SkyWalking 分布式追踪系统

随着微服务架构的流行，一些微服务架构下的问题也会越来越突出，比如一个请求会涉及多个服务，而服务本身可能也会依赖其他服务，整个请求路径就构成了一个网状的调用链，而在整个调用链中一旦某个节点发生异常，整个调用链的稳定性就会受到影响，所以会深深的感受到 “银弹” 这个词是不存在的，每种架构都有其优缺点 。

面对以上情况， 我们就需要一些可以帮助理解系统行为、用于分析性能问题的工具，以便发生故障的时候，能够快速定位和解决问题，这就是所谓的APM（应用性能管理）。

目前主要的一些 APM 工具有: Cat、Zipkin、Pinpoint、SkyWalking，这里主要介绍一下 SkyWalking ，它是一款优秀的国产 APM 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。

下面是 SkyWalking 5.x 的架构图，6.x 会有些变化，目前还没有 Release。

说明：通过在应用程序中添加 SkyWalking Agent，就可以将接口、服务、数据库、MQ等进行追踪，将追踪结果通过 HTTP 或 gRPC 发送到 SkyWalking Collecter，SkyWalking Collecter 经过分析和聚合，将结果存储到 Elasticsearch 或 H2，SkyWalking 同时提供了一个 SkyWalking UI 的可视化界面，UI 以 GraphQL + HTTP 方式获取存储数据进行展示。

上面的架构图看似模块有点多，但在实际使用时我们并不需要关注太多的实现方式，HTTP、gRPC 、GraphQL 这些都是其内部架构使用到的技术，我们只需安装 SkyWalking Collecter、Elasticsearch 或 H2，然后在需要追踪的服务内配置少量的代码（Java 项目通过修改 JVM 参数即可），最后通过 SkyWalking UI 查看结果。

下面基于 Windows 环境使用 SkyWalking-netcore 来介绍一下 SkyWalking，可以把 SkyWalking-netcore 是 SkyWalking 的 .NET Core Agent。

环境要求

1. JDK8+
2. Elasticsearch 5.x
3. 8080,10800,11800,12800 端口不被占用

Elasticsearch下载安装 参考官方教程， 安装完成后需要对 config/elasticsearch.yml 做如下修改：

# 修改
# 如果 cluster.name 不设置为 CollectorDBCluster ，则需要修改 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 环境，Elasticsearch 安装可能没有那么顺利，请参考 Linux 环境下安装 Elasticsearch 5.x、6.x 问题汇总 。

下载 SkyWalking

SkyWalking 个人建议直接下载官方编译好的， 下载地址

启动 SkyWalking

config/application.yml 内有所有的默认配置，可以发现默认是使用 Elasticsearch 进行数据存储的，所以在启动 SkyWalking 之前，确保 Elasticsearch 已启动。

SkyWalking 的启动包括两部分，一个是 SkyWalking Collector ，一个是 SkyWalking UI，SkyWalking 解压后的 bin 目录：

bat 为 windows 环境使用，sh 为 linux 环境使用，我们可以分别其他 collectorService 和 webappService，也可以通过 startup 一次性全部启动，从 startup 中的命令可以知道其实就是分别启动 collectorService 和 webappService。

如果一切顺利( 不顺利请多看几遍 快速入门 )，这时候就可以通过 http://localhost:8080 来查看 SkyWalking UI 了（默认全是0，截图是测试效果），默认账号/密码：admin/admin。

Java 项目接入

参考 部署 skywalking javaagent ，skywalking-agent.jar 位于下载包的 agent 目录下，具体效果这里就不测试了

.NET Core 项目接入

参考 skywalking-netcore

新建一个.NET Core API 项目，安装 Nuget 包：

Install-Package SkyWalking.AspNetCore

修改 Startup.cs：

public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
    //......
    services.AddSkyWalking(option =>
    {
        option.ApplicationCode = "WebAPIService1";
        option.DirectServers = "localhost:11800";
    });
}

这时候启动程序，请求的追踪结果就会被记录下来，通过 SkyWalking UI 查看

单个服务的效果并不明显，看不出请求跨度、链路关系，下面是一个多服务的例子( 下载源码 )，依赖关系图如下：

目前 SkyWalking 的 .NET Core Agent 支持通过 HttpClient 发送的请求和 通过 EntityFramework 进行数据库操作的跟踪，其他的作者在支持的路上。根据以上的关系图搭建好项目后，访问接口后结果如下：

一共有4各跨度，先访问 WenAPIService1，然后发送 HttpClient 请求，转到 WenAPIService2，WenAPIService2 执行操作 DB 的命令，每个跨度的耗时一目了然。

服务关系的拓扑图，调用链路径也非常清晰。

SkyWalking UI 使用上并不复杂，搭建好之后每个操作使用一下就了解了。