Step15-Scripts-执行逻辑
# 1. 结构理念与自动化运行策略
Redis 集群集成方案强调三层分工：主节点、从节点、客户端。通过自动化脚本，批量实现服务分层管理、反亲和主从调度与集群自愈。
# 2. redis_client.py：客户端脚本
# 2.1 设计目标与核心实现
客户端角色以极简无状态为原则，只负责部署 redis-cli 工具等依赖包，无需守护进程、启动、停止或配置管理。这样做最大程度减少了运维复杂度，并支持大规模批量推送。
# 主要方法
class RedisClient(Script):
def install(self, env):
Logger.info("Installing Redis Client...")
self.install_packages(env)
Logger.info("Redis Client installation completed.")
def configure(self, env):
Logger.info("Redis Client does not require configuration.")
# start/stop/status 均为空实现
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- install 负责调用环境自带的依赖包安装函数，保障 cli 工具包随需分发。
- configure/start/stop/status 均为“占位符”，仅记录日志说明客户端本身不涉及服务进程与配置，避免复杂性。
- 这样，客户端既不产生多余资源消耗，也不会和服务端逻辑耦合，非常适合各种调试、监控和工具化场景。
# 2.2 完整代码
# coding=utf-8
# redis_client.py manages the Redis Client component in Ambari.
from resource_management.core.logger import Logger
from resource_management.libraries.script.script import Script
class RedisClient(Script):
def install(self, env):
"""
安装 Redis 客户端包
"""
Logger.info("Installing Redis Client...")
self.install_packages(env)
Logger.info("Redis Client installation completed.")
def configure(self, env):
"""
Redis 客户端不需要特定的配置。
"""
Logger.info("Redis Client does not require configuration.")
#
# def start(self, env):
# """
# Redis 客户端不需要启动命令。
# """
# Logger.info("Redis Client does not have a start command, as it is only a client.")
#
# def stop(self, env):
# """
# Redis 客户端不需要停止命令。
# """
# Logger.info("Redis Client does not have a stop command, as it is only a client.")
#
# def status(self, env):
# """
# Redis 客户端没有状态检查。
# """
# Logger.info("Redis Client does not have a status check, as it is only a client.")
if __name__ == "__main__":
RedisClient().execute()
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# 3. redis_master.py：主节点脚本
# 3.1 设计目标
主节点的定位很明确：专注本地 Redis 服务进程的全生命周期管理。所有参数都由 Ambari 配置中心自动注入，所有操作均和本地 Redis 服务进程绑定。
# 3.2 关键方法分解
# 安装与配置
def install(self, env):
self.install_packages(env)
self.configure(env)
def configure(self, env):
import params
env.set_params(params)
Directory([params.redis_log_dir, params.redis_data_dir, params.redis_pid_dir],
owner=params.redis_user,
group=params.user_group,
mode=0o755,
create_parents=True)
File(
os.path.join(params.redis_conf_parent, "redis.conf"),
content=Template("redis.conf.j2"),
owner=params.redis_user,
group=params.user_group,
mode=0o644)
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- 安装阶段自动调用系统包管理、拉取依赖。
- 配置阶段按参数生成所有目录（日志/数据/PID），并渲染下发 redis.conf 配置文件，确保多节点多实例安全隔离。
# 启动、停止、重启与状态检测
def start(self, env):
self.configure(env)
Execute(format(
"{client_bin}/redis-server /etc/redis/redis.conf --cluster-config-file /etc/redis/cluster_master.conf --pidfile {master_redis_pid_file}"),
user=params.redis_user)
def stop(self, env):
self.configure(env)
try:
Execute(format("kill -9 `cat {master_redis_pid_file}`"),
user=params.redis_user)
except:
Logger.warning("Failed to stop Redis Master using the PID file.")
