Spring Cloud 入門培訓(xùn)課程之運(yùn)維

SpringCloud入門-運(yùn)維技術(shù)能力中心尹毅03-284.服務(wù)鏈路追蹤和分析（Sleuth和zipkin）5.SpringBootAdmin的使用2.Hystrix監(jiān)控的搭建和使用3.分布式配置中心ConfigServer的搭建和使用1.微服務(wù)開發(fā)中的運(yùn)維

3微服務(wù)開發(fā)中的運(yùn)維/4微服務(wù)開發(fā)中的運(yùn)維微服務(wù)的分布式部署給運(yùn)維帶來很大的難度和挑戰(zhàn)，一般有如下問題：問題查找難（服務(wù)之間調(diào)用的問題）分散的數(shù)據(jù)管理難（日志數(shù)據(jù)、配置文件等）......應(yīng)對上述問題的對策：跟蹤與監(jiān)控聚合數(shù)據(jù)、統(tǒng)一管理......

5Hystrix監(jiān)控的搭建和使用/6

創(chuàng)建Hystrix監(jiān)控創(chuàng)建一個(gè)SpringBoot工程（項(xiàng)目名demo.service.monitor），選擇模塊Hystrix、HystrixDashboard、Turbine用@EnableDiscoveryClient、@EnableHystrixDashboard、@EnableTurbine注解應(yīng)用主類在perties配置文件中增加如下信息：

=service-monitor

server.port=5001eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://peer1:1001/eureka/turbine.app-config=service-consumerturbine.cluster-name-expression="default"bine-host-port=true啟動工程后，訪問http://localhost:5001/hystrix/7Hystrix監(jiān)控架構(gòu)和配置參數(shù)說明部分配置參數(shù)說明：

turbine.app-config參數(shù)指定了需要收集監(jiān)控信息的服務(wù)名；turbine.cluster-name-expression參數(shù)指定了集群名稱為default，當(dāng)我們服務(wù)數(shù)量非常多的時(shí)候，可以啟動多個(gè)Turbine服務(wù)來構(gòu)建不同的聚合集群，而該參數(shù)可以用來區(qū)分這些不同的聚合集群，同時(shí)該參數(shù)值可以在Hystrix儀表盤中用來定位不同的聚合集群，只需要在HystrixStream的URL中通過cluster參數(shù)來指定；bine-host-port參數(shù)設(shè)置為true，可以讓同一主機(jī)上的服務(wù)通過主機(jī)名與端口號的組合來進(jìn)行區(qū)分，默認(rèn)情況下會以host來區(qū)分不同的服務(wù)，這會使得在本地調(diào)試的時(shí)候，本機(jī)上的不同服務(wù)聚合成一個(gè)服務(wù)來統(tǒng)計(jì)。/8Hystrix監(jiān)控的使用Hystrix共支持三種不同的監(jiān)控方式：默認(rèn)的集群監(jiān)控：通過http://turbine-hostname:port/turbine.stream開啟指定的集群監(jiān)控：通過http://turbine-hostname:port/turbine.stream?cluster=[clusterName]開啟單體應(yīng)用的監(jiān)控：通過http://hystrix-app:port/hystrix.stream開啟/9Hystrix監(jiān)控的使用監(jiān)控頁面上主要元素的具體含義：實(shí)心圓：它通過顏色的變化代表了實(shí)例的健康程度，它的健康度從綠色、黃色、橙色、紅色遞減。該實(shí)心圓的大小也會根據(jù)實(shí)例的請求流量發(fā)生變化，流量越大該實(shí)心圓就越大曲線：用來記錄2分鐘內(nèi)流量的相對變化，我們可以通過它來觀察到流量的上升和下降趨勢其他一些數(shù)量指標(biāo)如圖所示

