Keepalived+expect方式實現Redis主從高可用實際操作
前言：
redis高可用有Sentinel、Cluster等多種方式，本文主要介紹keepalived方式。
keepalived常用的實現高可用方式是當檢查到被監控程序或keepalived服務本身掛掉時觸發切換，這種方式對於redis主從高可用會有一個問題：當主的keepalived掛掉時，此時無法觸發keepalived裡的notify_backup指令碼，主的redis狀態還是master；此時從伺服器會接管vip並且redis狀態由slave切換為master，這時就會有兩個master，主從架構被破壞。為了解決該問題，在notify_master指令碼使用expect工具，本文在主從發生切換時，切換為master的主機會觸發notify_master指令碼，該指令碼中的expect工具會遠端到對方主機執行slaveof命令，重新確定主從關係。
架構：
配置：
| hostname | ip | os | redis版本 | keepalived版本 | 備註 |
| redis-master | 172.27.9.30 | CentOS7.3.1611 | 4.0.10 | 1.3.5 | 關閉防火牆和selinux |
| redis-slave | 172.27.9.31 | Centos7.3.1611 | 4.0.10 | 1.3.5 | 關閉防火牆和selinux |
一、redis安裝
redis安裝有yum和編譯兩種方式，本文以編譯方式安裝，參考文件為官網安裝文件
1.gcc安裝
[root@redis-master ~]# yum -y install gcc
2.下載安裝包
[root@redis-master ~]# wget http://download.redis.io/redis-stable.tar.gz
3.解壓編譯
[root@redis-master ~]# tar xvzf redis-stable.tar.gz
[root@redis-master ~]# cd redis-stable
[root@redis-master redis-stable]# make
[root@redis-master redis-stable]# make install
4.修改配置檔案
[root@redis-master redis-stable]# mkdir /etc/redis[root@redis-master redis-stable]# mkdir -p /var/redis/6379
[root@redis-master redis-stable]# cp redis.conf /etc/redis/6379.conf
[root@redis-master redis-stable]# cd /etc/redis/
[root@redis-master redis]# cp 6379.conf 6379.conf.bak
[root@redis-master redis]# grep -Ev '^$|#' 6379.conf.bak > 6379.conf
主要配置修改如下：
#bind 127.0.0.1
protected-mode no
daemonize yes
pidfile /var/run/redis_6379.pid
logfile /var/log/redis_6379.log
dir /var/redis/6379
5.製作啟動服務
[root@redis-master redis-stable]# cp utils/redis_init_script /etc/init.d/redis_6379
6.啟動服務並加入開機啟動
[root@redis-master redis]# service redis_6379 start
7.RedisDesktopManager管理工具
該工具為redis圖形化管理工具
軟體下載：連結: https://pan.baidu.com/s/1Q9k-zyhfTWbvjbHaZvafbw 提取碼: 495t
連線設定：
連線後效果
二、redis主從複製及持久化
1.從伺服器設定
redis主從複製很簡單，只需要在從伺服器配置檔案新增一條配置即可
[root@redis-slave redis]# sed -i '$a slaveof 172.27.9.30 6379' /etc/redis/6379.conf
2.主從測試
2.1主機上寫入值
[root@redis-master ~]# redis-cli set test-key abc
檢視從機redis鍵值：
2.2從機寫入值
[root@redis-slave redis]# redis-cli set test-key 123
發現報錯，處於slave狀態redis無法寫入。
3.持久化
redis持久化有RDB和AOF兩種方式，預設持久化為RDB方式，關閉預設持久化只需要把預設配置註釋就行：
#save 900 1
#save 300 10
#save 60 10000
三、keepalived安裝配置
1.keepalived安裝
[root@redis-master ~]# yum -y install keepalived
2.keepalived配置
[root@redis-master ~]# more /etc/keepalived/keepalived.conf
! Configuration File for keepalived
global_defs {
router_id master #router_id 機器標識，通常為hostname，但不一定非得是hostname。故障發生時，郵件通知會用到。
}
vrrp_script chk_redis {
script "/etc/keepalived/redis-check.sh"
interval 2 #健康檢查週期
weight 30 #優先順序變化幅度
fall 2 #嘗試兩次都成功才成功
rise 2 #嘗試兩次都失敗才失敗
}
vrrp_instance VI_1 { #vrrp例項定義部分
state MASTER #設定lvs的狀態，MASTER和BACKUP兩種，必須大寫
interface ens33 #設定對外服務的介面
virtual_router_id 100 #設定虛擬路由標示，這個標示是一個數字，同一個vrrp例項使用唯一標示
priority 100 #定義優先順序，數字越大優先順序越高，在一個vrrp——instance下，master的優先順序必須大於backup
advert_int 1 #設定master與backup負載均衡器之間同步檢查的時間間隔，單位是秒
authentication { #設定驗證型別和密碼
auth_type PASS #主要有PASS和AH兩種
auth_pass 1111 #驗證密碼，同一個vrrp_instance下MASTER和BACKUP密碼必須相同
}
virtual_ipaddress { #設定虛擬ip地址，可以設定多個，每行一個
172.27.9.100
}
track_script { #執行指令碼chk_redis
chk_redis
}
notify_master "/etc/keepalived/redis-master.sh" #指定當切換為master時，執行的指令碼
