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SkyWalking實現服務鏈路追蹤的方法-創新互聯

SkyWalking簡介

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skywalking是一個開放源碼的，用于收集、分析，聚合，可視化來自于不同服務和本地基礎服務的數據的可觀察的平臺，

skywalking提供了一個簡單的方法來讓你對你的分布式系統甚至是跨云的服務有清晰的了解。

它更像是一個現代的系統性能管理，特別為分布式系統而設計。

SkyWalking 在邏輯上分為四部分：探針、平臺后端、存儲和用戶界面。其架構圖如下：
SkyWalking實現服務鏈路追蹤的方法

  • 探針：基于不同的來源探針可能是不一樣的，但作用都是收集數據，將數據格式化為 SkyWalking 適用的格式。例如在Java中則是做字節碼植入，無侵入式的收集，并通過 HTTP 或者 gRPC 方式發送數據到平臺后端
  • 平臺后端：是一個支持集群模式運行的后臺，用于數據聚合、數據分析以及驅動數據流從探針到用戶界面的流程。平臺后端還提供了各種可插拔的能力，如不同來源數據（如來自 Zipkin）格式化，不同存儲系統以及集群管理。你甚至還可以使用觀測分析語言來進行自定義聚合分析。
  • 存儲：是開放式的，可以選擇一個既有的存儲系統，如 ElasticSearch、H2 或 MySQL 集群（Sharding-Sphere 管理），也可以選擇自己實現一個存儲系統。
  • 用戶界面：也就是SkyWalking的可視化界面，UI非常炫酷且強大，同樣它也是可定制以匹配你已存在的后端的

SkyWalking 為觀察和監控分布式系統提供了許多不同場景下的解決方案。例如為Java、C#及Node.js提供語言自動探針，無侵入式的收集。同時也為一些編譯型語言C++、GO等提供了手動打點 SDK（目前還未支持）。除此之外，還可以使用服務網格基礎探針來收集數據，以幫助了解整個分布式系統。

在SkyWalking中也存在服務、服務實例及端點概念，因為SkyWalking就是提供了這些概念的觀測能力：

  • 服務（Service）：表示對請求提供相同行為的一系列或一組工作負載。在使用打點代理或 SDK 的時候，你可以定義服務的名字。如果不定義的話，SkyWalking 將會使用你在平臺上定義的名字，如 Istio。
  • 服務實例（Service Instance）：上述的一組工作負載中的每一個工作負載稱為一個實例。就像 Kubernetes 中的 pods 一樣，服務實例未必就是操作系統上的一個進程。但當你在使用打點代理的時候， 一個服務實例實際就是操作系統上的一個真實進程。
  • 端點（Endpoint）：對于特定服務所接收的請求路徑，如 HTTP 的 URI 路徑和 gRPC 服務的類名 + 方法簽名

綜上，SkyWalking 優勢如下：

  • 多種監控手段，語言探針和服務網格（Service Mesh）
  • 模塊化，UI、存儲、集群管理多種機制可選
  • 支持告警
  • 優秀的可視化方案

更多內容可以參考官方文檔：

  • SkyWalking 文檔中文版（社區提供）
  • Apache SkyWalking 官方文檔

搭建 SkyWalking 服務 - Linux

對SkyWalking有一個大致的了解后，本小節我們來在CentOS7上搭建 SkyWalking 服務。首先我們需要獲取到SkyWalking的下載地址，官方下載地址如下：

