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郑云飞
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用 docker 构建分布式 Redis 集群

 
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【编者的话】本文介绍了如何使用Docker搭建Redis集群，很多读者都在问Docker能带来哪些实质性的好处，我想本文就是一个很好的例子。不使用Docker你也可以搭建Redis集群，那使用Docker后会有怎么样的优势了？我想可以用两个词总结：快速和复用。

 

我们经常会遇到这样一个问题：当我们想进行一个完整的测试的时候，往往缺少硬件或者其它资源。为了满足需求，我可能需要三台服务，或者说三个虚拟机。但是我发现我们没有时间来创建它们，并且如果要物理机的话我们也没有那么多资源。这也是为什么我对Docker如此感兴趣，因为它可以解决我的问题。

我想在Ubuntu上创建三个运行Redis的Docker容器，并把它们连接起来，然后我就可以自由的在测试和开发过程中水平的扩展了， 接下来我就给你们展示我是怎么做的，以及这样做的优势。

1. 下载和配置基础镜像

我使用的是非常优秀的phusion镜像作为基础镜像，它增加了很多Docker忽略的特性， 比如按序启动服务等等， 关于这个镜像的更多信息，可以点击这里了解。

首先，让我们使用Docker来pullphusion镜像（译者注：建议使用高版本的Docker下载，低版本会有问题）。

 

docker pull phusion/baseimage

 下载完成之后， 你可以通过docker images命令看到最新下载的镜像。

 

 

docker images
REPOSITORY                                                        TAG                 IMAGE ID            CREATE                                             D             SIZE
docker.io/phusion/baseimage                                       latest              166cfc3f6974        5 mont                                             hs ago        209 MB
docker.io/curiousby/centos-ssh-root-java-tomcat-maven-nexus-svn   original            358f17fad349        8 mont                                             hs ago        1.17 GB
docker.io/curiousby/centos-ssh-root-java-tomcat-maven-nexus       original            eb7293ef9028        8 mont                                             hs ago        1.01 GB

 这个镜像非常好用，你可以在容器启动的时候指定特定服务的启动顺序， 在这里我想给这个镜像加一个SSH密码登录的功能，而不是使用SSH key。因为是在本地运行，所以不用太担心安全的问题。我们需要创建一个phusion的实例， 然后通过SSH key登录， 并且修改配置，重启SSH，之后我们就可以使用root登录了。

 

首先，用phusion基础镜像创建一个新的容器。

 

docker run -d --name redis phusion/baseimage /sbin/my_init --enable-insecure-key

 /sbin/my_init是允许phusion在容器启动的时候启动你的服务。 enable-insecure-key允许我们使用‘insecure key‘ssh进新的容器。

 

现在我们已经部署了容器， 接下来需要得到它的IP地址，可以使用docker inspect命令

 

 docker inspect redis | grep IPA
            "SecondaryIPAddresses": null,
            "IPAddress": "172.17.0.2",
                    "IPAMConfig": null,
                    "IPAddress": "172.17.0.2",

 接下来，下载’insecure key‘并使用它登录这个容器。

 

 

 curl -o insecure_key -fSL https://github.com/takei-yuya/insecure_public_key/blob/master/insecure_key.pub

下载insecure_key到当前目录后，修改权限

 

 

 chmod 600 insecure_key
[root@svn sam]# ls -l
总用量 64
-rw------- 1 root root 64127 7月  22 18:20 insecure_key

 

 

 

[root@svn sam]# ifconfig
docker0: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 172.17.0.1  netmask 255.255.0.0  broadcast 0.0.0.0
        inet6 fe80::42:39ff:fef4:bed8  prefixlen 64  scopeid 0x20<link>
        ether 02:42:39:f4:be:d8  txqueuelen 0  (Ethernet)
        RX packets 33  bytes 2076 (2.0 KiB)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 21  bytes 2228 (2.1 KiB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

