Java架构-Kubernates下如何接入Cubic一站式监控平台

重庆穿山甲2023-08-28 16:27

在我们的日常开发中，肯定会遇到很多问题。当然这些问题可能不是我们去处理了，但是一定会有人要去处理。能处理的人一般都是牛人，当然我们也想变成牛人，所以我们得不断学习。

本篇文章主要讲系统监控和排错相关的内容，希望对大家有所帮助。

现在的架构基本都是容器部署，而我们呢，也是这样的环境，我们的部署使用的是Kubernates，但是在该容器下我们怎么去做到系统排错和调优呢？

一 调优工具

当我们想到要去做该事的时候，肯定得先看看，哪些开源的工具，我们可以用上

JMH

openjdk.java.net/projects/co...

Arthas

github.com/alibaba/art...

我们选择了Arthas

为什么选择Arthas

Arthas 是一款线上监控诊断产品，通过全局视角实时查看应用 load、内存、gc、线程的状态信息，并能在不修改应用代码的情况下，对业务问题进行诊断，包括查看方法调用的出入参、异常，监测方法执行耗时，类加载信息等，大大提升线上问题排查效率 。

Arthas 的优点有：

  • 不需要修改代码即可进行调试；
  • 支持多种协议和多种平台；
  • 支持多种命令行参数；
  • 支持自定义插件；
  • 支持多进程 。

但是在接入Arthas时候，感觉有点麻烦

首先我们来看一下官网的一个接入例子

1.1 Arthas接入例子

1.1.1 启动 math-game

lua 复制代码 
curl -O https://arthas.aliyun.com/math-game.jar
java -jar math-game.jar

math-game是一个简单的程序，每隔一秒生成一个随机数，再执行质因数分解，并打印出分解结果。

math-game源代码：查看在新窗口打开

1.1.2 启动 arthas

在命令行下面执行（使用和目标进程一致的用户启动，否则可能 attach 失败）：

arduino 复制代码 
curl -O https://arthas.aliyun.com/arthas-boot.jar
java -jar arthas-boot.jar
  • 执行该程序的用户需要和目标进程具有相同的权限。比如以admin用户来执行：sudo su admin && java -jar arthas-boot.jar 或 sudo -u admin -EH java -jar arthas-boot.jar。
  • 如果 attach 不上目标进程，可以查看~/logs/arthas/ 目录下的日志。
  • 如果下载速度比较慢，可以使用 aliyun 的镜像：java -jar arthas-boot.jar --repo-mirror aliyun --use-http
  • java -jar arthas-boot.jar -h 打印更多参数信息。

选择应用 java 进程：

ini 复制代码 
$ $ java -jar arthas-boot.jar
* [1]: 35542
  [2]: 71560 math-game.jar

math-game进程是第 2 个，则输入 2，再输入回车/enter。Arthas 会 attach 到目标进程上，并输出日志：

arduino 复制代码 
[INFO] Try to attach process 71560
[INFO] Attach process 71560 success.
[INFO] arthas-client connect 127.0.0.1 3658
  ,---.  ,------. ,--------.,--.  ,--.  ,---.   ,---.
 /  O  \ |  .--. ''--.  .--'|  '--'  | /  O  \ '   .-'
|  .-.  ||  '--'.'   |  |   |  .--.  ||  .-.  |`.  `-.
|  | |  ||  |\  \    |  |   |  |  |  ||  | |  |.-'    |
`--' `--'`--' '--'   `--'   `--'  `--'`--' `--'`-----'


wiki: https://arthas.aliyun.com/doc
version: 3.0.5.20181127201536
pid: 71560
time: 2018-11-28 19:16:24

