redis的分布式解决方式--codis

2022-11-02 09:28:45

codis是豌豆荚开源的分布式server。眼下处于稳定阶段。

原文地址：https://github.com/wandoulabs/codis/blob/master/doc/tutorial_zh.md

Codis 是一个分布式 Redis 解决方式, 对于上层的应用来说, 连接到 Codis Proxy 和连接原生的 Redis Server 没有明显的差别 (不支持的命令列表), 上层应用能够像使用单机的 Redis 一样使用, Codis 底层会处理请求的转发, 不停机的数据迁移等工作, 全部后边的一切事情, 对于前面的client来说是透明的, 能够简单的觉得后边连接的是一个内存无限大的 Redis 服务.

基本框架例如以下：

redis的分布式解决方式--codis

Codis 由四部分组成:

Codis Proxy (codis-proxy)

Codis Manager (codis-config)

Codis Redis (codis-server)

ZooKeeper

codis-proxy 是client连接的 Redis 代理服务, codis-proxy 本身实现了 Redis 协议, 表现得和一个原生的 Redis 没什么差别 (就像 Twemproxy), 对于一个业务来说, 能够部署多个 codis-proxy, codis-proxy 本身是无状态的.

codis-config 是 Codis 的管理工具, 支持包含, 加入/删除 Redis 节点, 加入/删除 Proxy 节点, 发起数据迁移等操作. codis-config 本身还自带了一个 http server, 会启动一个 dashboard, 用户能够直接在浏览器上观察 Codis 集群的执行状态.

codis-server 是 Codis 项目维护的一个 Redis 分支, 基于 2.8.13 开发, 增加了 slot 的支持和原子的数据迁移指令. Codis 上层的 codis-proxy 和 codis-config 仅仅能和这个版本号的 Redis 交互才干正常执行.

ZooKeeper(下面简称ZK)是一个分布式协调服务框架。能够做到各节点之间的数据强一致性。简单的理解就是在一个节点改动某个变量的值后。在其它节点能够最新的变化。这样的变化是事务性的。

通过在ZK节点上注冊监听器，就能够获得数据的变化。

Codis 依赖 ZooKeeper 来存放数据路由表和 codis-proxy 节点的元信息, codis-config 发起的命令都会通过 ZooKeeper 同步到各个存活的 codis-proxy.

注：1.codis新版本号支持redis到2.8.21

2.codis-group实现redis的水平扩展

以下我们来部署环境：

10.80.80.124       zookeeper_1 codis-configcodis-server-master,slave
codis_proxy_1

10.80.80.126       zookeeper_2 codis-server-master,slavecodis _proxy_2

10.80.80.123       zookeeper_3 codis-serve-master,slavecodis _proxy_3

说明：

1.为了确保zookeeper的稳定性与可靠性。我们在124、126、123上搭建zookeeper集群来对外提供服务；

2.codis-cofig作为分布式redis的管理工具。在整个分布式server中仅仅须要一个就能够完毕管理任务。

3.codis-server和codis-proxy在3台服务器提供redis和代理服务。

一.部署zookeeper集群

1.配置hosts（在3台server上）

10.80.80.124 codis1

10.80.80.126 codis2

10.80.80.123 codis3

2.配置java环境（在3台server上）

vim /etc/profile

##JAVA###

export JAVA_HOME=/usr/local/jdk1.7.0_71

export JRE_HOME=/usr/local/jdk1.7.0_71/jre

export PATH=$JAVA_HOME/bin:$PATH

export CLASSPATH=.:$JAVA_HOME/lib/dt.jar:$JAVA_HOME/lib/tools.jar

source /etc/profile

3.安装zookeeper（在3台server上）

cd /usr/local/src

wget http://mirror.bit.edu.cn/apache/zookeeper/zookeeper-3.4.6/zookeeper-3.4.6.tar.gz