ens192: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 10.0.100.210  netmask 255.255.255.0  broadcast 10.0.100.255
        inet6 fe80::8815:e9b3:1b5a:faee  prefixlen 64  scopeid 0x20<link>
        ether 00:50:56:ae:73:2c  txqueuelen 1000  (Ethernet)
        RX packets 821955  bytes 143646869 (136.9 MiB)
        RX errors 0  dropped 72  overruns 0  frame 0
        TX packets 557848  bytes 41166593 (39.2 MiB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

lo: flags=73<UP,LOOPBACK,RUNNING>  mtu 65536
        inet 127.0.0.1  netmask 255.0.0.0
        inet6 ::1  prefixlen 128  scopeid 0x10<host>
        loop  txqueuelen 1  (Local Loopback)
        RX packets 2  bytes 196 (196.0 B)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 2  bytes 196 (196.0 B)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

veth9e19302: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet6 fe80::d4a2:7dff:fe37:fe07  prefixlen 64  scopeid 0x20<link>
        ether d6:a2:7d:37:fe:07  txqueuelen 0  (Ethernet)
        RX packets 13  bytes 882 (882.0 B)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 13  bytes 922 (922.0 B)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

virbr0: flags=4099<UP,BROADCAST,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 192.168.122.1  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.122.255
        ether 52:54:00:e9:c4:8a  txqueuelen 1000  (Ethernet)
        RX packets 0  bytes 0 (0.0 B)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 0  bytes 0 (0.0 B)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

[root@svn sam]# ssh -i insecure_key root@10.0.100.210
The authenticity of host '10.0.100.210 (10.0.100.210)' can't be established.
ECDSA key fingerprint is SHA256:LRjdi8K/ZLedi3BtvuLkY8E7QOQs5kz7/DUeglehNc0.
ECDSA key fingerprint is MD5:66:1c:7f:93:06:d7:d9:4a:5a:d8:1d:eb:77:6b:9f:8c.
Are you sure you want to continue connecting (yes/no)?

 

[root@svn sam]# ssh -i insecure_key root@10.0.100.210
Enter passphrase for key 'insecure_key':
Enter passphrase for key 'insecure_key':
Enter passphrase for key 'insecure_key':
root@10.0.100.210's password:
Last login: Sun Jul 22 16:54:11 2018 from 10.0.10.69

 

 

祝贺你， 你现在SSH进入容器了！下面你需要修改SSH，从而我们不再需要’insecure key‘了，为了做到这个，打开’/etc/ssh/sshd_config‘找到下面这一行， 并去掉注释

 

PermitRootLogin yes

 保存文件， 我们再设置root的密码。

 

 

 passwd
更改用户 root 的密码 。
新的 密码：
重新输入新的 密码：
passwd：所有的身份验证令牌已经成功更新。
[root@svn ~]#

 以上我们做了一些准备工作，接下来我们将在这个容器中安装Redis。

 

 

docker ps -a
CONTAINER ID        IMAGE                                                            COMMAND                  CREATED             STATUS                           PORTS                                                              NAMES
8e044161c998        phusion/baseimage                                                "/sbin/my_init --e..."   37 minutes ago      Up 37 minutes                                                                                       redis
c1e4909a8f60        curiousby/centos-ssh-root-java-tomcat-maven-nexus-svn:original   "/usr/local/nexus/..."   4 months ago        Exited (255) About an hour ago   0.0.0.0:3690->3690/tcp, 22/tcp, 0.0.0.0:8080-8081->8080-8081/tcp   docker1

 

 

首先启动我们刚才创建的容器

 

docker start 8e044161c998

 进入容器中

 

 

docker exec -it 8e044161c998 /bin/bash

 

 

下载redis到容器中

 

wget https://github.com/antirez/redis/archive/3.0.0-rc1.tar.gz
bash: wget: command not found

 发现wget这个命令不存在，这个时候，我们需要升级系统，然后安装wget命令

 

 

apt-get update  #更新系统
apt-get upgrade  #升级系统
apt-get install wget  gcc make#安装wget、gcc、make

 然后我们在下载Redis 3.0.0 RC1

 

