Docker desktop安裝Redis Cluster集群

本文章將介紹如何在 Windows 系統的 Docker Desktop 環境中搭建 Redis 集群。將創建一個包含 6 個節點（3 主 3 從）的 Redis 集群。

環境準備

  • Windows 10/11 操作系統
  • Docker Desktop 已安裝并運行

步驟

清理環境（如之前有嘗試）

如果之前已經嘗試過創建 Redis 集群，請先執行清理操作：

# 停止并刪除所有 Redis 容器
docker stop redis-7001 redis-7002 redis-7003 redis-7004 redis-7005 redis-7006 2>$null
docker rm redis-7001 redis-7002 redis-7003 redis-7004 redis-7005 redis-7006 2>$null# 刪除網絡
docker network rm redis-cluster-net 2>$null# 刪除本地目錄和配置文件
Remove-Item -Recurse -Force ~/redis-cluster 2>$null# 確認清理完成
docker ps -a | Select-String "redis-7"
docker network ls | Select-String "redis-cluster-net"

創建 Docker 網絡

docker network create redis-cluster-net

創建目錄結構

# 創建主目錄
mkdir ~/redis-cluster
cd ~/redis-cluster# 為每個節點創建目錄
foreach ($port in @(7001, 7002, 7003, 7004, 7005, 7006)) {New-Item -ItemType Directory -Path "$port/conf" -ForceNew-Item -ItemType Directory -Path "$port/data" -Force
}

創建 Redis 配置文件

foreach ($port in @(7001, 7002, 7003, 7004, 7005, 7006)) {$confContent = @"
port $port
cluster-enabled yes
cluster-config-file nodes.conf
cluster-node-timeout 5000
appendonly yes
protected-mode no
bind 0.0.0.0
"@Set-Content -Path "$port/conf/redis.conf" -Value $confContent
}

啟動 Redis 容器

# Redis 7001
docker run -d --name redis-7001 -p 7001:7001 -p 17001:17001 -v ${PWD}/7001/conf/redis.conf:/etc/redis/redis.conf -v ${PWD}/7001/data:/data --network redis-cluster-net redis:latest redis-server /etc/redis/redis.conf# Redis 7002
docker run -d --name redis-7002 -p 7002:7002 -p 17002:17002 -v ${PWD}/7002/conf/redis.conf:/etc/redis/redis.conf -v ${PWD}/7002/data:/data --network redis-cluster-net redis:latest redis-server /etc/redis/redis.conf# Redis 7003
docker run -d --name redis-7003 -p 7003:7003 -p 17003:17003 -v ${PWD}/7003/conf/redis.conf:/etc/redis/redis.conf -v ${PWD}/7003/data:/data --network redis-cluster-net redis:latest redis-server /etc/redis/redis.conf# Redis 7004
docker run -d --name redis-7004 -p 7004:7004 -p 17004:17004 -v ${PWD}/7004/conf/redis.conf:/etc/redis/redis.conf -v ${PWD}/7004/data:/data --network redis-cluster-net redis:latest redis-server /etc/redis/redis.conf# Redis 7005
docker run -d --name redis-7005 -p 7005:7005 -p 17005:17005 -v ${PWD}/7005/conf/redis.conf:/etc/redis/redis.conf -v ${PWD}/7005/data:/data --network redis-cluster-net redis:latest redis-server /etc/redis/redis.conf# Redis 7006
docker run -d --name redis-7006 -p 7006:7006 -p 17006:17006 -v ${PWD}/7006/conf/redis.conf:/etc/redis/redis.conf -v ${PWD}/7006/data:/data --network redis-cluster-net redis:latest redis-server /etc/redis/redis.conf

檢查容器狀態

docker ps

如下圖所示
在這里插入圖片描述

初始化 Redis 集群

docker exec -it redis-7001 redis-cli --cluster create redis-7001:7001 redis-7002:7002 redis-7003:7003 redis-7004:7004 redis-7005:7005 redis-7006:7006 --cluster-replicas 1

當提示時輸入 yes 確認配置。

驗證集群狀態

docker exec -it redis-7001 redis-cli -c -p 7001 cluster nodes

如下圖所示 :
在這里插入圖片描述

測試集群功能

docker exec -it redis-7001 redis-cli -c -p 7001

測試Redis是否可用,可用則搭建成功 !

