微服务组件---- Spring Cloud Alibaba 链路追踪 skywalking 详解 ...

skywalking是什么

【1】skywalking是分布式系统的应用程序性能监视工具，专为微服务、云原生架构和基于容器（Docker、K8s、Mesos）架构而设计。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。
【2】主要流程为 采集数据——》传输数据——》存储数据——》分析数据——》监控报警 。
 
Skywalking整体架构

【1】图示：
　　
 
 
 
【2】整个架构分成四部分：
　　1.上部分Agent ：负责从应用中，收集链路信息，发送给 SkyWalking OAP 服务器；
　　2.下部分 SkyWalking OAP ：负责接收Agent发送的Tracing数据信息，然后进行分析(Analysis Core)，存储到外部存储器(Storage)，最终提供查询(Query)功能；
　　3.右部分Storage：Tracing数据存储，目前支持ES、MySQL、Sharding Sphere、TiDB、H2多种存储器，目前采用较多的是ES，主要考虑是SkyWalking开发团队自己的生产环境采用ES为主；
　　4.左部分SkyWalking UI：负责提供控制台，查看链路等等；
 
SkyWalking中三个概念【搭建的话可以看 skywalking的搭建笔记】

【1】服务(Service) ：表示对请求提供相同行为的一系列或一组工作负载，在使用Agent时，可以定义服务的名字；
【2】服务实例(Service Instance) ：上述的一组工作负载中的每一个工作负载称为一个实例， 一个服务实例实际就是操作系统上的一个真实进程；
【3】端点(Endpoint) ：对于特定服务所接收的请求路径, 如HTTP的URI路径和gRPC服务的类名 + 方法签名；
 
SkyWalking的简单使用

【1】通过jar包方式接入
　　1）编辑startup.sh脚本启动

1. #!/bin/sh
2. # SkyWalking Agent配置
3. export SW_AGENT_NAME=springboot-skywalking-demo #Agent名字,一般使用`spring.application.name`
4. export SW_AGENT_COLLECTOR_BACKEND_SERVICES=127.0.0.1:11800 #配置 Collector 地址。
5. export SW_AGENT_SPAN_LIMIT=2000 #配置链路的最大Span数量，默认为 300。
6. export JAVA_AGENT=-javaagent:/root/skywalking-agent/skywalking-agent.jar
7. java $JAVA_AGENT -jar springboot-skywalking-demo-0.0.1-SNAPSHOT.jar #jar启动

复制代码

 
　　2）java命令启动

1. java -javaagent:/root/skywalking-agent/skywalking-agent.jar
2. -DSW_AGENT_COLLECTOR_BACKEND_SERVICES=127.0.0.1:11800
3. -DSW_AGENT_NAME=springboot-skywalking-demo -jar springboot-skywalking-demo-0.0.1-SNAPSHOT.jar

复制代码

　　3）在IDEA中使用Skywalking

1. 在运行的程序配置jvm参数
2. -javaagent:E:\SpringCloudAlibaba\apache-skywalking-apm-bin-es7\agent\skywalking-agent.jar
3. -DSW_AGENT_NAME=springboot-skywalking-demo
4. -DSW_AGENT_COLLECTOR_BACKEND_SERVICES=127.0.0.1:11800

复制代码

 
【2】自定义SkyWalking链路追踪【希望对项目中的业务方法，实现链路追踪，方便我们排查问题】
　　1）引入依赖

1. <dependency>
2.     <groupId>org.apache.skywalking</groupId>
3.     <artifactId>apm-toolkit-trace</artifactId>
4.     <version>8.11.0</version>
5. </dependency>

复制代码

　　2）在业务方法中可以TraceContext获取到traceId

1. @RequestMapping("/list")
2. public List<User> list(){
4.     //TraceContext可以绑定key-value
5.     TraceContext.putCorrelation("name", "fox");
6.     Optional<String> op = TraceContext.getCorrelation("name");
7.     log.info("name = {} ", op.get());
8.     //获取追踪的traceId
9.     String traceId = TraceContext.traceId();
10.     log.info("traceId = {} ", traceId);
12.     return userService.list();
13. }

复制代码

　　3）注解@Trace将方法加入追踪链路
　　4）注解@Tags或@Tag为追踪链路增加其他额外的信息，比如记录参数和返回信息。实现方式：在方法上增加@Tag或者@Tags，示例：