self.ensure_stopped(env)
def ensure_stopped(self, env):
# 多轮检测进程是否完全关闭，提升健壮性
def restart(self, env):
self.stop(env)
time.sleep(5)
self.start(env)
def status(self, env):
import params
check_process_status(params.master_redis_pid_file)
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- 启动流程明确指定配置、PID、集群文件，避免进程互相干扰。
- 停止流程通过 kill -9 强制杀死进程，再通过 PID 文件轮询保证彻底清理。
- restart 方法封装了完整生命周期闭环。
- 所有主节点只专注本地服务，不参与集群初始化和 slot 分配，职责高度聚焦，方便批量管理和滚动升级。
# 3.3 完整的代码
# coding=utf-8
import os
import time
from resource_management import Template
from resource_management.core.logger import Logger
from resource_management.core.resources.system import Execute, File, Directory
from resource_management.libraries.functions.check_process_status import check_process_status
from resource_management.libraries.functions.format import format
from resource_management.libraries.script.script import Script
class RedisMaster(Script):
def install(self, env):
# 安装 Redis 包
self.install_packages(env)
self.configure(env)
def configure(self, env):
import params
env.set_params(params)
# 创建日志、数据和 PID 目录，并设置适当的权限
Directory([params.redis_log_dir, params.redis_data_dir, params.redis_pid_dir],
owner=params.redis_user,
group=params.user_group,
mode=0o755,
create_parents=True)
# 生成 redis.conf 配置文件
File(
os.path.join(params.redis_conf_parent, "redis.conf"),
content=Template("redis.conf.j2"),
owner=params.redis_user,
group=params.user_group,
mode=0o644)
def start(self, env):
import params
self.configure(env)
Logger.info(format("Starting Redis Master on port {redis_port}"))
# 启动 Redis Master，不处理集群逻辑
Execute(format(
"{client_bin}/redis-server /etc/redis/redis.conf --cluster-config-file /etc/redis/cluster_master.conf --pidfile {master_redis_pid_file}"),
user=params.redis_user)
def stop(self, env):
import params
self.configure(env)
Logger.info("Stopping Redis Master using its PID file...")
# 使用 PID 文件来停止 Redis Master 进程
try:
Execute(format("kill -9 `cat {master_redis_pid_file}`"),
user=params.redis_user)
Logger.info("Redis Master stopped successfully.")
except:
Logger.warning("Failed to stop Redis Master using the PID file.")
# 确保 Redis Master 完全停止
self.ensure_stopped(env)
def ensure_stopped(self, env):
"""
确保 Redis Master 服务已完全停止。如果 Redis 进程还在运行，等待它完全关闭。
"""
Logger.info("Checking if Redis Master is fully stopped...")
retries = 5
retry_delay = 2 # 每隔2秒检查一次
for attempt in range(retries):
try:
check_process_status("{master_redis_pid_file}")
Logger.info("Redis Master is still running (attempt {}/{}). Waiting...".format(attempt + 1, retries))
time.sleep(retry_delay)
except:
Logger.info("Redis Master has been successfully stopped.")
return
Logger.error("Redis Master failed to stop after retries.")
raise Exception("Redis Master process could not be stopped.")
def restart(self, env):
"""
重新启动 Redis Master 服务。先调用 stop 方法停止服务，然后调用 start 方法重新启动服务。
增加等待时间和进程状态检查，确保服务能够正确停止和重启。
"""
Logger.info("Restarting Redis Master...")
# 先停止服务
self.stop(env)
# 等待几秒钟，确保 Redis 进程已经彻底关闭
time.sleep(5)
# 再启动服务
self.start(env)
Logger.info("Redis Master restarted successfully.")
