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全链路追踪 & 性能监控工具 SkyWalking 实战

Skywalking介绍

Skywalking是一个国产的开源框架,2015年有吴晟个人开源,2017年加入Apache孵化器,国人开源的产品,主要开发人员来自于华为,2019年4月17日Apache董事会批准SkyWalking成为顶级项目,支持Java、.Net、NodeJs等探针,数据存储支持Mysql、Elasticsearch等,跟Pinpoint一样采用字节码注入的方式实现代码的无侵入,探针采集数据粒度粗,但性能表现优秀,且对云原生支持,目前增长势头强劲,社区活跃

使用版本

当前使用版本信息为:apache-skywalking-apm-es7-8.7.0

数据存储方式

Skywalking默认使用的是H2,本次实战主要使用的ElasticSearch来存储相对应的链路数据。Skywalking本身还支持mysql、tidb、influxdb、postgresql等数据存储方式

Skywalking的安装以及使用

安装及运行(本次安装主要是在windows)

  1. 下载对应的二进制软件包(apache-skywalking-apm-es7-8.7.0.tar),并且解压到指定的文件夹下面
  2. 涉及到的主要目录为:bin(存放对应的命令)、config(相关的配置文件)、agent(代理jar包)
  3. 进入bin目录直接执行目录下对应的startup.bat即可运行Skywalking,默认是运行在8080端口;启动成功后即可在浏览器输入地址即可访问:127.0.0.1:8080。运行界面如图所示:image-20220610140247486
  4. 首次访问没有上图相关的图示数据,因为还未对项目进行代理做数据采集

运行SpringBoot项目,并对其进行监控

运行其要进行监控的项目,增加代理参数,代理参数如下:

java -jar -javaagent:H:\\apache-skywalking-apm-bin-es7\\agent\\skywalking-agent.jar -DSW_AGENT_NAME=demo -DSW_AGENT_COLLECTOR_BACKEND_SERVICES=127.0.0.1:11800

启动完项目后,就可以在SkyWalking看到该项目对应的访问数据以及对应的拓扑图

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采集数据持久化

  1. Skywalking默认是通过H2对采集数据进行存取的,并且没有做相对应的持久化,相关配置在config文件夹中application.xml文件中的121行:selector: ${SW_STORAGE:H2}。为了方便以及做持久化本实战主要将数据存放在ElasticSearch

  2. 修改数据存取方式为elasticsearch7,只需要将selector修改为对应的elasticsearch7即可:selector: ${SW_STORAGE:elasticsearch7}

  3. 配置elasticsearch:

    nameSpace: ${SW_NAMESPACE:\"elasticsearch\"} //一定为要和elasticsearch中的cluster_name相对应
    clusterNodes: ${SW_STORAGE_ES_CLUSTER_NODES:localhost:9200}
    
  4. 重启SkyWalking之后,后期采集数据就存放在了ElasticSearch中了

    注:在使用elasticsearch时需要注意其版本号,负责SkyWalking Collect将启动失败,本实战其对应的版本为7.2.0

加入日志采集

1、引入日志采集相关的jar包:

<dependency>
    <groupId>org.apache.skywalking</groupId>
    <artifactId>apm-toolkit-trace</artifactId>
    <version>8.10.0</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.apache.skywalking</groupId>
    <artifactId>apm-toolkit-logback-1.x</artifactId>
    <version>8.5.0</version>
</dependency>

2、在项目resource目录下新建logback.xml文件

<?xml version=\"1.0\" encoding=\"UTF-8\"?>
<configuration scan=\"true\" scanPeriod=\"10 seconds\">
    <property name=\"logData\" value=\"./logDatas\" />
    <property name=\"appName\" value=\"accessLog\" />
    <statusListener class=\"ch.qos.logback.core.status.NopStatusListener\" />
    <appender name=\"CONSOLE_OUT\" class=\"ch.qos.logback.core.ConsoleAppender\">
        <layout class=\"ch.qos.logback.classic.PatternLayout\">
            <pattern>%-15(%d{HH:mm:ss.SSS}) %msg%n</pattern>
        </layout>
    </appender>

    <appender name=\"LOG_DEMO\" class=\"ch.qos.logback.core.rolling.RollingFileAppender\">
        <file>${logData}/logDataDemo.log</file>
        <rollingPolicy class=\"ch.qos.logback.core.rolling.SizeAndTimeBasedRollingPolicy\">
            <!-- 指定生成日志保存地址 -->
            <fileNamePattern>${logData}/%d{yyyy-MM-dd}/${appName}-info.%d{yyyy-MM-dd}.%i.log</fileNamePattern>
            <maxFileSize>1MB</maxFileSize>
            <maxHistory>30</maxHistory>
        </rollingPolicy>

        <encoder>
            <pattern>
                %-15(%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss} [info]) %msg%n
            </pattern>
            <charset>UTF-8</charset>
        </encoder>
    </appender>
    <appender name=\"msystem-log\" class=\"org.apache.skywalking.apm.toolkit.log.logback.v1.x.log.GRPCLogClientAppender\">
        <!-- 日志输出编码 -->
        <encoder>
            <!--格式化输出:%d表示日期,%thread表示线程名,%-5level:级别从左显示5个字符宽度%msg:日志消息,%n是换行符-->
            <pattern>%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} [%thread] %-5level %logger{50} - %msg%n
            </pattern>
        </encoder>
    </appender>

    <root level=\"info\">
        <appender-ref ref=\"CONSOLE_OUT\" />
    </root>
    <!--输出到指定日志文件-->
    <logger name=\"outToFile\" level=\"INFO\" additivity=\"false\">
        <appender-ref ref=\"LOG_DEMO\"/>
        <appender-ref ref=\"msystem-log\"/>
    </logger>
</configuration>

3、重新启动对应的SpringBoot项目,然后访问对应的路径即可收集到相关的数据

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也可以在其追踪数据中查看起对应的日志
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对某个接口/端点增加性能剖析,从而找出系统瓶颈

1、增加对应的端点对应进行性能剖析(故意对log/test2方法中sleep 4秒)

@GetMapping(\"/test2\")
public Result<ArrayList<Map<String, Object>>> test2() throws InterruptedException {
    final ArrayList<Map<String, Object>> maps = new ArrayList<>();
    Thread.sleep(4000);
    maps.add(new HashMap<String,Object>() {{
        put(\"name\",\"张三\");
        put(\"age\",12);
    }});
    maps.add(new HashMap<String,Object>() {{
        put(\"name\",\"李四\");
        put(\"age\",32);
    }});
    return Result.success(maps);

}

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2、访问起对应的地址(http://127.0.0.1:8802/demo/log/test2?name=1&age=12&sex=1),在收集期间,尽量多访问几次,访问次数少有可能无法采集到

3、查看相应的分析报告,从而找出具体瓶颈

image-20220610143934987

点击分析就会出现如下图所示信息

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通过分析可以看出耗时的主要控制器和方法,以及对应的行号

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全链路栗子

1、上述实例中并未涉及到对应的数据库和redis以及其他的服务交互,所以在拓扑图中看到的数据是非常单一的

2、如果在应用中有数据库、redis以及其他服务的调用在起拓扑图中会清晰的看到具体的调用关系,实例如下图:

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3、当其中一个服务不可用时,其拓扑图会标识某个业务为不健康的(红色),下图是因为手动关闭了redis的服务

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4、接口请求异常会在相对应的追踪页面看到红色标注的信息,通过点击查看日志可以看到报错信息

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来源:https://www.cnblogs.com/tm2015/p/16363491.html
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