redis高可用之DNS篇
1. 背景
例如，存在一套redis主从（主从节点在不同的主机上）,应用程序通过主库的ip进行读写操作。 但是，主库一旦出现故障，虽然有从库，且从库提升为主库，但是应用程序如果想使用从库则必须修改配置，重启应用方可生效。如用此情况，则涉及的人员比较多，且应用程序恢复使用的时间比较长。对于此情况，可以采取以下2种解决方式解决：
a) 配置VIP
在Redis主库服务器上配置vip,当主库出现问题时，配置脚本将vip自动切换至从节点，并将从节点提升为读写状态。应用程序中配置的是vip,主库异常时，从库自动提升为主库对外提供服务，应用程序无需做任何操作。
b) 使用DNS
应用程序通过配置内网域名连接redis,DNS服务器对应域名映射到redis主库服务器IP。 当redis主库异常时，将redis从节点提升为读写主库,修改DNS域名映射关系至redis从节点ip，此时应用程序也无需进行操作。
注：
以上2种方式均存在缺陷，例如：
- vip方式存在问题： 当主从节点不在同一个机房或同一网段时,将无法使用相同的vip。
- DNS方式： 使用DNS方式将有DNS缓存问题，即修改域名映射后域名仍可能解析到原主库机器的ip。
vip配合哨兵的高可用方式将在后续介绍，本次先介绍DNS服务器配置及dns方式解决方案。
2. DNS服务配置
2.1 安装DNS服务
# 安装bind相关工具 yum install bind bind-utils bind-devel bind-libs bind-chroot -y
2.2 修改配置文件
vim /etc/named.conf ## 编译对应内容 // named.conf // // Provided by Red Hat bind package to configure the ISC BIND named(8) DNS // server as a caching only nameserver (as a localhost DNS resolver only). // // See /usr/share/doc/bind*/sample/ for example named configuration files. // options { // listen-on port 53 { 127.0.0.1; }; // 此行注释 listen-on port 53 { any; }; // 添加此行 listen-on-v6 port 53 { ::1; }; directory "/var/named"; dump-file "/var/named/data/cache_dump.db"; statistics-file "/var/named/data/named_stats.txt"; memstatistics-file "/var/named/data/named_mem_stats.txt"; // allow-query { localhost; }; // 注释此行 allow-query { any; }; // 添加此行 forwarders {114.114.114.114; }; // 添加此行,这是在DNS服务器不知道域名解析的时候询问这个IP的主机，这个IP的主机必须联网 recursion yes; dnssec-enable yes; dnssec-validation yes; /* Path to ISC DLV key */ bindkeys-file "/etc/named.iscdlv.key"; managed-keys-directory "/var/named/dynamic"; }; logging { channel default_debug { file "data/named.run"; severity dynamic; }; }; zone "." IN { type hint; file "named.ca"; }; include "/etc/named.rfc1912.zones"; include "/etc/named.root.key";
2.3 检查语法
named-checkconf
2.4 启动DNS服务
/etc/init.d/named start
2.5 配置DNS正向解析文件
a) 在/etc/named.rfc1912.zones添加正向解析配置
vim /etc/named.rfc1912.zones # 此文件名在上面步骤的/etc/named.conf文件末尾有指定 ## 此文件末尾追加如下内容 zone "redis.com" IN { // redis.com 名自定义，即需要解析的域名 type master; // dns域类型为master file "redis.com.zone"; // redis.com.zone 文件名自定义，后续文件名需与此一致 allow-update { none; }; };
b) 根据上一步的情况，配置解析文件
# 拷贝文件 cp -p named.localhost redis.com.zone # 拷贝文件，注意要连同权限一起拷贝，因权限不一致，启动会报错 vim redis.com.zone $TTL 1D @ IN SOA www.redis.com. rname.invalid. ( 0 ; serial 1D ; refresh 1H ; retry 1W ; expire 3H ) ; minimum NS www.redis.com. dns IN A 192.168.56.208 www IN A 192.168.56.208
2.6 配置DNS反向解析文件
a) 在/etc/named.rfc1912.zones添加反向解析配置
可以将正向解析与反向解析配置在一个文件里,即file配置为相同的文件名。本次分开配置来演示
vim /etc/named.rfc1912.zones # 此文件名在上面步骤的/etc/named.conf文件末尾有指定 ## 此文件末尾追加如下内容 zone "56.168.192.in-addr.arpa" IN { type master; file "redis.com.local"; allow-update { none; }; };
b) 根据上一步的情况，配置解析文件
# 拷贝文件 cp -p named.localhost redis.com.local # 拷贝文件，注意要连同权限一起拷贝，因权限不一致，启动会报错 vim redis.com.local $TTL 1D @ IN SOA www.redis.com. rname.invalid. ( 0 ; serial 1D ; refresh 1H ; retry 1W ; expire 3H ) ; minimum NS @ A 192.168.56.208 AAAA ::1 208 IN PTR www.redis.com.