1. @Trace
2. @Tag(key = "list", value = "returnedObj")
3. public List<User> list(){
4.     return userMapper.list();
5. }
7. @Trace
8. @Tags({@Tag(key = "param", value = "arg[0]"),
9.         @Tag(key = "user", value = "returnedObj")})
10. public User getById(Integer id){
11.     return userMapper.getById(id);
12. }

复制代码

 
 
SkyWalking的数据持久化

【1】基于mysql持久化
　　1）修改config目录下的application.yml

1. storage:
2.   #选择使用mysql   默认使用h2，不会持久化，重启skyWalking之前的数据会丢失
3.   selector: ${SW_STORAGE:mysql}
4.   #使用mysql作为持久化存储的仓库
5.   mysql:
6.     properties:
7.       #数据库连接地址  创建swtest数据库
8.       jdbcUrl: ${SW_JDBC_URL:"jdbc:mysql://1ocalhost:3306/swtest"}
9.       #用户名
10.       dataSource.user: ${SW_DATA_SOURCE_USER:root}
11.       #密码
12.       dataSource.password: ${SW_DATA_SOURCE_PASSWORD:root}

复制代码

　　2）添加mysql数据驱动包到oap-libs目录下【注意：需要添加mysql数据驱动包，因为在lib目录下是没有mysql数据驱动包的，所以修改完配置启动是会报错，启动失败的。】
　　3）启动Skywalking【查看swtest数据库，可以看到生成了很多表，那么就代表成功了】
 
【2】基于elasticsearch持久化
　　1）修改config目录下的application.yml

1. storage:
2.   selector: ${SW_STORAGE:elasticsearch}  //指定ES作为存储
3.   elasticsearch:
4.     nameSpace: ${SW_NAMESPACE:"myProject-"}  //指定命名空间，用于生成索引前缀
5.     clusterNodes: ${SW_STORAGE_ES_CLUSTER_NODES:localhost:9200} //配置集群节点，当然可以采用负载均衡【然后把负载均衡的服务器ip与端口写入】，但也可以把节点都写进去
6.     user: ${SW_ES_USER:"myes"}    //es的用户名
7.     password: ${SW_ES_PASSWORD:"123456"}    //es的密码

复制代码

　　2）启动Skywalking服务
　　　　启动时会向elasticsearch中创建大量的index索引用于持久化数据，启动应用程序，查看追踪数据是否已经持久化到elasticsearch的索引中，然后重启skywalking，验证追踪数据会不会丢失
 
Skywalking告警通知

【1】skywalking告警的核心由一组规则驱动，这些规则定义在config/alarm-settings.yml文件中，告警规则的定义分为三部分:

1. 1.告警规则：它们定义了应该如何触发度量警报，应该考虑什么条件；
2. 2.网络钩子(Webhook}：当警告触发时，哪些服务终端需要被通知；
3. 3.gRPC钩子：远程gRPC方法的主机和端口，告警触发后调用；

复制代码

 
【2】skywalking发行版中提供了默认的alarm-setting.yml文件，包括一些规则，每个规则有英文注释。
　　1）可以根据注释得知每个规则的作用：

