為什麼很多人用keepalived來實現redis容錯移轉

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目前，Redis還沒有一個類似於MySQL Proxy或Oracle RAC的官方HA方案。
Redis作者有一個名為Redis Sentinel的計劃 ，據稱將會有監控，警示和自動容錯移轉三大功能，非常不錯。
但可惜的是短期內恐怕還不能開發完成。
因此，如何在出現故障時自動轉移是一個需要解決的問題。
通過對網上一些資料的搜尋，有建議採用HAProxy或Keepalived來實現的，事實上如果是做Failover而非負載平衡的話，Keepalived的效率肯定是超過HAProxy的，所以我決定採用Keepalived的方案。
環境介紹：
Master: 10.6.1.143
Slave: 10.6.1.144
Virtural IP Address (VIP): 10.6.1.200
設計思路：
當 Master 與 Slave 均運作正常時, Master負責服務，Slave負責Standby；
當 Master 掛掉，Slave 正常時, Slave接管服務，同時關閉主從複製功能；
當 Master 恢複正常，則從Slave同步資料，同步資料之後關閉主從複製功能，恢複Master身份，於此同時Slave等待Master同步資料完成之後，恢複Slave身份。
然後依次迴圈。
需要注意的是，這樣做需要在Master與Slave上都開啟本地化策略，否則在互相自動切換的過程中，未開啟本地化的一方會將另一方的資料清空，造成資料完全丟失。
下面，是具體的實施步驟：
在Master和Slave上安裝Keepalived
$ sudo apt-get install keepalived
修改Master和Slave的/etc/hosts檔案
$ sudo vim /etc/hosts
127.0.0.1localhost
10.6.1.143redis
10.6.1.144redis-slave

預設安裝完成keepalived之後是沒有設定檔的，因此我們需要手動建立：
首先，在Master上建立如下設定檔：
$ sudo vim /etc/keepalived/keepalived.conf
vrrp_script chk_redis { 
                script "/etc/keepalived/scripts/redis_check.sh"   ###監控指令碼 
                interval 2                                        ###監控時間 
} 
vrrp_instance VI_1 { 
        state MASTER                            ###設定為MASTER
        interface eth0                          ###監控網卡    
        virtual_router_id 51
        priority 101                            ###權重值
        authentication { 
                     auth_type PASS             ###加密 
                     auth_pass redis            ###密碼 
        } 
        track_script { 
                chk_redis                       ###執行上面定義的chk_redis
        } 
        virtual_ipaddress { 
             10.6.1.200                         ###VIP 
        }
        notify_master /etc/keepalived/scripts/redis_master.sh
        notify_backup /etc/keepalived/scripts/redis_backup.sh
        notify_fault  /etc/keepalived/scripts/redis_fault.sh
        notify_stop   /etc/keepalived/scripts/redis_stop.sh 
} 

然後，在Slave上建立如下設定檔：
$ sudo vim /etc/keepalived/keepalived.conf
vrrp_script chk_redis { 
                script "/etc/keepalived/scripts/redis_check.sh"   ###監控指令碼 
                interval 2                                        ###監控時間 
} 
vrrp_instance VI_1 { 
        state BACKUP                                ###設定為BACKUP 
        interface eth0                              ###監控網卡
        virtual_router_id 51 
        priority 100                                ###比MASTRE權重值低 
        authentication { 
                     auth_type PASS 
                     auth_pass redis                ###密碼與MASTRE相同
        } 
        track_script { 
                chk_redis                       ###執行上面定義的chk_redis
        } 
        virtual_ipaddress { 
             10.6.1.200                         ###VIP 
        } 
        notify_master /etc/keepalived/scripts/redis_master.sh
        notify_backup /etc/keepalived/scripts/redis_backup.sh
        notify_fault  /etc/keepalived/scripts/redis_fault.sh
        notify_stop   /etc/keepalived/scripts/redis_stop.sh 
}

在Master和Slave上建立監控Redis的指令碼
$ sudo mkdir /etc/keepalived/scripts
$ sudo vim /etc/keepalived/scripts/redis_check.sh
#!/bin/bash

ALIVE=`/opt/redis/bin/redis-cli PING`
if [ "$ALIVE" == "PONG" ]; then
  echo $ALIVE
  exit 0
else
  echo $ALIVE
  exit 1
fi

編寫以下負責運作的關鍵指令碼：
notify_master /etc/keepalived/scripts/redis_master.sh
notify_backup /etc/keepalived/scripts/redis_backup.sh
notify_fault /etc/keepalived/scripts/redis_fault.sh
notify_stop /etc/keepalived/scripts/redis_stop.sh
因為Keepalived在轉換狀態時會依照狀態來呼叫：
當進入Master狀態時會呼叫notify_master
當進入Backup狀態時會呼叫notify_backup
當發現異常情況時進入Fault狀態呼叫notify_fault
當Keepalived程式終止時則呼叫notify_stop
首先，在Redis Master上建立notity_master與notify_backup指令碼：
$ sudo vim /etc/keepalived/scripts/redis_master.sh
#!/bin/bash

