[大数据]应用性能监控-- SkyWalking

应用性能监控-- SkyWalking

SkyWalking 是中国人吴晟开源的应用性能管理系统（APM）工具，使用 Java 语言开发，现在已属于 Apache 旗下开源项目，官网 https://skywalking.apache.org/

SkyWalking 的核心是数据分析和度量结果的存储平台，通过 HTTP 或 gRPC 方式向 SkyWalking Collecter 提交分析和度量数据，SkyWalking Collecter 对数据进行分析和聚合，存储到 Elasticsearch、H2、MySQL、TiDB 等其一即可，最后我们可以通过 SkyWalking UI 的可视化界面对最终的结果进行查看。

APM 与 SkyWalking

APM（Application Performance Management），即应用性能管理系统。对应用程序单点性能与整个分布式应用进行监控，记录每一个环节程序执行状况，通过图表与报表的西施让运维人员随时掌握系统的运行状况。

特点：

• 实现强大的链路跟踪
• 相比 Zipkin，拥有更友好、更详细的监控项
• 能自动生成可视化图表

SkyWalking 与 Sleuth + Zipkin 比较

SkyWalking 服务端与 Java Agent

环境要求

• JDK 8

SkyWalking 部署

SkyWalking 服务端用于接收来自 Java Agent 客户端发过来的链路跟踪与指标数据，汇总统计后由 SkyWalking UI 负责展示。

端口占用：

• 11800 端口：gPRC 默认监听的服务端口
• 12800 端口：HTTP 默认监听的端口
• 8080 端口：SkyWalking UI 应用默认监听的端口

安装步骤

第一步，安装 ElasticSearch 全文搜索引擎(存储推荐使用 ElasticSearch)。这里推荐查阅这里。

第二步，下载 SkyWalking 服务端

下载路径，点击 Distribution，下载 for Elasticsearch 7。下载完成后解压在不带中文字样的路径下。

第三步，配置 SkyWalking 数据源。在 application.yml 配置中，搜索 elasticsearch 的配置。

修改后的配置是

storage:
#  selector: ${SW_STORAGE:h2}
  selector: ${SW_STORAGE:elasticsearch7}

可能会遇到的问题

在bin目录下执行 startup.bat 时，startup.bat 闪退，不会启动 Skywalking-Collector 和 Skywalking-Webapp。

解决方案：将 skywalkinge 解压之后的文件夹放到 JDK 安装目录的上一级。例如 D:\Program Files\Java 是 java 环境地址，放在 D:\apache-skywalking-apm-bin-es7 上。

也有可能是 8080 端口被占用，这个得排查一下。

端口占用：

• 11800：gRPC 端口，数据收集服务。
• 12800：HTTP 端口，数据收集服务。
• 8080：SkyWalking UI，用于展示数据。

安装 SkyWalking Java Agent

通过 java agent 探针技术，允许应用开发的时候再通过启动增加 javaagent 参数来外挂一些额外的程序。从而完成无侵入的监控埋点。

首先我们这里先说明白服务间的调用关系，假设有三个微服务，分别是：a-service、b-service 和 c-service，他们之间的调用关系是 a->b->c。

其次，我们可以在 \apache-skywalking-apm-bin-es7\agent路径下找到 skywalking-agent.jar 文件，如果是在生产环境下，启动命令为

java -javaagent:./skywalking-agent.jar -Dskywalking.agent.service_name=a-service -Dskywalking.collector.backend_service=localhost:11800 -Dskywalking.logging.file_name=a-service-api.log -jar a-service.jar

如果是开发环境运行，需要在 Run/Debug Configurations 中的 Configuration->Environment->VM options 添加配置参数

// a-service
-javaagent:D:\apache-skywalking-apm-bin-es7\agent\skywalking-agent.jar -Dskywalking.agent.service_name=a-service -Dskywalking.collector.backend_service=localhost:11800 -Dskywalking.logging.file_name=a-service-api.log
// b-service
-javaagent:D:\apache-skywalking-apm-bin-es7\agent\skywalking-agent.jar -Dskywalking.agent.service_name=b-service -Dskywalking.collector.backend_service=localhost:11800 -Dskywalking.logging.file_name=b-service-api.log
// c-service
-javaagent:D:\apache-skywalking-apm-bin-es7\agent\skywalking-agent.jar -Dskywalking.agent.service_name=c-service -Dskywalking.collector.backend_service=localhost:11800 -Dskywalking.logging.file_name=c-service-api.log

• Dskywalking.agent.service_name：指定在 SkyWalking 上报数据时的服务名

• Dskywalking.collector.backend_service：指定 SkyWalking 服务端的通信 IP 与端口

• Dskywalking.logging.file_name：指定 agent 生成的上报日志文件名，日志文件保存 agent 的 logs 目录中，例如：\apache-skywalking-apm-bin-es7\agent\logs

SkyWalking 常用视图

使用 Apifox 进行压力测试。

打开 SkyWalking UI，默认显示全局监控，自动刷新设置 1 秒。

分别显示的是，各服务每分钟访问次数，高延迟服务列表，服务状态指数，高延迟端点列表，全局响应延迟比检测图，全局响应热力图。

• 服务状态指数：越接近 1 状态越好。
• 高延迟端点列表：是高延迟服务的列出，第一个是我们主要排查的服务对象。

压力测试结果。

拓扑图

点击拓扑图可以看到服务间的依赖关系。

链路追踪图

附页

java agent

Java agent 提供了一种在加载字节码时，对字节码进行修改的方式。他共有两种方式执行，一种是在 main 方法执行之前，通过 premain 来实现，另一种是在程序运行中，通过 attach api 来实现。

定义一个简单的 Jave Agent 扩展类。

public class SimpleAgent {
    public static void premain(String agentArgs, Instrumentation inst) {
        System.out.println("==========开始执行premain==========");
    }
}

之后，在 META-INF 目录下找到 MANIFEST.MF 文件，添加内容。

Manifest-Version:1.0
Premain-Class:info.mufeng.agent.SimpleAgent

然后，在启动服务的时候加上-javaagent:agent.jar 额外的附加参数。启动的时候会输出如下日志：

==========开始执行premain==========