10分布式配置中心ConfigServer的搭建和使用/11

SpringCloudConfig簡介SpringCloudConfig是SpringCloud團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建的一個(gè)全新項(xiàng)目，用來為分布式系統(tǒng)中的微服務(wù)應(yīng)用提供集中化的外部配置支持，它分為服務(wù)端與客戶端兩個(gè)部分：服務(wù)端稱為分布式配置中心，它是一個(gè)獨(dú)立的微服務(wù)應(yīng)用，用來連接配置倉庫并為客戶端提供獲取配置信息、加密/解密信息等訪問接口客戶端則是微服務(wù)架構(gòu)中的各個(gè)微服務(wù)應(yīng)用，它們通過指定的配置中心來管理應(yīng)用的配置信息，并在啟動的時(shí)候從配置中心獲取和加載配置信息配置中心默認(rèn)采用Git來存儲配置信息，所以使用SpringCloudConfig構(gòu)建的配置服務(wù)器，天然就支持對微服務(wù)應(yīng)用配置信息的版本管理可以通過Git客戶端工具來方便的管理和訪問配置內(nèi)容。它也提供了對其他存儲方式的支持，比如：SVN倉庫、本地化文件系統(tǒng)/12

SpringCloudConfig架構(gòu)和高可用配置客戶端不是采用SpringCloud技術(shù)的，需要為ConfigServer集群搭建服務(wù)端負(fù)載均衡器（比如：Nginx）配置客戶端是采用SpringCloud技術(shù)的，可以利用Ribbon提供的客戶端負(fù)載均衡對ConfigServer進(jìn)行訪問，不需要另外搭建服務(wù)端負(fù)載均衡器/13

高可用服務(wù)配置中心ConfigServer的搭建創(chuàng)建一個(gè)SpringBoot工程（項(xiàng)目名demo.config.server），選擇模塊Config

Server、EurekaDiscovery用@EnableConfigServer和@EnableEurekaClient注解應(yīng)用主類在perties配置文件中增加如下信息，配置文件存儲在本地文件：

=config-serverserver.port=6001eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://peer1:1001/eureka/files.active=native

#spring.cloud.config.server.native.search-locations=D:/LocalConfigProperties

在\src\main\resources目錄，增加service-consumer.properties文件：

config.demo=helloworld!/14

配置信息的加密提供了對屬性進(jìn)行加密解密的功能，以保護(hù)配置文件中的信息安全：在屬性值前使用{cipher}前綴來標(biāo)注該內(nèi)容是一個(gè)加密值，當(dāng)微服務(wù)客戶端來加載配置時(shí)，配置中心會自動的為帶有{cipher}前綴的值進(jìn)行解密配置中心的JRE環(huán)境需要安裝不限長度的JCE版本（UnlimitedStrengthJavaCryptographyExtension）。雖然，JCE功能在JRE中自帶，但是默認(rèn)使用的是有長度限制的版本?？梢詮腛racle的官方網(wǎng)站中下載（搜索：JCEJDK版本號），將local_policy.jar和US_export_policy.jar兩個(gè)文件復(fù)制到$JAVA_HOME/jre/lib/security目錄下，覆蓋原來的默認(rèn)內(nèi)容。/encrypt/status：查看加密功能狀態(tài)的端點(diǎn)/encrypt：對POST請求的body內(nèi)容進(jìn)行加密的端點(diǎn)/decrypt：對POST請求的body內(nèi)容進(jìn)行解密的端點(diǎn)通過encrypt.key屬性在配置文件perties中直接指定密鑰信息（對稱性密鑰）配置中心不僅可以使用對稱性加密，也可以使用非對稱性加密（比如：RSA密鑰對），用%JAVA_HOME%\bin\keytool.exe生成秘鑰，配置文件中用encrypt.key-store開頭的屬性進(jìn)行配置。/15

配置信息的熱刷新增加一些內(nèi)容和操作以實(shí)現(xiàn)配置的熱刷新：demo.service.consumer項(xiàng)目的pom.xml中新增spring-cloud-starter-config和spring-boot-starter-actuator依賴，其中actuator包含了/refresh刷新API <dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-actuator</artifactId> </dependency> <dependency> <groupId>org.springframework.cloud</groupId> <artifactId>spring-cloud-starter-config</artifactId> </dependency>重新啟動demo.service.consumer修改configserver的配置文件，檢查http://localhost:3001/testconfig，并沒有更新通過POST請求發(fā)送到http://localhost:3001/refresh，再檢查http://localhost:3001/testconfig，可以發(fā)現(xiàn)已經(jīng)刷新上述方法只能刷新指定服務(wù)實(shí)例的配置，無法同步刷新多個(gè)實(shí)例/16

