快速搭建SkyWalking监控系统

yuan 1年前 ⋅ 146 阅读
ad

本文介绍了一种采用微服务架构的项目，由于服务过多且访问量大，人工监控和通过日志查找性能问题都不可行，因此选择了一款开源的APM检测工具。本文详细介绍了搭建环境和安装过程，包括安装Java环境和配置ES作为存储，以及启动和配置Agent。最后解决了一些常见问题，确保了系统的正常运行。

5分钟搭建SkyWalking监控系统

背景

我是一名IT工程师，针对以下文本进行专业重述： 在我们的公司项目中，我们采用了微服务架构，其中拥有大量的服务。由于服务数量众多，人工监控是不现实的。此外，该项目的访问量也非常大，因此要通过日志查找某个方法中的性能问题非常困难。然而，我们不能忽视系统的性能问题。为此，我们目前正在考虑使用几个可靠的开源APM（应用性能管理）检测工具。

常见的监控工具对比

  • SkyWalking：中国人吴晟（华为）开源的一款分布式追踪，分析，告警的工具，现在是Apache旗下开源项目，对云原生支持，目前增长势头强劲，社区活跃，中文文档没有语言障碍。
  • Zipkin：Twitter公司开源的一个分布式追踪工具，被Spring Cloud Sleuth集成，使用广泛而稳定，需要在应用程序中埋点，对代码侵入性强
  • Pinpoint：一个韩国团队开源的产品，探针收集的数据粒度非常细，但性能损耗大，因其出现的时间较长，完成度很高。
  • Cat：美团大众点评开源的一款分布式链路追踪工具。需要在应用程序中埋点，对代码侵入性强。

团队选择SkyWalking作为APM工具的原因是基于以下考虑：项目需求避免对其他代码的侵入性；工具的性能消耗尽量降低；工具的社区活跃度及文档完善程度也是必要条件。经过对比分析各项参数，在这方面中，SkyWalking更具优势，因此团队决定采用SkyWalking作为APM工具。

SkyWalking架构


搭建

本次搭建用ES作为存储，最开始用H2作内存存储，最后再接入ES，避免环节过多产生不可预知的错误

环境介绍：

本教程通过使用虚拟机和docker来构建环境，以实现容器之间的分离，并能快速、方便地模拟生产环境。具体而言，我们选择了CentOS7作为虚拟机操作系统，并利用docker容器来实现模拟。这种搭建方式的优势在于能够有效地隔离各个容器，并且在模拟生产环境时具备迅捷和便利的特点。

  • 创建网络
docker network create --subnet=172.18.0.0/16 mynet
  • 创建容器，有三个角色，一个是SkyWalking AOP(监控数据收集)，另一个和是ES(数据存储)，还有一个是Java WEB(被监控)
# SkyWalking APM
docker run -dit --net mynet --ip 172.18.0.30 -p 8090:8090 --name sw --privileged centos /usr/sbin/init
​
# Java App
docker run -dit --net mynet --ip 172.18.0.31 -p 8080:8080 --name javaApp --privileged centos /usr/sbin/init
​
# ES
docker run -dit --net mynet --ip 172.18.0.32 --name es1 --privileged centos /usr/sbin/init


安装Java环境

由于ES和SkyWalking 都需要Java环境，所以安装Java提出来放到最前面

# 安装java
yum -y install java-1.8.0-openjdk java-1.8.0-openjdk-devel which
​
# 环境变量设置
cat > /etc/profile.d/java8.sh <<EOF
export JAVA_HOME=$(dirname $(dirname $(readlink $(readlink $(which javac)))))
export PATH=\$PATH:\$JAVA_HOME/bin
export CLASSPATH=.:\$JAVA_HOME/jre/lib:\$JAVA_HOME/lib:\$JAVA_HOME/lib/tools.jar
EOF
source /etc/profile.d/java8.sh
​


安装SkyWalking OAP

SkyWalking OAP 即架构图中的下部分SkyWalking Observability Analysis Platform，如下图所示


本次下载安装的是apache-skywalking-apm-es7-8.3.0.tar.gz，其他版本请参考：skywalking.apache.org/d

注意安装之前一点要先安装Java环境，否则启动不成功但是启动脚本还是会显示启动成功。

yum install -y wget vim telnet
​
cd ~
# 下载
wget https://downloads.apache.org/skywalking/8.3.0/apache-skywalking-apm-es7-8.3.0.tar.gz
# 解压
tar xf apache-skywalking-apm-es7-8.3.0.tar.gz -C /usr/local
mv /usr/local/apache-skywalking-apm-bin-es7 /usr/local/skywalking-8.3.0

