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一文带你了解SkyWalking

Apache SkyWalking

SkyWalking是一个开源可观测平台，用于收集、分析、聚合和可视化来自服务和云原生基础设施的数据。SkyWalking 提供了一种简单的方法来保持分布式系统的清晰视图，甚至跨云。它是一种现代APM，专为云原生、基于容器的分布式系统而设计。

文档版本8.9.1，当前最新版本9.10

图片

介绍

SkyWalking 是一个应用性能监控系统（APM）

为微服务、云原生和基于容器（Docker, Kubernetes, Mesos）体系结构而设计,主要实现功能包括分布式追踪，性能指标分析和服务依赖分析等

相似产品与对比

类似功能的组件还有：Zipkin、Pinpoint 、CAT、Dapper等

Cat

Zipkin

Pinpoint

skywalking

依赖

Java 6，7，8

Maven 3.2.3+

mysql5.6

Linux 2.6以及之上（2.6内核才可以支持epoll）

Java 6，7，8

Maven3.2+

rabbitMQ

Java 6，7，8

maven3+

Hbase0.94+

Java 6，7，8

maven3.0+

nodejs

zookeeper

elasticsearch

实现方式

代码埋点（拦截器，注解，过滤器等）

拦截请求，发送（http，mq）数据至zipkin服务

java探针，字节码增强

java探针，字节码增强

颗粒度

代码级

接口级

方法级

方法级

页面UI

*****

**

*****

****

存储选择

Mysql，hdfs

In-memory，mysql，cassandra，elasticsearch

Hbase

Elasticsearch，h2

通信方式

-

http，mq

Thrift

GRPC

MQ监控

不支持

不支持

不支持

RocketMq，kafka

全局调用 统计

支持

不支持

支持

支持

Trace查询

不持支

支持

不支持

支持

报警

支持

不支持

支持

支持

Jvm监控

不支持

不支持

支持

支持

优点

功能完善

spring-cloud-sleuth可以很好的集成zipkin ， 代码无侵入，集成非常简单 ， 社区更加活跃。对外提供有query接口，更加容易二次开发

完全无侵入， 仅需修改启动方式，界面完善，功能细致。

完全无侵入，界面完善，支持应用拓扑图及单个调用链查询。功能比较完善（zipkin + pinpoint）

缺点

代码侵入性较强，需要埋点文档比较混乱，文档与发布版本的符合性较低，需要依赖点评私服 （或者需要把他私服上的jar手动下载下来，然后上传到我们的私服上去）。

默认使用的是http请求向zipkin上报信息，耗性能。跟sleuth结合可以使用rabbitMQ的方式异步来做，增加了复杂度，需要引入rabbitMQ 。数据分析比较简单。

不支持查询单个调用链， 对外表现的是整个应用的调用生态。二次开发难度较高

3.2版本之前BUG较多 ，网上反映兼容性较差 . 3.2新版本的反映情况较少依赖较多。

文档

网上资料较少，仅官网提供的文档，比较乱

文档完善

文档完善

文档完善

开发者

大众点评

Twiter

Naver

吴晟（华为开发者） ，目前已经加入Apache孵化器

使用公司

大众点评，携程，陆金所，同程旅游，猎聘网，拼多多

Twiter

Naver

华为，alibaba cloud,天源迪科，当当网，京东金融

功能

开源监控平台，用于从服务和云原生基础设施收集、分析、聚合和可视化数据。SkyWalking提供了一种简单的方法来维护分布式系统的清晰视图，甚至可以跨云查看。它是一种现代APM，专门为云原生、基于容器的分布式系统设计

监测对象包括：service（服务）, service instance（实例）, endpoint（端点）

功能描述：

架构

SkyWalking 在逻辑上分为四个部分：Probes、Platform backend、Storage 和 UI。

图片

探针Probe

采集tracing（调用链数据）和metric（指标）信息并上报，上报通过HTTP或者gRPC方式按要求重新格式化数据发送数据到Skywalking Collector

后端Platform backend

支持数据聚合、分析和流式处理，包括跟踪、度量和日志。

基于gRpc、Http 链路数据收集器，对agent传过来的tracing和metric数据进行整合分析通过Analysis Core模块处理并落入相关的数据存储中，同时会通过Query Core模块进行二次统计和监控告警

数据存储Storage

通过开放/可插入接口存储 SkyWalking 数据，支持多种方式存储数据 H2，ElasticSearch,MySQL, TiDB, InfluxDB或自定义

可视化平台UI

基于GraphQL Http 高度可定制的基于 Web 的界面的可视化平台，允许 SkyWalking 最终用户可视化和管理。

下载安装

下载

官方下载地址：https://skywalking.apache.org/downloads/

历史版本下载：https://archive.apache.org/dist/skywalking/

Rocketbot-UI 8.x：https://github.com/apache/skywalking-rocketbot-ui

Booster UI 9.x：https://github.com/apache/skywalking-booster-ui

注：APM已经集成UI，不需要单独下载与部署

Window安装

图片

Docker安装

下载镜像

docker pull apache/skywalking-oap-server:8.9.1

启动容器

docker run --name oap -p 12800:12800 -p 11800:11800 -p 1234:1234 --restart always -d apache/skywalking-oap-server:8.9.1