配置信息的同時(shí)刷新機(jī)制消息總線123333刷新三階段：給ConfigServer發(fā)刷新POST/bus/refreshConfigServer給消息總線發(fā)配置變更消息各配置客戶端接收消息總線的配置刷新消息123/17

配置信息的同時(shí)熱刷新環(huán)境準(zhǔn)備：安裝kafka，/downloads下載，解壓縮，cd到bin\windows目錄，運(yùn)行zookeeper-server-start../../config/perties啟動Zookeeper服務(wù)，運(yùn)行kafka-server-start../../config/perties啟動kafka服務(wù)在demo.config.centre的pom.xml中新增spring-boot-starter-actuator依賴： <dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-actuator</artifactId> </dependency>在demo.config.centre和demo.service.consumer項(xiàng)目的pom.xml中新增如下依賴： <dependency> <groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-bus-kafka</artifactId> </dependency>啟動各服務(wù)，修改configserver的配置文件，檢查http://localhost:3001/testconfig，并沒有更新通過POST請求發(fā)送到http://localhost:6001/bus/refresh，再檢查http://localhost:3001/testconfig和http://localhost:3002/testconfig，可以發(fā)現(xiàn)都已經(jīng)刷新

18服務(wù)鏈路追蹤和分析（Sleuth和zipkin）/19

分布式服務(wù)跟蹤原理主要包括下面兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：為了實(shí)現(xiàn)請求跟蹤，當(dāng)請求發(fā)送到分布式系統(tǒng)的入口端點(diǎn)時(shí)，只需要服務(wù)跟蹤框架為該請求創(chuàng)建一個(gè)唯一的跟蹤標(biāo)識，同時(shí)在分布式系統(tǒng)內(nèi)部流轉(zhuǎn)的時(shí)候，框架始終保持傳遞該唯一標(biāo)識，直到返回給請求方為止，這個(gè)唯一標(biāo)識就是前文中提到的TraceID。通過TraceID的記錄，我們就能將所有請求過程日志關(guān)聯(lián)起來。為了統(tǒng)計(jì)各處理單元的時(shí)間延遲，當(dāng)請求達(dá)到各個(gè)服務(wù)組件時(shí)，或是處理邏輯到達(dá)某個(gè)狀態(tài)時(shí)，也通過一個(gè)唯一標(biāo)識來標(biāo)記它的開始、具體過程以及結(jié)束，該標(biāo)識就是我們前文中提到的SpanID，對于每個(gè)Span來說，它必須有開始和結(jié)束兩個(gè)節(jié)點(diǎn)，通過記錄開始Span和結(jié)束Span的時(shí)間戳，就能統(tǒng)計(jì)出該Span的時(shí)間延遲，除了時(shí)間戳記錄之外，它還可以包含一些其他元數(shù)據(jù)，比如：事件名稱、請求信息等。Sleuth會在該請求的Header中增加實(shí)現(xiàn)跟蹤需要的重要信息，主要有：X-B3-TraceId：一條請求鏈路（Trace）的唯一標(biāo)識，必須值X-B3-SpanId：一個(gè)工作單元（Span）的唯一標(biāo)識，必須值X-B3-ParentSpanId:：標(biāo)識當(dāng)前工作單元所屬的上一個(gè)工作單元，RootSpan（請求鏈路的第一個(gè)工作單元）的該值為空X-B3-Sampled：是否被抽樣輸出的標(biāo)志，1表示需要被輸出，0表示不需要被輸出X-Span-Name：工作單元的名稱/20

被跟蹤端代碼修改和演示在vider和demo.service.consumer項(xiàng)目的pom.xml中新增依賴： <dependency> <groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-sleuth</artifactId> </dependency>demo.service.consumer項(xiàng)目的控制臺打印信息：

INFO[service-consumer,38300205dbc9eb9c,38300205dbc9eb9c,false]demo.service.provider項(xiàng)目的控制臺打印信息：