启动OAP

# 启动OAP
/usr/local/skywalking-8.3.0/bin/oapService.sh
​
# 查看日志
tail -f /usr/local/skywalking-8.3.0/logs/skywalking-oap-server.log

查看OAP监听端口

grep 'gRPCPort:' /usr/local/skywalking-8.3.0/config/application.yml 
gRPCPort: ${SW_CORE_GRPC_PORT:11800}
gRPCPort: ${SW_RECEIVER_GRPC_PORT:0}
gRPCPort: ${SW_RECEIVER_JAEGER_PORT:14250}
​

可以看到SkyWalking OAP默认监听端口为11800，测试下端口是否通

telnet 127.0.0.1 11800
# 出现下面回显说明端口通
Trying 127.0.0.1...
Connected to 127.0.0.1.
Escape character is '^]'.

启动SkyWalking UI

vim /usr/local/skywalking-8.3.0/webapp/webapp.yml

SkyWalking UI默认端口为8080与很多中间件有冲突，改成其他的，本例为8090

server:
  port: 8090

启动

# 启动UI
/usr/local/skywalking-8.3.0/bin/webappService.sh

访问一下http://192.168.108.100:8090，如果能访问，说明启动成功



开启SkyWalking Agent

Agent通常用于指代SkyWalking在各个平台（如Java、Python等）上收集监控数据的代理程序。在此示例中，我们以Java应用（Spring Boot）作为例子，Agent用于收集Java应用生成的各类监控数据。

准备一个Jar包

随便准备个Jar包能跑的就行，此处我的jar名字为admin-2.0.1.RELEASE.jar

配置SkyWalking Java端的Agent

在本方案中，每个代理程序需要进行复制到每台收集机器上。对于每台机器，都需要单独进行一次复制。考虑到我们正在使用Docker容器，因此需要先将程序复制到宿主机，然后再将它复制到运行Java Web的机器上。

# 拷贝agent到宿主机
docker cp sw:/usr/local/skywalking-8.3.0/agent  /tmp
# 再从宿主机拷贝到目标容器
docker cp /tmp/agent/ javaApp:/root/javaApp/agent

配置Agent

vim /root/javaApp/agent/config/agent.config
  • backend_service设置成OAP的ip和端口
  • sample_n_per_3_secs表示每3秒采样一样，配置说明：在访问量较少时，链路全量收集不会对系统带来太大负担，能够完整的观测到系统的运行状况。但是在访问量较大时，全量的链路收集，对链路收集的客户端（agent探针）、服务端（SkyWalking OAP）、存储器（例如说 Elastcsearch）都会带来较大的性能开销，甚至会影响应用的正常运行。在访问量级较大的情况下，往往会选择抽样采样，只收集部分链路信息。SkyWalking Agent 在 agent/config/agent.config 配置文件中，定义了 agent.sample_n_per_3_secs 配置项，设置每 3 秒可收集的链路数据的数量。
collector.backend_service=${SW_AGENT_COLLECTOR_BACKEND_SERVICES:172.18.0.30:11800}
agent.sample_n_per_3_secs=${SW_AGENT_SAMPLE:1}

运行jar包，指定-javaagent与skywalking.agent.service_name，后者就是SkyWalking UI上显示的名字

nohup java -javaagent:/root/javaApp/agent/skywalking-agent.jar -Dskywalking.agent.service_name=admin  -jar admin-2.0.1.RELEASE.jar > admin.log 2>&1 &

效果查看

  • 仪表盘


  • 拓扑图


  • 链路追踪


安装ES

H2是一个内存存储系统，其主要目标是提供快速验证和响应能力，但它并不具备足够强大的功能来支持线上系统的运行。因此，在线上环境中，必须选择更可靠的存储方案。

从专业的角度来看，对于后台查询需求，Elasticsearch（简称ES）是一个理想的选择。首先，ES以其卓越的搜索速度而闻名于业界，这符合后台查询的要求。其次，ES是一种分布式存储技术，能够有效应对大数据量的问题，因此可以更好地满足需求。