def status(self, env):
import params
check_process_status(params.master_redis_pid_file)
if __name__ == "__main__":
RedisMaster().execute()
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# 4. redis_slave.py：从节点+集群编排核心
# 4.1 设计目标
从节点既是 Redis 本地服务的守护者，更是整个集群自动化编排的核心枢纽。它不仅要完成自身进程的标准运维，还要负责整个 Redis 集群的初始化、slot 分配、主从动态绑定和反亲和分布。
# 4.2 关键方法分解
# 安装与配置
def install(self, env):
self.install_packages(env)
self.configure(env)
def configure(self, env):
import params
env.set_params(params)
Directory([params.redis_log_dir, params.redis_data_dir, params.redis_pid_dir],
owner=params.redis_user,
group=params.user_group,
mode=0o755,
create_parents=True)
File("/etc/redis/redis.conf",
content=Template("redis.conf.j2"),
owner=params.redis_user,
group=params.user_group,
mode=0o644)
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- 和 master 一致，标准的目录、权限和配置文件生成。
# 启动与集群智能编排
def start(self, env):
self.configure(env)
slave_port = int(params.redis_port) + 1
Execute(format(
"{client_bin}/redis-server /etc/redis/redis.conf --port {slave_port} --cluster-config-file /etc/redis/cluster_slave.conf --pidfile {slave_redis_pid_file} --masterauth {redis_password}"),
user=params.redis_user)
self.initialize_or_expand_cluster(params)
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- 启动 Slave 时会自动使用独立端口、PID、配置，保证与 Master 并存。
- 启动后立即进入
initialize_or_expand_cluster，自动判断当前集群状态并做初始化/扩容。
# 集群初始化与主从自动挂载
def initialize_or_expand_cluster(self, params):
code, output = shell.call(
format("{client_bin}/redis-cli -p {params.redis_port} -a {redis_password} cluster nodes"),
user=params.redis_user)
filtered_output = [line for line in output.splitlines() if "Warning" not in line]
if code == 0 and len(filtered_output) > 1:
self.add_slave_to_master(params)
elif len(filtered_output) == 1:
self.initialize_cluster_and_assign_slots(params)
self.add_current_node_to_cluster(params)
else:
Logger.warning("Cluster is not initialized (attempt {}/{}).".format(attempt + 1, retries))
time.sleep(retry_delay)
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- 检查当前集群节点数量，自动区分“已初始化”或“需初始化”状态。
- 已初始化：自动将本节点作为新 Slave 挂到合适 Master 下。
- 未初始化：直接发起主节点集群组建、slot 分配，然后将本 Slave 节点自动加入。
# 自动反亲和、动态分布算法
def get_assigned_master(self, params):
master_hosts = params.redis_master_hosts
current_slave_index = int(params.redis_port) % len(master_hosts)
assigned_master_index = (current_slave_index + 1) % len(master_hosts)
assigned_master = master_hosts[assigned_master_index]
return assigned_master
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- 动态分配算法，根据当前集群全局状态和端口号，将新 Slave 挂载到不同 Master，最大化主从分布打散，防止主从同机。
- 新节点扩容时也自动适配，不需人肉干预。
# 停止、重启与状态检测
def stop(self, env):
self.configure(env)
try:
Execute(format("kill -9 `cat {slave_redis_pid_file}`"),
user=params.redis_user)
except:
Logger.warning("Failed to stop Redis Slave using the PID file.")
self.ensure_stopped(env)
def ensure_stopped(self, env):
# 检查进程彻底关闭
def restart(self, env):
self.stop(env)
time.sleep(5)
self.start(env)
def status(self, env):
import params
check_process_status(params.slave_redis_pid_file)
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- 标准的生命周期管理，流程与主节点一致。
# 4.3 完整代码
# coding=utf-8
import socket
import subprocess
import time
from resource_management import Template
from resource_management.core import shell
from resource_management.core.logger import Logger
from resource_management.core.resources.system import Execute, File, Directory
from resource_management.libraries.functions.check_process_status import check_process_status
from resource_management.libraries.functions.format import format
from resource_management.libraries.script.script import Script
class RedisSlave(Script):
def install(self, env):
# 安装 Redis 包
self.install_packages(env)
self.configure(env)
def configure(self, env):
import params
env.set_params(params)
# 创建日志、数据和 PID 目录，并设置适当的权限
Directory([params.redis_log_dir, params.redis_data_dir, params.redis_pid_dir],
owner=params.redis_user,
group=params.user_group,
mode=0o755,
create_parents=True)
# 生成 redis.conf 配置文件
File("/etc/redis/redis.conf",
content=Template("redis.conf.j2"),
owner=params.redis_user,
group=params.user_group,
mode=0o644)
def start(self, env):
import params
self.configure(env)
slave_port = int(params.redis_port) + 1
Logger.info(format("Starting Redis Slave on port {slave_port}"))
# 启动 Redis Slave，并显式指定 pidfile
Execute(format(
"{client_bin}/redis-server /etc/redis/redis.conf --port {slave_port} --cluster-config-file /etc/redis/cluster_slave.conf --pidfile {slave_redis_pid_file} --masterauth {redis_password}"),
user=params.redis_user)
# 检查并处理集群逻辑，包括初始化集群和扩展
self.initialize_or_expand_cluster(params)
def stop(self, env):
import params
self.configure(env)
Logger.info("Stopping Redis Slave using its PID file...")
