背景介紹

隨著業務越來越復雜，企業應用也進入了分布式服務化的階段，隨著模塊的不斷增多，一次請求可能會涉及到十幾個甚至幾十個服務的協同處理，那么如何準確快速的定位到線上故障和性能瓶頸，便成為我們不得不面對的棘手問題，傳統的日志監控等方式無法很好達到跟蹤呼叫，排查問題等需求，
目前有很多優秀的分布式鏈路跟蹤系統架構可有效針對以上問題，如skywalking、pinpoint、cat及zipkin等，此文章主要針對 skywalking 和 pinpoint 做技術選型對比，并介紹 skywalking 的部署及簡單使用，

技術對比

skywalking搭建

1. elasticsearch搭建(資料源，elasticsearch和mysql選一種即可)

• 在Liunx環境下載

wget https://mirrors.huaweicloud.com/elasticsearch/7.10.1/elasticsearch-7.10.1-linux-x86_64.tar.gz 

• 解壓檔案

tar -zxvf elasticsearch-7.10.1-linux-x86_64.tar.gz 

• 賦予檔案夾及子檔案可執行權限

chmod -R +x elasticsearch-7.10.1

• 創建elasticsearch啟動用戶（elasticsearch必須使用非ROOT用戶啟動）

adduser es

• 更改檔案夾（elasticsearch-7.10.1）的所屬用戶

chown -R es elasticsearch-7.10.1

• 賦予用戶（es）該檔案夾（elasticsearch-7.10.1）的執行權限

chmod -R +x es elasticsearch-7.10.1

• 切換到config目錄檔案

cd elasticsearch-7.10.1/config/

• 編輯 elasticsearch.yml

cluster.name: elasticsearch
node.name: node-1

• 切換到bin目錄檔案

cd elasticsearch-7.10.1/bin/

• 切換用戶（es），使用用戶（es）后臺啟動elasticsearch

su es
./elasticsearch -d

• 訪問鏈接，查看啟動效果

curl http://localhost:9200

2. mysql搭建

• 在Liunx環境下載

wget https://cdn.mysql.com//Downloads/MySQL-5.7/mysql-5.7.36-linux-glibc2.12-x86_64.tar.gz

• 解壓檔案

tar -zxvf mysql-5.7.36-linux-glibc2.12-x86_64.tar.gz

• 修改目錄

mv mysql-5.7.36-linux-glibc2.12-x86_64 mysql-5.7.36

• 賦予檔案夾及子檔案可執行權限

chmod -R +x mysql-5.7.36

• 添加系統mysql組和mysql用戶

groupadd mysql
useradd -r -g mysql mysql

• 創建data 和 tmp目錄并賦權

cd mysql-5.7.36/
mkdir data tmp
chmod -R +x data tmp

• 配置mysql服務

cp support-files/mysql.server /etc/init.d/mysql

• 修改mysql服務

vi /etc/init.d/mysql

• 修改組態檔my.cnf

vi /etc/my.cnf

拷貝內容如下，按需調整引數

[mysqld]
#skip-name-resolve
#skip-external-locking
skip-external-locking       
#shared-memory

# 設定3306埠
port=3306
# 設定mysql的安裝目錄
basedir=/usr/local/dev/mysql/mysql-5.7.36
# 設定mysql資料庫的資料的存放目錄
datadir=/usr/local/dev/mysql/mysql-5.7.36/data
#指定臨時檔案目錄
tmpdir=/usr/local/dev/mysql/mysql-5.7.36/tmp
# 允許最大連接數
max_connections=200
# 允許連接失敗的次數，這是為了防止有人從該主機試圖攻擊資料庫系統
max_connect_errors=10
# 服務端使用的字符集默認為UTF8
character-set-server=utf8
# 創建新表時將使用的默認存盤引擎
default-storage-engine=INNODB
# 默認使用“mysql_native_password”插件認證
default_authentication_plugin=mysql_native_password

#跳過密碼驗證
skip-grant-tables

user=mysql

• 初始化mysql服務

--initialize--user=mysql --basedir=/usr/local/dev/mysql/mysql-5.7.36 --datadir=/usr/local/dev/mysql/mysql-5.7.36/data

• 啟動服務

service mysql start

• 修改mysql密碼

mysql -u root -p
mysql> use mysql
mysql> update user set Update_priv='Y' where user='root';  #這時候我們需要給root以更新的權限
mysql> update user set Grant_priv ='Y' where user ='root';   #然后是設定權限的權限
mysql> flush privileges;   #重繪權限
mysql> grant all privileges on *.* to root@'localhost' identified by "123" with grant option;   #123是密碼
mysql> flush privileges；

• 修改組態檔關閉跳過密碼驗證

vi /etc/my.cnf

#跳過密碼驗證
#skip-grant-tables

• 重啟mysql，創建資料庫

service mysql restart  #重啟服務
mysql -u root -p      #連接mysql
Enter password:
mysql> create database swtest;  #skywalking需要連接的庫名

3. skywalking 部署

• 在Liunx環境下載

wget https://archive.apache.org/dist/skywalking/8.2.0/apache-skywalking-apm-es7-8.2.0.tar.gz