1. # Sample alarm rules.
2. rules:
3.   # Rule unique name, must be ended with `_rule`.
4.   service_resp_time_rule:
5.     metrics-name: service_resp_time
6.     op: ">"
7.     threshold: 1000
8.     period: 10
9.     count: 3
10.     silence-period: 5
11.     #在最近10分钟的3分钟内服务平均响应时间超过1000ms
12.     message: Response time of service {name} is more than 1000ms in 3 minutes of last 10 minutes.
13.   service_sla_rule:
14.     # Metrics value need to be long, double or int
15.     metrics-name: service_sla
16.     op: "<"
17.     threshold: 8000
18.     # The length of time to evaluate the metrics
19.     period: 10
20.     # How many times after the metrics match the condition, will trigger alarm
21.     count: 2
22.     # How many times of checks, the alarm keeps silence after alarm triggered, default as same as period.
23.     silence-period: 3
24.     #最近10分钟内，服务成功率在2分钟内低于80%
25.     message: Successful rate of service {name} is lower than 80% in 2 minutes of last 10 minutes
26.   service_resp_time_percentile_rule:
27.     # Metrics value need to be long, double or int
28.     metrics-name: service_percentile
29.     op: ">"
30.     threshold: 1000,1000,1000,1000,1000
31.     period: 10
32.     count: 3
33.     silence-period: 5
34.     message: Percentile response time of service {name} alarm in 3 minutes of last 10 minutes, due to more than one condition of p50 > 1000, p75 > 1000, p90 > 1000, p95 > 1000, p99 > 1000
35.   service_instance_resp_time_rule:
36.     metrics-name: service_instance_resp_time
37.     op: ">"
38.     threshold: 1000
39.     period: 10
40.     count: 2
41.     silence-period: 5
42.     #服务实例的响应时间在过去10分钟的2分钟内超过1000ms
43.     message: Response time of service instance {name} is more than 1000ms in 2 minutes of last 10 minutes
44.   database_access_resp_time_rule:
45.     metrics-name: database_access_resp_time
46.     threshold: 1000
47.     op: ">"
48.     period: 10
49.     count: 2
50.     #数据库访问{name}的响应时间在过去10分钟的2分钟内超过1000ms
51.     message: Response time of database access {name} is more than 1000ms in 2 minutes of last 10 minutes
52.   endpoint_relation_resp_time_rule:
53.     metrics-name: endpoint_relation_resp_time
54.     threshold: 1000
55.     op: ">"
56.     period: 10
57.     count: 2
58.     #端点关系{name}的响应时间在过去10分钟的2分钟内超过1000ms
59.     message: Response time of endpoint relation {name} is more than 1000ms in 2 minutes of last 10 minutes
60. #  Active endpoint related metrics alarm will cost more memory than service and service instance metrics alarm.
61. #  Because the number of endpoint is much more than service and instance.
62. #
63. #  endpoint_avg_rule:
64. #    metrics-name: endpoint_avg
65. #    op: ">"
66. #    threshold: 1000
67. #    period: 10
68. #    count: 2
69. #    silence-period: 5
70. #    message: Response time of endpoint {name} is more than 1000ms in 2 minutes of last 10 minutes
71. #需要自己手动打开
72. webhooks:
73.   - http://127.0.0.1/notify/  
74. #  - http://127.0.0.1/go-wechat/

复制代码

 
　　2）参数说明：

1. metrics-name：度量名称，也是OAL脚本中的度量名。默认配置中可以用于告警的度量有：服务，实例，端点，服务关系，实例关系，端点关系。它只支持long,double和int类型。
2. op：操作符。
3. threshold：阈值。
4. period：多久告警规则需要被检查一下。这是一个时间窗口，与后端部署环境时间相匹配。
5. count：在一个周期窗口中，如果按op计算超过阈值的次数达到count，则发送告警
6. silence-period：在时间N中触发报警后，在N -> N + silence-period这段时间内不告警。
7. message：该规则触发时，发送的通知消息。

复制代码

 
【3】实现回调接口

1. @RequestMapping("/notify")
2. public String notify(@RequestBody Object obj){
3.     //TODO 告警信息，给技术负责人发短信，钉钉消息，邮件，微信通知等
4.     System.err.println(obj.toString());
5.     return "notify successfully";
6. }

复制代码

 
【4】接入第三方告警，如对接钉钉（官方还提供了其他第三方的对接，文档地址：https://github.com/apache/skywalking/blob/master/docs/en/setup/backend/backend-alarm.md）

1. dingtalkHooks:
2.   textTemplate: |-
3.     {
4.       "msgtype": "text",
5.       "text": {
6.         "content": "Apache SkyWalking Alarm: \n %s."
7.       }
8.     }
9.   webhooks:
10.     - url: https://oapi.dingtalk.com/robot/send?access_token=dummy_token
11.       secret: dummysecret

复制代码

 
【5】Webhook回调通知
　　SkyWalking告警Webhook回调要求接收方是一个Web容器（比如tomcat服务），告警的消息会通过HTTP请求进行发送, 请求方法为POST, Content-Type为application/json, JSON格式基于List的集合对象数据, 集合中的每个AlarmMessage包含以下信息：

1. scopeId. 所有可用的Scope，参考：org.apache.skywalking.oap.server.core.source.DefaultScopeDefine；
2. name. 目标 Scope 的实体名称；
3. id0. Scope 实体的 ID；
4. id1. 未使用；
5. ruleName. 在 alarm-settings.yml 中配置的规则名；
6. alarmMessage. 报警消息内容；
7. startTime. 告警时间, 位于当前时间与 UTC 1970/1/1 之间；

复制代码

 
skywalking是分布式系统的应用程序性能监视工具，专为微服务、云原生架构和基于容器（Docker、K8s、Mesos）架构而设计。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。
免责声明：如果侵犯了您的权益，请联系站长，我们会及时删除侵权内容，谢谢合作！