 

 wget https://github.com/antirez/redis/archive/3.0.0-rc1.tar.gz
--2018-07-22 10:46:46--  https://github.com/antirez/redis/archive/3.0.0-rc1.tar.gz
Resolving github.com (github.com)... 13.229.188.59, 13.250.177.223, 52.74.223.119
Connecting to github.com (github.com)|13.229.188.59|:443... connected.
HTTP request sent, awaiting response... 302 Found
Location: https://codeload.github.com/antirez/redis/tar.gz/3.0.0-rc1 [following]
--2018-07-22 10:46:49--  https://codeload.github.com/antirez/redis/tar.gz/3.0.0-rc1
Resolving codeload.github.com (codeload.github.com)... 13.250.162.133, 54.251.140.56, 13.229.189.0
Connecting to codeload.github.com (codeload.github.com)|13.250.162.133|:443... connected.
HTTP request sent, awaiting response... 200 OK
Length: unspecified [application/x-gzip]
Saving to: ‘3.0.0-rc1.tar.gz’

3.0.0-rc1.tar.gz                [       <=>                                  ]   1.27M   649KB/s    in 2.0s

2018-07-22 10:46:53 (649 KB/s) - ‘3.0.0-rc1.tar.gz’ saved [1335857]

 移动刚下载的包到home目录下

 

 

ls
3.0.0-rc1.tar.gz  bin   dev  home  lib64  mnt  proc  run   srv  tmp  var
bd_build          boot  etc  lib   media  opt  root  sbin  sys  usr
root@8e044161c998:/# mv 3.0.0-rc1.tar.gz home/
root@8e044161c998:/# cd home/
root@8e044161c998:/home# ls
3.0.0-rc1.tar.gz

 解压这个包并make。

 

 

tar -zxvf 3.0.0-rc1.tar.gz

 进入到刚刚解压的目录

 

 

cd redis-3.0.0-rc1/
root@8e044161c998:/home/redis-3.0.0-rc1#

执行make

 

 

make

 

最后， 我们把编译好的代码中的几个可执行命令移动到/usr/bin/下面

 

root@e3919192d9e3:/home/redis-3.0.0-rc1# cd src
root@e3919192d9e3:/home/redis-3.0.0-rc1/src# mv redis-cli redis-server redis-sentinel /usr/bin/
root@e3919192d9e3:/home/redis-3.0.0-rc1/src# cd ..
root@e3919192d9e3:/home/redis-3.0.0-rc1# mkdir -p /etc/redis/
root@e3919192d9e3:/home/redis-3.0.0-rc1# cp redis.conf /etc/redis/redis.conf

 现在打开文件/etc/redis/redis.conf， 找到‘daemonize no’改为‘daemonize yes‘，然后启动它！

 

 

 /etc/redis/redis.conf
在这个配置文件中我们只要找到‘salveof’这一行，然后去掉注释，修改为node1的ip地址，像下面这样：
slaveof 172.17.0.2 6379
 root@e3919192d9e3:/home/redis-3.0.0-rc1/src# redis-server /etc/redis/redis.conf root@e3919192d9e3:/home/redis-3.0.0-rc1/src#

 

 

好了， Redis现在已经安装好了，并且在容器里面运行了，使用的配置文件是/etc/redis/redis.conf。

3. 让Docker在启动容器的时候启动Redis服务

现在我们的容器正在运行Redis，并且也可以使用SSH登录了，我们还需要让它在容器启动的时候自动启动Redis服务，使用phusion基础镜像来实现这点相当的容易。首先，因为我们启动容器的时候使用了/sibn/my_init， 它会去运行任何我们放在/etc/service/*下面的程序。所以，对于我们来说，我们只要去创建一个目录以及在这个目录里面再创建一个叫run的文件，像下面这样：

 

vim  redis.run

 在这个run文件里面，我们加入下面的内容：

 

#!/bin/shset -e
exec /usr/bin/redis-server /etc/redis/redis.conf

最后，记得给run文件添加可执行权限。

4. 提交镜像以便于重用

 

现在我们的redis容器运行良好， 我们想要把它保存为伪模板，以便在Docker上重复部署。做到这个非常简单，我们只要使用‘docker commit ...’这个镜像到我们本地的库就可以了，像下面这样：