下载镜像

docker pull apache/skywalking-ui

启动容器

docker run --name oap-ui -p 18080:8080 --restart always -d -e SW_OAP_ADDRESS=http://localhost:12800 apache/skywalking-ui

访问http://localhost:18080

系统集成

负责进行数据的收集，包含了Tracing和Metrics的数据，agent会被安装到服务所在的服务器上，以方便数据的获取。探针使用gRPC协议与OAP平台通信并上报数据。

接收探针发送的数据，并在内存中使用分析引擎（Analysis Core)进行数据的整合运算，然后将数据存储到对应的存储介质上，比如 Elasticsearch、MySQL等存储服务。同时OAP还使用查询引擎(Query Core)提供HTTP查询接口。OAP默认监听两个端口gRPC协议端口11800、HTTP端口12800，gRPC用于探针上报数据，HTTP端口用于UI连接OAP平台获取数据。

Skywalking 提供单独的UI进行数据的查看，UI调用OAP提供的接口，获取对应的数据根据UI模板的配置进行展示。Skywalking UI与OAP之间使用Http协议进行通信。Skywalking UI默认监听8080端口提供Web服务。

Java Agent

activations                 # 工具包，默认加载。

bootstrap-plugins           # 启动插件，默认加载。

config                      # 配置文件

logs                        # 日志

optional-plugins            # 可选扩展插件，启动不加载，如需加载将其移到到plugins目录下。

optional-reporter-plugins   # 可选统计类插件，启动不加载。

plugins                     # 服务类插件

skywalking-agent.jar        # 客户端主程序，需要被服务启动是引用。

java -javaagent:/path/skywalking-agent/skywalking-agent.jar -jar your-app.jar
// todo
//服务名称
agent.service_name=${SW_AGENT_NAME:Your_ApplicationName}
// OAP服务地址
collector.backend_service=${SW_AGENT_COLLECTOR_BACKEND_SERVICES:127.0.0.1:11800}

代理选项 > System.Properties(-D) > 系统环境变量 > 配置文件

Client JavaScript

npm install skywalking-client-js --save
import ClientMonitor from 'skywalking-client-js';

   // Report collected data to `http:// + window.location.host + /browser/perfData` in default
   ClientMonitor.register({
      collector: 'http://127.0.0.1:8080',
      service: 'test-ui',
      pagePath: '/current/page/name',
      serviceVersion: 'v1.0.0',
   });
// options
   {
      // 参考方法文档
   }

register时设置autoTracePerf:false

import ClientMonitor from 'skywalking-client-js';

   ClientMonitor.setPerformance({
      collector: 'http://127.0.0.1:8080',
      service: 'browser-app',
      serviceVersion: '1.0.0',
      pagePath: location.href,
      useFmp: true
   });

register时设置enableSPA:true，开启单页面应用基于hashchange event触发指标采集行为

或者通过以下方法手动处理，在上报数据时手动更新页面名称，当调用该方法时，默认情况下将重新报告页面PV

app.on('routeChange', function (next) {
      ClientMonitor.setPerformance({
         collector: 'http://127.0.0.1:8080',
         service: 'browser-app',
         serviceVersion: '1.0.0',
         pagePath: location.href,
         useFmp: true
      });
   });
// Angular
   import { ErrorHandler } from '@angular/core';
   import ClientMonitor from 'skywalking-client-js';

   export class AppGlobalErrorhandler implements ErrorHandler {
   handleError(error) {
      ClientMonitor.reportFrameErrors({
         collector: 'http://127.0.0.1',
         service: 'angular-demo',
         pagePath: '/app',
         serviceVersion: 'v1.0.0',
      }, error);
   }
   }
   @NgModule({
   ...
   providers: [{provide: ErrorHandler, useClass: AppGlobalErrorhandler}]
   })
   class AppModule {}
   ```

   ```js
   // React
   class ErrorBoundary extends React.Component {
   constructor(props) {
      super(props);
      this.state = { hasError: false };
   }
   static getDerivedStateFromError(error) {
      // Update state so the next render will show the fallback UI.
      return { hasError: true };
   }
   componentDidCatch(error, errorInfo) {
      // You can also log the error to an error reporting service
      ClientMonitor.reportFrameErrors({
         collector: 'http://127.0.0.1',
         service: 'react-demo',
         pagePath: '/app',
         serviceVersion: 'v1.0.0',
      }, error);
   }
   render() {
      if (this.state.hasError) {
         // You can render any custom fallback UI
         return 
Something went wrong.
;
      }
      return this.props.children; 
   }
   }
   
   
   