tar -zxvf zookeeper-3.4.6.tar.gz -C /usr/local

4.配置环境变量（在3台server上）

vim /etc/profile

#zookeeper

ZOOKEEPER_HOME=/usr/local/zookeeper-3.4.6

export PATH=$PATH:$ZOOKEEPER_HOME/bin

source /etc/profile

5.改动zookeeper配置文件（在3台server上）

#创建zookeeper的数据文件夹和日志文件夹

mkdir -p /data/zookeeper/zk1/{data,log}

cd /usr/local/zookeeper-3.4.6/conf

cp zoo_sample.cfg zoo.cfg

vim /etc/zoo.cfg

tickTime=2000

initLimit=10

syncLimit=5

dataDir=/data/zookeeper/zk1/data

dataLogDir=/data/zookeeper/zk1/log

clientPort=2181

server.1=codis1:2888:3888

server.2=codis2:2888:3888

server.3=codis3:2888:3888

6.在dataDir下创建myid文件。相应节点id（在3台服务器上）

#在124上

cd /data/zookeeper/zk1/data

echo 1 > myid

#在126上

cd /data/zookeeper/zk1/data

echo 2 > myid

#在123上

cd /data/zookeeper/zk1/data

echo 3 > myid

7.启动zookeeper服务（在3台server上）

/usr/local/zookeeper-3.4.6/bin/zkServer.sh start

注：在你所在的当前文件夹下会生成一个zookeeper.out的日志文件，里面记录了启动过程中的具体信息；因为集群没有所有信息，会报“myid 2或myid 3 未启动”的信息，当集群所有启动后就会正常，我们能够忽略。