$

1.1.3 查看 dashboard

输入dashboard，按回车/enter，会展示当前进程的信息，按ctrl+c可以中断执行。

sql 复制代码 
$ dashboard
ID     NAME                   GROUP          PRIORI STATE  %CPU    TIME   INTERRU DAEMON
17     pool-2-thread-1        system         5      WAITIN 67      0:0    false   false
27     Timer-for-arthas-dashb system         10     RUNNAB 32      0:0    false   true
11     AsyncAppender-Worker-a system         9      WAITIN 0       0:0    false   true
9      Attach Listener        system         9      RUNNAB 0       0:0    false   true
3      Finalizer              system         8      WAITIN 0       0:0    false   true
2      Reference Handler      system         10     WAITIN 0       0:0    false   true
4      Signal Dispatcher      system         9      RUNNAB 0       0:0    false   true
26     as-command-execute-dae system         10     TIMED_ 0       0:0    false   true
13     job-timeout            system         9      TIMED_ 0       0:0    false   true
1      main                   main           5      TIMED_ 0       0:0    false   false
14     nioEventLoopGroup-2-1  system         10     RUNNAB 0       0:0    false   false
18     nioEventLoopGroup-2-2  system         10     RUNNAB 0       0:0    false   false
23     nioEventLoopGroup-2-3  system         10     RUNNAB 0       0:0    false   false
15     nioEventLoopGroup-3-1  system         10     RUNNAB 0       0:0    false   false
Memory             used   total max    usage GC
heap               32M    155M  1820M  1.77% gc.ps_scavenge.count  4
ps_eden_space      14M    65M   672M   2.21% gc.ps_scavenge.time(m 166
ps_survivor_space  4M     5M    5M           s)
ps_old_gen         12M    85M   1365M  0.91% gc.ps_marksweep.count 0
nonheap            20M    23M   -1           gc.ps_marksweep.time( 0
code_cache         3M     5M    240M   1.32% ms)
Runtime
os.name                Mac OS X
os.version             10.13.4
java.version           1.8.0_162
java.home              /Library/Java/JavaVir
                       tualMachines/jdk1.8.0
                       _162.jdk/Contents/Hom
                       e/jre

二 问题汇总

2.1 Arthas问题

看起来还是很简单的，但是我们的用的K8S容器部署，不能去每个容器里执行这些命令吧，而且K8S容器如果死了会自动重启容器，感觉没有办法进行分析，每次去登录容器执行命令也很麻烦。

2.2 管理问题

当需要查看问题的时候，每次都得去容器执行命令，执行命令前还得安装这些命令

生成的容器做为开发一般是进去不了的，因为权限在运维手里，而一般运维又不会这些

微服务那么多，即使有权限，执行起来也不太方便。一个一个容器进去，浪费时间。

三 选择Cubic一站式监控平台

3.1 Cubic是什么

Cubic 一站式问题定位平台，以agent的方式无侵入接入应用，提供各种指标，动态线程堆栈追踪，完整集成arthas功能模块，致力于应用级监控，帮助开发人员快速定位问题。

官方网站：cubic.jiagoujishu.com

Gitee: gitee.com/dromara/cub...

Github: github.com/dromara/cub...

Demo: http://43.138.50.220:6080

特性：

  • 1、兼容性：整体监控不管你是IDC、ECS、Docker部署，都可完美兼容
  • 2、易用： 无需任何配置，开箱即用，基于agent无侵入接入，升级应用端无感知
  • 3、强大： 支持对应用的基础监控、堆栈监控、线程池监控等等
  • 4、高扩展：提供良好的扩展接口，给你自主选择

不熟悉的可以再看看官方文档

3.2 Cubic快速接入

Cubic 主要有两部分，目前UI 和proxy 是写在一起的 目前的部署方式：

  • ui 页面，页面目前为了方便适合proxy 打在一起的
  • proxy 独立部署
  • agent 需要和应用部署在同一台机器上。

构建

获取部署包

  • 在项目发行版本可直接下载
  • 也可以下载源码后自己打包。先clone 项目到本地，然后进入cubic 目录执行 scripts/build.sh.运行完成后会出现agent-dist 、agent-proxy-dist两个目录，第一个存放的是agent 加载需要的，第二个就是proxy 部署包。
  • 可以单独打包页面，测试启动命令 npm run dev,打包命令 npm run build:prod ,打完的包在dist 下

准备

  • 目前支持mac linux 系统
  • 本机已经安装了jdk1.8+
  • 本机 6080 11900 端口未被占用（此端口都在proxy 配置）
  • 本机安装maven和nodejs（安装方式自行脑补）

启动

  • 将agent-dist整体拷贝到你要部署的机器，在启动应用时加入

    -javaagent:/path/agent-dist/cubic-agent.jar （添加agent）

    -Dcubic.agent.service_name=cubic-proxy (添加项目名称)

