文件里的脚本要注意执行权限，配置文件格式要完全正确，否则可能会无法绑定VIP。
• A,B服务器各脚本里的变量要注意区别，尤其是IP。
• A-redis挂掉后启动要用启动脚本，B-redis不需要。