8.查看zookeeper全部节点的状态（在3台server上）

#124

/usr/local/zookeeper-3.4.6/bin/zkServer.sh status

JMX enabled by default

Using config: /usr/local/zookeeper-3.4.6/bin/../conf/zoo.cfg

Mode: leader

#126

/usr/local/zookeeper-3.4.6/bin/zkServer.sh status

JMX enabled by default

Using config: /usr/local/zookeeper-3.4.6/bin/../conf/zoo.cfg

Mode: follower

#123

/usr/local/zookeeper-3.4.6/bin/zkServer.sh status

JMX enabled by default

Using config: /usr/local/zookeeper-3.4.6/bin/../conf/zoo.cfg

Mode: follower

二.部署codis集群

1.安装go语言（在3台server上）

tar -zxvf go1.4.2.linux-amd64.tar.gz -C /usr/local/

2.加入go环境变量（在3台server上）

vim /etc/profile

#go

export PATH=$PATH:/usr/local/go/bin

export GOPATH=/usr/local/codis

source /etc/profile

3.安装codis（在3台server上）

go get github.com/wandoulabs/codis

cd $GOPATH/src/github.com/wandoulabs/codis

#运行编译測试脚本，编译go和reids。

./bootstrap.sh

make gotest

#将编译好后，把bin文件夹和一些脚本复制过去/usr/local/codis文件夹下

mkdir -p /usr/local/codis/{conf,redis_conf,scripts}

cp -rf bin /usr/local/codis/

cp sample/config.ini /usr/local/codis/conf/

cp -rf sample/redis_conf /usr/local/codis

cp -rf sample/* /usr/local/codis/scripts

4.配置codis-proxy（在3台server上。在此以124为例）

#124

cd /usr/local/codis/conf

vim config.ini

zk=codis1:2181,codis2:2181,codis3:2181

product=codis

#此处配置图形化界面的dashboard。注意codis集群仅仅要一个就可以，因此所有指向10.80.80.124:18087

dashboard_addr=192.168.3.124:18087

coordinator=zookeeper

backend_ping_period=5

session_max_timeout=1800

session_max_bufsize=131072

session_max_pipeline=128

proxy_id=codis_proxy_1

#126

cd /usr/local/codis/conf

vim config.ini

zk=codis1:2181,codis2:2181,codis3:2181

product=codis

#此处配置图形化界面的dashboard，注意codis集群仅仅要一个就可以，因此所有指向10.80.80.124:18087

dashboard_addr=192.168.3.124:18087

coordinator=zookeeper

backend_ping_period=5

session_max_timeout=1800

session_max_bufsize=131072

session_max_pipeline=128

proxy_id=codis_proxy_2

#123

cd /usr/local/codis/conf

vim config.ini

zk=codis1:2181,codis2:2181,codis3:2181

product=codis

#此处配置图形化界面的dashboard，注意codis集群仅仅要一个就可以，因此所有指向10.80.80.124:18087

dashboard_addr=192.168.3.124:18087

coordinator=zookeeper

backend_ping_period=5

session_max_timeout=1800

session_max_bufsize=131072

session_max_pipeline=128

proxy_id=codis_proxy_3

5.改动codis-server的配置文件（在3台服务器上）

#创建codis-server的数据文件夹和日志文件夹

mkdir -p /data/codis/codis-server/{data,logs}

cd /usr/local/codis/redis_conf

#主库

vim 6380.conf

daemonize yes

pidfile /var/run/redis_6380.pid

port 6379

logfile "/data/codis_server/logs/codis_6380.log"

save 900 1

save 300 10

save 60 10000

dbfilename 6380.rdb

dir /data/codis_server/data

#从库

cp 6380.conf 6381.conf

sed -i 's/6380/6381/g' 6381.conf

6.加入内核參数

echo "vm.overcommit_memory = 1" >>  /etc/sysctl.conf

sysctl -p

7.依照启动流程启动

cat /usr/loca/codis/scripts/usage.md

0. start zookeeper

1. change config items in config.ini

2. ./start_dashboard.sh

3. ./start_redis.sh

4. ./add_group.sh

5. ./initslot.sh

6. ./start_proxy.sh

7. ./set_proxy_online.sh

8. open browser to http://localhost:18087/admin

尽管scripts文件夹以下有对应启动脚本，也能够用startall.sh所有启动。但刚開始建议手动启动，以熟悉codis启动过程。

因为之前zookeeper已经启动，以下我们来启动其它项目。

注：1.在启动过程中须要指定相关日志文件夹或配置文件文件夹，为便于统一管理。我们都放在/data/codis下；

2.dashboard在codis集群中仅仅须要在一台server上启动就可以，此处在124上启动；凡是用codis_config的命令都是在124上操作，其它启动项须要在3台server上操作。

相关命令例如以下：

/usr/local/codis/bin/codis-config -h

usage: codis-config  [-c <config_file>] [-L <log_file>] [--log-level=<loglevel>]

		<command> [<args>...]

options:

   -c	set config file

   -L	set output log file, default is stdout

   --log-level=<loglevel>	set log level: info, warn, error, debug [default: info]

commands:

	server

	slot

	dashboard

	action

	proxy

(1)启动dashboard（在124上启动）

#dashboard的日志文件夹和訪问文件夹

mkdir -p /data/codis/codis_dashboard/logs

codis_home=/usr/local/codis

log_path=/data/codis/codis_dashboard/logs

nohup $codis_home/bin/codis-config -c $codis_home/conf/config.ini -L $log_path/dashboard.log dashboard --addr=:18087 --http-log=$log_path/requests.log &>/dev/null &

通过10.80.80.124:18087就可以訪问图形管理界面

redis的分布式解决方式--codis

watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQv/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/Center" alt="">

(2)启动codis-server（在3台服务器上）

/usr/local/codis/bin/codis-server /data/codis_server/conf/6380.conf

/usr/local/codis/bin/codis-server /data/codis_server/conf/6381.conf

(3)加入 Redis Server Group（124上）

注意：每个 Server Group 作为一个 Redis server组存在, 仅仅同意有一个 master, 能够有多个 slave, group id 仅支持大于等于1的整数

眼下我们在3台server上分了3组，因此我们须要加入3组。每组由一主一从构成

#相关命令

/usr/local/codis/bin/codis-config -c /usr/local/codis/conf/config.ini server

usage:

	codis-config server list

	codis-config server add <group_id> <redis_addr> <role>

	codis-config server remove <group_id> <redis_addr>

	codis-config server promote <group_id> <redis_addr>

	codis-config server add-group <group_id>

	codis-config server remove-group <group_id>

#group 1

/usr/local/codis/bin/codis-config -c /usr/local/codis/conf/config.ini server add 1 10.80.80.124:6380 master