# 使用 PID 文件来停止 Redis Slave 进程，而不是直接通过 redis-cli shutdown
try:
Execute(format("kill -9 `cat {slave_redis_pid_file}`"),
user=params.redis_user)
Logger.info("Redis Slave stopped successfully.")
except:
Logger.warning("Failed to stop Redis Slave using the PID file.")
# 确保 Redis Slave 完全停止
self.ensure_stopped(env)
def ensure_stopped(self, env):
"""
确保 Redis Slave 服务已完全停止。如果 Redis 进程还在运行，等待它完全关闭。
"""
Logger.info("Checking if Redis Slave is fully stopped...")
retries = 5
retry_delay = 2 # 每隔2秒检查一次
for attempt in range(retries):
try:
check_process_status("{slave_redis_pid_file}")
Logger.info("Redis Slave is still running (attempt {}/{}). Waiting...".format(attempt + 1, retries))
time.sleep(retry_delay)
except:
Logger.info("Redis Slave has been successfully stopped.")
return
Logger.error("Redis Slave failed to stop after retries.")
raise Exception("Redis process could not be stopped.")
def restart(self, env):
"""
重新启动 Redis Slave 服务。先调用 stop 方法停止服务，然后调用 start 方法重新启动服务。
增加等待时间和进程状态检查，确保服务能够正确停止和重启。
"""
Logger.info("Restarting Redis Slave...")
# 先停止服务
self.stop(env)
# 等待几秒钟，确保 Redis 进程已经彻底关闭
time.sleep(5)
# 再启动服务
self.start(env)
Logger.info("Redis Slave restarted successfully.")
def status(self, env):
import params
check_process_status(params.slave_redis_pid_file)
def initialize_or_expand_cluster(self, params):
"""
在 Slave 启动时检查 Master 节点是否已经组成集群，如果没有则进行集群初始化。如果已经有集群，处理扩展。
"""
retries = 5
retry_delay = 10 # 秒
Logger.info("Checking cluster status to determine if initialization or expansion is needed.")
for attempt in range(retries):
code, output = shell.call(
format("{client_bin}/redis-cli -p {params.redis_port} -a {redis_password} cluster nodes"),
user=params.redis_user)
# 构建一个新数组，过滤掉包含 "Warning" 的行
filtered_output = [line for line in output.splitlines() if "Warning" not in line]
# 如果集群已经初始化，继续添加从节点
if code == 0 and len(filtered_output) > 1:
Logger.info("Cluster is already initialized. Proceeding with slave addition.")
self.add_slave_to_master(params)
return
# 如果集群只有一个节点，执行集群初始化并将当前节点加入
elif len(filtered_output) == 1:
Logger.info(
"Cluster is not initialized. Initializing Redis Cluster with master nodes and assigning slots.")
self.initialize_cluster_and_assign_slots(params)
# 初始化集群后，将当前节点也作为集群的一部分加入
Logger.info("Adding current node to the newly initialized cluster.")
self.add_current_node_to_cluster(params)
return
else:
Logger.warning("Cluster is not initialized (attempt {}/{}).".format(attempt + 1, retries))
time.sleep(retry_delay)
Logger.error("Cluster could not be initialized after retries.")
raise Exception("Cluster in an inconsistent state.")
def initialize_cluster_and_assign_slots(self, params):
"""
初始化集群，组建 Master 节点之间的集群，并分配槽位（仅限首次初始化时）。
"""
redis_port = int(params.redis_port) if isinstance(params.redis_port, str) else params.redis_port
# 使用 Ambari 提供的 format 方法来格式化字符串
master_hosts = [format("{host}:{redis_port}", host=host, redis_port=redis_port) for host in
params.redis_master_hosts]
master_nodes_str = " ".join(master_hosts)
Logger.info(format("Initializing Redis Cluster with master nodes: {master_nodes_str}"))
# 使用 --cluster-replicas 0 来创建只有主节点的集群
create_cluster_command = format(
"{client_bin}/redis-cli --cluster create {master_nodes_str} --cluster-replicas 0 -a {redis_password} --cluster-yes")
# 打印生成的集群创建命令
Logger.info(format("Generated create_cluster_command: {create_cluster_command}"))
try:
# 使用 subprocess 来执行命令，捕获 stdout 和 stderr
process = subprocess.Popen(create_cluster_command, shell=True, stdout=subprocess.PIPE,
stderr=subprocess.STDOUT)
stdout, _ = process.communicate()
# 过滤掉警告信息，仅保留核心输出
filtered_output = [line for line in stdout.decode('utf-8').splitlines() if "Warning" not in line]
if process.returncode != 0 or not filtered_output:
Logger.error("Failed to initialize Redis cluster. Error: {0}".format(filtered_output))
raise Exception("Cluster initialization failed")
Logger.info("Cluster initialized successfully.")