• 解壓檔案

tar -zxvf apache-skywalking-apm-es7-8.1.0.tar.gz

• 賦予檔案夾及子檔案可執行權限

chmod -R +x apache-skywalking-apm-bin-es7

• 更改檔案所屬用戶組為root 若是默認為root則略過此步驟

chown -R root apache-skywalking-apm-bin-es7
chgrp root apache-skywalking-apm-bin-es7

• 切換config目錄檔案

cd apache-skywalking-apm-bin-es7/config

• 編輯 application.yml 檔案

#以elasticsearch7做存盤
storage:
  selector: ${SW_STORAGE:elasticsearch7}

  elasticsearch7:
    nameSpace: ${SW_NAMESPACE:"elasticsearch"}  #同elasticsearch的cluster.name一致
    clusterNodes: ${SW_STORAGE_ES_CLUSTER_NODES:localhost:9200} #elasticsearch服務器ip：post

#以mysql做存盤
storage:
  selector: ${SW_STORAGE:mysql}
 
  mysql:
  properties:
      jdbcUrl: ${SW_JDBC_URL:"jdbc:mysql://192.168.27.129:3306/swtest?useSSL=false"}
      dataSource.user: ${SW_DATA_SOURCE_USER:root}
      dataSource.password: ${SW_DATA_SOURCE_PASSWORD:123}
      dataSource.cachePrepStmts: ${SW_DATA_SOURCE_CACHE_PREP_STMTS:true}
      dataSource.prepStmtCacheSize: ${SW_DATA_SOURCE_PREP_STMT_CACHE_SQL_SIZE:250}
      dataSource.prepStmtCacheSqlLimit: ${SW_DATA_SOURCE_PREP_STMT_CACHE_SQL_LIMIT:2048}
      dataSource.useServerPrepStmts: ${SW_DATA_SOURCE_USE_SERVER_PREP_STMTS:true}
    metadataQueryMaxSize: ${SW_STORAGE_MYSQL_QUERY_MAX_SIZE:5000}
    maxSizeOfArrayColumn: ${SW_STORAGE_MAX_SIZE_OF_ARRAY_COLUMN:20}
    numOfSearchableValuesPerTag: ${SW_STORAGE_NUM_OF_SEARCHABLE_VALUES_PER_TAG:2}

若是以mysql做存盤需要下載mysql驅動包（5.1.48）到 /usr/local/dev/skywalking/apache-skywalking-apm-bin-es7/oap-libs/ 目錄下

• 編輯 webapp.yml 檔案

vi apache-skywalking-apm-bin-es7/webapp/webapp.yml

server:
  port: 8080   #可修改訪問埠（避免埠沖突）

• 啟動skywalking
  .oapServiceNoInit.sh：單獨啟動后臺
.webappService.sh：單獨啟動前臺
.startup.sh：前后一起啟動

./apache-skywalking-apm-bin-es7/bin/startup.sh

• 查看skywalking監控頁面 鏈接為配置的（skywalking部署服務器的映射ip）ip:post 默認:127.0.0.1:8080
  

4. 探針配置（Agent）

多個監控應用分別將skywalking目錄下agent復制至被監聽同級目錄，并配置修改專案名字、日志列印級別、skywalking的服務地址等配置

agent/config/agent.config配置示例

# 命名空間，用于隔離跨行程傳播的header，如果進行了配置，header將為HeaderName:Namespa
agent.namespace=${SW_AGENT_NAMESPACE:default-namespace}

# 展示界面中現實服務名稱
agent.service_name=${SW_AGENT_NAME:emr-server}

# 鑒權是否開啟取決于后端的配置，可查看application.yml的詳細描述，對于大多數的場景，需要后端對鑒權進行擴展，目前僅實作了基本的鑒權功能，
# agent.authentication = ${SW_AGENT_AUTHENTICATION:xxxx}
 
# 單個線段中的最大跨距量，
# 通過這個配置項，SkyWalking可以估計應用程式記憶體開銷，
# agent.span_limit_per_segment=${SW_AGENT_SPAN_LIMIT:150}
 
# 如果為true，則SkyWalking代理將在“/debugging”檔案夾中保存所有檢測到的類檔案，
# SkyWalking可能會要求這些檔案，以解決兼容問題，
# agent.is_open_debugging_class = ${SW_AGENT_OPEN_DEBUG:true}
 
# 如果為true，SkyWalking代理將把所有檢測到的類檔案快取到記憶體或磁盤檔案中（由類快取模式決定），
# 允許其他javaagent增強那些由SkyWalking agent增強的類，
# agent.is_cache_enhanced_class = ${SW_AGENT_CACHE_CLASS:false}
 
# 插入指令的類快取模式：記憶體或檔案
# 記憶體：將類位元組快取到記憶體中，如果插入指令的類太多或太大，則可能會占用更多記憶體
# 檔案：在“/class cache”檔案夾中快取類位元組，當應用程式退出時自動清理快取的類檔案
# agent.class_cache_mode = ${SW_AGENT_CLASS_CACHE_MODE:MEMORY}
 
