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如何定位微服务异常之链路跟踪APM工具?

微服务框架落地后,分布式部署架构带来的问题就会迅速凸显出来。尤其线上出现问题,不知道如何排查,**问题出现在哪个服务?如何快速定位问题?**如何跟踪业务调用链路?**如何分析解决业务瓶颈?**今天老顾来跟小伙伴们看看如何解决以上问题。

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。

如何定位微服务异常之链路跟踪APM工具?
上图中,user调用A,A会调用C,C再调用E;这条调用链路,我们还能够看清楚;但是一旦 微服务很多调用依赖复杂

就看不清楚了,如下图

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上图是不是看到后,有密集恐惧症,像个线团,一团乱麻;如果这个时候 出现了调用异常, 那我们依据 调用接口入口,一步步、一个服务一个服务的去跟踪调试 ;这个流程会把人搞疯的,也许1个小时后,也不知道什么问题;就像我们以前找线头,然后一步步的去重新卷圈。

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

Skywalking是 一款国内开源的应用性能监控工具 ,支持对 分布式系统的监控、跟踪和诊断 。目前主要的一些 APM 工具有: Cat、Zipkin、Pinpoint、SkyWalking。 SkyWalking也是Apache的孵化项目之一,拥有顶级二级域名 。 它提供了如下的 主要功能特性

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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

技术架构

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上图看了是不是比较乱, 其实Skywalking总体可以分为四部分 1、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 2、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。 3、Storage: Skywalking的 存储 ,在6.x版本中支持以 ElasticSearch(推荐) 、Mysql、TiDB、H2、作为存储介质进行数据存储。 4、UI : Web 可视化平台

,用来展示落地的数据。

下载并启动 SkyWalking

官方已经为我们准备好了编译过的服务端版本,现在最新版本为6.4.0

下载地址为 skywalking.apache.org/downloads/

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配置 SkyWalking

下载完成后 解压缩

# tar -xvf apache-skywalking-apm-6.4.0.tar
# mv apache-skywalking-apm-bin /usr/local/skywalking
# cd /usr/local/skywalking
复制代码

修改配置

# cd config
复制代码

vim application.yml@
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配置存储方式,默认H2, 官方推荐elasticsearch 这里需要做 三件事

  1. 注释 H2 存储方案
  2. 启用 ElasticSearch 存储方案
  3. 修改 ElasticSearch 服务器地址

clusterNodes: ${SW_STORAGE_ES_CLUSTER_NODES: localhost:9200 }

启动 SkyWalking

修改完配置后,进入 skywalking/bin 目录, 运行startup.bat启动服务端

通过浏览器访问 http://localhost:8080 出现如下界面即表示启动成功

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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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Java Agent 服务器探针

agent简单的理解就是放一个插件, 随着应用程序启动 ,监控数据、收集数据、发送数据的作用。 探针文件在skywalking/agent目录下

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启动方式

在以前启动应用程序时,加上一些参数

java -javaagent:/path/to/skywalking-agent/skywalking-agent.jar 
    -Dskywalking.agent.service_name=shop-goods-provider 
    -Dskywalking.collector.backend_service=localhost:11800 
    -jar yourApp.jar
复制代码

参数含义:

  • **-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

启动后,访问链接,就会发现 Service 与 Endpoint 已经成功检测到了

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如何定位微服务异常之链路跟踪APM工具?

表示 SkyWalking 链路追踪配置成功。

Service Topology监控

调用链路监控可以从两个角度去看待。我们先从整体上来认识一下我们所监控的系统。

通过给服务添加探针并产生实际的调用之后,我们可以通过Skywalking的前端UI查看服务之间的调用关系。

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从图中可以看到:

有两个服务节点:provider & consumer 有一个数据库节点:localhost【mysql】 consumer消费了provider提供出来的接口。

一个系统的拓扑图让我们清晰的认识到 系统之间的应用的依赖关系 以及当前状态下的业务流转流程。

细心的小伙伴们可能发现图示节点consumer上有一部分是红色的,红色是什么意思呢?

红色代表当前流经consumer节点的请求有一断时间内是响应异常的。当节点 全部变红 的时候证明服务现阶段内就 彻底不可用了 。运维人员可以通过 Topology迅速发现某一个服务潜在的问题 ,并进行下一步的排查并做到预防。

Skywalking Trace监控

Skywalking通过业务调用 监控进行依赖分析 ,提供给我们了 服务之间的服务调用拓扑关 系、以及针对每个endpoint的trace记录。 我们在之前看到consumer节点服务中发生了错误,让我们一起来定位下错误是 发生在了什么地方又是什么原因呢?

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在每一条trace的信息中都可以看到当前请求的时间、GloableId、以及请求被调用的时间。我们分别看一看正确的调用和异常的调用。

Trace调用链路监控

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上图展示的是一次正常的响应,这条响应总耗时19ms;可以详细点击每个span查看详细信息

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Service JVM信息监控

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Skywalking还可以监控到 Service运行时的CPU、堆内存、非堆内存使用率、以及GC情况 。这些信息 来源于JVM

Skywalking 服务告警

上面我们提到了通过查看拓扑图以及调用链路可以 定位问题 ,可是运维人员又 不可能一直盯着这些数据 ,那么我们就需要告警能力,在 异常达到一定阈值的时候主动的提示我们去查看系统状态。

在Sywalking 6.x版本中新增了对服务状态的告警能力。它通过webhook的方式让我们可以自定义我们告警信息的通知方式。诸如: 邮件通知、微信通知、短信通知 等。

告警的规则配置。在alarm-settings.xml中可以配置告警规则,告警规则支持自定义。

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1、service_resp_time_rule:告警规则名称 ***_rule (规则名称可以自定义但是必须以’_rule’结尾

2、indicator-name:指标数据名称: 定义参见t.cn/EGhfbmd

3、op: 操作符: > , < , = 【当然你可以自己扩展开发其他的操作符】

4、threshold:目标值:指标数据的目标数据 如sample中的1000就是服务响应时间,配合上操作符就是大于1000ms的服务响应

5、period: 告警检查周期:多久检查一次当前的指标数据是否符合告警规则

6、counts: 达到告警阈值的次数

7、silence-period:忽略相同告警信息的周期

8、message:告警信息

文件结尾有最后一个webhooks属性: 服务告警通知服务地址

webhooks:
#  - http://127.0.0.1/notify/
#  - http://127.0.0.1/go-wechat/
复制代码
原文  https://juejin.im/post/5d91583cf265da5bbc3e812e
正文到此结束
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