参考： 安装并运行 Elasticsearch

首先进入容器

docker exec -it es1 bash

常用工具安装

yum install -y wget

在Download Elasticsearch选择合适的平台下载好包，我下载的是elasticsearch-7.10.1-linux-x86_64.tar.gz

# 下载
cd ~ && wget https://artifacts.elastic.co/downloads/elasticsearch/elasticsearch-7.10.1-linux-x86_64.tar.gz

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

# 拷贝
cp -r elasticsearch-7.10.1 /usr/local/

# 运行
/usr/local/elasticsearch-7.10.1/bin/elasticsearch

运行后此时你会得到一个报错：java.lang.RuntimeException: can not run elasticsearch as root

原因很明显，不能用root运行，那么新建用户再运行

# 新建用户
adduser elasticsearch

# 赋权
chown -R elasticsearch /usr/local/elasticsearch-7.10.1

# 切换用户再执行
su elasticsearch
/usr/local/elasticsearch-7.10.1/bin/elasticsearch

# 后台执行
/usr/local/elasticsearch-7.10.1/bin/elasticsearch -d

测试，如果curl 127.0.0.1:9200有类似以下回显说明成功

{
  "name" : "74e37036a2ee",
  "cluster_name" : "elasticsearch",
  "cluster_uuid" : "L8xK0ZqZSUKn3dZ05NJfcg",
  "version" : {
    "number" : "7.10.1",
    "build_flavor" : "default",
    "build_type" : "tar",
    "build_hash" : "1c34507e66d7db1211f66f3513706fdf548736aa",
    "build_date" : "2020-12-05T01:00:33.671820Z",
    "build_snapshot" : false,
    "lucene_version" : "8.7.0",
    "minimum_wire_compatibility_version" : "6.8.0",
    "minimum_index_compatibility_version" : "6.0.0-beta1"
  },
  "tagline" : "You Know, for Search"
}

修改配置文件及问题排查

此时发现只能用127.0.0.1访问，不能用 curl 172.18.0.32:9200访问，因为没设置network.host，下面设置一下，顺便加上允许跨域的设置http.cors.enabled、http.cors.allow-origin，sed -i '$a内容' file 是在文件末尾追加

sed -i '$ahttp.cors.enabled: true' /usr/local/elasticsearch-7.10.1/config/elasticsearch.yml
sed -i '$ahttp.cors.allow-origin: "*"' /usr/local/elasticsearch-7.10.1/config/elasticsearch.yml
sed -i '$anetwork.host: 172.18.0.32' /usr/local/elasticsearch-7.10.1/config/elasticsearch.yml

此时启动es，发现启动失败，报错如下：

[2021-01-13T13:46:30,780][INFO ][o.e.t.TransportService   ] [a622d8352de5] publish_address {172.18.0.12:9300}, bound_addresses {172.18.0.12:9300}
[2021-01-13T13:46:31,039][INFO ][o.e.b.BootstrapChecks    ] [a622d8352de5] bound or publishing to a non-loopback address, enforcing bootstrap checks
[2021-01-13T13:46:31,066][ERROR][o.e.b.Bootstrap          ] [a622d8352de5] node validation exception
[2] bootstrap checks failed
[1]: max virtual memory areas vm.max_map_count [65530] is too low, increase to at least [262144]
[2]: the default discovery settings are unsuitable for production use; at least one of [discovery.seed_hosts, discovery.seed_providers, cluster.initial_master_nodes] must be configured
[2021-01-13T13:46:31,069][INFO ][o.e.n.Node               ] [a622d8352de5] stopping ...
[2021-01-13T13:46:31,094][INFO ][o.e.n.Node               ] [a622d8352de5] stopped
[2021-01-13T13:46:31,095][INFO ][o.e.n.Node               ] [a622d8352de5] closing ...
[2021-01-13T13:46:31,116][INFO ][o.e.n.Node               ] [a622d8352de5] closed
[2021-01-13T13:46:31,119][INFO ][o.e.x.m.p.NativeController] [a622d8352de5] Native controller process has stopped - no new native processes can be started

在启动时，如果绑定地址不是本地回环接口，并且存在引导检查约束，则会出现错误。 Elasticsearch默认认为，如果绑定地址不是127.0.0.1，那么它可能是用于生产环境的。因此，在启动过程中，强制进行适用于生产环境的必要检查，如果检查发现条件不合适，将阻止启动。要解决这个错误，需要进行以下修改：

[1]: max virtual memory areas vm.max_map_count [65530] is too low, increase to at least [262144]
[2]: the default discovery settings are unsuitable for production use; at least one of [discovery.seed_hosts, discovery.seed_providers, cluster.initial_master_nodes] must be configured
  • [1]
# 切换到root用户执行
sed -i '$avm.max_map_count=262144' /etc/sysctl.conf
sysctl -p
  • [2]
# 追加这句配置
sed -i '$adiscovery.seed_hosts: ["172.18.0.32"]' /usr/local/elasticsearch-7.10.1/config/elasticsearch.yml
  • [3]
# 配置集群名称，后面OAP要用
sed -i '$acluster.name: my-application' /usr/local/elasticsearch-7.10.1/config/elasticsearch.yml