2.7 重启DNS服务
/etc/init.d/named restart
2.8 测试DNS服务器
在另一台主机上测试DNS是否可用，操作步骤如下。
# 修改域名解析文件 vim /etc/resolv.conf # 将创建的DNS服务器地址添加至此文件 nameserver 192.168.56.209
正向解析测试
nslookup www.redis.com # 结果如下 Server: 192.168.56.209 Address: 192.168.56.209#53 Name: www.redis.com Address: 192.168.56.208
反向解析测试
nslookup 192.168.56.208 # 结果如下： Server: 192.168.56.209 Address: 192.168.56.209#53 208.56.168.192.in-addr.arpa name = www.redis.com.
ping 域名测试
ping www.redis.com # 结果如下 PING www.redis.com (192.168.56.208) 56(84) bytes of data. 64 bytes from www.redis.com (192.168.56.208): icmp_seq=1 ttl=64 time=0.229 ms 64 bytes from www.redis.com (192.168.56.208): icmp_seq=2 ttl=64 time=0.287 ms 64 bytes from www.redis.com (192.168.56.208): icmp_seq=3 ttl=64 time=0.276 ms 64 bytes from www.redis.com (192.168.56.208): icmp_seq=4 ttl=64 time=0.224 ms
至此，DNS服务器搭建并测试完毕，下面进入正题。
3. 搭建Redis主从
关于redis搭建之前的文章已经介绍过，详细信息可参考历史文章https://www.cnblogs.com/gjc592/p/11098047.html。
3.1 搭建主、从节点redis实例，部署过程完全一致
a) 依赖包安装
yum -y install cpp binutils glibc glibc-kernheaders glibc-common glibc-devel gcc make gcc-c++ libstdc++-devel tcl
b) 安装包准备
可以从官网 https://redis.io下载最新版redis
wget http://download.redis.io/releases/redis-4.0.14.tar.gz
tar -zxvf redis-4.0.14.tar.gz
c) 编译、安装
cd redis-4.0.14
make
make install
d) 创建目录、修改配置文件、启动redis
建议创建单独的redis目录
# 创建目录
mkdir -p /data/redis/redis6379
# 拷贝配置文件
cp redis.conf /data/redis/redis6379/
# 修改配置文件
vim redis.conf
修改如下部分
bind 0.0.0.0 可以指定所有地址均可访问，若指定对应网段或IP 修改此处即可
daemonize yes 放在后台执行，建议修改为yes
pidfile /data/redis/redis6379/redis_6379.pid 指定pid文件目录及文件名
logfile "/data/redis/redis6379/redis6379.log" 指定log文件目录及文件名
# 其他参数在生产环境中可适当调整
# 启动redis
redis-server redis.conf
3.2 配置主从
在从服务器执行如下命令配置主从
127.0.0.1:6379> slaveof 192.168.56.208 6379 ## 即输入对应的redis主库的ip 即端口
查看主从状态
127.0.0.1:6379> info Replication
## 结果如下 # Replication role:slave master_host:192.168.56.208 master_port:6379 master_link_status:up // up代表已正常同步 master_last_io_seconds_ago:3 master_sync_in_progress:0 slave_repl_offset:266 slave_priority:100 slave_read_only:1 connected_slaves:0 master_replid:22830eb406e63f0a85d3d912a44e1b80dba6c860 master_replid2:0000000000000000000000000000000000000000 master_repl_offset:266 second_repl_offset:-1 repl_backlog_active:1 repl_backlog_size:1048576 repl_backlog_first_byte_offset:1 repl_backlog_histlen:266
至此，redis主从同步配置完成
4. 测试域名方式操作redis
编写程序，测试使用域名方式连接redis
注意：程序运行机器需添加对应的内网DNS服务器，即2.8中的操作。本次使用python进行测试
4.1 安装Python所需的包– redis
python连接redis需安装redis包,关于Python升级，pip安装等历史文章里均有,如有需要可以参考操作
pip install redis
4.2 编写简单的Python操作redis的测试程序
vim test_redis.py # 内容如下 #!/usr/bin/python # coding=utf-8 import redis v_ip =\'www.redis.com\' v_port = 6379 v_passwd=\'\' r = redis.Redis(host=v_ip,port=v_port,password=v_passwd,db=0) r.set(\'test_key1\',\'test1\') result = r.get(\'test_key1\') print result ,"设置键成功并获取到values" r.delete(\'test_key1\') print "删除键完毕" result1 = r.get(\'test_key1\') print result1,"验证删除成功"
4.3 运行测试程序，看是否能通过域名操作成功
