Keepalived与Redis双机热备的架构与配置

在现代分布式系统中,高可用性是关键需求之一。使用Keepalived与Redis的双机热备方案,可以在保证数据持久性的同时,提升系统的可用性。本文将介绍如何通过Keepalived实现Redis的双机热备,并提供详细的配置示例以及相关流程图和序列图。

1. 系统架构

双机热备架构由两台Redis服务器(主节点和备节点)及一台Keepalived负载均衡器组成。Keepalived用于监控Redis主节点,确保在主节点故障时快速切换到备节点。

2. 环境准备

确保在两台服务器上均已安装Redis和Keepalived,并配置好网络。

3. Keepalived配置

在每台服务器上配置Keepalived,通过设置虚拟IP(VIP)来实现负载均衡和故障自动恢复。

在主节点(Node1)上,创建配置文件/etc/keepalived/keepalived.conf

vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER
    interface eth0           # 根据实际网络接口调整
    virtual_router_id 51    # 唯一标识
    priority 100            # 优先级,主节点设置较高
    advert_int 1            # 广播间隔
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass yourpassword
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.1.100         # 虚拟IP地址
    }
}

在备节点(Node2)上,创建配置文件/etc/keepalived/keepalived.conf

vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP
    interface eth0          
    virtual_router_id 51    
    priority 90             # 较低的优先级
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass yourpassword
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.1.100         # 虚拟IP地址
    }
}

4. Redis配置

确保主节点和备节点的Redis配置文件中redis.confbindprotected-mode适当配置,且备节点设置为从节点,确保数据同步。

主节点(Node1)中的配置:

# redis.conf
bind 0.0.0.0
protected-mode no

备节点(Node2)中的配置:

# redis.conf
bind 0.0.0.0
protected-mode no
replicaof 192.168.1.101 6379   # 指向主节点IP

5. 启动服务

在主节点和备节点分别启动Keepalived和Redis服务。

sudo systemctl start keepalived
sudo systemctl start redis

6. 故障转移流程

以下是Keepalived在主节点失效时执行故障转移的流程图:

flowchart TD
    A[主节点正常] --> B{主节点故障?}
    B -- 是 --> C[Keepalived切换到备节点]
    B -- 否 --> A
    C --> D[备节点成为主节点]

7. 交互流程

在Redis操作中,客户端首先连接虚拟IP,Keepalived根据状态转发请求。

sequenceDiagram
    participant C as Client
    participant L as Keepalived
    participant M as Master Redis
    participant B as Backup Redis

    C->>L: 连接虚拟IP
    L->>M: 请求数据
    M-->>L: 返回数据
    L-->>C: 返回数据给客户端

    alt 主节点故障
        L->>B: 切换主节点
        B-->>L: 成为主节点
        L-->>C: 继续服务
    end

8. 结论

通过以上步骤,您可以成功配置Keepalived与Redis的双机热备环境。这种架构能够在主节点故障时,自动切换到备节点,确保了系统的高可用性和数据的持久性。根据具体需求,您可以进一步优化配置以适应生产环境。希望本文能够为您在高可用性架构的建设中提供帮助。