}
相比master，slave配置有3點不同：
router_id slave
state BACKUP
priority 90
為了避免主從間的來回切換，也可以設定nopreemt引數，開啟非搶佔式模式；不過當redis或者keepalived發生異常時都會觸發各種告警，運維人員會及時介入處理。
3.啟動並設定開機啟動
[root@redis-master ~]# systemctl start keepalived
[root@redis-master ~]# systemctl enable keepalived
四、expect安裝
[root@redis-master ~]# yum -y install expect
expect是一個提供自動互動的工具，本文notify_master中的指令碼會使用到。
五、高可用指令碼
1.redis-check.sh指令碼
[root@redis-master keepalived]# more redis-check.sh
#!/bin/sh
rediscli="/usr/local/bin/redis-cli"
logfile="/var/log/redis_6379.log"
result=$($rediscli ping)
echo $result
echo "-------------------redis-check-------------------" >> $logfile
date >> $logfile
if [ $result == "PONG" ]; then :
echo "Success: the result is $result" >> $logfile 2>&1
exit 0
else
echo "Failed:the result is $result " >> $logfile 2>&1
exit 1
fi
該指令碼為對redis狀態檢查
2.redis-master.sh指令碼
[root@redis-master keepalived]# more redis-master.sh
#!/bin/bash
rediscli="/usr/local/bin/redis-cli"
logfile="/var/log/redis_6379.log"
sync=`$rediscli info replication|grep master_sync_in_progress|awk -F: '{print $2}'|sed 's/\r//'`
#sync=`/usr/local/bin/redis-cli info replication|grep master_sync_in_progress|awk -F: '{print $2}'`
echo $sync
echo "-------------------change to master-------------------" >> $logfile 2>&1
date >> $logfile
if [ $sync == 0 ]; then :
echo "the master_sync_in_progress is 0 and excute slaveof no one" >>$logfile 2>&1
$rediscli slaveof no one
elif [ $sync == 1 ]; then :
sleep 10
$rediscli slaveof no one
else
echo "the host is master,do nothing" >>$logfile 2>&1
fi
/etc/keepalived/exp.sh 172.27.9.31 monitor >>$logfile 2>&1
該指令碼為本文高可用切換的關鍵。
monitor為31的root密碼；slave指令碼的ip應改為172.27.9.30；該指令碼為伺服器切換為master時執行的指令碼，首先會檢查切換前與master的主從同步是否完成，然後利用expect工具跳到另一臺伺服器將其redis狀態更改為slave。
3.exp.sh指令碼
[root@redis-master keepalived]# more exp.sh
#!/usr/bin/expect -f
set ip [lindex $argv 0 ]
set password [lindex $argv 1 ]
set timeout 30
spawn ssh root@$ip
expect {
"*yes/no" { send "yes\r"; exp_continue}
"*password:" { send "$password\r";exp_continue }
}
expect "#*"
send "/usr/local/bin/redis-cli slaveof 172.27.9.30 6379\r"
send "exit\r"
expect eof
slave指令碼中的ip為172.27.9.31；該指令碼作用是跳到另一臺服務執行slaveof命令。
六、測試
1.模擬redis服務異常
操作：停掉master的redis服務
預期：vip漂移，slave主機的redis狀態切換為master
測試過程：
1.1停止master的redis服務
[root@redis-master keepalived]# service redis_6379 stop
1.2檢視虛ip
發現vip由30漂移至31
1.3檢視redis狀態
[root@redis-slave keepalived]# redis-cli info replication
31的redis狀態切換為master
1.4回切
啟動30的redis服務
[root@redis-master keepalived]# service redis_6379 start
檢視vip和redis狀態
30：
31：
結論：redis服務異常時會發生切換，從機會切換為master狀態對外提供服務。
2.模擬keepalived服務異常
操作：停掉master的keepalived服務
預期：vip漂移，master的redis狀態切換為slave，slave的redis狀態切換為master
測試過程：
2.1停止master的keepalived服務
[root@redis-master keepalived]# systemctl stop keepalived
2.2檢視vip和redis狀態
30：
31：
vip由30漂移至31且主從發生反轉；開啟keepalived服務會觸發回切。
結論：keepalived服務異常時會發生切換，主從會反轉。
3.模擬master宕機
操作：master關機
預期：vip漂移，slave的redis狀態切換為master
測試過程：
3.1master伺服器關機
[root@redis-master ~]# init 0
3.2檢視vip和redis狀態
vip漂移至31且狀態切換為master；30開機會觸發回切。
結論：master宕機時會發生切換，從機切換為master狀態對外提供服務。
至此完成redis高可用測試。
本文所有指令碼和配置檔案已上傳， 可以到Linux公社資源站下載：
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