nosql項目：基于 Redis 哨兵模式的鮮花預訂配送系統

1 鮮花預訂配送系統概述

1.1 項目背景

鮮花預訂系統是一個實時處理用戶訂單、庫存管理和配送跟蹤的平臺。系統需要處理大量并發訂單，實時更新鮮花庫存狀態，并跟蹤配送進度。傳統關系型數據庫難以應對高并發的訂單處理和實時庫存更新需求，因此采用Redis作為核心數據庫，利用其高性能和豐富的數據結構特性，結合哨兵模式實現高可用性，確保系統穩定運行。

1.2 項目功能

實時訂單處理：快速接收和處理用戶鮮花預訂訂單

庫存管理：實時更新鮮花庫存狀態，防止超賣

配送跟蹤：記錄和更新配送員位置信息

高可用保障：哨兵模式自動故障轉移，避免服務中斷

數據持久化：RDB快照+AOF日志確保訂單和庫存數據可恢復

1.3 技術選型

數據庫：Redis 5.0.7（主從復制 + 哨兵模式）

容器化：Docker部署Redis和哨兵

數據持久化：RDB（定時快照） + AOF（實時日志）

數據結構：使用Hash、Sorted Set、List等多種Redis數據類型

編程語言：Python（用于示例代碼和測試）

2 項目的部署

2.1? 服務器配置

服務器角色	IP地址	操作系統	用途
Redis主節點	10.1.1.11	Centos7	處理讀寫請求，數據持久化
Redis從節點	10.1.1.142	Centos7	復制主節點數據，分擔讀壓力
Redis從節點	10.1.1.148	Centos7	復制主節點數據，分擔讀壓力
哨兵節點	三臺服務器都部署		監控主從狀態，自動故障轉移

2.2 網絡配置：

確保三臺服務器之間網絡互通，可以互相ping通。檢查防火墻設置，確保Redis端口(6379)和哨兵端口(26379)開放。

# 開放Redis端口

sudo firewall-cmd --permanent --add-port=6379/tcp

sudo firewall-cmd --permanent --add-port=26379/tcp

sudo firewall-cmd --reload

# 驗證網絡連通性（主節點ping從節點）

ping 10.1.1.142 -c 3

ping 10.1.1.148 -c 3

3.docekr部署redis和哨兵

3.1 在主節點(10.1.1.11)上部署Redis主節點：

創建Redis配置文件redis-master.conf

cat > /data/redis/conf/redis-master.conf <<'EOF'

port 6379

bind 0.0.0.0

protected-mode no

daemonize no

dir /data

appendonly yes

appendfilename "appendonly.aof"

appendfsync everysec

save 900 1

save 300 10

save 60 10000

requirepass 123456

masterauth 123456

maxmemory 2gb

maxmemory-policy allkeys-lru

EOF

啟動redis主節點容器：

docker run -d --name redis-master \

? -p 6379:6379 \

? -v /data/redis/conf:/usr/local/etc/redis \

? -v /data/redis/data:/data \

? redis:5.0.7 \

? redis-server /usr/local/etc/redis/redis-master.conf

3.2 在從節點(10.1.1.142和10.1.1.148)上部署Redis從節點：

創建Redis配置文件redis-slave.conf

cat > /data/redis/conf/redis-slave.conf <<'EOF'

port 6379

bind 0.0.0.0

protected-mode no

daemonize no

dir /data

appendonly yes

appendfilename "appendonly.aof"

appendfsync everysec

save 900 1

save 300 10

save 60 10000

replicaof 10.1.1.11 6379

requirepass 123456

masterauth 123456

maxmemory 2gb

maxmemory-policy allkeys-lru

EOF

在10.1.1.142和10.1.1.148上分別啟動Redis從節點容器:????????????????????????????????????????

docker run -d --name redis-slave \

? -p 6379:6379 \

? -v /data/redis/conf:/usr/local/etc/redis \

? -v /data/redis/data:/data \

? redis:5.0.7 \

? redis-server /usr/local/etc/redis/redis-slave.conf

3.3 在所有節點上部署哨兵：

創建哨兵配置文件sentinel.conf

cat > /data/redis/conf/sentinel.conf <<'EOF'

port 26379

bind 0.0.0.0

protected-mode no

daemonize no

logfile "/var/log/redis/sentinel.log"

dir "/tmp"

sentinel monitor mymaster 10.1.1.11 6379 2

sentinel auth-pass mymaster 123456

sentinel down-after-milliseconds mymaster 5000

sentinel failover-timeout mymaster 10000

sentinel parallel-syncs mymaster 1

EOF

在所有三臺服務器上啟動哨兵容器

4. 集群驗證：

4.1 檢查主從復制：

在主節點

docker exec -it redis-master redis-cli -a 123456 info replication

Redis 主從復制已成功部署并正常運行，10.1.1.11是主節點，offset值相同表示主從數據完全同步，lag=1?表示復制延遲極低（理想狀態）

4.2 檢查哨兵的狀態：

docker exec -it redis-sentinel redis-cli -p 26379 info sentinel

哨兵高可用集群已成功部署并正常運行

4.3 故障轉移測試：

停止主節點容器docker stop redis-master

觀察哨兵日志docker logs redis-sentinel | grep "failover"