   ```

   ```js
   // Vue
   Vue.config.errorHandler = (error) => {
   ClientMonitor.reportFrameErrors({
      collector: 'http://127.0.0.1',
      service: 'vue-demo',
      pagePath: '/app',
      serviceVersion: 'v1.0.0',
   }, error);
   }
   ```

skywalking-client-js

监测对象

对请求提供端点的单个应用或负载，在使用埋点、代理或 SDK 的时候，你可以定义服务的名字。如果不定义的话，SkyWalking 会使用在agent.conf中配置的默认服务名称。
服务组中的每个单独的工作负载都称为一个实例。就像pods在 Kubernetes 中一样，它不需要是单个操作系统进程，但是，如果您使用仪器代理，则实例实际上是一个真正的操作系统进程。
用于传入请求的服务中的路径，例如 HTTP URI 路径或 gRPC 服务类 + 方法签名。

UI指标

通过配置文件定义需要关注的指标 通过特定的分析语言计算指标

UI包括以下几个部分：

仪表盘

APM

Services Load（CPM / PPM）：服务每分钟请求数

Slow Services（ms）：慢响应服务（按照响应时间排序）

Un-Health Services (Apdex)：Apdex分数（1为满分）

Slow Endpoints (ms)：慢Endpoint的平均响应时间

Global Response Latency（percentile in ms）：响应时间百分比

Global Heatmap：服务响应时间热力分布图，根据时间段内不同响应时间的数量显示颜色深度颜色越深，请求越多。

Database

SelfObservability

自监控,OAP服务端的各项指标

# 将-修改为default
   prometheus-fetcher:
     selector: ${SW_PROMETHEUS_FETCHER:default}
     #default:
     #   active: ${SW_PROMETHEUS_FETCHER_ACTIVE:true}

   # 改none为prometheus
   telemetry:
     selector: ${SW_TELEMETRY:prometheus} 
     prometheus:
       host: ${SW_TELEMETRY_PROMETHEUS_HOST:0.0.0.0}
       port: ${SW_TELEMETRY_PROMETHEUS_PORT:1234}
fetcherInterval: PT15S
   fetcherTimeout: PT10S
   metricsPath: /metrics
   staticConfig:
      # 改为上步中telemetry配置的ip
      targets:
         - url: http://localhost:1234 
            sslCaFilePath:
      labels:
         service: oap-server

Event

Istio、K8s

VM

Web Browser

对前端也有一定的监控，通过Skywalking-Client-js组件来操作，包括Web App、Pages两个指标。

拓扑图

追踪

看每个接口的调用链，每个链路耗时、状态。如果为失败展示错误信息，如果是数据库，会展示查询语句。另外可以根据追踪tid（trace id）和标记（tag）进行筛选。

性能剖析

日志

告警

事件

调试

日志集成

支持logback、log4j、log4j2日志框架集成，基于gRpc通信协议实现日志采集。

以logback为例：


            org.apache.skywalking
            apm-toolkit-logback-1.x
            8.9.0
        


      
         
            
                  %d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} [%X{tid}] [%thread] %-5level %logger{36} -%msg%n
            
         
      

      
         
         
      
plugin.toolkit.log.grpc.reporter.server_host=${SW_GRPC_LOG_SERVER_HOST:0.0.0.0}
   plugin.toolkit.log.grpc.reporter.server_port=${SW_GRPC_LOG_SERVER_PORT:11800}
   plugin.toolkit.log.grpc.reporter.max_message_size=${SW_GRPC_LOG_MAX_MESSAGE_SIZE:10485760} 
   plugin.toolkit.log.grpc.reporter.upstream_timeout=${SW_GRPC_LOG_GRPC_UPSTREAM_TIMEOUT:30}

https://skywalking.apache.org/docs/skywalking-java/v8.11.0/en/setup/service-agent/java-agent/application-toolkit-logback-1.x/

监控方法

通过@Trace注解标记需要追踪的方法调用情况


         org.apache.skywalking
         apm-toolkit-trace
         8.9.0
      
@Trace
   @GetMapping("/printLog")
   public String printLog() {
      Logger.info("traceId:{}",TraceContext.traceId())
      return "ok";
   }

告警接入

场景

指标性统计

一个服务的 TBS 的正确率、成功率、流量等，这是我们常见的针对单个指标或者某一个数据库的，这就是 Metrics 单指标分析

Tracing 分布式追踪

一次请求的范围，也就是我们从浏览器或者手机端发起任何的一次调用，甚至我们可以再推广一点，是一次业务交易，比如说一次订购的过程，从浏览商品到最后下定单、支付、物流、最后交到我们的手上。这是一个流程化的东西，我们需要轨迹，需要去追踪。

Logging 日志记录

我们程序在执行的过程中间发生了一些日志，会一帧一帧地跳出来给大家去记录这个东西，这是日志记录。

关键词

结束语

Apache SkyWalking是一款功能强大的APM系统，可以帮助开发人员和运维人员更好地了解分布式系统的性能状况。通过使用SkyWalking，可以提高应用程序的稳定性和性能，降低运维成本。


文章标题：一文带你了解SkyWalking
当前路径：http://cdbrznjsb.com/article/cdihicg.html

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