现在把这个镜像推送到阿里云的镜像仓库里面

首页登录镜像仓库

 

docker login --username=zyf1985121 registry.cn-qingdao.aliyuncs.com

 为镜像打个tag

 

 

docker tag eaa36147691f  registry.cn-qingdao.aliyuncs.com/ylcaifu/docker:redis-cluster-node

 提交镜像

 

 

docker push registry.cn-qingdao.aliyuncs.com/ylcaifu/docker:redis-cluster-node

 查看

 



 

5. 部署新镜像的3个实例

 

为了解释清楚，我会删除之前创建的容器，以免后面搞晕。首先使用docker stop redis，之后再docker rm redis：

 

[root@svn zntg]# docker stop redis
redis
[root@svn zntg]# docker rm redis
redis
[root@svn zntg]#

 很简单，下面让我们部署新镜像的3个实例，我们使用了Docker的端口映射机制，从而我们就可以使用Host服务器的IP访问这些实例，我们给这些实例关联的端口如下：

 

  1. node1 - hostip：7001
  2. node2 - hostip：7002
  3. node3 - hostip：7003

所以我们运行redis-cli -h 192.168.0.2 -p 7001，它将重定向到172.17.0.x -p 6379，例如下面我们部署了三个实例：

 

[root@svn zntg]# docker run -d --name node1 -p 7001:6379 redis-cluster-node /sbin/my_init
36ff5e40d09325599cdf2122a63065622ab36fea8ea2fb09621c83a966afbf2b
[root@svn zntg]# docker run -d --name node2 -p 7002:6379 redis-cluster-node /sbin/my_init
c0b3876f293ebe306de86b1b499d2614fe6228a2ba8cbb6fec5d730a2ef7ac45
[root@svn zntg]# docker run -d --name node3 -p 7003:6379 redis-cluster-node /sbin/my_init
73b1e766eb8081017a8d83d3aced043763ff61550a6bf368aa858234e4d0fe43
[root@svn zntg]#

 现在我们可以运行docker ps -as来查看我们运行的三个Redis容器：

 

 

[root@svn zntg]# docker ps -as
CONTAINER ID        IMAGE                                                            COMMAND                  CREATED              STATUS                     PORTS                                                              NAMES               SIZE
73b1e766eb80        redis-cluster-node                                               "/sbin/my_init"          47 seconds ago       Up 46 seconds              0.0.0.0:7003->6379/tcp                                             node3               18.8 kB (virtual 456 MB)
c0b3876f293e        redis-cluster-node                                               "/sbin/my_init"          About a minute ago   Up About a minute          0.0.0.0:7002->6379/tcp                                             node2               18.8 kB (virtual 456 MB)
36ff5e40d093        redis-cluster-node                                               "/sbin/my_init"          About a minute ago   Up About a minute          0.0.0.0:7001->6379/tcp                                             node1               18.8 kB (virtual 456 MB)
c1e4909a8f60        curiousby/centos-ssh-root-java-tomcat-maven-nexus-svn:original   "/usr/local/nexus/..."   4 months ago         Exited (255) 3 hours ago   0.0.0.0:3690->3690/tcp, 22/tcp, 0.0.0.0:8080-8081->8080-8081/tcp   docker1             0 B
[root@svn zntg]#

 

 

现在我们看到了3个容器，分别名字为node1、node2和node3，并且有一个专门的端口与Redis 服务的端口相映射。为了测试这样的映射是正确的，可以在另外一台机器使用redis-cli登录到各个Redis服务器上面：

 

 

root@36ff5e40d093:/home/redis-3.0.0-rc1/src# redis-cli -h 10.0.100.210 -p 7002
10.0.100.210:7002> quit
root@36ff5e40d093:/home/redis-3.0.0-rc1/src# redis-cli -h 10.0.100.210 -p 7003
10.0.100.210:7003> quit
root@36ff5e40d093:/home/redis-3.0.0-rc1/src# redis-cli -h 10.0.100.210 -p 7004
Could not connect to Redis at 10.0.100.210:7004: Connection refused
not connected> quit
root@36ff5e40d093:/home/redis-3.0.0-rc1/src# redis-cli -h 10.0.100.210 -p 7001
10.0.100.210:7001>

