隨著業(yè)務(wù)發(fā)展壯大，微服務(wù)越來(lái)越多，調(diào)用鏈路越來(lái)越復(fù)雜，需要快速建立鏈路跟蹤系統(tǒng)，以及建立系統(tǒng)的可觀測(cè)性，以便快速了解系統(tǒng)的整體運(yùn)行情況。此時(shí)就非常推薦SkyWalking了，SkyWalking不僅僅是一款鏈路跟蹤工具，還可以作為一個(gè)系統(tǒng)監(jiān)控工具，還具有告警功能。使用簡(jiǎn)便、上手又快。真可謂快、準(zhǔn)、狠。

本文主要介紹如何快速集成使用SkyWalking，從3個(gè)方面入手：原理、搭建、使用。

一、原理

1.概括

SkyWalking整體分為4個(gè)部分：探針采集層、數(shù)據(jù)傳輸和邏輯處理層、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層、數(shù)據(jù)展示層。

2.探針采集層

所謂探針，實(shí)際上是一種動(dòng)態(tài)代理技術(shù)，只不過(guò)不是我們常用的Java代理類(lèi)，而是在類(lèi)加載時(shí)，就生成了增強(qiáng)過(guò)的代理類(lèi)的字節(jié)碼，增強(qiáng)了數(shù)據(jù)攔截和采集上報(bào)的功能。

探針技術(shù)是在項(xiàng)目啟動(dòng)時(shí)通過(guò)字節(jié)碼技術(shù)（比如JavaAgent、ByteBuddy）進(jìn)行類(lèi)加載和替換，生成新的增強(qiáng)過(guò)的Class文件，對(duì)性能的影響是一次性的。

探針技術(shù)，因?yàn)樵陬?lèi)加載時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，增強(qiáng)了部分功能，所以會(huì)增加項(xiàng)目啟動(dòng)時(shí)間，同時(shí)也會(huì)增加內(nèi)存占用量和線程數(shù)量。但是對(duì)性能影響不大，官方介紹在5% ~ 10%之間。

探針層在類(lèi)轉(zhuǎn)換時(shí)，通過(guò)各種插件對(duì)原有的類(lèi)進(jìn)行增強(qiáng)，之后在運(yùn)行時(shí)攔截請(qǐng)求，然后將攔截的數(shù)據(jù)上報(bào)給Skywalking服務(wù)端。同時(shí)再加上一些定時(shí)任務(wù)，去采集應(yīng)用服務(wù)器的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，比如JVM信息等。

3.數(shù)據(jù)傳輸和邏輯處理層

SkyWalking探針層使用了GRPC作為數(shù)據(jù)傳輸框架，將采集的數(shù)據(jù)上報(bào)到SkyWalking服務(wù)端。

SkyWalking服務(wù)端接收數(shù)據(jù)后，利用各種插件來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析和邏輯處理。比如：JVM相關(guān)插件，主要用于處理上報(bào)上來(lái)的JVM信息，數(shù)據(jù)庫(kù)插件用來(lái)分析訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)的信息。然后在將數(shù)據(jù)存入到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層。

4.數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層

SkyWalking的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層支持多種主流數(shù)據(jù)庫(kù)，可以自行到配置文件里查閱。我推薦使用ElasticSearch，存儲(chǔ)量大，搜索性能又好。

5.數(shù)據(jù)展示層

SkyWalking 通過(guò) Rocketbot 進(jìn)行頁(yè)面UI展示?？梢栽陧?yè)面的左上角看到這個(gè)可愛(ài)的Rocketbot。

二、搭建

知道了原理，搭建就很輕松了，使用SkyWalking其實(shí)就3個(gè)步驟：

• 搭建數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部件。
• 搭建SkyWalking服務(wù)端。
• 應(yīng)用通過(guò)agent探針技術(shù)將數(shù)據(jù)采集上報(bào)給SkyWalking服務(wù)端。

1.搭建數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部件

SkyWalking支持多種存儲(chǔ)方式，此處推薦采用Elasticsearch作為存儲(chǔ)組件，存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量較大，搜索響應(yīng)快。

快速搭建Elasticsearch：

• 安裝java：yum install java-1.8.0-openjdk-devel.x86_64
• 下載Elasticsearch安裝包：https://www.elastic.co/cn/downloads/past-releases/elasticsearch-7-17-1
• 修改elasticsearch.yml文件的部分字段：cluster.name，node.name，path.data，path.logs，network.host，http.port，discovery.seed_hosts，cluster.initial_master_nodes。將字段的值改成對(duì)應(yīng)的值。
• 在Elasticsearch的bin目錄下執(zhí)行./elasticsearch啟動(dòng)服務(wù)。
• 訪問(wèn)http://es-ip:9200，看到如下界面就代表安裝成功。

