分佈式 - 微服務必配 APM 系統，SkyWalking 讓你不迷路

前言

如今分佈式、微服務盛行，面對拆分服務比較多的系統，如果線上出現異常，需要快速定位到異常服務節點，假如還用傳統的方式排查肯定效率是極低的，因爲服務之間的各種通信會讓定位更加繁瑣；所以就急需一個分佈式鏈路追蹤系統，方便快速定位異常節點，從而針對性的處理問題。比較主流的 APM(Application Performance Management) 系統有 SkyWalking、Zipkin、PinPoint、Cat 等，這裏就先說說 SkyWalking，其他的後續再補上。

APM 系統當然不僅僅只是鏈路追蹤，還可以根據各種性能指標分析應用程序及其運行環境，以便在發生故障的時候能快速定位及解決問題。

正文

1. SkyWalking 簡介

SkyWalking 是一個開源可觀察性平臺，用於收集、分析、聚合和可視化來自服務和雲原生基礎設施 (如數據庫) 的數據，它還提供了優秀的可視化界面。SkyWalking 也是一種現代 APM，專爲雲原生、基於容器的分佈式系統而設計。

1.1 常用術語

在 SkyWalking 中會經常提到服務、服務實例和端點，這裏就先來了解一下：

• 服務：通俗一點理解就是一個應用程序；比如訂單服務 API。

• 服務實例：服務組中每個單獨運行的節點稱爲一個實例，一個服務可以對應多個服務實例 (集羣)； 如：一個訂單服務可以集羣部署好幾個節點，這些節點就稱爲服務實例；

• 端點：請求服務的路徑，如：Http Url 地址或是 gRPC 請求地址 (gRPC 定義的服務類 + 方法名)；

通俗理解，如下圖：

1.2 理解架構

SkyWalking 主要分爲四個部分：探針、平臺後端、存儲和 UI，如下圖：

img

• 探針：專門用於收集數據，並按照 SkyWalking 的要求格式化對應的數據。

• 平臺後端：對收集來的數據進行聚合、分析及流處理；

• 存儲：就是數據庫，將收集的數據存儲起來，方便隨時查看和分析；主流的數據庫有 ElasticSearch、H2、MySQL、TiDB、InfluxDB 等。一般我們會使用 ElasticSearch，查詢速度槓槓滴。

• UI：就是提供一個 Web 界面，可以很方便的查看和分析數據，各種圖表形式展示。

理論暫時瞭解這麼多，實操一下更容易理解。

2. 安裝

這裏就採用 Docker 的方式進行安裝，方便快捷，如果還有小夥伴對 Docker 不是很瞭解的，可以看看我整理的 Docker 系列分享。

2.1 安裝 ElasticSearch

這裏用到的存儲是 ElasticSearch，需要提前安裝，執行如下命令：

 docker run -d --name elasticsearch -p 9200:9200 -p 9300:9300 --restart always -e "discovery.type=single-node" -e ES_JAVA_OPTS="-Xms64m -Xmx521m" elasticsearch:6.7.2

命令解析：

• -p 9200:9200 -p 9300:9300 分別讓主機端口 9200、9300 和啓動容器的端口做映射；

• -e "discovery.type=single-node" 單節點運行；

• -e ES_JAVA_OPTS="-Xms64m -Xmx521m" 由於我雲服務器的內存比較小，所以設置了一個環境變量 ES_JAVA_OPTS 來配置使用的內存：最小 64m，最大 521m，否則內存不夠用，啓動不起來。

2.2 安裝 SkyWalking 的後臺服務端 (skywalking-oap)，執行如下命令：

 docker run --name skywalking-oap --restart always -p 1234:1234 -p 11800:11800 -p 12800:12800 -d --link elasticsearch:elasticsearch -e SW_STORAGE=elasticsearch -e SW_STORAGE_ES_CLUSTER_NODES=elasticsearch:9200 apache/skywalking-oap-server:8.3.0-es6

命令解析：

• -p 1234:1234 -p 11800:11800 -p 12800:12800 分別讓主機端口 1234、11800、12800 和啓動容器的端口做映射；11800 是對接應用程序的；12800 是用來對接 SkyWalking 的 UI 數據的。

• --link elasticsearch:elasticsearch 代表和上一步啓動 elasticsearch 網絡鏈接起來，可以通過容器名訪問對應服務，注意容器名和上一步一致；

• -e SW_STORAGE=elasticsearch 設置 SkyWalking 的存儲方式爲 elasticsearch;

