【K8S】關於Kubernetes的監控系統:SkyWalking


什么是 SkyWalking

SkyWalking 是觀察性分析平台和應用性能管理系統。

提供分布式追蹤、服務網格遙測分析、度量聚合和可視化一體化解決方案.

支持Java, .Net Core, PHP, NodeJS, Golang, LUA語言探針

支持Envoy + Istio構建的Service Mesh。

SkyWalking,分布式系統的應用程序性能監視工具,專為微服務、雲原生架構和基於容器(Docker、K8s、Mesos)架構而設計。

 

隨着微服務架構的流行,一些微服務架構下的問題也會越來越突出,比如一個請求會涉及多個服務,而服務本身可能也會依賴其他服務,整個請求路徑就構成了一個網狀的調用鏈,而在整個調用鏈中一旦某個節點發生異常,整個調用鏈的穩定性就會受到影響,所以會深深的感受到 “銀彈” 這個詞是不存在的,每種架構都有其優缺點 。

 
service map

面對以上情況, 我們就需要一些可以幫助理解系統行為、用於分析性能問題的工具,以便發生故障的時候,能夠快速定位和解決問題,這時候 APM(應用性能管理)工具就該閃亮登場了。

目前主要的一些 APM 工具有: Cat、Zipkin、Pinpoint、SkyWalking,這里主要介紹 SkyWalking ,它是一款優秀的國產 APM 工具,包括了分布式追蹤、性能指標分析、應用和服務依賴分析等。

下面是 SkyWalking 6.x 的架構圖:

 
6.x architecture

說明: SkyWalking 的核心是數據分析和度量結果的存儲平台,通過 HTTP 或 gRPC 方式向 SkyWalking Collecter 提交分析和度量數據,SkyWalking Collecter 對數據進行分析和聚合,存儲到 Elasticsearch、H2、MySQL、TiDB 等其一即可,最后我們可以通過 SkyWalking UI 的可視化界面對最終的結果進行查看。Skywalking 支持從多個來源和多種格式收集數據:多種語言的 Skywalking Agent 、Zipkin v1/v2 、Istio 勘測、Envoy 度量等數據格式。

整體架構看似模塊有點多,但在實際上還是比較清晰的,主要就是通過收集各種格式的數據進行存儲,然后展示。所以搭建 Skywalking 服務我們需要關注的是 SkyWalking Collecter、SkyWalking UI 和 存儲設備,SkyWalking Collecter、SkyWalking UI 官方下載安裝包內已包含,最終我們只需考慮存儲設備即可。

下面基於 Windows 環境使用 SkyAPM-dotnet 來介紹一下 SkyWalking, SkyAPM-dotnet 是 SkyWalking 的 .NET Agent。

環境要求

  1. JDK8+
  2. Elasticsearch 6.x
  3. 8080,10800,11800,12800 端口不被占用

Elasticsearch下載安裝 參考官方教程, 安裝完成后需要對 config/elasticsearch.yml 做如下修改:

# 修改
# 如果 cluster.name 不設置為 CollectorDBCluster ,則需要修改 SkyWalking 的配置文件
cluster.name: CollectorDBCluster network.host: 0.0.0.0 # 增加 thread_pool.bulk.queue_size: 1000 

如果是 linux 環境,Elasticsearch 安裝可能沒有那么順利,請參考 Linux 環境下安裝 Elasticsearch 5.x、6.x 問題匯總

下載 SkyWalking

SkyWalking 個人建議直接下載官方編譯好的,下載地址

啟動 SkyWalking

 
skywalking config

config/application.yml 的默認數據存儲開啟是的 h2,這里我們需要修改數據存儲為 Elasticsearch(在啟動 SkyWalking 之前,確保 Elasticsearch 已啟動

SkyWalking 的啟動包括兩部分,一個是 SkyWalking Collector(oapService) ,一個是 SkyWalking UI(webappService),SkyWalking 解壓后的 bin 目錄:

 
skywalking bin

bat 為 windows 環境使用,sh 為 linux 環境使用,我們可以分別啟動 oapService 和 webappService,也可以通過 startup 一次性全部啟動,從 startup 中的命令可以知道其實就是分別啟動 oapService 和 webappService。

如果一切順利(不順利請多看幾遍 快速入門),這時候就可以通過 http://localhost:8080 來查看 SkyWalking UI 了(默認全是0,截圖是測試效果),默認賬號/密碼:admin/admin。

 
skywalking ui

Java 項目接入

參考 部署 skywalking javaagent,skywalking-agent.jar 位於下載包的 agent 目錄下,具體效果這里就不測試了

 
skywalking java agent

 

.NET 項目接入

這里以 .NET Core 項目來測試,基於 .NET Framework 的項目目前也是支持的,只是相對不完善一些,參考 SkyAPM-dotnet

  1. 新建一個.NET Core API 項目,安裝 NuGet 包:

    Install-Package SkyAPM.Agent.AspNetCore
    
  2. 添加項目環境變量(實際情況應該是在 CI 流程中設置環境變量,參考:https://github.com/SkyAPM/SkyAPM-dotnet#examples

    set ASPNETCORE_HOSTINGSTARTUPASSEMBLIES=SkyAPM.Agent.AspNetCore
    
     
    hostingStartupAssemblies
  3. 項目根目錄下添加 skyapm.json 文件(來自官方例子),設置為 “如果較新則復制”,添加 SkyWalking 的配置信息,更多默認配置參考。(不過從源碼可以看出其實也不需要創建單獨的 skyapm.json,直接在 appsettings.json 增加 SkyWalking 節點配置也是沒問題的

    { "SkyWalking": { "ServiceName": "WebAPIServiceA", // 服務名 "Transport": { "gRPC": { "Servers": "localhost:11800" // 服務地址 } } } } 
  4. 啟動程序,請求的追蹤結果就會被記錄下來,通過 SkyWalking UI 查看:

     
    skywalking request log

單個服務的效果並不明顯,看不出請求跨度、鏈路關系,下面是一個多服務的例子(下載源碼),依賴關系圖如下:

 
service request map

目前 SkyWalking 的 .NET Agent 還不支持 gRPC 的調用跟蹤,整個項目還在不斷的完善中,期待后續更多的進展。根據以上的關系圖搭建好項目后,訪問接口后結果如下:

 
skywalking spans

一共有4各跨度,先訪問 WenAPIServiceA,然后發送 HttpClient 請求,轉到 WenAPIServiceB,WenAPIServiceB 執行操作 DB 的命令,每個跨度的耗時一目了然。

服務關系的拓撲圖,調用鏈路徑也非常清晰:

 
skywalking topology map

參考鏈接



官網: https://skywalking.apache.org/zh/
摘自: https://www.jianshu.com/p/2fd56627a3cf

 

 


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