使用Kubernetes部署高可用Redis集群

发布时间：2023-05-18

Redis是一个使用内存作为数据存储的开源、高性能、非关系型数据库系统。它可以被用作缓存、消息中间件、会话管理以及其他各种数据处理应用程序。在高并发、大访问量的情况下，使用Redis集群可以提高数据的可用性和性能。

一、概述

使用Kubernetes部署高可用Redis集群，需要以下几个步骤：

  1. 配置Kubernetes环境
  2. 部署Redis Master
  3. 部署Redis Slave
  4. 使用Redis Sentinel实现高可用

二、配置Kubernetes环境

在Kubernetes中使用Redis需要部署一个Redis集群的镜像，并创建配置文件和服务，这些操作需要在Kubernetes环境中执行。如果你已经拥有一个Kubernetes环境，可以直接跳到下一步。 以下是快速安装Kubernetes环境的步骤：

# 下载minikube
curl -Lo minikube https://storage.googleapis.com/minikube/releases/latest/minikube-linux-amd64 \
  && chmod +x minikube && mv minikube /usr/local/bin/
# 启动minikube
minikube start --vm-driver=virtualbox
# 部署Kubernetes dashboard
kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/dashboard/v2.2.0/aio/deploy/recommended.yaml

三、部署Redis Master

在Kubernetes上部署Redis Master需要使用StatefulSet。以下是具体步骤：

  1. 创建Redis Master服务配置文件（redis-master-service.yaml）：
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: redis-master
  labels:
    app: redis
spec:
  ports:
  - port: 6379
    targetPort: redis
  selector:
    app: redis
    role: master
  type: ClusterIP
  1. 创建Redis Master配置文件（redis-master-statefulset.yaml）：
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: redis-master
  labels:
    app: redis
    role: master
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: redis
      role: master
  serviceName: redis-master
  replicas: 1
  template:
    metadata:
      labels:
        app: redis
        role: master
    spec:
      containers:
      - name: redis
        image: redis
        ports:
        - containerPort: 6379
          name: redis
        args:
        - redis-server
        - --requirepass
        - password
        - --masterauth
        - password
        - --slave-read-only
        - no
        - --appendonly
        - yes
        - --save
        - "60 1"
        volumeMounts:
        - name: data
          mountPath: /data
  volumeClaimTemplates:
  - metadata:
      name: data
    spec:
      accessModes: [ "ReadWriteOnce" ]
      resources:
        requests:
          storage: 1Gi
  1. 创建Redis Master服务和StatefulSet：
kubectl apply -f redis-master-service.yaml
kubectl apply -f redis-master-statefulset.yaml

四、部署Redis Slave

在Kubernetes上部署Redis Slave也需要使用StatefulSet。以下是具体步骤：

  1. 创建Redis Slave服务配置文件（redis-slave-service.yaml）：
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: redis-slave
  labels:
    app: redis
spec:
  ports:
  - port: 6379
    targetPort: redis
  selector:
    app: redis
    role: slave
  type: ClusterIP
  1. 创建Redis Slave配置文件（redis-slave-statefulset.yaml）：
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: redis-slave
  labels:
    app: redis
    role: slave
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: redis
      role: slave
  serviceName: redis-slave
  replicas: 2
  template:
    metadata:
      labels:
        app: redis
        role: slave
    spec:
      containers:
      - name: redis
        image: redis
        ports:
        - containerPort: 6379
          name: redis
        args:
        - redis-server
        - --requirepass
        - password
        - --masterauth
        - password
        - --slave-read-only
        - yes
        volumeMounts:
        - name: data
          mountPath: /data
  volumeClaimTemplates:
  - metadata:
      name: data
    spec:
      accessModes: [ "ReadWriteOnce" ]
      resources:
        requests:
          storage: 1Gi
  1. 创建Redis Slave服务和StatefulSet：
kubectl apply -f redis-slave-service.yaml
kubectl apply -f redis-slave-statefulset.yaml

五、使用Redis Sentinel实现高可用

实现Redis高可用需要使用Redis Sentinel。以下是实现过程：

  1. 创建Redis Sentinel服务配置文件（redis-sentinel-service.yaml）：
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: redis-sentinel
  labels:
    app: redis
    role: sentinel
spec:
  ports:
  - port: 26379
    targetPort: sentinel
  selector:
    app: redis
    role: sentinel
  type: ClusterIP
  1. 创建Redis Sentinel配置文件（redis-sentinel-statefulset.yaml）：
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: redis-sentinel
  labels:
    app: redis
    role: sentinel
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: redis
      role: sentinel
  serviceName: redis-sentinel
  replicas: 3
  template:
    metadata:
      labels:
        app: redis
        role: sentinel
    spec:
      initContainers:
      - name: wait-for-redis
        image: busybox
        command: [ "sh", "-c", "until nslookup redis-master && nslookup redis-slave-0 && nslookup redis-slave-1; do echo waiting for DNS; sleep 2; done;" ]
      containers:
      - name: redis
        image: redis
        ports:
        - containerPort: 26379
          name: sentinel
        args:
        - redis-sentinel
        - --sentinel
        - down-after-milliseconds
        - "5000"
        - --parallel-syncs
        - "1"
        - --failover-timeout
        - "10000"
        - --port
        - "26379"
        - --sentinel
        - announce-ip
        - $(POD_IP)
        - --sentinel
        - sentinel announce-port
        - "26379"
        - --sentinel
        - sentinel monitor
        - mymaster
        - redis-master
        - "6379"
        - "2"
        env:
        - name: POD_IP
          valueFrom:
            fieldRef:
              fieldPath: status.podIP
        volumeMounts:
        - name: data
          mountPath: /data
  volumeClaimTemplates:
  - metadata:
      name: data
    spec:
      accessModes: [ "ReadWriteOnce" ]
      resources:
        requests:
          storage: 1Gi
  1. 创建Redis Sentinel服务和StatefulSet：
kubectl apply -f redis-sentinel-service.yaml
kubectl apply -f redis-sentinel-statefulset.yaml

通过以上步骤，我们已经成功部署了Redis集群，并实现了高可用。

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