REDISCLI="/opt/redis/bin/redis-cli"
LOGFILE="/var/log/keepalived-redis-state.log"

echo "[master]" >> $LOGFILE
date >> $LOGFILE
echo "Being master...." >> $LOGFILE 2>&1

echo "Run SLAVEOF cmd ..." >> $LOGFILE
$REDISCLI SLAVEOF 10.6.1.144 6379 >> $LOGFILE  2>&1
sleep 10 #延遲10秒以後待資料同步完成後再取消同步狀態

echo "Run SLAVEOF NO ONE cmd ..." >> $LOGFILE
$REDISCLI SLAVEOF NO ONE >> $LOGFILE 2>&1

$ sudo vim /etc/keepalived/scripts/redis_backup.sh
#!/bin/bash

REDISCLI="/opt/redis/bin/redis-cli"
LOGFILE="/var/log/keepalived-redis-state.log"

echo "[backup]" >> $LOGFILE
date >> $LOGFILE
echo "Being slave...." >> $LOGFILE 2>&1

sleep 15 #延遲15秒待資料被對方同步完成之後再切換主從角色
echo "Run SLAVEOF cmd ..." >> $LOGFILE
$REDISCLI SLAVEOF 10.6.1.144 6379 >> $LOGFILE  2>&1

接著，在Redis Slave上建立notity_master與notify_backup指令碼：
$ sudo vim /etc/keepalived/scripts/redis_master.sh
#!/bin/bash

REDISCLI="/opt/redis/bin/redis-cli"
LOGFILE="/var/log/keepalived-redis-state.log"

echo "[master]" >> $LOGFILE
date >> $LOGFILE
echo "Being master...." >> $LOGFILE 2>&1

echo "Run SLAVEOF cmd ..." >> $LOGFILE
$REDISCLI SLAVEOF 10.6.1.143 6379 >> $LOGFILE  2>&1
sleep 10 #延遲10秒以後待資料同步完成後再取消同步狀態

echo "Run SLAVEOF NO ONE cmd ..." >> $LOGFILE
$REDISCLI SLAVEOF NO ONE >> $LOGFILE 2>&1

$ sudo vim /etc/keepalived/scripts/redis_backup.sh
#!/bin/bash

REDISCLI="/opt/redis/bin/redis-cli"
LOGFILE="/var/log/keepalived-redis-state.log"

echo "[backup]" >> $LOGFILE
date >> $LOGFILE
echo "Being slave...." >> $LOGFILE 2>&1

sleep 15 #延遲15秒待資料被對方同步完成之後再切換主從角色
echo "Run SLAVEOF cmd ..." >> $LOGFILE
$REDISCLI SLAVEOF 10.6.1.143 6379 >> $LOGFILE  2>&1

然後在Master與Slave建立如下相同的指令碼：
$ sudo vim /etc/keepalived/scripts/redis_fault.sh
#!/bin/bash

LOGFILE=/var/log/keepalived-redis-state.log

echo "[fault]" >> $LOGFILE
date >> $LOGFILE

$ sudo vim /etc/keepalived/scripts/redis_stop.sh
#!/bin/bash

LOGFILE=/var/log/keepalived-redis-state.log

echo "[stop]" >> $LOGFILE
date >> $LOGFILE

給指令碼都加上可執行許可權：
$ sudo chmod +x /etc/keepalived/scripts/*.sh
指令碼建立完成以後，我們開始按照如下流程進行測試：
1.啟動Master上的Redis
$ sudo /etc/init.d/redis start
2.啟動Slave上的Redis
$ sudo /etc/init.d/redis start
3.啟動Master上的Keepalived
$ sudo /etc/init.d/keepalived start
4.啟動Slave上的Keepalived
$ sudo /etc/init.d/keepalived start
5.嘗試通過VIP串連Redis:
$ redis-cli -h 10.6.1.200 INFO
串連成功，Slave也串連上來了。
role:master
slave0:10.6.1.144,6379,online
6.嘗試插入一些資料：
$ redis-cli -h 10.6.1.200 SET Hello Redis
OK
從VIP讀取資料
$ redis-cli -h 10.6.1.200 GET Hello
"Redis"
從Master讀取資料
$ redis-cli -h 10.6.1.143 GET Hello
"Redis"
從Slave讀取資料
$ redis-cli -h 10.6.1.144 GET Hello
"Redis"
下面，類比故障產生：
將Master上的Redis進程殺死：
$ sudo killall -9 redis-server
查看Master上的Keepalived日誌
$ tailf /var/log/keepalived-redis-state.log
[fault]
Thu Sep 27 08:29:01 CST 2012
同時Slave上的日誌顯示：
$ tailf /var/log/keepalived-redis-state.log
[master]
Fri Sep 28 14:14:09 CST 2012
Being master....
Run SLAVEOF cmd ...
OK
Run SLAVEOF NO ONE cmd ...
OK
然後我們可以發現，Slave已經接管服務，並且擔任Master的角色了。
$ redis-cli -h 10.6.1.200 INFO
$ redis-cli -h 10.6.1.144 INFO
role:master
然後我們恢複Master的Redis進程
$ sudo /etc/init.d/redis start
查看Master上的Keepalived日誌
$ tailf /var/log/keepalived-redis-state.log
[master]
Thu Sep 27 08:31:33 CST 2012
Being master....
Run SLAVEOF cmd ...
OK
Run SLAVEOF NO ONE cmd ...
OK
同時Slave上的日誌顯示：
$ tailf /var/log/keepalived-redis-state.log
[backup]
Fri Sep 28 14:16:37 CST 2012
Being slave....
Run SLAVEOF cmd ...
OK
可以發現目前的Master已經再次恢複了Master的角色，故障切換以及自動回復都成功了。
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