except Exception as e:
Logger.error("Failed to initialize Redis cluster: {0}".format(str(e)))
raise
def add_slave_to_master(self, params):
"""
将新的 Slave 节点加入到集群，并明确指定它作为某个 Master 节点的从节点，确保反亲和性。
之前添加前检查该从节点是否已经是集群的一部分。
"""
slave_port = int(params.redis_port) + 1
master_host = self.get_assigned_master(params) # 获取合适的主节点，确保反亲和性
# 先检查从节点是否已经在集群中
if self.is_slave_already_in_cluster(params, slave_port):
Logger.info(
format("Redis Slave {params.hostname}:{slave_port} is already part of the cluster, skipping addition."))
return
Logger.info(format("Adding Redis Slave on port {slave_port} to master at {master_host}"))
# 使用 -a 参数传递密码，明确指定将从节点加入到某个主节点下
Execute(format(
"{client_bin}/redis-cli --cluster add-node {params.hostname}:{slave_port} {master_host}:{params.redis_port} --cluster-slave -a {redis_password}"),
user=params.redis_user)
Logger.info("Slave node added to the cluster as a replica of master {master_host}. No need to rebalance slots.")
def add_current_node_to_cluster(self, params):
"""
将当前节点加入到集群中，确保当前节点成为集群的一部分。
"""
slave_port = int(params.redis_port) + 1
master_host = self.get_assigned_master(params) # 获取合适的主节点
Logger.info(format("Adding current Redis node on port {slave_port} to the newly initialized cluster."))
Execute(format(
"{client_bin}/redis-cli --cluster add-node {params.hostname}:{slave_port} {master_host}:{params.redis_port} --cluster-slave -a {redis_password}"),
user=params.redis_user)
Logger.info("Current node added to the cluster successfully.")
def is_slave_already_in_cluster(self, params, slave_port):
"""
检查 Redis 节点是否已经是集群的一部分，确保通过 IP 地址而非主机名进行匹配。
"""
Logger.info(format("Checking if Redis Slave {params.hostname}:{slave_port} is already part of the cluster..."))
# 将主机名解析为 IP 地址
slave_ip = self.get_ip_from_hostname(params.hostname)
if slave_ip is None:
Logger.error("Failed to resolve hostname to IP for: {0}".format(params.hostname))
return False
# 使用 redis-cli 查询集群的所有节点
code, output = shell.call(
format("{client_bin}/redis-cli -p {params.redis_port} -a {redis_password} cluster nodes"),
user=params.redis_user)
if code != 0:
Logger.warning("Failed to retrieve cluster nodes information.")
return False
# 检查输出，查看该从节点的 IP 地址是否已经在集群中
for line in output.splitlines():
if slave_ip in line and str(slave_port) in line:
Logger.info("Redis Slave with IP {0} is already in the cluster: {1}".format(slave_ip, line))
return True
return False
def get_assigned_master(self, params):
"""
动态分配 Master 节点，确保新 Slave 节点配对到正确的 Master 节点，且遵循反亲和性原则。
"""
master_hosts = params.redis_master_hosts
Logger.info("Available Master nodes: {0}".format(master_hosts))
# 获取当前主节点的索引
current_slave_index = int(params.redis_port) % len(master_hosts)
# 计算该从节点应当挂载的主节点
assigned_master_index = (current_slave_index + 1) % len(master_hosts)
assigned_master = master_hosts[assigned_master_index]
Logger.info(format("Assigning Slave on port {params.redis_port} to Master {assigned_master}"))
return assigned_master
def get_ip_from_hostname(self, hostname):
"""
使用 socket 库获取主机名对应的 IP 地址
"""
try:
ip_address = socket.gethostbyname(hostname)
return ip_address
except socket.error as e:
Logger.error("Failed to resolve hostname {0}: {1}".format(hostname, str(e)))
return None
if __name__ == "__main__":
RedisSlave().execute()
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