節點驗證：

docker exec -it redis-slave redis-cli -a 123456 info replication

檢查新主節點的數據是否與原主節點一致（如訂單、庫存數據是否完整）

docker exec -it redis-slave redis-cli -a 123456 smembers "orders"

5.功能驗證

連接redis數據庫編寫python腳本（僅顯示核心代碼）

import redis

from redis.sentinel import Sentinel

def test_flower_system():

??? # 連接 Redis Sentinel 并啟用自動解碼

??? sentinel = Sentinel(

??????? sentinels=[('10.1.1.11', 26379), ('10.1.1.142', 26379), ('10.1.1.148', 26379)],

??????? socket_timeout=0.1,

??????? password='123456'

??? )

??? # 主節點連接（讀寫操作）

??? master = sentinel.master_for(

??????? service_name='mymaster',

??????? socket_timeout=0.1,

??????? password='123456',

??????? decode_responses=True

??? )

??? # 從節點連接（只讀操作）

??? slave = sentinel.slave_for(

??????? service_name='mymaster',

??????? socket_timeout=0.1,

??????? password='123456',

??????? decode_responses=True

??? )???

if __name__ == "__main__":

??? test_flower_system()

6.navicat連接redis

進入redis已經可以看到表格了

7.web頁面

Vi app.py （此處只顯示個別核心代碼）

app = Flask(__name__)

# 連接 Redis Sentinel

sentinel = Sentinel(

??? sentinels=[('10.1.1.11', 26379), ('10.1.1.142', 26379), ('10.1.1.148', 26379)],

??? socket_timeout=0.1,

??? password='123456'

)

# 主節點連接（讀寫操作）

master = sentinel.master_for(

??? service_name='mymaster',

??? socket_timeout=0.1,

??? password='123456',

??? decode_responses=True

)

# 從節點連接（只讀操作）

slave = sentinel.slave_for(

??? service_name='mymaster',

??? socket_timeout=0.1,

??? password='123456',

??? decode_responses=True

)

# 初始化數據（如果不存在）

def init_data():

??? if not slave.exists("flower:1"):

??????? master.hset("flower:1", mapping={

??????????? "name": "紅玫瑰",

??????????? "price": 99,

??????????? "stock": 50,

??????????? "description": "鮮艷奪目，象征愛情",

??????????? "image": "https://picsum.photos/id/152/300/300"

??????? })

??????? master.zadd("hot_sales", {

??????????? "flower:1": 100,

??????????? "flower:2": 80,

??????????? "flower:3": 120

??????? })

??????? master.geoadd("delivery_locations", (116.4074, 39.9042, "driver:001"))

??????? master.geoadd("delivery_locations", (116.4174, 39.9142, "driver:002"))

??????? print("數據初始化完成")

if __name__ == '__main__':

??? init_data()

??? app.run(debug=True, host='0.0.0.0', port=5000)

Vi /templates/index.html

退回上一級目錄，運行app.py文件，python app. py

8.數據持久化驗證：

8.1配置說明：

# RDB 快照配置（定時觸發）

save 900 1????? # 900秒內至少1次修改則觸發快照

save 300 10???? # 300秒內至少10次修改

save 60 10000?? # 60秒內至少10000次修改

# AOF 日志配置

appendonly yes?????????????? # 啟用AOF

appendfilename "appendonly.aof"? # AOF文件名

appendfsync everysec???????? # 每秒同步一次（平衡性能與安全）

dir /data?????????????????? # 持久化文件存儲目錄

8.2 RDB快照測試

docker exec -it redis-master redis-cli -a 123456 save

ls /data/redis/data/dump.rdb

8.3 AOF日志測試

docker exec -it redis - master redis - cli - a 123456

# 假設要存儲一個字符串set mykey myvalue

# 假設要存儲一個哈希表hset myhash field1 value1

用ls /data/redis/data/appendonly.aof?查看 AOF 文件是否生成。

如果存在，查看文件內容，能看到記錄的寫操作指令。

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