Redis 學習筆記(7)-客戶端整合 Sentinel

本文是有關 Redis 的學習筆記的一部分，相關目錄請參考 Redis 學習筆記(1)-簡介。

• 上一篇 商用環境的 Redis

在上一篇我們說明如何架設高可用的Redis環境，在上篇實作中我們是採用Redis主從複製模式的架構，而在本次學習中我們將說明如何由Java客戶端，或者說Spring Boot連接到我們上次建立的Redis+Sentinel的環境中。

在本次的學習中，我們將會延用上次的Redis主從複製模式的高可用環境，在此我們假設該環境已備好且隨時可用。

在開始實作前，我們先解釋在客戶端和Redis伺服器端之間若有端口轉換時，會遇到的困擾。

1. 客戶端整合Sentinel的困擾

在使用 Redis+Sentinel 環境下，Java 客戶端連入 Redis 的操作是分二段。第一段是先連入 Sentinel，詢問最近的 Master Redis 的 IP，第二段才是真正連到 Master Redis。如下圖:

• 說明:
  • 三個 Sentinel 分別記錄當前的 Master
  • App 先詢問 Sentinel 誰是 Master
  • Sentinel 回應 10.0.2.11 是 Master
  • App 直接對 10.0.2.11 作連接

Redis+Sentinel 在 Docker 和 NAT 環境的使用會有些限制，詳情請見High availability with Redis Sentinel。下面則是對該問題的簡單描述:

• 說明:
  • App 詢問誰是 Master，收到 10.0.2.11
  • App 對 10.0.2.11 嚐試連線
  • 防火牆將 10.0.2.11 視為被保護資源，不允許由外連入
  • App 對 10.0.2.11 連線失敗

在上面的描述中，說明了客戶端和Sentinel+Redis的環境中間不可插入端口轉換單元，除非依照官網上的描述覆寫Sentinel回應的IP。在我的需求中，我會將服務放在Docker Swarm中，並且Redis的網路模式採用host模式，所以不會有端口轉換的狀況發生，下面開始說明測試架構。

2. 測試環境架構

計劃驗證的方式是將 App 也放在 Docker 中，因為若是將 App 放在 PC 上則會遇到類似 NAT 的問題。先確認 App 可以正常連入 Redis。 如下圖:

接下來停止 Redis Master，觸發 Sentinel 執行切換。即使切換後 App 也可正常連入 Redis Master。如下圖:

3. 建立測試程式

在之前的學習 客戶端整合 Redis有撰寫四個模組的程式，其中有個模組appWeb可以作為這次的測試程式使用。

我們先由打包appWeb模組開始。

打包appWeb模組

之前我們需要連接的對像是Redis單機環境，但是此是我們將連接的環境是Redis和Sentinel環境，所以我們的連結環境要作些修改。

開啟 appWeb 模組，在 resources 下新增一個設定檔如下:

sentinelServersConfig:
  password: mypwd
  clientName: sentinelclient
  loadBalancer: !<org.redisson.connection.balancer.RoundRobinLoadBalancer> {}
  sentinelAddresses:
    - "redis://10.0.2.11:26379"
    - "redis://10.0.2.12:26379"
    - "redis://10.0.2.13:26379"
  masterName: "mymaster"
codec: !<org.redisson.codec.JsonJacksonCodec> {}

將該模組打包，如下:

將打包好的 appWeb-1.0-SNAPSHOT.jar 上傳到 c7a1 的 /root/myApp 目錄下。準備建立容器用的image。

建立 my_web image

在 c7a1:/root/myApp 下新增一個 application.properties，Shell 指令如下:

cd
mkdir -p myApp

cat << EOF | tee ./myApp/application.properties
## 使用 redisson_sentinel.yml 作為 redisson 的設定檔
spring.redis.redisson.file: classpath:/redisson_sentinel.yml
EOF

在 c7a1:/root/myApp 下新增一個 Dockerfile，如下:

cd 

cat << EOF | tee ./myApp/Dockerfile
FROM openjdk:8-jdk-alpine
ARG JAR_FILE=appWeb-1.0-SNAPSHOT.jar
WORKDIR /
COPY \${JAR_FILE} app.jar
COPY application.properties application.properties
ENTRYPOINT ["java","-jar","/app.jar"]
EOF

在 c7a1:/root/myApp 下建立名稱為 my_web:v1 的 image ，指令如下:

cd 
cd myApp

## 建立名稱為 my_web:v1 的 image
docker build -t my_web:v1 .

啟動 my_web 容器

在 c7a1 執行啟動指令，如下:

## 以背景模式啟動 my_web
docker run --rm -d --name my_web -p 8080:8080 my_web:v1

## 檢視 my_web 日誌
docker logs my_web -f

確認 Virtual box 有設定 PC:18080 轉導到 c7a1:8080 如下:

4. 驗證 Redis+Sentinel

在測試程式啟動後，我們就可以開始驗證是否程式的運作符合我們的預期。

第一個要驗證的就是一般情況下是否可以正常寫入。

驗證可正常寫入 c7a1

檢查目前 Redis Master 是在 c7a1。先登入任一個 Sentinel 執行指令如下:

## 進入 Sentinel 容器
docker exec -it `docker ps -q -f 'name=sentinel'` /bin/bash

## 進入 Sentinel
redis-cli -p 26379

## 詢問 Master
sentinel get-master-addr-by-name mymaster

透過 Postman 驗證可以新增 User，如下:

進行切換

接下來我們透過Docker指令將Mater Redis強制停止，觸發Sentinel進行切換。

在 c7a1 停止 redis 容器，觸發切換，指令如下

## 在 c7a1 上停止 redis
docker stop `docker ps -q -f 'name=redis'`

檢查目前 Redis Master 是在 c7a2。先登入任一個 Sentinel 執行指令如下:

## 進入 Sentinel 容器
docker exec -it `docker ps -q -f 'name=sentinel'` /bin/bash

## 進入 Sentinel
redis-cli -p 26379

## 詢問 Master
sentinel get-master-addr-by-name mymaster

驗證切換後可正常寫入

切換之後，再重新確認是否可以正常寫入。

透過 Postman 驗證可以新增 User，如下:

5. 結論

在本篇學習中，我們瞭解了如何連結Sentinel環境內的Redis，並擴展之前的測試程式，使其可以連上Sentinel環境內的Redis。

我們也透過實際切換操作來驗證這個架構具有高可用性能力。

學習到此，我們關於Redis的學習已全部完成。