• -e SW_STORAGE_ES_CLUSTER_NODES=elasticsearch:9200 配置連接 elasticsearch 的地址；

2.3 安裝 SkyWalking 的 UI 界面 (skywalking-ui)，執行如下命令

 docker run --name skywalking-ui --restart always -p 8080:8080 --link skywalking-oap:skywalking-oap -d -e SW_OAP_ADDRESS=skywalking-oap:12800 apache/skywalking-ui:6.6.0

命令解析：

• -p 8080:8080 代表主機端口 8080 和容器端口 8080 做映射；

• --link skywalking-oap:skywalking-oap 代表和上一步啓動 skywalking-oap 網絡鏈接起來，可以通過容器名訪問對應服務，注意容器名和上一步一致；

• -e SW_OAP_ADDRESS=skywalking:12800 設置 UI 調用的 API 地址，就是上一步啓動動 SkyWalking 後端地址，端口爲 12800；

接下來如果能訪問暴露的端口就代表環境安裝好了，如下：

到這環境就搞好了，剩下就是項目集成了，以下還是搞兩個 API 來測試一把。

注：在搭建環境時要注意 elasticsearch、skywalking-oap-server、skywalking-ui 版本問題，否則很容易掉坑；就比如 skywalking-oap-server 設置環境變量 SW_STORAGE=elasticsearch 時，只能連接 elasticsearch6 等等這種細節。

3. 項目集成 SkyWalking

3.1 先安裝一個 SkyWalking 命令行工具

這個命令行工具會快速生成配置文件，執行如下命令安裝：

 # 全局安裝這個工具，後續直接用就行
 dotnet tool install -g SkyAPM.DotNet.CLI

安裝一次就行，如果已經安裝，就可以跳過此步驟。

3.2 創建項目，並引入 SkyAPM.Agent.AspNetCore 包

這個包是專門爲. NetCore 開發的探針。

3.3 註冊服務，配置環境變量

• 在 Startup 文件中註冊服務

  image-20211017235044948

• 配置環境變量

  這裏方便測試，直接在項目中的 launchSettings.json 中配置就行，但如果是發佈生產環境，一定要在對應環境配置環境變量。

  image-20211017234925741

3.4 執行 SkyWalking 命令生成配置文件

在項目根目錄下執行如下命令

 dotnet skyapm config MySkyWalkingDemoTest 192.168.xxx.xxx:11800

• MySkyWalkingDemoTest 是服務名；

• 192.168.xxx.xxx:11800 是 SkyWalking 後臺服務的地址，就是我們 2.2 步驟搭建的地址。根據真實需要配置 IP 就行。

命令執行完成後，會在項目根目錄下生成 skyapm.json 文件，可以適當根據需要更改配置內容；

默認情況下 skyapm.json 文件只要更新都會複製到打包目錄下，保險起見，可以右鍵 -> 屬性，將這個文件設置其爲始終複製或如果較新則複製。

3.5 啓動項目看效果

SkyWalking 幾乎不嵌入任何代碼，直接運行代碼，現在就可以將 API 服務進行跟蹤和監控了。如下圖：

看看 SkyWalking 界面展示：

可以進入追蹤界面看具體請求信息：

注：條件時間注意時區，往前設置時間；其實這裏可以在啓動搭建環境的時候設置時區。

點擊樹形的請求可以看詳情：

3.6 多加一個 API 服務，測測調用鏈

新建一個項目 SkyWalkingDemoTest22222，端口以 5100 啓動，其他不變；這裏沒有集成 SkyWalking，如果需要往下監控，同以上步驟集成即可；

然後簡單修改一下 SkyWalkingDemoTest 項目的接口，如下：

先運行 SkyWalkingDemoTest22222，再運行 SkyWalkingDemoTest，執行完成之後，可以去 SkyWalking 界面中看看追蹤信息，如下：

也可以通過拓撲圖看到效果：

點擊對應的節點還能顯示對應的指標數據。

參考地址：

• 官網：https://skywalking.apache.org/

• 開源地址：https://github.com/apache/skywalking

• .Net 探針：https://github.com/SkyAPM/SkyAPM-dotnet

代碼案例地址：https://gitee.com/CodeZoe/microservies-demo/tree/main/SkyWalkingDemo

總結

關於 SkyWalking 的初體驗先說這麼多，對於服務間通信複雜的系統，有了這個是不是就清晰多了，定位也就容易很多。下一篇再來看看數據庫的指標及如何配置告警，關注 “Code 綜藝圈”，和我一起學習吧；

本文由 Readfog 進行 AMP 轉碼，版權歸原作者所有。
來源：https://mp.weixin.qq.com/s/hcgGv_p45YDQzOFkjNlGiw