在這里插入圖片描述

在 Redis CLI 中執行:

set test1 "hello"
set test2 "world"
get test1
get test2

簡化版本（3 節點集群）

如果您只需要 3 個主節點（沒有從節點），可以只創建 7001-7003，然后在初始化集群時使用以下命令：

docker exec -it redis-7001 redis-cli --cluster create redis-7001:7001 redis-7002:7002 redis-7003:7003 --cluster-replicas 0

使用

要停止集群，可以使用 docker stop 命令停止所有容器。要重新啟動，只需使用 docker start 命令啟動容器，集群會自動恢復。

常見問題解決

  1. 端口沖突：確保 7001-7006 以及 17001-17006 端口沒有被其他程序占用
  2. 權限問題：如果遇到文件權限問題，嘗試以管理員身份運行 PowerShell
  3. 容器啟動失敗：檢查 Docker Desktop 是否正常運行，并確保有足夠的內存分配

高級功能

密碼認證配置

修改配置文件

  • 將 your_secure_password_here 更換為自己的密碼
foreach ($port in @(7001, 7002, 7003, 7004, 7005, 7006)) {$confContent = @"
port $port
cluster-enabled yes
cluster-config-file nodes.conf
cluster-node-timeout 5000
appendonly yes
protected-mode no
bind 0.0.0.0
requirepass your_secure_password_here
masterauth your_secure_password_here
"@Set-Content -Path "$port/conf/redis.conf" -Value $confContent
}

啟動帶認證的容器

# 示例：Redis 7001 帶認證
docker run -d --name redis-7001 -p 7001:7001 -p 17001:17001 `-v ${PWD}/7001/conf/redis.conf:/etc/redis/redis.conf `-v ${PWD}/7001/data:/data `--network redis-cluster-net `redis:latest redis-server /etc/redis/redis.conf

初始化帶認證的集群

docker exec -it redis-7001 redis-cli -a your_secure_password_here --cluster create `redis-7001:7001 redis-7002:7002 redis-7003:7003 `redis-7004:7004 redis-7005:7005 redis-7006:7006 `--cluster-replicas 1

持久化配置優化

AOF 和 RDB 混合持久化

foreach ($port in @(7001, 7002, 7003, 7004, 7005, 7006)) {$confContent = @"
port $port
cluster-enabled yes
cluster-config-file nodes.conf
cluster-node-timeout 5000
appendonly yes
appendfsync everysec
auto-aof-rewrite-percentage 100
auto-aof-rewrite-min-size 64mb
save 900 1
save 300 10
save 60 10000
rdbcompression yes
rdbchecksum yes
dbfilename dump.rdb
dir /data
protected-mode no
bind 0.0.0.0
requirepass your_secure_password_here
masterauth your_secure_password_here
"@Set-Content -Path "$port/conf/redis.conf" -Value $confContent
}

內存管理和淘汰策略

foreach ($port in @(7001, 7002, 7003, 7004, 7005, 7006)) {$confContent = @"
port $port
cluster-enabled yes
cluster-config-file nodes.conf
cluster-node-timeout 5000
appendonly yes
maxmemory 1gb
maxmemory-policy volatile-lru
protected-mode no
bind 0.0.0.0
requirepass your_secure_password_here
masterauth your_secure_password_here
"@Set-Content -Path "$port/conf/redis.conf" -Value $confContent
}

監控和慢查詢日志

foreach ($port in @(7001, 7002, 7003, 7004, 7005, 7006)) {$confContent = @"
port $port
cluster-enabled yes
cluster-config-file nodes.conf
cluster-node-timeout 5000
appendonly yes
slowlog-log-slower-than 10000
slowlog-max-len 128
latency-monitor-threshold 100
protected-mode no
bind 0.0.0.0
requirepass your_secure_password_here
masterauth your_secure_password_here
"@Set-Content -Path "$port/conf/redis.conf" -Value $confContent
}

集群管理和監控工具

安裝 redis-cli 工具

# 在 Windows 上安裝 Redis CLI
choco install redis-64

使用 RedisInsight 進行可視化監控

  1. 下載并安裝 RedisInsight
  2. 連接到集群中的任意節點
  3. 查看集群狀態、內存使用情況、慢查詢等

使用命令行工具監控集群

# 查看集群信息
docker exec -it redis-7001 redis-cli -c -p 7001 -a your_secure_password_here cluster info# 查看節點信息
docker exec -it redis-7001 redis-cli -c -p 7001 -a your_secure_password_here cluster nodes# 查看內存使用情況
docker exec -it redis-7001 redis-cli -c -p 7001 -a your_secure_password_here info memory# 查看持久化信息
docker exec -it redis-7001 redis-cli -c -p 7001 -a your_secure_password_here info persistence

