Redis Cluster with Docker Compose

این پروژه یک خوشه Redis با یک Master و دو Replica را با استفاده از Docker Compose راه‌اندازی می‌کند.

🏗️ معماری

┌─────────────────┐    ┌─────────────────┐    ┌─────────────────┐
│   Redis Master  │    │  Redis Replica1 │    │  Redis Replica2 │
│   Port: 6379    │◄───┤   Port: 6380    │    │   Port: 6381    │
│                 │    │                 │    │                 │
└─────────────────┘    └─────────────────┘    └─────────────────┘
         │                       │                       │
         └───────────────────────┼───────────────────────┘
                                 │
         ┌─────────────────────────────────────────────────┐
         │              Sentinel Cluster                   │
         │  ┌─────────────┐ ┌─────────────┐ ┌─────────────┐ │
         │  │ Sentinel 1  │ │ Sentinel 2  │ │ Sentinel 3  │ │
         │  │ Port: 26379 │ │ Port: 26380 │ │ Port: 26381 │ │
         │  └─────────────┘ └─────────────┘ └─────────────┘ │
         └─────────────────────────────────────────────────┘

🚀 راه‌اندازی سریع

Windows

# اجرای اسکریپت راه‌اندازی (راه‌اندازی دستی برای Windows توصیه می‌شود)
docker-compose up -d

Linux/macOS

# اجرای اسکریپت راه‌اندازی
chmod +x start-redis-cluster.sh
./start-redis-cluster.sh

راه‌اندازی دستی

# راه‌اندازی تمام سرویس‌ها
docker-compose up -d

# بررسی وضعیت سرویس‌ها
docker-compose ps

# مشاهده لاگ‌ها
docker-compose logs -f

🔧 پیکربندی

پورت‌ها

• Redis Master: 6379
• Redis Replica 1: 6380
• Redis Replica 2: 6381
• Redis Sentinel 1: 26379
• Redis Sentinel 2: 26380
• Redis Sentinel 3: 26381
• RedisInsight: 8001 (رابط وب برای مدیریت Redis)

رمزهای عبور

• Master: redis_master_password_2024 (قابل تنظیم از طریق Docker secrets)
• Replicas: redis_replica_password_2024 (قابل تنظیم از طریق Docker secrets)
• Sentinels: redis_sentinel_password_2024 (قابل تنظیم از طریق Docker secrets)

فایل‌های پیکربندی

• config/redis-master.conf - پیکربندی Master
• config/redis-replica-1.conf - پیکربندی Replica 1
• config/redis-replica-2.conf - پیکربندی Replica 2
• config/redis-sentinel-1.conf - پیکربندی Sentinel 1
• config/redis-sentinel-2.conf - پیکربندی Sentinel 2
• config/redis-sentinel-3.conf - پیکربندی Sentinel 3

اسکریپت‌های راه‌اندازی

• scripts/init-redis-master.sh - اسکریپت راه‌اندازی Master
• scripts/init-redis-replica.sh - اسکریپت راه‌اندازی Replica
• scripts/init-redis-sentinel.sh - اسکریپت راه‌اندازی Sentinel

Docker Secrets

• secrets/redis_master_password - فایل رمز Master
• secrets/redis_sentinel_password - فایل رمز Sentinel

🔐 ویژگی‌های امنیتی

1. پیاده‌سازی Docker Secrets

• رمزهای عبور در فایل‌های Docker secrets ذخیره می‌شوند
• عدم وجود رمزهای عبور سخت‌کد شده در پیکربندی
• مدیریت امن رمزهای عبور مطابق با بهترین روش‌های Docker
• امکان تغییر رمزهای عبور بدون بازسازی کانتینرها

2. احراز هویت

• تمام نودها با رمزهای عبور قوی محافظت شده‌اند
• رمزهای عبور جداگانه برای Master و Replicas
• حالت محافظت شده فعال
• بارگذاری پویای رمزهای عبور از secrets

3. شبکه‌ایزوله

• شبکه اختصاصی برای Redis (redis-network)
• محدودیت دسترسی به پورت‌های داخلی با IP های ثابت
• شبکه bridge برای ارتباط امن بین کانتینرها
• زیرشبکه جدا شده (192.168.55.0/24)

