12.Spring Cloud Alibaba 链路追踪

作者: Zal哥哥 | 来源:发表于2020-09-22 22:56 被阅读0次

1. 链路追踪概述

什么是链路追踪

微服务架构是通过业务来划分服务的，使用 REST 调用。对外暴露的一个接口，可能需要很多个服务协同才能完成这个接口功能，如果链路上任何一个服务出现问题或者网络超时，都会形成导致接口调用失败。随着业务的不断扩张，服务之间互相调用会越来越复杂。

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随着服务的越来越多，对调用链的分析会越来越复杂。它们之间的调用关系也许如下：

image

面对以上情况，我们就需要一些可以帮助理解系统行为、用于分析性能问题的工具，以便发生故障的时候，能够快速定位和解决问题，这就是所谓的 APM（应用性能管理）。

什么是 SkyWalking

目前主要的一些 APM 工具有: Cat、Zipkin、Pinpoint、SkyWalking；Apache SkyWalking 是观察性分析平台和应用性能管理系统。提供分布式追踪、服务网格遥测分析、度量聚合和可视化一体化解决方案。

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Skywalking Agent： 使用 JavaAgent 做字节码植入，无侵入式的收集，并通过 HTTP 或者 gRPC 方式发送数据到 SkyWalking Collector。
SkyWalking Collector： 链路数据收集器，对 agent 传过来的数据进行整合分析处理并落入相关的数据存储中。
Storage： SkyWalking 的存储，时间更迭，SW 已经开发迭代到了 6.x 版本，在 6.x 版本中支持以 ElasticSearch(支持 6.x)、Mysql、TiDB、H2、作为存储介质进行数据存储。
UI： Web 可视化平台，用来展示落地的数据。

SkyWalking 功能特性

多种监控手段，语言探针和服务网格(Service Mesh)
多语言自动探针，Java，.NET Core 和 Node.JS
轻量高效，不需要大数据
模块化，UI、存储、集群管理多种机制可选
支持告警
优秀的可视化方案

2. SkyWalking 服务端配置

官方docker-compose

基于 Docker 安装 ElasticSearch

官方推荐的方案是 ElasticSearch ，所以我们需要先安装 ElasticSearch。

docker-compose.yml

version: '3.3'
services:
  elasticsearch:
    image: wutang/elasticsearch-shanghai-zone:6.3.2
    container_name: elasticsearch
    restart: always
    ports:
      - 9200:9200
      - 9300:9300
    environment:
      cluster.name: elasticsearch

其中，9200 端口号为 SkyWalking 配置 ElasticSearch 所需端口号，cluster.name Elasticsearch集群名称，运行Skywalking需要与此名称保持一致。

测试是否启动成功

浏览器访问 http://192.168.198.131:9200/ ，浏览器返回如下信息即表示成功启动

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2. 安装SkyWalking

这里采用docker-compose的方式部署skywalking。部署所用的docker-compose.yml如下，skywalking-oap中挂载的配置文件volume来自于：https://github.com/apache/incubator-skywalking/tree/master/docker中的config目录。
这里用的是最新版本6.1.0

skywalking文档中也提示重要提示：请在UI上选择时区，使其与OAP后端服务器的时区匹配。

version: '3.3'
services:
  elasticsearch:
    image: elasticsearch:6.8.0
    container_name: skywalking-es
    restart: always
    ports:
      - 9200:9200
      - 9300:9300
    environment:
      discovery.type: single-node
      TZ: Asia/Shanghai
  oap:
    image: apache/skywalking-oap-server:6.1.0
    container_name: skywalking-oap
    depends_on:
      - elasticsearch
    links:
      - elasticsearch
    restart: always
    #前边为外网端口号,后边为容器应用端口号
    ports:
      - 11800:11800
      - 12800:12800
    environment:
      # 设置时区
      TZ: Asia/Shanghai
   # volumes:
   #   - /home/skywalking/apache-skywalking-apm-bin/config/application.yml
     # - ./config:/skywalking/config:ro
  ui:
    image: apache/skywalking-ui:6.1.0
    container_name: skywalking-ui
    depends_on:
      - oap
    links:
      - oap
    restart: always
    ports:
      - 18080:8080
    #设置环境,配置覆盖yml的配置
    environment:
      collector.ribbon.listOfServers: oap:12800

访问 ip:18080 就可以登录了
默认的用户名密码为：admin/admin，登录成功后，效果如下图

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由于使用Agent探针，所以需要下载SkyWalking。官方已经为我们准备好了编译过的服务端版本，下载地址为 http://skywalking.apache.org/downloads/，这里我们需要下载 6.x releases 版本

配置 SkyWalking

下载完成后解压缩，进入 apache-skywalking-apm-incubating/config 目录并修改 application.yml 配置文件

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这里需要做三件事：

注释 H2 存储方案
启用 ElasticSearch 存储方案
修改 ElasticSearch 服务器地址

Java Agent 服务器探针

参考官网给出的帮助 Setup java agent，我们需要使用官方提供的探针为我们达到监控的目的，按照实际情况我们需要实现三种部署方式

IDEA 部署探针
Java 启动方式部署探针（我们是 Spring Boot 应用程序，需要使用 java -jar 的方式启动应用）
Docker 启动方式部署探针（需要做到一次构建到处运行的持续集成效果，本章节暂不提供解决方案，到后面的实战环节再实现）