# 操作名稱最大長度
# 注意，在目前的實踐中，我們不建議長度超過190，
# agent.operation_name_threshold=${SW_AGENT_OPERATION_NAME_THRESHOLD:150}
 
# The agent use gRPC plain text in default.
# If true, SkyWalking agent uses TLS even no CA file detected.
# agent.force_tls=${SW_AGENT_FORCE_TLS:false}
 
# 如果為true，則當用戶創建新的組態檔任務時，skywalking代理將啟用組態檔，否則禁用組態檔，
# profile.active=${SW_AGENT_PROFILE_ACTIVE:true}
 
# 并行監視器段計數
# profile.max_parallel=${SW_AGENT_PROFILE_MAX_PARALLEL:5}
 
# 最大監視段時間（分鐘），如果當前段監視時間超出限制，則停止它，
# profile.duration=${SW_AGENT_PROFILE_DURATION:10}
 
# 最大轉儲執行緒堆疊深度
# profile.dump_max_stack_depth=${SW_AGENT_PROFILE_DUMP_MAX_STACK_DEPTH:500}
 
# 快照傳輸到后端緩沖區的大小
# profile.snapshot_transport_buffer_size=${SW_AGENT_PROFILE_SNAPSHOT_TRANSPORT_BUFFER_SIZE:0}
 
# skywalking后端服務地址，
collector.backend_service=${SW_AGENT_COLLECTOR_BACKEND_SERVICES:192.168.27.129:11800}

# 日志檔案名
logging.file_name=${SW_LOGGING_FILE_NAME:skywalking-api-emrServer.log}

# 日志記錄級別
logging.level=${SW_LOGGING_LEVEL:INFO}

# 日志檔案存盤目錄
# logging.dir=${SW_LOGGING_DIR:""}

# 日志檔案最大值, default: 300 * 1024 * 1024 = 314572800
# logging.max_file_size=${SW_LOGGING_MAX_FILE_SIZE:314572800}

# 最大歷史記錄日志檔案，當發生滾動時，如果日志檔案超過這個數字，
# 然后洗掉最舊的檔案，默認情況下，負數或零表示禁用，
# 如果不限制個數可能到只日志檔案過大，磁盤爆滿
# logging.max_history_files=${SW_LOGGING_MAX_HISTORY_FILES:-1}

# 忽略例外，有些例外屬于業務需要，不用在sw中標示出來
# statuscheck.ignored_exceptions=${SW_STATUSCHECK_IGNORED_EXCEPTIONS:}
 
# 例外鏈路的跟蹤深度，最好不要高于10，對性能有影響
# statuscheck.max_recursive_depth=${SW_STATUSCHECK_MAX_RECURSIVE_DEPTH:1}

# 增加agent下特定檔案夾下的支持插件
plugin.mount=${SW_MOUNT_FOLDERS:plugins,activations,bootstrap-plugins}

# 不加載某些支持插件，名稱參考Plugin-list.md
plugin.exclude_plugins=${SW_EXCLUDE_PLUGINS:dubbo,motan}

# 忽略指定后綴的請求收集
agent.ignore_suffix=${SW_AGENT_IGNORE_SUFFIX:.jpg,.jpeg,.js,.css,.png,.bmp,.gif,.ico,.mp3,.mp4,.html,.svg}

# 每3秒的采樣率，負數代表100%
agent.sample_n_per_3_secs=${SW_AGENT_SAMPLE:-1}

# 是否獲取mysql操作sql的引數
# plugin.mysql.trace_sql_parameters=${SW_MYSQL_TRACE_SQL_PARAMETERS:false}

# Kafka producer configuration
# plugin.kafka.bootstrap_servers=${SW_KAFKA_BOOTSTRAP_SERVERS:localhost:9092}

# 跟蹤Spring中的bean，需要耗費更多的資源
plugin.springannotation.classname_match_regex=${SW_SPRINGANNOTATION_CLASSNAME_MATCH_REGEX:}

1. 基于Tomcat的服務(SpringMvc)

在tomcat的bin目錄下的catalina.sh首行增加如下命令列，例如：

--Tomcat7 添加如下命令
CATALINA_OPTS="$CATALINA_OPTS -javaagent:/usr/local/project/project/agent/skywalking-agent.jar"
export CATALINA_OPTS

--Tomcat8添加如下命令
set JAVA_OPT = -javaagent:usr/local/project/project/agent/skywalking-agent.jar

2. 基于JAR file的服務(SpringBoot)

在啟動應用程式命令列中添加引數，并確保在-jar引數之前添加它，例如：

java -javaagent:/usr/local/project/emr_server/agent/skywalking-agent.jar -Dskywalking.agent.service_name=emr-server  -Dskywalking.collector.backend_service=192.168.27.129:11800  -jar emr_server/hiop.emr.server-1.1.0.jar

3. NodeJs接入skywalking

安裝 nodejs module

npm install skyapm-nodejs@latest --save

app.js內添加初始化代碼

require('skyapm-nodejs').start({
    // 應用名稱
    serviceName: 'hiop-web',
    // Skywalking后端暴露的agent_gRPC/grpc service地址
    directServers: '192.168.27.129:11800'
});

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