背景
旁友,你的线上服务是不是偶尔来个超时,或者突然抖动一下,造成用户一堆反馈投诉。然后你费了九牛二虎之力,查了一圈圈代码和日志才总算定位到问题原因了。或者公司内部有链路追踪系统,虽然可以很轻松地通过监控判断问题出现的原因,但是对其中的逻辑完全摸不着头脑。只能上网搜索一番。
旁友,skywalking分布式链路追踪框架了解一下。
有的旁友会有疑惑,我的Spring Boot 就是一个单体应用么,不需要链路追踪?有问题直接翻日志就行了,但是即使是一个 Spring Boot 单体应用,也会和以下服务打交道:
- 关系数据库,例如说 MySQL、PostgreSQL 等等。
- 缓存数据库,例如说 Redis、Memcached 等等。
- 外部三方服务,例如说微信公众号、微信支付、支付宝支付、短信平台等等
可见,仅仅一个 Spring Boot 单体应用,就已经涉及到分布在不同进程中的服务了。此时,就非常有必要用上skywalking。例如说,线上某个 接口访问非常慢,用SkyWalking 可以定位是MySQL 查询比较慢呢,还是调用的第三方服务比较慢。
而在分布式服务中,各个大厂内部系统成百上千的,链路关系更加复杂。比如你在外卖平台上的一个点击请求可能跨了内部几十个Java应用了,在这么长的链路里去排查问题,没有好使的工具怎么行呢。如图是当前分布式系统的现状,图片来源:鹰眼下的淘宝分布式调用跟踪系统介绍
根据上图,我们设想:
1.系统中有可能每天都在增加新服务或删除旧服务,也可能进行升级,当系统出现错误,我们如何定位问题?
2.当用户请求时,响应缓慢,怎么定位问题?
3.服务可能由不同的编程语言开发,1、2 定位问题的方式,是否适合所有编程语言?
Skywalking框架
1.介绍
SkyWalking 是什么?
官方网址 skywalking.apache.org/
skywalking是一个优秀的国产开源框架,2015年由个人吴晟(华为开发者)开源 , 2017年加入Apache孵化器。短短两年就被Apache收入麾下,实力可见一斑。
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。
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。
代码无侵入,通信方式采用GRPC,实现方式是java探针,支持告警,JVM监控,支持全局调用统计等等
skywalking的架构参考了谷歌的Dapper框架的论文,Dapper并没有开源,只给了篇论文,感兴趣但又不喜英文文档的旁友可以看看论文的中文翻译Dapper,大规模分布式系统的跟踪系统
整体架构如下:
- Tracing Metrics Logging :负责从应用中,收集链路信息,发送给 SkyWalking OAP 服务器。目前支持 SkyWalking、Zikpin、Jaeger 等提供的 Tracing 数据信息。Java应用通常使用SkyWalking Agent 收集数据
- SkyWalking OAP :skywalking服务端(Transport layer,Receiver cluster,Aggregator cluster)负责接收 Agent 发送的 Tracing 数据信息,然后进行分析,存储到外部存储器( Storage ),最终提供查询功能。
- Storage option :Tracing 数据存储。目前支持 ES、H2 多种存储器。我们用ES存储即可 。
- GUI :负责提供可视化控台,查看链路等
- Alarm:提供告警功能,这里不展示讲
2.Docker方式搭建Skywalking环境
为了快速搭建环境,避免各种系统、配置环境不同造成踩坑的情况。我们用docker直接创建ElasticSearch、Skywalking-OAP、Skywalking-UI以及ES的管理工具Kibana。这样一套运行环境直接就能用了。话不多说,直接开干
整体架构如下:
用到的工具版本号如下表:
工具 | 版本号 |
ElasticSearch | 7.14.2 |
Kibana | 7.14.2 |
skywalking-oap-server | 9.1.0 |
skywalking-ui | 9.1.0 |
其中skywalking的docker-compos.yml运行脚本可以从官方的Github上获取apache/skywalking/docker
脚本需要修改,直接参考我的就行,不懂的参数都有具体说明:
2.1 Docker镜像加速
按上述配好docker-compose.yml文件后,命令行到所在目录下执行docker-compose up
可以拉起镜像,第一次运行时会下载镜像,docker默认的镜像仓库在国外,所以下载速度和蜗牛一样慢。为了加速下载,需要配置国内的docker镜像
获取国内docker镜像库地址的方法:
- 阿里云官方镜像加速,获取加速器地址文档:阿里云官方镜像加速
- 网上搜索docker镜像加速,下面是测过有效的公共镜像库
- 网易云 hub-mirror.c.163.com
- 百度云 mirror.baidubce.com
配置方法:
Docker桌面版Preference
-> Docker Engine
在Json配置里加上,加好之后重启Docker,然后再重新拉镜像,速度立马快得飞起🚀🚀🚀
2.2 Skywalking UI界面
docker启动后,Skywalking第一次运行会自行在ES里创建索引,运行日志没有报错,说明启动成功了,浏览器打开http://127.0.0.1:8080/
可以看到Skywalking 的界面
2.3 Skywalking agent使用
数据的采集通过agent,Java应用启动时通过-javaagent
参数配置Skywalking agent。在IDEA中运行时,在启动参数vm 中配置即可。
Skywalking Agent下载
官网上下载Java agent压缩包Skywalking Agent下载,当前最新的版本是v8.12.0
,下载到自己电脑上找个位置解压。我的是放在/Users/longbig/opt/
目录下
shell脚本方式
IDEA运行方式
在你需要运行的springboot应用的VM options里加上上面的参数,启动即可
启动完之后随便调用几个接口试试,然后再在Skywalking的界面查看效果
2.3 追踪数据
下面是我的服务的拓扑图,服务之间的依赖关系可以看的非常清楚,如果旁友的应用比较多的话,能铺满整个屏幕的
到此Skywalking的搭建就完成了
3. Skywalking集成Logback实现Trace日志打印
在之前的文章里,我们用了个简陋的方法实现了traceId的传递全链路追踪体验—TraceId的生成,现在我们用上Skywalking框架来打印traceId
加上Maven依赖
logback-spring.xml文件修改内容:
主要修改2个地方
- CONSOLE_LOG_PATTERN 里加上
%tid
,配置traceId占位符 - layout通过TraceIdPatternLogbackLayout 实现对
%tid
替换为Skywalking TraceId
简单测试看看
随便写了个探活接口,看看接口耗时和日志打印效果
服务日志打印:
界面traceId搜索