INFO[service-provider,38300205dbc9eb9c,571497adfcc07831,false]上述日志信息中的這些元素正是實(shí)現(xiàn)分布式服務(wù)跟蹤的重要組成部分，每個(gè)值的含義如下（以demo.service.provider的為例）：第一個(gè)值：service-provider，它記錄了應(yīng)用的名稱，也就是perties中參數(shù)配置的屬性。第二個(gè)值：38300205dbc9eb9c，Sleuth生成的一個(gè)ID，稱為TraceID，它用來標(biāo)識一條請求鏈路。一條請求鏈路中包含一個(gè)TraceID，多個(gè)SpanID。第三個(gè)值：571497adfcc07831，Sleuth生成的另外一個(gè)ID，稱為SpanID，它表示一個(gè)基本的工作單元，比如：發(fā)送一個(gè)HTTP請求。第四個(gè)值：false，表示是否要將該信息輸出到Zipkin等服務(wù)中來收集和展示。/21

收集請求鏈路的跟蹤數(shù)據(jù)并分析：ZipkinZipkin是Twitter的一個(gè)開源項(xiàng)目，它參考GoogleDapper項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)?？梢允褂盟鼇硎占鱾€(gè)服務(wù)器上請求鏈路的跟蹤數(shù)據(jù)，它也提供了方便的UI組件來幫助我們直觀的搜索跟蹤信息和分析請求鏈路明細(xì)。Zipkin支持按HTTP和消息中間件來收集數(shù)據(jù)，但因?yàn)榍懊鏋榱藢?shí)現(xiàn)配置同步刷新已經(jīng)引入了消息中間件，所以只能選消息中間件來收集。在demo.service.consumer和demo.service.provider的pom.xml中引入spring-cloud-sleuth-zipkin依賴。創(chuàng)建一個(gè)SpringBoot工程（項(xiàng)目名demo.zipkin.server），在POM文件中增加如下依賴：<dependency> <groupId>io.zipkin.java</groupId> <artifactId>zipkin-autoconfigure-ui</artifactId></dependency><dependency> <groupId>io.zipkin.java</groupId> <artifactId>zipkin-server</artifactId></dependency><dependency> <groupId>io.zipkin.java</groupId> <artifactId>zipkin-autoconfigure-collector-kafka10</artifactId> <version>2.8.4</version></dependency>用@EnableZipkinServer注解應(yīng)用主類，在demo.zipkin.server的配置文件中增加如下信息：

server.port=7001zipkin.collector.kafka.bootstrap-servers=:9092

將相關(guān)服務(wù)都啟動起來，并訪問http://localhost:7001/22服務(wù)跟蹤的抽樣收集分析系統(tǒng)在收集跟蹤信息的時(shí)候，需要收集多少量的跟蹤信息才合適呢？理論上來說，我們收集的跟蹤信息越多就可以更好的反映出系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行情況，并給出更精準(zhǔn)的預(yù)警和分析但是在高并發(fā)的分布式系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，大量的請求調(diào)用會產(chǎn)生海量的跟蹤日志信息，如果收集過多的跟蹤信息將會對我們整個(gè)分布式系統(tǒng)的性能造成一定的影響Sleuth中采用了抽樣收集的方式來為跟蹤信息打上收集標(biāo)記，也就是之前在日志信息中看到的第四個(gè)boolean類型的值，它代表了該信息是否要被后續(xù)的跟蹤信息收集器獲取和存儲在Sleuth中的抽樣收集策略是通過Sampler接口實(shí)現(xiàn)的，它的定義如下（要定制自己的抽樣收集策略，需要實(shí)現(xiàn)該接口）：publicinterfaceSampler{booleanisSampled(Spanspan);}默認(rèn)情況下，Sleuth會使用PercentageBasedSampler實(shí)現(xiàn)的抽樣策略，以請求百分比的方式配置和收集跟蹤信息，可在perties中配置下面的參數(shù)對其百分比值進(jìn)行設(shè)置，它的默認(rèn)值為0.1，代表收集10%的請求跟蹤信息：

spring.sleuth.sampler.percentage=1

23SpringBootAdmin的使用/24

SpringBootAdmin簡介SpringBootAdmin是一個(gè)用來管理和監(jiān)控SpringBoot應(yīng)用的項(xiàng)目，這些應(yīng)用可以是通過管理客戶端（SpringBootAdminClient）用HTTP進(jìn)行注冊的應(yīng)用，或者是通過SpringCloud的服務(wù)注冊機(jī)制注冊的應(yīng)用。/25SpringBootAdmin的使用創(chuàng)建一個(gè)SpringBoot工程（項(xiàng)目名demo.