应用性能管理工具-SkyWalking

• 前言

随着微服务架构的流行，一次请求往往需要涉及到多个服务，因此服务性能监控和排查就变得更复杂，因此，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。

而链路追踪的出现正是为了解决这种问题，它可以在复杂的服务调用中定位问题，还可以在新人加入后台团队之后，让其清楚地知道自己所负责的服务在哪一环。

除此之外，如果某个接口突然耗时增加，也不必再逐个服务查询耗时情况，我们可以直观地分析出服务的性能瓶颈，方便在流量激增的情况下精准合理地扩容。

这就是APM（应用性能管理）系统，全称：Application Performance Management tools。

• 常用APM工具对比
• 基本信息

1. Pinpoint

Pinpoint专注于链路和性能监控，韩国研发团队开源，埋点无侵入，UI功能较强。

1. SkyWalking

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。Skywalking专注于链路和性能监控，埋点无侵入，UI功能较强。能够加入Apache孵化器，设计思想及代码得到一定认可，后期应该也会有更多的发展空间及研发人员投入。目前使用厂商最多。版本更新较快。

1. Zipkin

Zipkin由Twitter开源，调用链分析工具，基于spring-cloud-sleuth得到广泛使用，非常轻量，使用部署简单。

1. Cat

CAT是一个更综合性的平台,提供的监控功能最全面，国内几个大厂生产也都在使用。但研发进度及版本更新相对较慢。

• 埋点方式

• 数据存储

• 最终选型（SkyWalking）

综合考虑工具的使用人数、维护能力以及对项目本身的侵入性，最终决定采用Skywalking作为项目的APM工具。

1. SkyWalking采用探针的方式对服务进行监控，即在代码层面对项目零侵入性。
2. 使用人群多，社区活跃度高，版本更新快。
3. UI功能较强，管理界面可直接观察多个指标参数。

• 简介

SkyWalking 是一个开源的分布式系统跟踪和性能监控工具，旨在帮助开发人员和运维团队监视、诊断和优化分布式系统的性能和行为。它提供了端到端的分布式跟踪、性能指标收集、报告和可视化能力。

• 架构组成

SkyWalking本身逻辑上分为四部分: 探针, 平台后端, 存储和用户界面。再加上监控的客户端应用服务，一套完整的监控体系最终可分为五个组成部分。

1. 探针（agent） 基于不同的来源可能是不一样的, 但作用都是收集数据, 将数据格式化为 SkyWalking 适用的格式。
2. 平台后端 支持数据聚合, 数据分析以及驱动数据流从探针到用户界面的流程。分析包括 Skywalking 原生追踪和性能指标以及第三方来源，包括 Istio 及 Envoy telemetry , Zipkin 追踪格式化等。
3. 存储 通过开放的插件化的接口存放 SkyWalking 数据。可以选择一个既有的存储系统, 如 ElasticSearch, H2 或 MySQL 集群(Sharding-Sphere管理)。
4. UI 一个基于接口高度定制化的Web系统，用户可以可视化查看和管理 SkyWalking 数据。
5. 应用服务 即被SkyWalking监控的客户端服务。

• 功能展示
• 展示微服务与其他应用及中间件交互关系，包括微服务间调用逻辑（naocs RPC调用、Http调用），各个微服务连接的中间件（MySQL、MongoDB、Redis、MQ）关系。

（某时间段内的调用网络）

• 展示被监控应用服务各项指标状态

• 展示所有请求记录，包括并不限于正常http业务请求

• 请求链路追踪，完整记录一次请求从开始到结束经过的每一步及每一步耗时时间

（服务间调用、请求外部系统、数据库交互）

• 异常请求堆栈信息打印

• 部署&使用

版本说明：

SkyWalking:

apache-skywalking-apm-9.0.0

Agent:

apache-skywalking-java-agent-8.9.0

• SkyWalking部署

SkyWalking本身的部署可以分为两个部分：Web UI （UI界面）+ OAP Server（后端服务）。

/webapp/application.yml可以修改Web UI服务的相关配置，其中包括UI服务本身端口和连接OAP服务的配置信息。

Skywaling-apm目录下/config/application.yml可以修改OAP Server的相关配置。

数据源配置

OAP Server需要配置一个数据源，用于服务本身的数据存储，默认提供了多种数据源实现：elasticsearch、mysql、h2、tidb、postpresql等等

选择其中一种作为服务的数据源

若选择mysql作为数据源，还需在/oap-libs目录下添加mysql的连接器

• agent配置

agent作为“探针”的功能，起到连接应用服务和SkyWalking的作用。

在启动应用服务时，启动参数加入指定值，即可将此应用服务接入SkyWalking服务端的监控。

agent配置SkyWalking服务端地址

Skywalking-agent目录下/config/agent.config

• 本地调试

-javaagent:/Users/renchen/develop/skywalking/agent/skywalking-agent-8.15.0/skywalking-agent.jar （指定agent探针位置）

-Dskywalking.agent.service_name=test-name（指定注册到SkyWalking服务端后该应用的名称）

-Dskywalking.agent.namespace=test-namespace（指定命名空间）

• 测试机部署

启动脚本配置参数

• 容器化部署
  1. Dockerfile中指定agent路径
  2. 将agent打入到基础镜像中