備份和恢復策略

創建備份腳本

# backup-redis.ps1
$date = Get-Date -Format "yyyyMMdd"
$backupDir = "~/redis-backups/$date"New-Item -ItemType Directory -Path $backupDir -Forceforeach ($port in @(7001, 7002, 7003, 7004, 7005, 7006)) {docker exec redis-$port redis-cli -a your_secure_password_here saveCopy-Item -Path "~/redis-cluster/$port/data/dump.rdb" -Destination "$backupDir/dump-$port.rdb"Copy-Item -Path "~/redis-cluster/$port/data/appendonly.aof" -Destination "$backupDir/appendonly-$port.aof"
}Write-Host "Backup completed to $backupDir"

創建恢復腳本

# restore-redis.ps1
param([Parameter(Mandatory=$true)][string]$backupDate
)$backupDir = "~/redis-backups/$backupDate"if (-not (Test-Path $backupDir)) {Write-Error "Backup directory $backupDir does not exist"exit 1
}foreach ($port in @(7001, 7002, 7003, 7004, 7005, 7006)) {docker stop redis-$portRemove-Item -Path "~/redis-cluster/$port/data/dump.rdb" -Force -ErrorAction SilentlyContinueRemove-Item -Path "~/redis-cluster/$port/data/appendonly.aof" -Force -ErrorAction SilentlyContinueCopy-Item -Path "$backupDir/dump-$port.rdb" -Destination "~/redis-cluster/$port/data/dump.rdb"Copy-Item -Path "$backupDir/appendonly-$port.aof" -Destination "~/redis-cluster/$port/data/appendonly.aof"docker start redis-$port
}Write-Host "Restore completed from $backupDir"

Redis 性能優化

foreach ($port in @(7001, 7002, 7003, 7004, 7005, 7006)) {$confContent = @"
port $port
cluster-enabled yes
cluster-config-file nodes.conf
cluster-node-timeout 5000
appendonly yes
appendfsync everysec
auto-aof-rewrite-percentage 100
auto-aof-rewrite-min-size 64mb
maxmemory 2gb
maxmemory-policy allkeys-lru
maxclients 10000
tcp-backlog 511
timeout 0
tcp-keepalive 300
protected-mode no
bind 0.0.0.0
requirepass your_secure_password_here
masterauth your_secure_password_here
"@Set-Content -Path "$port/conf/redis.conf" -Value $confContent
}

配置解釋

  1. port $port

    • 作用：指定 Redis 實例監聽的端口號。
    • 說明：在循環中，$port 變量會被替換為 7001, 7002 等，確保每個容器使用獨立的端口。

  2. cluster-enabled yes

    • 作用：啟用 Redis 的集群模式。
    • 說明：這是將 Redis 實例轉變為集群節點的最關鍵配置，沒有它，節點只會以單機模式運行。

  3. cluster-config-file nodes.conf

    • 作用：指定集群自動生成的配置文件名稱。
    • 說明：Redis 集群運行時會自動維護這個文件，記錄集群的狀態、節點信息、持久化變量等。用戶不應手動修改此文件。

  4. cluster-node-timeout 5000

    • 作用：設置集群節點不可用的超時時間（毫秒）。
    • 說明：如果一個節點在 5000ms（5秒）內無法響應，它將被其他節點視為故障節點，并觸發主從切換（failover）。這個值需要根據網絡狀況調整，太短可能導致不必要的故障轉移，太長則會影響故障恢復速度。

  5. appendonly yes

    • 作用：啟用 AOF（Append Only File）持久化模式。
    • 說明：相比于默認的 RDB 快照，AOF 通過記錄 every 寫操作命令來持久化數據，能提供更好的數據安全性，通常最多丟失 1 秒的數據（取決于 appendfsync 配置）。

  6. appendfsync everysec

    • 作用：控制 AOF 文件同步到磁盤的頻率。
    • 說明：
      • everysec（推薦）：每秒同步一次。在性能和數據安全性之間取得了很好的平衡，即使故障，最多丟失 1 秒的數據。
      • always：每個寫命令都同步。最安全，但性能最差。
      • no：由操作系統決定何時同步。性能最好，但可能丟失較多數據。

  7. auto-aof-rewrite-percentage 100

    • 作用：與下一項配合，觸發 AOF 文件重寫（rewrite）的條件之一。
    • 說明：當當前 AOF 文件大小比上一次重寫后的大小增長了 100%（即翻了一倍）時，會觸發重寫。