探针文件在 apache-skywalking-apm-incubating/agent 目录下

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IDEA 部署探针

继续之前的案例项目，创建一个名为 hello-spring-cloud-external-skywalking 的目录，并将 agent 整个目录拷贝进来

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修改项目的 VM 运行参数，点击菜单栏中的 Run -> EditConfigurations...，此处我们以 nacos-provider 项目为例，修改参数如下

-javaagent:D:\Workspace\Others\hello-spring-cloud-alibaba\hello-spring-cloud-external-skywalking\agent\skywalking-agent.jar
-Dskywalking.agent.service_name=nacos-provider
-Dskywalking.collector.backend_service=192.168.198.131:11800

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-javaagent：用于指定探针路径
-Dskywalking.agent.service_name：用于重写 agent/config/agent.config 配置文件中的服务名
-Dskywalking.collector.backend_service：用于重写 agent/config/agent.config 配置文件中的服务地址

Java 启动方式

java -javaagent:/path/to/skywalking-agent/skywalking-agent.jar -Dskywalking.agent.service_name=nacos-provider -Dskywalking.collector.backend_service=192.168.198.131:11800 -jar yourApp.jar

测试监控

启动 nacos-provider 项目，通过观察日志可以发现，已经成功加载探针

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访问之前写好的接口 http://localhost:9000/nacos-consumer-feign/echo/hi?token=123
之后再刷新 SkyWalking Web UI，你会发现 Service 与 Endpoint 已经成功检测到了

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至此，表示 SkyWalking 链路追踪配置成功

image

访问路径：http://localhost:9000/nacos-consumer-feign/echo/hi?token=123

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上图中展示了服务在一定时间范围内的相关数据，包括：

服务可用性指标 SLA
每分钟平均响应数
平均响应时间
服务进程 PID
服务所在物理机的 IP、Host、OS
运行时 CPU 使用率
运行时堆内存使用率
运行时非堆内存使用率
GC 情况

附：Maven Assembly 插件

什么是 Assembly Plugin

Assembly 插件目的是提供一个把工程依赖元素、模块、网站文档等其他文件存放到单个归档文件里。

Assembly 支持的归档文件类型

zip
tar.gz
tar.bz2
jar
dir
war

使用步骤

此处以将 SkyWalking 探针打包为 tar.gz 为例，为后期持续集成时构建 Docker 镜像做好准备

POM

在 pom.xml 中增加插件配置

<build>
    <plugins>
        <plugin>
            <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
            <artifactId>maven-assembly-plugin</artifactId>
            <executions>
                <!-- 配置执行器 -->
                <execution>
                    <id>make-assembly</id>
                    <!-- 绑定到 package 生命周期阶段上 -->
                    <phase>package</phase>
                    <goals>
                        <!-- 只运行一次 -->
                        <goal>single</goal>
                    </goals>
                    <configuration>
                        <finalName>skywalking</finalName>
                        <descriptors>
                            <!-- 配置描述文件路径 -->
                            <descriptor>src/main/resources/assembly.xml</descriptor>
                        </descriptors>
                    </configuration>
                </execution>
            </executions>
        </plugin>
    </plugins>
</build>

assembly.xml

创建 src/main/resources/assembly.xml 配置文件

<assembly>
    <id>6.0.0-Beta</id>
    <formats>
        <!-- 打包的文件格式，支持 zip、tar.gz、tar.bz2、jar、dir、war -->
        <format>tar.gz</format>
    </formats>
    <!-- tar.gz 压缩包下是否生成和项目名相同的根目录，有需要请设置成 true -->
    <includeBaseDirectory>false</includeBaseDirectory>
    <dependencySets>
        <dependencySet>
            <!-- 是否把本项目添加到依赖文件夹下，有需要请设置成 true -->
            <useProjectArtifact>false</useProjectArtifact>
            <outputDirectory>lib</outputDirectory>
            <!-- 将 scope 为 runtime 的依赖包打包 -->
            <scope>runtime</scope>
        </dependencySet>
    </dependencySets>
    <fileSets>
        <fileSet>
            <!-- 设置需要打包的文件路径 -->
            <directory>agent</directory>
            <!-- 打包后的输出路径 -->
            <outputDirectory></outputDirectory>
        </fileSet>
    </fileSets>
</assembly>

打包

mvn clean package
mvn clean install

package：会在 target 目录下创建名为 skywalking-6.0.0-Beta.tar.gz 的压缩包
install：会在本地仓库目录下创建名为 hello-spring-cloud-external-skywalking-1.0.0-SNAPSHOT-6.0.0-Beta.tar.gz 的压缩包

链接：https://www.jianshu.com/p/f31a0c82123d

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什么是链路追踪

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基于 Docker 安装 ElasticSearch

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测试是否启动成功

2. 安装SkyWalking

配置 SkyWalking

Java Agent 服务器探针

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assembly.xml

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