http://skywalking.apache.org/downloads/

這里我選擇當前最新的6.6.0版本的二進制包：
SkyWalking實現服務鏈路追蹤的方法

復制下載地址到服務器上進行下載并解壓，具體步驟如下：

[root@localhost ~]# cd /usr/local/src
[root@localhost /usr/local/src]# wget http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/apache/skywalking/6.6.0/apache-skywalking-apm-6.6.0.tar.gz
[root@localhost /usr/local/src]# mkdir ../skywalking && tar -zxvf apache-skywalking-apm-6.6.0.tar.gz -C ../skywalking --strip-components 1
[root@localhost /usr/local/src]# cd ../skywalking/
[root@localhost /usr/local/skywalking]# ll -rh  # 解壓后的目錄文件如下
total 88K
drwxr-xr-x 2 root root   53 Dec 28 18:22 webapp
-rw-rw-r-- 1 1001 1002 2.0K Dec 24 14:10 README.txt
drwxrwxr-x 2 1001 1002  12K Dec 24 14:28 oap-libs
-rwxrwxr-x 1 1001 1002  32K Dec 24 14:10 NOTICE
drwxrwxr-x 3 1001 1002 4.0K Dec 28 18:22 licenses
-rwxrwxr-x 1 1001 1002  29K Dec 24 14:10 LICENSE
drwxr-xr-x 2 root root  221 Dec 28 18:22 config
drwxr-xr-x 2 root root  241 Dec 28 18:22 bin
drwxrwxr-x 8 1001 1002  143 Dec 24 14:21 agent
[root@localhost /usr/local/skywalking]#

運行bin目錄下的startup.sh腳本即可啟動skywalking服務：

[root@localhost /usr/local/skywalking]# bin/startup.sh
SkyWalking OAP started successfully!
SkyWalking Web Application started successfully!
[root@localhost /usr/local/skywalking]#

SkyWalking控制臺服務默認監聽8080端口，若有防火墻需要開放該端口：

[root@localhost /usr/local/skywalking]# firewall-cmd --zone=public --add-port=8080/tcp --permanent
success
[root@localhost /usr/local/skywalking]# firewall-cmd --reload
success
[root@localhost /usr/local/skywalking]#

若希望允許遠程傳輸，則還需要開放11800（gRPC）和12800（rest）端口，遠程agent將通過該端口傳輸收集的數據：

[root@localhost /usr/local/skywalking]# firewall-cmd --zone=public --add-port=11800/tcp --permanent
success
[root@localhost /usr/local/skywalking]# firewall-cmd --zone=public --add-port=12800/tcp --permanent
success
[root@localhost /usr/local/skywalking]# firewall-cmd --reload
success
[root@localhost /usr/local/skywalking]#

正常啟動成功后，使用瀏覽器訪問主頁如下：
SkyWalking實現服務鏈路追蹤的方法

搭建 SkyWalking 服務 - Windows

Windows下的搭建就更簡單了，首先下載Windows平臺下的包：
SkyWalking實現服務鏈路追蹤的方法

解壓后目錄文件如下：
SkyWalking實現服務鏈路追蹤的方法

雙擊bin目錄下的startup.bat文件就可以運行SkyWalking服務了：
SkyWalking實現服務鏈路追蹤的方法

這里之所以介紹Windows下的搭建，是因為當SkyWalking收集服務部署在遠程服務器上時，本地要進行調試的話得用到agent目錄下的jar包：
SkyWalking實現服務鏈路追蹤的方法

該agent文件夾，可以單獨復制出放在項目系統所在服務器的任意目錄下。agent文件夾下的skywalking-agent.jar即為監控代理程序，只需要在jvm的啟動命令中加載該jar包，即可完成監控代理。

服務鏈路追蹤

在本文中主要介紹如何使用SkyWalking來實現服務鏈路追蹤，關于服務鏈路追蹤的概念在下文中已進行過說明，這里就不再贅述了：

  • Spring Cloud Sleuth + Zipkin 實現服務追蹤

目前有多種工具可以實現服務鏈路追蹤，主流的工具對比可以參考如下文章：

  • https://www.jianshu.com/p/0fbbf99a236e

以上小節完成了SkyWalking平臺服務的搭建，接下來進入項目整合環節，將SkyWalking提供的agent與我們的項目進行整合，以達到監控目的。這里事先創建了兩個簡單的Spring Cloud項目，分別是consumer和producer：
SkyWalking實現服務鏈路追蹤的方法