  8. auto-aof-rewrite-min-size 64mb

    • 作用：觸發 AOF 文件重寫的另一個條件。
    • 說明：AOF 文件至少要達到 64MB 才會觸發重寫。這個配置防止文件很小的時候就頻繁重寫。
    • 兩者關系：必須同時滿足“增長百分比達到 100%” 且 “文件大小超過 64MB” 才會觸發重寫。重寫可以壓縮 AOF 文件，移除冗余命令。

  9. maxmemory 2gb

    • 作用：設置 Redis 實例可使用的最大內存容量。
    • 說明：這是防止 Redis 占用所有系統內存、導致系統崩潰的關鍵配置！ 你必須根據你的 Docker 容器內存限制和宿主機總內存來設置這個值（例如，設置為容器內存限制的 80-90%）。2gb 只是一個示例值。

  10. maxmemory-policy allkeys-lru

    • 作用：定義當內存使用達到 maxmemory 限制時，Redis 的鍵淘汰策略（eviction policy）。
    • 說明：allkeys-lru 意味著當內存不足時，Redis 會嘗試移除所有鍵中最近最少使用（LRU）的鍵，以騰出空間。
    • 其他常見策略：
      • volatile-lru：只從設置了過期時間的鍵中移除最近最少使用的鍵。
      • allkeys-random：隨機移除所有鍵。
      • noeviction（默認）：不淘汰任何鍵，在寫操作時返回錯誤。生產環境通常不推薦。

  11. maxclients 10000

    • 作用：設置同一時間最大客戶端連接數。
    • 說明：默認是 10000。如果達到此限制，Redis 會拒絕新的連接。需要根據系統資源和應用需求調整。

  12. tcp-backlog 511

    • 作用：設置 TCP 連接隊列的長度。
    • 說明：在高連接速率環境下，增大這個值可以幫助處理連接高峰。需要同時調整系統的 /proc/sys/net/core/somaxconn 值（在 Docker 中可能需要通過 sysctls 參數設置）。

  13. timeout 0

    • 作用：客戶端空閑 N 秒后關閉連接（0 表示禁用）。
    • 說明：設置為 0 意味著連接將始終保持打開，除非客戶端主動斷開。這適用于需要長連接的場景，避免了頻繁創建連接的開銷。

  14. tcp-keepalive 300

    • 作用：向客戶端發送 TCP ACK 保活探測的間隔時間（秒）。
    • 說明：設置為 300 表示如果連接空閑，每 300 秒（5分鐘）會發送一個保活包，以檢測連接是否仍然有效并保持連接活躍。有助于清理僵尸連接。

  15. protected-mode no

    • 作用：是否啟用保護模式。
    • 說明：在 Docker 容器或受信任的網絡環境中，需要設置為 no 以允許遠程連接。如果為 yes（默認），且沒有配置密碼和綁定 IP，Redis 只會回環地址（127.0.0.1）連接。

  16. bind 0.0.0.0

    • 作用：指定 Redis 監聽所有網絡接口上的連接。
    • 說明：在 Docker 中，必須設置為 0.0.0.0 才能讓容器外的客戶端（包括其他容器和宿主機）訪問到它。如果只綁定 127.0.0.1，則只能在容器內部訪問。

  17. requirepass your_secure_password_here

    • 作用：設置客戶端連接 Redis 所需的密碼。
    • 說明：極大增強了安全性，防止未授權訪問。 所有節點應使用相同的密碼。your_secure_password_here 應被替換為一個非常強壯且唯一的密碼。

  18. masterauth your_secure_password_here

    • 作用：設置從節點（replica）連接主節點進行數據復制時所需的密碼。
    • 說明：必須與 requirepass 的密碼一致。這樣，當主從節點之間需要通信或故障轉移時，它們才能成功地進行認證和數據同步。

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一臺設備管理多個 GitHub 賬號&#xff1a;從配置到切換的完整指南 在日常開發中&#xff0c;我們經常需要在同一臺電腦上使用多個 GitHub 賬號&#xff08;比如個人賬號和工作賬號&#xff09;。但默認情況下&#xff0c;Git 會優先使用全局配置的賬號&#xff0c;導致推送代…
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即插即用，秒入虛擬：TouchDIVER Pro 觸覺手套 賦能 AR/VR 高效交互

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一、即插即用&#xff0c;零門檻開啟沉浸之旅 在XR&#xff08;擴展現實&#xff09;技術高速發展的今天&#xff0c;用戶對“真實感”的追求愈發迫切。Weart公司旗下旗艦產品TouchDIVER Pro觸覺手套&#xff0c;憑借無需適配器、無需復雜設置的極簡設計&#xff0c;打破傳統觸…
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