【11】微服务链路追踪SkyWalking

1、skywalking是什么

1.1 链路追踪介绍

对于一个大型的几十个、几百个微服务构成的微服务架构系统，通常会遇到下面一些问题，比如：
- 如何串联整个调用链路，快速定位问题？
- 如何缕清各个微服务之间的依赖关系？
- 如何进行各个微服务接口的性能分折？
- 如何跟踪整个业务流程的调用处理顺序？

1.2 skywalkig简介

skywalking是一个国产开源框架，2015年由吴晟开源， 2017年加入Apache孵化器。
skywalking是分布式系统的应用程序性能监视工具，专为微服务、云原生架构和基于容器（Docker、K8s、Mesos）架构而设计。
它是一款优秀的 APM（Application Performance Management）工具，包括了分布式追踪、性能指标分析、应用和服务依赖分析等。
官网、下载地址、Github、中文文档

1.3 链路追踪框架对比

Zipkin 是Twitter开源的调用链分析工具，目前基于springcloud sleuth得到了广泛的使用，特点是轻量，使用部署简单。
Pinpoint 是韩国人开源的基于字节码注入的调用链分析，以及应用监控分析工具。特点是支持多种插件，UI功能强大，接入端无代码侵入。
SkyWalking 是本土开源的基于字节码注入的调用链分析，以及应用监控分析工具。特点是支持多种插件，UI功能较强，接入端无代码侵入。目前已加入Apache孵化器。
Cat 是大众点评开源的基于编码和配置的调用链分析，应用监控分析，日志采集，监控报警等一系列的监控平台工具。

1.4 Skywalking主要功能特性

1、多种监控手段，可以通过语言探针和service mesh获得监控的数据；
2、支持多种语言自动探针，包括 Java，.NET Core 和 Node.JS；
3、轻量高效，无需大数据平台和大量的服务器资源；
4、模块化，UI、存储、集群管理都有多种机制可选；
5、支持告警；
6、优秀的可视化解决方案；

2、 SkyWalking 环境搭建部署

架构图

Skywalking agent和业务系统绑定在一起，负责收集各种监控数据；
Skywalking oapservice是负责处理监控数据的，比如接受skywalking agent的监控数据，并存储在数据库中;接受skywalking webapp的前端请求，从数据库查询数据，并返回数据给前端。它通常以集群的形式存在。
Skywalking webapp，前端界面，用于展示数据。
数据库指的是用于存储监控数据的数据库，比如mysql、elasticsearch等。

2.1 下载 SkyWalking

下载
目录结构：

2.2 搭建 SkyWalking OAP 服务

启动脚本bin/startup.sh
日志信息存储在logs目录
启动成功后，会有两个服务被启动分别是：skywalking-oap-server和skywalking-web-ui ;
skywalking-oap-server服务启动后会暴露11800 和 12800 两个端口，分别为收集监控数据的端口11800和接受前端请求的端口12800，修改端口可以修改config/applicaiton.yml;
skywalking-web-ui服务会占用 8080 端口，修改端口可以修改webapp/webapp.yml;
- server.port：SkyWalking UI服务端口，默认是8080；
- collector.ribbon.listOfServers：SkyWalking OAP服务地址数组，SkyWalking UI界面的数据是通过请求SkyWalking OAP服务来获得；
请求UI服务

2.3 SkyWalking中的三个概念

服务(Service) ：表示对请求提供相同行为的一系列或一组工作负载，在使用Agent时，可以定义服务的名字；
服务实例(Service Instance) ：上述的一组工作负载中的每一个工作负载称为一个实例，一个服务实例实际就是操作系统上的一个真实进程；
端点(Endpoint) ：对于特定服务所接收的请求路径, 如HTTP的URI路径和gRPC服务的类名 + 方法签名；

3、SkyWalking 接入微服务

3.1 Linux环境通过jar包方式接入

准备一个SpringBoot程序，打成可执行jar包，写一个shell脚本，在启动项目的Shell脚本中，通过 -javaagent 参数进行配置SkyWalking Agent来跟踪微服务；

#!/bin/sh
# SkyWalking Agent配置
export SW_AGENT_NAME=springboot-skywalking-demo #Agent名字,一般使用`spring.application.name`
export SW_AGENT_COLLECTOR_BACKEND_SERVICES=127.0.0.1:11800 #配置 Collector 地址。
export SW_AGENT_SPAN_LIMIT=2000 #配置链路的最大Span数量，默认为 300。
export JAVA_AGENT=-javaagent:/usr/local/soft/apache-skywalking-apm-bin-es7/agent/skywalking-agent.jar

启动的日志信息：

4、Skywalking持久化跟踪数据

默认使用的H2数据库存储
config/application.yml

4.1 基于mysql持久化

修改config目录下的application.yml，使用mysql作为持久化存储的仓库
修改mysql连接配置
编辑配置文件

storage:#选择使用mysql   默认使用h2，不会持久化，重启skyWalking之前的数据会丢失selector: ${SW_STORAGE:mysql}#使用mysql作为持久化存储的仓库mysql:properties:#数据库连接地址jdbcUrl: ${SW_JDBC_URL:"jdbc:mysql://1ocalhost:3306/swtest"}#用户名dataSource.user: ${SW_DATA_SOURCE_USER:root}#密码

启动Skywalking，查看swtest数据库，可以看到生成了很多表。

5、自定义SkyWalking链路追踪

如果我们希望对项目中的业务方法，实现链路追踪，方便我们排查问题，可以使用如下的代码：

引入依赖

	<!-- SkyWalking 工具类 --><dependency><groupId>org.apache.skywalking</groupId><artifactId>apm-toolkit-trace</artifactId><version>8.4.0</version>

5.1 @Trace将方法加入追踪链路

如果一个业务方法想在ui界面的跟踪链路上显示出来，只需要在业务方法上加上@Trace注解即可；
测试：

5.2 加入@Tags或@Tag

我们还可以为追踪链路增加其他额外的信息，比如记录参数和返回信息。
实现方式：在方法上增加@Tag或者@Tags。

@Tag 注解中 key = 方法名、value = returnedObj 返回值、 arg[0] 参数

@Trace
@Tag(key = "list", value = "returnedObj")
public List<User> list(){return userMapper.list();
}@Trace
@Tags({@Tag(key = "param", value = "arg[0]"),@Tag(key = "user", value = "returnedObj")})
public User getById(Integer id){return userMapper.getById(id);
}