4. پایداری داده‌ها

• AOF (Append Only File) فعال
• RDB snapshots منظم
• Volume های persistent برای ذخیره داده‌ها
• جداسازی دایرکتوری داده برای هر نود

5. دسترسی بالا با Sentinel

• سه نود Sentinel برای تصمیم‌گیری مبتنی بر quorum
• قابلیت failover خودکار
• مانیتورینگ Master و بررسی سلامت
• Service discovery برای اپلیکیشن‌ها
• تنظیمات timeout و down-after-milliseconds

📊 مانیتورینگ

Health Checks

• بررسی خودکار سلامت نودها
• راه‌اندازی خودکار در صورت خرابی
• وابستگی‌های صحیح بین سرویس‌ها
• بررسی‌های سلامت آگاه از رمز عبور با استفاده از Docker secrets

RedisInsight رابط وب

• رابط مدیریت Redis مبتنی بر وب مدرن
• دسترسی از طریق http://localhost:8001
• اتصالات پایگاه داده از پیش پیکربندی شده
• مانیتورینگ و مدیریت بلادرنگ
• رابط پرس‌وجو و تحلیل عملکرد

تست‌های جامع عملکرد

# اجرای تست‌های Redis cluster
python3 test-redis-cluster.py

# اجرای تست‌های Sentinel cluster
python3 test-sentinel-simple.py

# اجرای نمایش failover
./demo-sentinel-failover.sh

مجموعه تست‌ها شامل:

• ✅ تست اتصال
• ✅ بررسی وضعیت replication
• ✅ تست عملیات خواندن/نوشتن
• ✅ تأیید رفتار read-only در replicas
• ✅ اتصال و مانیتورینگ Sentinel
• ✅ کشف Master/Slave توسط Sentinel
• ✅ ارتباط بین Sentinel ها

🛠️ دستورات مفید

اسکریپت‌های نمایشی و تست

# اجرای نمایش failover Sentinel
./demo-sentinel-failover.sh

# تست عملکرد Redis cluster
python3 test-redis-cluster.py

# تست مانیتورینگ و HA Sentinel
python3 test-sentinel-simple.py

مدیریت سرویس‌ها

# راه‌اندازی
docker-compose up -d

# توقف
docker-compose down

# راه‌اندازی مجدد
docker-compose restart

# مشاهده وضعیت
docker-compose ps

# مشاهده لاگ‌ها
docker-compose logs -f [service-name]

اتصال به Redis

# اتصال به Master
docker exec -it redis-master redis-cli -a redis_master_password_2024

# اتصال به Replica 1
docker exec -it redis-replica-1 redis-cli -a redis_replica_password_2024

# اتصال به Replica 2
docker exec -it redis-replica-2 redis-cli -a redis_replica_password_2024

# اتصال به Sentinel 1
docker exec -it redis-sentinel-1 redis-cli -p 26379 -a redis_sentinel_password_2024

# اتصال به Sentinel 2
docker exec -it redis-sentinel-2 redis-cli -p 26379 -a redis_sentinel_password_2024

# اتصال به Sentinel 3
docker exec -it redis-sentinel-3 redis-cli -p 26379 -a redis_sentinel_password_2024

اتصال خارجی

# اتصال به Master از host
redis-cli -h localhost -p 6379 -a redis_master_password_2024

# اتصال به Replica 1 از host
redis-cli -h localhost -p 6380 -a redis_replica_password_2024

# اتصال به Replica 2 از host
redis-cli -h localhost -p 6381 -a redis_replica_password_2024

# اتصال به Sentinel 1 از host
redis-cli -h localhost -p 26379 -a redis_sentinel_password_2024

# اتصال به Sentinel 2 از host
redis-cli -h localhost -p 26380 -a redis_sentinel_password_2024

# اتصال به Sentinel 3 از host
redis-cli -h localhost -p 26381 -a redis_sentinel_password_2024

بررسی وضعیت Replication

# بررسی وضعیت Master
docker exec redis-master redis-cli -a redis_master_password_2024 info replication

# بررسی وضعیت Replicas
docker exec redis-replica-1 redis-cli -a redis_replica_password_2024 info replication
docker exec redis-replica-2 redis-cli -a redis_replica_password_2024 info replication