{
  "name": "node-1",
  "cluster_name": "my-application",
  "cluster_uuid": "GvK7v9HhS4qgCvfvU6lYCQ",
  "version": {
    "number": "7.17.1",
    "build_flavor": "default",
    "build_type": "rpm",
    "build_hash": "e5acb99f822233d6ad4sdf44ce45a454xxxaasdfas323ab",
    "build_date": "2023-02-23T22:20:54.153567231Z",
    "build_snapshot": false,
    "lucene_version": "8.11.1",
    "minimum_wire_compatibility_version": "6.8.0",
    "minimum_index_compatibility_version": "6.0.0-beta1"
  },
  "tagline": "You Know, for Search"
}

2.搭建SkyWalking服務(wù)端

搭建SkyWalking服務(wù)端只需要4步：

(1)下載并解壓skywalking：https://archive.apache.org/dist/skywalking/8.9.0/

(2) 進(jìn)入到安裝目錄下的修改配置文件：config/apllication.yaml。將存儲(chǔ)修改為elasticsearch。

(3)進(jìn)入到安裝目錄下的bin目錄，執(zhí)行./startup.sh啟動(dòng)SkyWalking服務(wù)端。

(4)此時(shí)使用jps命令，應(yīng)該可以看到如下2個(gè)進(jìn)程。一個(gè)是web頁(yè)面進(jìn)程，一個(gè)是接受和處理上報(bào)數(shù)據(jù)的進(jìn)程。如果沒(méi)有jps命令，那自行查看下是否配置了Java環(huán)境變量。同時(shí)訪問(wèn)http://ip:8080應(yīng)該可以看到如下界面。

3.應(yīng)用采集上報(bào)數(shù)據(jù)

應(yīng)用采集并且上報(bào)數(shù)據(jù)，直接使用agent探針?lè)绞?。分為以?步：

(1)下載解壓agent：https://archive.apache.org/dist/skywalking/java-agent/8.9.0/，找到skywalking-agent.jar

(2)添加啟動(dòng)參數(shù)

應(yīng)用如果是jar命令啟動(dòng)，則直接添加啟動(dòng)參數(shù)即可：

java -javaagent:/自定義path/skywalking-agent.jar -Dskywalking.collector.backend_service={{agentUrl}} -jar xxxxxx.jar 

此處的{{agentUrl}}是SkyWalking服務(wù)端安裝的地址，再加上11800端口。比如：10.20.0.55:11800。

應(yīng)用如果是Docker鏡像的部署方式，則需要將skywalking-agent.jar打到鏡像里，類(lèi)似下圖：

(3)啟動(dòng)項(xiàng)目后，即可看到監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，如下圖：

三、UI頁(yè)面使用

原理和搭建已經(jīng)介紹完畢，接下來(lái)快速介紹UI頁(yè)面的功能。下圖標(biāo)紅的部分是重點(diǎn)關(guān)注區(qū)域：

1.儀表盤(pán)

• APM：以全局（Global）、服務(wù)（Service）、服務(wù)實(shí)例（Instance）、端點(diǎn)（Endpoint）的維度展示各項(xiàng)指標(biāo)。
• Database：展示數(shù)據(jù)庫(kù)的各項(xiàng)指標(biāo)。

• 服務(wù)（Service）：某個(gè)微服務(wù)，或者某個(gè)應(yīng)用。
• 服務(wù)實(shí)例（Instance）：某個(gè)微服務(wù)或者某個(gè)應(yīng)用集群的一臺(tái)實(shí)例或者一臺(tái)負(fù)載。
• 端點(diǎn)（Endpoint）：某個(gè)Http請(qǐng)求的接口，或者 某個(gè)接口名+方法名。

2.拓?fù)鋱D

3.追蹤

總結(jié)

本文主要從3個(gè)方面入手：原理、搭建、使用，介紹如何快速集成使用SkyWalking。核心重點(diǎn)：

• SkyWalking其實(shí)就4部分組成：探針采集上報(bào)、數(shù)據(jù)分析和邏輯處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)展示。安裝使用簡(jiǎn)單、易上手。
• 探針技術(shù)是SkyWalking的基石，說(shuō)白了就是：在類(lèi)加載時(shí)進(jìn)行字節(jié)碼轉(zhuǎn)換增強(qiáng)，然后去攔截請(qǐng)求，采集上報(bào)數(shù)據(jù)。
• UI頁(yè)面的使用，多用用就熟悉了。