Kubernetes上通过Helm部署高可用Redis集群

本文详细介绍如何利用 Helm 在 Kubernetes（K8s）集群中部署一个基于 Redis 3 主 3 从架构的高可用分布式缓存集群。部署过程依赖 Kubernetes 集群和 Helm 工具，且预设已配置基于 NFS 的 StorageClass 用于持久化存储。

环境准备

Kubernetes 集群（版本 1.16+ 推荐）
Helm 客户端（版本 3.x）
预先配置好的 NFS StorageClass，用于动态申请持久卷

提示

若尚未配置 NFS StorageClass，可参考相关文章快速部署 Helm 安装 nfs-client-provisioner。

添加 Bitnami Helm 仓库

Bitnami 提供了稳定且社区认可的 Redis 集群 Helm Chart，首先添加该仓库：

bash 复制代码

helm repo add bitnami https://charts.bitnami.com/bitnami
helm repo update

可用 Helm Chart 版本及描述可通过如下命令查看：

bash 复制代码

helm search repo redis

下载并准备 Helm Chart

为了自定义配置，建议将 Helm Chart 下载到本地进行修改：

bash 复制代码

mkdir -p ~/redis && cd ~/redis

helm pull bitnami/redis-cluster --version 7.5.0
tar -xvf redis-cluster-7.5.0.tgz

cp redis-cluster/values.yaml ./values-custom.yaml

目录结构示例：

text 复制代码

.
├── redis-cluster
│   ├── Chart.yaml
│   ├── templates
│   └── values.yaml
├── redis-cluster-7.5.0.tgz
└── values-custom.yaml

配置持久化存储和密码

确认集群中可用的 StorageClass：

bash 复制代码

kubectl get storageclasses

输出示例：

text 复制代码

NAME                          PROVISIONER          RECLAIMPOLICY   VOLUMEBINDINGMODE   ALLOWVOLUMEEXPANSION   AGE
nfs (default)                 nfs-provisioner-01   Delete          Immediate           false                  14d

将配置文件 values-custom.yaml 修改为使用 nfs 作为默认 StorageClass，并设置 Redis 访问密码：

yaml 复制代码

global:
  storageClass: "nfs"     # 指定持久卷存储Class为nfs
  redis:
    password: "redis123"  # Redis集群访问密码，自定义密码建议设置强密码

创建 Kubernetes 命名空间

建议将 Redis 集群部署在专门的命名空间中，便于运维管理：

bash 复制代码

kubectl create ns mynamespace

使用 Helm 安装 Redis 集群

以自定义参数部署 Redis 3 主 3 从集群：

bash 复制代码

helm -n mynamespace install redis-cluster ./redis-cluster -f values-custom.yaml

-n mynamespace 指定安装命名空间
install redis-cluster 表示安装命名为 redis-cluster 的实例
-f values-custom.yaml 使用自定义配置覆盖默认配置

验证集群部署状态

查看 Helm 部署状态：

bash 复制代码

helm -n mynamespace list

示例输出：

text 复制代码

NAME            NAMESPACE      REVISION   UPDATED                                    STATUS     CHART                  APP VERSION
redis-cluster   mynamespace    1          2022-05-06 20:46:11 +0800 CST              deployed   redis-cluster-7.5.0    6.2.6

查看 Pod 运行状态，确认 6 个 Redis 实例（3 主 3 从）均已运行：

bash 复制代码

kubectl -n mynamespace get pods -l app.kubernetes.io/name=redis-cluster

示例输出：

text 复制代码

NAME              READY   STATUS    RESTARTS   AGE
redis-cluster-0   1/1     Running   0          10m
redis-cluster-1   1/1     Running   0          10m
redis-cluster-2   1/1     Running   0          10m
redis-cluster-3   1/1     Running   0          10m
redis-cluster-4   1/1     Running   0          10m
redis-cluster-5   1/1     Running   0          10m

Redis 集群节点分布说明：

主节点：redis-cluster-0，redis-cluster-2，redis-cluster-4
从节点：redis-cluster-1，redis-cluster-3，redis-cluster-5

访问和验证 Redis 集群

获取 Redis 密码，存入环境变量：

bash 复制代码

export REDIS_PASSWORD=$(kubectl get secret --namespace mynamespace redis-cluster -o jsonpath="{.data.redis-password}" | base64 --decode)

启动临时 Pod 连接 Redis 集群：

bash 复制代码

kubectl run -n mynamespace redis-client --rm -i --tty \
--env REDIS_PASSWORD=$REDIS_PASSWORD \
--image docker.io/bitnami/redis-cluster:6.2.6-debian-10-r193 \
-- bash

使用 redis-cli 连接集群：

bash 复制代码

redis-cli -c -h redis-cluster -a $REDIS_PASSWORD

执行集群状态命令验证：

bash 复制代码

> cluster info
> cluster nodes

集群访问示例

在 Kubernetes 集群内，使用 DNS 名称可访问集群各节点：

bash 复制代码

ping redis-cluster-0.redis-cluster.mynamespace
ping redis-cluster-1.redis-cluster.mynamespace
...
ping redis-cluster-5.redis-cluster.mynamespace

客户端访问时，如使用 Redis Cluster 模式客户端，使用服务名 redis-cluster.mynamespace.svc.cluster.local 即可访问集群主服务。

常见问题及建议

持久化存储失败：确认 StorageClass 名称正确无误，同时 PVC 状态为 Bound。
Redis 密码错误：通过 Secret 管理密码，避免硬编码风险，确保客户端密码一致。
网络策略和防火墙：确保 Pod 间通信和服务访问权限正确开通。
版本兼容性：使用的 Redis 和 Helm Chart 版本应相互兼容，避免因版本差异导致异常。
监控与日志：部署监控工具（如 Prometheus）和日志收集方案，有助于及时发现问题。

总结

本文示范了基于 Helm 的 Bitnami Redis Cluster Chart，在 Kubernetes 集群上快速部署一个 3 主 3 从的 Redis 高可用集群，结合 NFS 持久化存储，保障数据持久性及系统的稳定性。通过合理的配置和验证步骤，助力运维人员高效搭建 Redis 缓存服务，提高业务可用性和性能。

欢迎根据业务需求，灵活调整副本数、资源配置和安全设置，实现个性化 Redis 集群方案。

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