Redis高可用架构(1)—Keepalive+VIP

最近整理一下Redis高可用架构的文档,也准备分享出来,虽然这些架构也不是很复杂。
Redis的高可用方案目前主要尝试过5种方式,其中2种方式已经在线上使用。

1)Redis Master-Slave + Keepalive + VIP。
这是很经典的db架构,也可以用与mysql的主从切换。
基本原理是:Keepalive通过脚本检测master的存活,然后通过漂移VIP(Virtual IP)完成主从切换。

2)Redis Master-Slave + DNS Service + Sentinel。
基本原理是Sentinel集群进行Redis的存活检测和Redis M-S状态切换。
完成切换之后,sentinel调用notification-script参数制定的配置文件,通知DNS Server更改DNS配置,master dns解析执行新的master。

3)Redis Master-Slave + Configure Center(Zookeeper) + Sentinel.
基本原理和第三种方案相似,只是notification-script通知的是配置中心完成redis连接配置的修改,比如Zookeeper实现的配置中心。

4)Redis Master-Slave + Sentinel + Twemproxy + Lvs.
这种方案层次比较多,sentinel通知twemproxy进行redis m-s的配置更改。

5)Redis Cluster,目前redis3.0接近发布stable版本了。

1、基本架构图
kkkkk

2、基本构建与原理
1)Keepalive + VIP : 在redis master-slave上部署keepalived、redis instance存活检测脚本、以及告警通知脚本。
2)当redis master失效的时候,VIP从master上漂移到slave上,完成m-s角色和配置更改。
3)客户端连接redis的参数中host设置的是VIP,整个切换过程对客户端透明。

3、优缺点与适用场景。
优点:实现简单,成本低。
缺点:整个集群的最大吞吐量受限于redis单实例的处理能力,除非一个应用使用多套这种Keepalive+VIP方案。
因而扩展能力较差,而且不适合目前单机部署多个redis实例的部署场景,而我们的一个物理机上至少部署8个redis实例。
目前我们DBA已经否定了这种架构,不再支持部署这种集群。
适合场景:并发请求不是很高的应用。

4、Keepalive配置和检测脚本
下面keepalive的简单配置、检测和通知脚本。
1)keepalive.conf
master和slave使用相同的配置脚本,其中要注意的地方state的配置都是backup状态,而且都是非抢占方式nopreempt。

vrrp_script chk_redis {
        script "/etc/keepalived/redis_check.sh"  
        interval 2                                      
} 

vrrp_instance VI_1 { 
        state BACKUP                                 
        interface bond0                             
        virtual_router_id 51 
        priority 100                      
        nopreempt

        authentication { 
                     auth_type PASS 
                     auth_pass redis     
        } 
        track_script { 
                chk_redis               
        } 
        virtual_ipaddress {
             10.203.31.216         
        }

        notify_master  "/etc/keepalived/notify.sh master" 
        notify_backup  "/etc/keepalived/notify.sh backup" 
}

2)redis_check.sh,redis实例存活检测脚本。
当master检测到redis处于failed状态,将会释放VIP,slave机器将会获取VIP。

#!/bin/bash
REDIS_BIN='/apps/svr/redis/bin'
REDIS_MASTER_HOST='127.0.0.1'
REDIS_MASTER_PORT=6379

ALIVE=`$REDIS_BIN/redis-cli -h $REDIS_MASTER_HOST -p $REDIS_MASTER_PORT  PING`

if [ "$ALIVE" == "PONG" ]; then
  echo $ALIVE
  exit 0 
else
  echo $ALIVE
  exit 1 
fi

3)master-slave状态切换通知脚本,包括推送告警短信。
notify.sh

#!/bin/bash
REDIS_BIN='/apps/svr/redis/bin'
MASTER_IP='192.168.0.216' # virtual ip
MASTER_PORT=6379

status=$1
echo $status

if [ "$status" = "master" ]
then
   # promoting slave to master
   echo " config set slave-read-only no " | $REDIS_BIN/redis-cli -h 127.0.0.1 -p  $MASTER_PORT 
   echo " slaveof no one "                | $REDIS_BIN/redis-cli -h 127.0.0.1 -p  $MASTER_PORT 
   echo " config rewrite "                | $REDIS_BIN/redis-cli -h 127.0.0.1 -p  $MASTER_PORT 
   # pushing simple message to mobile or email

elif [ "$status" = "backup" ]
then
   # degrading master to slave
   echo "config set slave-read-only yes " | $REDIS_BIN/redis-cli -h 127.0.0.1 -p  $MASTER_PORT 
   echo "slaveof $MASTER_IP $MASTER_PORT" | $REDIS_BIN/redis-cli -h 127.0.0.1 -p  $MASTER_PORT 
   echo " config rewrite "                | $REDIS_BIN/redis-cli -h 127.0.0.1 -p  $MASTER_PORT 

   # pushing simple message to mobile or email
fi

exit 0
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