 

 

正如你看到的， 我们可以使用 hostip＋port登录到对应的Redis服务器上， 当我们尝试一个不正确的端口时，却不行。

 

6. 配置Redis的从节点

我们有了三个独立的Redis服务器， 现在我们想把它们连接到一起， 从而我们可以测试这个集群的扩展性，对集群的监控，或者是做其它的事情。

我们把node1作为主节点，把node2和node3配置为它的从节点，这可以简单的通过修改/etc/redis/redis.conf这个文件来实现。SSH进入node2和node3节点，修改配置文件，然后重启容器：

 

进入node2容器里面

修改配置文件

/etc/redis/redis.conf
在这个配置文件中我们只要找到‘salveof’这一行，然后去掉注释，修改为node1的ip地址，像下面这样：
slaveof 172.17.0.2 6379

 node3执行同样的操作

最后使用命令docker restart node2重启容器， 现在它就是node1的一个从节点了。

为了验证这个， 使用redis-cli分别登录到node1和node2， 在node1上运行命令set hello world， 然后在node2上运行get hello，如果配置正确的话会得到下面的结果：

 

进入node1容器 
docker exec -it node1 /bin/bash
cd /home/redis-3.0.0-rc1/src#
root@36ff5e40d093:/usr/bin# redis-cli -h 10.0.100.210 -p 7001

在node1容器里面设置一个key

set hello world

 发现报错了

root@36ff5e40d093:/home/redis-3.0.0-rc1/src# redis-cli -h 10.0.100.210 -p 7001
10.0.100.210:7001> keys *
Error: Connection reset by peer

 解决这个错误是修改/etc/redis/redis.conf配置文件

将bind 127.0.0.1改为bind0.0.0.0

然后重启redis

root@36ff5e40d093:/usr/bin# redis-server /etc/redis/redis.conf

 在执行命令

root@36ff5e40d093:/usr/bin# redis-cli -h 10.0.100.210 -p 7001
10.0.100.210:7001> set hello world
OK
10.0.100.210:7001>

 发现已经成功了，接下来我们在node2中取获取这个hello，看是否可以得到值

[root@svn sam]# docker exec -it node2 /bin/bash
root@c0b3876f293e:/# vim etc/redis/redis.conf
root@c0b3876f293e:/# cd /usr/bin/
root@c0b3876f293e:/usr/bin# redis-server /etc/redis/redis.conf
root@c0b3876f293e:/usr/bin# redis-cli -h 10.0.100.210 -p 7002
10.0.100.210:7002> get hello
"world"
10.0.100.210:7002>

 

正如我们期望的那样，在node2这个容器中，我们成功的拿到了node1里面设置的key的值

用reids客户端也可以成功连接



 对于node3也做同样的配置即可。

[root@svn sam]# docker exec -it node3 /bin/bash
root@73b1e766eb80:/# vim /etc/redis/redis.conf
root@73b1e766eb80:/# cd /usr/bin/
root@73b1e766eb80:/usr/bin# redis-se
redis-sentinel  redis-server
root@73b1e766eb80:/usr/bin# redis-server /et/redis/redis.conf
1655:C 22 Jul 14:32:15.043 # Fatal error, can't open config file '/et/redis/redis.conf'
root@73b1e766eb80:/usr/bin# redis-server /etc/redis/redis.conf
root@73b1e766eb80:/usr/bin# redis-cli -h 10.0.100.210 -p 7003
10.0.100.210:7003> get hello
"world"
10.0.100.210:7003>

 

 

恭喜，基于Docker的、拥有三个节点且可水平扩展的Redis集群就这样搭好了。

接下来的下一篇博客中，我将给大家展示如何使用Opsview去监控Redis集群，你可以看到一个像下面这样展示你的集群统计信息的可视化界面：

 

 

 

 

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