/usr/local/codis/bin/codis-config -c /usr/local/codis/conf/config.ini server add 1 10.80.80.124:6381 slave

#group 2

/usr/local/codis/bin/codis-config -c /usr/local/codis/conf/config.ini server add 2 10.80.80.126:6380 master

/usr/local/codis/bin/codis-config -c /usr/local/codis/conf/config.ini server add 2 10.80.80.126:6381 slave

#group 3

/usr/local/codis/bin/codis-config -c /usr/local/codis/conf/config.ini server add 3 10.80.80.123:6380 master

/usr/local/codis/bin/codis-config -c /usr/local/codis/conf/config.ini server add 3 10.80.80.123:6381 slave

redis的分布式解决方式--codis

注意：1.点击“Promote to Master”就会将slave的redis提升为master，而原来的master会自己主动下线。

    2./usr/local/codis/bin/codis-config -c /usr/local/codis/conf/config.ini server add 能够加入机器到对应组中。也能够更新redis的主/从角色。

    3.若为新机器，此处的keys应该为空

(4) 设置 server group 服务的 slot 范围（124上）

#相关命令

/usr/local/codis/bin/codis-config -c /usr/local/codis/conf/config.ini slot

usage:

	codis-config slot init [-f]

	codis-config slot info <slot_id>

	codis-config slot set <slot_id> <group_id> <status>

	codis-config slot range-set <slot_from> <slot_to> <group_id> <status>

	codis-config slot migrate <slot_from> <slot_to> <group_id> [--delay=<delay_time_in_ms>]

	codis-config slot rebalance [--delay=<delay_time_in_ms>]

#Codis 採用 Pre-sharding 的技术来实现数据的分片, 默认分成 1024 个 slots (0-1023), 对于每个key来说, 通过下面公式确定所属的 Slot Id : SlotId = crc32(key) % 1024 每个 slot 都会有一个特定的 server group id 来表示这个 slot 的数据由哪个 server group 来提供。

我们在此将1024个slot分为三段，分配例如以下：

/usr/local/codis/bin/codis-config -c conf/config.ini slot range-set 0 340 1 online

/usr/local/codis/bin/codis-config -c conf/config.ini slot range-set 341 681 2 online

/usr/local/codis/bin/codis-config -c conf/config.ini slot range-set 682 1023 3 online

(5)启动codis-proxy（在3台服务器上）

#codis_proxy的日志文件夹

mkdir -p /data/codis/codis_proxy/logs

codis_home=/usr/local/codis

log_path=/data/codis/codis_proxy/logs

nohup $codis_home/bin/codis-proxy --log-level warn -c $codis_home/conf/config.ini -L $log_path/codis_proxy_1.log  --cpu=8 --addr=0.0.0.0:19000 --http-addr=0.0.0.0:11000 > $log_path/nohup.out 2>&1 &

redis的分布式解决方式--codis

黑线处：codis读取server的主机名。

注意：若client相关訪问proxy，须要在client加入hosts

(6)上线codis-proxy

codis_home=/usr/local/codis

log_path=/data/codis/codis_proxy/logs

nohup $codis_home/bin/codis-proxy --log-level warn -c $codis_home/conf/config.ini -L $log_path/codis_proxy_1.log  --cpu=8 --addr=0.0.0.0:19000 --http-addr=0.0.0.0:11000 > $log_path/nohup.out 2>&1 &

注：启动codis_proxy后。proxy此时处于offline状态。无法对外提供服务，必须将其上线后才干对外提供服务。

ok，至此codis已经能够对外提供服务了。

三.HA

codis的ha分为前端proxy的ha以及后端codis-server的ha，在此简单说下proxy的ha。

对于上层proxy来说，尤其是javaclient来，codis提供jodis(改动过的jedis)来实现proxy的ha。

它会通过监控zk上的注冊信息来实时获得当前可用的proxy列表，既能够保证高可用性。也能够通过轮流请求全部的proxy实现负载均衡；支持proxy的自己主动上线和下线。

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