python test_redis.py # 结果如下 test1 设置键成功并获取到values 删除键完毕 None 验证删除成功
有图有真相
说明，使用域名操作redis正常。
5. 模拟redis主库异常
5.1 关闭主库
127.0.0.1:6379> shutdown not connected> exit
5.2 测试程序使用redis情况
python test_redis.py ## 报错 Traceback (most recent call last): File "test_redis.py", line 9, in <module> r.set(\'test_key1\',\'test1\') File "/usr/local/python2.7/lib/python2.7/site-packages/redis/client.py", line 1451, in set return self.execute_command(\'SET\', *pieces) File "/usr/local/python2.7/lib/python2.7/site-packages/redis/client.py", line 772, in execute_command connection = pool.get_connection(command_name, **options) File "/usr/local/python2.7/lib/python2.7/site-packages/redis/connection.py", line 994, in get_connection connection.connect() File "/usr/local/python2.7/lib/python2.7/site-packages/redis/connection.py", line 497, in connect raise ConnectionError(self._error_message(e)) redis.exceptions.ConnectionError: Error 111 connecting to www.redis.com:6379. Connection refused.
即，此时redis已无法使用
5.3 提升从库为读写库
从库默认为只读，断开主从复制后将会变为读写库
a) 查看此时从库复制状态
127.0.0.1:6379> info Replication # Replication role:slave master_host:192.168.56.208 master_port:6379 master_link_status:down // 主从同步已断开 master_last_io_seconds_ago:-1 master_sync_in_progress:0 slave_repl_offset:3215 master_link_down_since_seconds:98 slave_priority:100 slave_read_only:1 connected_slaves:0 master_replid:22830eb406e63f0a85d3d912a44e1b80dba6c860 master_replid2:0000000000000000000000000000000000000000 master_repl_offset:3215 second_repl_offset:-1 repl_backlog_active:1 repl_backlog_size:1048576 repl_backlog_first_byte_offset:1 repl_backlog_histlen:3215
b) 断开主从同步
127.0.0.1:6379> slaveof no one OK 127.0.0.1:6379> info Replication # Replication role:master // 断开后，已变成主库 connected_slaves:0 master_replid:180df5fbdc8cf8999b27ad42e6c57eb3be31b6b2 master_replid2:22830eb406e63f0a85d3d912a44e1b80dba6c860 master_repl_offset:3215 second_repl_offset:3216 repl_backlog_active:1 repl_backlog_size:1048576 repl_backlog_first_byte_offset:1 repl_backlog_histlen:3215
因此时域名仍指向原主库，所以程序依旧异常。
6. 切换域名指向
6.1 修改配置文件
将DNS服务中对应域名的IP地址改为从库地址
vim redis.com.zone ## 修改 $TTL 1D @ IN SOA www.redis.com. rname.invalid. ( 0 ; serial 1D ; refresh 1H ; retry 1W ; expire 3H ) ; minimum NS www.redis.com. dns IN A 192.168.56.207 www IN A 192.168.56.207
vim redis.com.local
# 修改后
$TTL 1D
@ IN SOA www.redis.com. rname.invalid. (
0 ; serial
1D ; refresh
1H ; retry
1W ; expire
3H ) ; minimum
NS @
A 192.168.56.207
AAAA ::1
207 IN PTR www.redis.com.
6.2 重启DNS服务或刷新缓存
本次测试直接重启DNS服务
/etc/init.d/named restart
6.3 简单测试域名解析情况
nslookup www.redis.com #正向测试DNS
# 结果如下
nslookup www.redis.com
Server: 192.168.56.209
Address: 192.168.56.209#53
Name: www.redis.com
Address: 192.168.56.207
说明已修改成功
7. 最终测试
再次使用python 程序测试操作redis情况
python test_redis.py
# 运行结果
test1 设置键成功并获取到values
删除键完毕
None 验证删除成功
此时应用程序未做任何修改，可以正常使用。
ps:
以上测试步骤中部分有省略,如果错误，欢迎指正。
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