這兩個項目中均包含基礎的組件依賴：nacos-discovery、openfeign及web。因為SkyWalking是通過Java agent這種語言探針的方式進行數據的收集和上傳，所以不需要像zipkin那樣添加額外的依賴和配置。

consumer將調用producer提供的接口，以達到后續在SkyWalking上展示一個簡單的調用鏈路效果。故在producer中編寫一個接口，代碼如下：

@Slf4j
@RestController
@RequestMapping("/producer")
public class ProducerController {

    @GetMapping
    public String producer() {
        log.info("received a request");
        return "this message from producer";
    }
}

而consumer也有一個接口，該接口內則是調用了producer的接口。代碼如下：

@Slf4j
@RestController
@RequiredArgsConstructor
@RequestMapping("/consumer")
public class ConsumerController {

    private final ProducerClient producerClient;

    @GetMapping
    public String consumer() {
        log.info("consumer something");
        // 通過feign調用
        String result = producerClient.producer();
        return "consumer: " + result;
    }
}

ProducerClient代碼如下：

@FeignClient("producer")
public interface ProducerClient {

    @GetMapping("/producer")
    String producer();
}

完成代碼編寫后，接下來我們需要為每個服務配置一個agent，首先創建兩個與producer和consumer服務對應的目錄：
SkyWalking實現服務鏈路追蹤的方法

然后將skywalking里的agent目錄下的所有文件拷貝出來，分別粘貼到這兩個新建的目錄中：
SkyWalking實現服務鏈路追蹤的方法
SkyWalking實現服務鏈路追蹤的方法

接著分別編輯這兩個目錄下的config/agent.config文件，該文件是agent的配置文件。修改其中的服務名稱，以及skywalking平臺后端服務的連接地址。producer配置示例如下：

# The service name in UI 服務名稱
agent.service_name=${SW_AGENT_NAME:producer}

# Backend service addresses. 收集后端服務的地址
collector.backend_service=${SW_AGENT_COLLECTOR_BACKEND_SERVICES:192.168.0.71:11800}

consumer里的配置文件也需要按照如上示例進行修改，這里之所以分別拷貝了兩個agent是為了讓不同的服務使用不同的配置文件。

如果不想為每個服務都單獨拷貝一個agent目錄，則可以通過添加JVM啟動參數來覆寫配置項，這兩種方式視實際情況選擇即可。如下示例：

-javaagent:E:\skywalking\apache-skywalking-apm-bin\agent\skywalking-agent.jar
-Dskywalking.agent.service_name=consumer
-Dskywalking.collector.backend_service=192.168.0.71:11800

配置好agent之后，在IDEA中添加Spring Boot引導類的JVM參數，指定skywalking-agent.jar的目錄路徑：
SkyWalking實現服務鏈路追蹤的方法

完成以上步驟后，分別啟動producer和comsumer服務，請求/consumer接口，因為skywalking是懶加載的，需要進行請求才會連接收集服務：
SkyWalking實現服務鏈路追蹤的方法

接著到SkyWalking的“追蹤”頁面上，就可以查看到調用鏈路信息了。如下圖所示：
SkyWalking實現服務鏈路追蹤的方法

點擊鏈路上的節點可以查看到對應的詳情：
SkyWalking實現服務鏈路追蹤的方法

其他功能

服務拓撲圖：
SkyWalking實現服務鏈路追蹤的方法

端點監控：
SkyWalking實現服務鏈路追蹤的方法

服務實例監控：
SkyWalking實現服務鏈路追蹤的方法

如果集成agent成功后，卻依舊發現監控頁面上沒有數據，日志里又沒有錯誤信息的話，很有可能是時間范圍沒有選擇正確：
SkyWalking實現服務鏈路追蹤的方法

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新聞名稱：SkyWalking實現服務鏈路追蹤的方法-創新互聯
本文URL：http://vcdvsql.cn/article30/ccicpo.html

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