# بررسی وضعیت مانیتورینگ Sentinel
docker exec redis-sentinel-1 redis-cli -p 26379 -a redis_sentinel_password_2024 sentinel masters

# بررسی slaves مانیتور شده توسط Sentinel
docker exec redis-sentinel-1 redis-cli -p 26379 -a redis_sentinel_password_2024 sentinel slaves mymaster

# بررسی سایر Sentinel ها در cluster
docker exec redis-sentinel-1 redis-cli -p 26379 -a redis_sentinel_password_2024 sentinel sentinels mymaster

تست عملکرد

# تست نوشتن در Master
docker exec redis-master redis-cli -a redis_master_password_2024 set test_key "Hello Redis"

# تست خواندن از Replica 1
docker exec redis-replica-1 redis-cli -a redis_replica_password_2024 get test_key

# تست خواندن از Replica 2
docker exec redis-replica-2 redis-cli -a redis_replica_password_2024 get test_key

# دریافت Master فعلی از طریق Sentinel
docker exec redis-sentinel-1 redis-cli -p 26379 -a redis_sentinel_password_2024 sentinel get-master-addr-by-name mymaster

# بررسی اطلاعات Sentinel
docker exec redis-sentinel-1 redis-cli -p 26379 -a redis_sentinel_password_2024 info sentinel

🔍 عیب‌یابی

مشکلات رایج

1. سرویس‌ها راه‌اندازی نمی‌شوند

# بررسی لاگ‌ها
docker-compose logs redis-master
docker-compose logs redis-replica-1
docker-compose logs redis-replica-2

2. Replicas به Master متصل نمی‌شوند

# بررسی شبکه
docker network ls
docker network inspect test-docker_redis-network

# بررسی اتصال
docker exec redis-replica-1 ping redis-master

3. مشکلات احراز هویت

# تست اتصال با رمز عبور
docker exec redis-master redis-cli -a redis_master_password_2024 ping

4. تداخل پورت‌ها

# بررسی استفاده از پورت‌ها
netstat -tulpn | grep :6379
netstat -tulpn | grep :6380
netstat -tulpn | grep :6381
netstat -tulpn | grep :26379
netstat -tulpn | grep :26380
netstat -tulpn | grep :26381

5. مشکلات Sentinel

# بررسی لاگ‌های Sentinel
docker-compose logs redis-sentinel-1
docker-compose logs redis-sentinel-2
docker-compose logs redis-sentinel-3

# تست اتصال Sentinel
docker exec redis-sentinel-1 redis-cli -p 26379 -a redis_sentinel_password_2024 ping

# بررسی پیکربندی Sentinel
docker exec redis-sentinel-1 redis-cli -p 26379 -a redis_sentinel_password_2024 sentinel masters

لاگ‌ها

# مشاهده لاگ‌های زنده
docker-compose logs -f

# مشاهده لاگ‌های خاص
docker-compose logs -f redis-master
docker-compose logs -f redis-replica-1
docker-compose logs -f redis-sentinel-1

📈 بهینه‌سازی

تنظیمات حافظه

• maxmemory: 512MB برای هر نود
• maxmemory-policy: allkeys-lru

تنظیمات Replication

• repl-backlog-size: 1MB
• repl-timeout: 60 ثانیه
• repl-ping-replica-period: 10 ثانیه

تنظیمات Persistence

• AOF فعال با appendfsync everysec
• RDB snapshots منظم
• auto-aof-rewrite-percentage: 100%

🚨 نکات امنیتی

1. تغییر رمزهای عبور: رمزهای پیش‌فرض را در محیط تولید تغییر دهید
2. فایروال: دسترسی به پورت‌ها را محدود کنید
3. SSL/TLS: برای اتصالات خارجی از SSL استفاده کنید
4. مانیتورینگ: لاگ‌ها و عملکرد را به طور منظم بررسی کنید

🧪 تست‌ها

پروژه شامل مجموعه تست‌های جامع و اسکریپت‌های نمایشی است که موارد زیر را تأیید می‌کند:

تست‌های Redis Cluster (test-redis-cluster.py)

1. تست اتصال: بررسی دسترسی به تمام نودها
2. وضعیت Replication: تأیید روابط master-replica
3. عملیات داده: تست عملیات خواندن/نوشتن و replication
4. امنیت: تأیید رفتار read-only در replicas

تست‌های Sentinel Cluster (test-sentinel-simple.py)

1. اتصال Sentinel: تأیید دسترسی به تمام نودهای Sentinel
2. مانیتورینگ Master: تأیید مانیتورینگ Master توسط Sentinel
3. مانیتورینگ Slave: تأیید کشف Replica ها توسط Sentinel
4. ارتباط Cluster: تست ارتباط بین Sentinel ها
5. اتصال Master: اطمینان از کارکرد اتصال مستقیم به Master

نمایش Failover (demo-sentinel-failover.sh)

1. نمایش زنده Failover: نمایش فرآیند failover Sentinel در زمان واقعی
2. ارتقای Master: نمایش ارتقای replica به master
3. بازیابی سرویس: تست بازیابی خودکار سرویس
4. مانیتورینگ سلامت: تأیید سلامت cluster در طول failover

اجرای تست‌ها:

# تست عملکرد Redis cluster
python3 test-redis-cluster.py
# یا استفاده از wrapper script (توصیه شده برای Ubuntu 24.04+)
./run-tests.sh test-redis-cluster.py

# تست مانیتورینگ و HA Sentinel
python3 test-sentinel-simple.py
# یا استفاده از wrapper script (توصیه شده برای Ubuntu 24.04+)
./run-tests.sh test-sentinel-simple.py

# اجرای نمایش failover
./demo-sentinel-failover.sh

📋 ساختار پروژه

test-docker/
├── config/
│   ├── redis-master.conf      # پیکربندی Master
│   ├── redis-replica-1.conf   # پیکربندی Replica 1
│   ├── redis-replica-2.conf   # پیکربندی Replica 2
│   ├── redis-sentinel-1.conf  # پیکربندی Sentinel 1
│   ├── redis-sentinel-2.conf  # پیکربندی Sentinel 2
│   └── redis-sentinel-3.conf  # پیکربندی Sentinel 3
├── scripts/
│   ├── init-redis-master.sh   # اسکریپت راه‌اندازی Master
│   ├── init-redis-replica.sh  # اسکریپت راه‌اندازی Replica
│   └── init-redis-sentinel.sh # اسکریپت راه‌اندازی Sentinel
├── secrets/
│   ├── redis_master_password  # secret رمز Master
│   └── redis_sentinel_password # secret رمز Sentinel
├── docker-compose.yml         # پیکربندی Docker Compose
├── test-redis-cluster.py      # مجموعه تست‌های Redis cluster
├── test-sentinel-simple.py    # مجموعه تست‌های Sentinel cluster
├── demo-sentinel-failover.sh  # اسکریپت نمایش failover
├── start-redis-cluster.sh     # اسکریپت راه‌اندازی Linux/macOS
├── requirements.txt           # وابستگی‌های Python
├── redisinsight-config.json   # پیکربندی RedisInsight
├── redisinsight-databases.json # تعاریف پایگاه داده RedisInsight
├── README-Docker-Secrets.md   # مستندات Docker secrets
├── README.md                  # مستندات فارسی
└── README-EN.md              # مستندات انگلیسی

🤝 مشارکت

1. Fork کردن repository
2. ایجاد شاخه feature
3. اعمال تغییرات
4. تست کامل
5. ارسال pull request

📚 منابع بیشتر

• Redis Documentation
• Docker Compose Documentation
• Docker Secrets Documentation
• Redis Replication
• Redis Sentinel
• Redis Security
• Redis Performance
• RedisInsight Documentation

📄 فایل‌های مستندات

• README-Docker-Secrets.md - راهنمای تفصیلی پیاده‌سازی Docker secrets
• SECRETS-IMPLEMENTATION-SUMMARY.md - خلاصه بهبودهای امنیتی

📄 مجوز

این پروژه open source است و تحت مجوز MIT در دسترس می‌باشد.