此时再次启动就不会报错了，如果还是报错，请根据es的报错提示进行更改

试一下用本机IP能访问不：curl 172.18.0.32:9200

配置SkyWalking OAP接入ES

vim /usr/local/skywalking-8.3.0/config/application.yml

作为一名IT工程师，我将重新表达以下句子：配置主要集中在storage方面，可以通过使用selector进行选择。只有在选定配置后，nameSpace和clusterNodes这两个选项才会生效。

  • nameSpace就是ES中配置的cluster.name，一定要一致
  • clusterNodes即为ES集群的IP端口
storage:
  selector: ${SW_STORAGE:elasticsearch7}
  elasticsearch7:
    nameSpace: ${SW_NAMESPACE:"my-application"}
    clusterNodes: ${SW_STORAGE_ES_CLUSTER_NODES:172.18.0.32:9200}
    indexShardsNumber: ${SW_STORAGE_ES_INDEX_SHARDS_NUMBER:1} # Shard number of new indexes
    indexReplicasNumber: ${SW_STORAGE_ES_INDEX_REPLICAS_NUMBER:1} # Replicas number of new indexes

启动OAP

# 启动OAP
/usr/local/skywalking-8.3.0/bin/oapService.sh

# 查看日志
tail -f /usr/local/skywalking-8.3.0/logs/skywalking-oap-server.log


SkyWalking OAP接入ES 问题排查

启动后发现SkyWalking OAP报错如下：

2021-01-23 08:12:58,935 - org.apache.skywalking.oap.server.starter.OAPServerBootstrap - 57 [main] ERROR [] - method [HEAD], host [http://172.18.0.32:9200], URI [/_template/my-application_alarm_record?master_timeout=30s], status line [HTTP/1.1 503 Service Unavailable]
org.elasticsearch.ElasticsearchStatusException: method [HEAD], host [http://172.18.0.32:9200], URI [/_template/my-application_alarm_record?master_timeout=30s], status line [HTTP/1.1 503 Service Unavailable]
        at org.elasticsearch.client.RestHighLevelClient.parseResponseException(RestHighLevelClient.java:1767) ~[elasticsearch-rest-high-level-client-7.5.0.jar:7.5.0]

去看了下ES后台，也报错了

org.elasticsearch.discovery.MasterNotDiscoveredException: null
        at org.elasticsearch.action.support.master.TransportMasterNodeAction$AsyncSingleAction$2.onTimeout(TransportMasterNodeAction.java:230) [elasticsearch-7.10.1.jar:7.10.1]
        at org.elasticsearch.cluster.ClusterStateObserver$ContextPreservingListener.onTimeout(ClusterStateObserver.java:335) [elasticsearch-7.10.1.jar:7.10.1]

而且ES一直在提醒如下内容

[2021-01-23T08:25:07,993][WARN ][o.e.c.c.ClusterFormationFailureHelper] [3546a7854be2] master not discovered yet, this node has not previously joined a bootstrapped (v7+) cluster, and this node must discover master-eligible nodes [master] to bootstrap a cluster: have discovered

这是ES主节点配置有问题，现在我们就一台ES，所以配置这台为主节点，加入如下配置

vi  /usr/local/elasticsearch-7.10.1/config/elasticsearch.yml

node.name: node-1
cluster.initial_master_nodes: ["node-1"]

再次依次重新启动ES和OAP就没有问题了

参考

本文介绍了采用微服务架构的项目中如何利用APM工具来监测系统的性能问题。通过选择适合的开源工具SkyWalking，并配合使用ES作为存储，搭建了一个方便快速模拟生产环境的虚拟机+docker环境。同时，文中还提到了一些常见问题和解决方案，对于使用该工具的人员具有一定的参考价值。

参考链接：https://zhuanlan.zhihu.com/p/346605953

#微服务架构 #APM检测工具 #SkyWalking #ES作为存储 #虚拟机+docker搭建
上一篇： 10分钟彻底搞懂前端页面性能监控 下一篇： 搭建SkyWalking监控系统
阅读全部

关于纵目

江苏纵目信息科技有限公司是一家专注于运维监控软件产品研发与销售的高科技企业。覆盖全链路应用性能监控、IT基础设施监控、物联网数据采集数据观测等场景，基于Skywalking、Zabbix、ThingsBoard等开源体系构建了ArgusAPM、ArgusOMS、ZeusIoT等产品，致力于帮助各行业客户构建集聚可观测性的统一运维平台、物联网大数据平台。

  点赞 0   收藏 0
  • yuan
    共发布32篇文章 获得1个收藏
全部评论: 0 条

    ©2023 江苏纵目科技有限公司  苏ICP备18050677号-1  版权与免责申明  版权申述