  • 启动

    java -jar -javaagent:/path/agent-dist/cubic-agent.jar -Dcubic.agent.service_name=cubic-proxy cubic-proxy.jar

访问

  1. agent 加载如下,将agent-dist整体拷贝到一个目录进行加载，里面的结构请不要进行变动，不要单独拷贝一个jar java -jar -javaagent:/xxx/agent-dist/cubic-agent.jar yyy.jar
  2. 启动代理服务 ，用于连接agent 和web java -jar cubic-proxy.jar
  3. 访问web ui localhost:6080 进入默认页面，输入ip 和 agentId(id 第一次随意输入)，点击connect 进入命令交互模式
  4. 命令分为两部分，输入1 基础命令， 3位arthas 命令，输入1 然后输入help 可查看帮助
  5. 使用search 命令来查询我们项目配置的agent, 比如在agent config 我们配置了参数 agent.service_name = cubic,则进行查询并获取到应用的agentId(如果使用quick_start启动的，因为增加了-Dcubic.agent.service_name=cubic-proxy ，所以我们可以使用cubic-proxy查询ID )
  6. 然后将agentId 填入上面的输入框 点击connect 按钮重新加载，则进入当前应用的命令模式，输入3，切换到arthas 命令，就可以使用了

3.3 Cubic问题

按照快速接入的方案，我们也快速的看到了Cubic的效果。但是这个做到了一站式分布式集成，解决了需要去机器，在机器里去看系统的运行情况问题。但是还没有解决我们的容器部署的问题，我想容器启动后自动集成到该平台，就可以看到数据了。

四 Kubernates下如何接入Cubic

4.1 基础镜像制作

大家看到我们要使用Cubic的时候需要一些文件，这些文件在代码里已经有了，放到了agent-dist下

4.1.1 拷agent-dist相关文件

为了更好的发布，我增加了一个shell文件，start.sh

java 复制代码 
#!/bin/sh
java -Xms512m -Xmx1024m -Xss256k -Dnacos.url=$1 -Dnacos.namespace=$2 -Dspring.profiles.active=$3 -javaagent:/opt/agent-dist/cubic-agent.jar -Dcubic.agent.service_name=$4 -jar /opt/app.jar

我传了一些我们项目的参数 重要的后面的参数-javaagent:/opt/agent-dist/cubic-agent.jar -Dcubic.agent.service_name=$4，用来集成的

4.1.2 修改配置文件

注意该步改的是cubic的服务地址。我这里把部署到容器里暴露是jjb-saas-cubic，所以是可以根据这个访问的

4.1.3 修改Dockerfile

docerfile 复制代码 
FROM registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/yyjx/openjdk:8-jdk-alpine
RUN mkdir /opt/agent-dist && mkdir /opt/agent-dist/arthas &&  mkdir /opt/agent-dist/config && mkdir /opt/agent-dist/arthas/async-profiler
COPY agent-dist/arthas/async-profiler/libasyncProfiler-linux-aarch64.so /opt/agent-dist/arthas/async-profiler
COPY agent-dist/arthas/async-profiler/libasyncProfiler-linux-arm.so /opt/agent-dist/arthas/async-profiler
COPY agent-dist/arthas/async-profiler/libasyncProfiler-linux-x64.so /opt/agent-dist/arthas/async-profiler
COPY agent-dist/arthas/async-profiler/libasyncProfiler-mac-x64.so /opt/agent-dist/arthas/async-profiler
COPY agent-dist/arthas/arthas.properties /opt/agent-dist/arthas
COPY agent-dist/arthas/arthas-agent.jar /opt/agent-dist/arthas
COPY agent-dist/arthas/arthas-boot.jar /opt/agent-dist/arthas
COPY agent-dist/arthas/arthas-client.jar /opt/agent-dist/arthas
COPY agent-dist/arthas/arthas-core.jar /opt/agent-dist/arthas
COPY agent-dist/arthas/arthas-demo.jar /opt/agent-dist/arthas
COPY agent-dist/arthas/arthas-spy.jar /opt/agent-dist/arthas
COPY agent-dist/arthas/as.sh /opt/agent-dist/arthas
COPY agent-dist/arthas/as.bat /opt/agent-dist/arthas
COPY agent-dist/arthas/as-service.bat /opt/agent-dist/arthas
COPY agent-dist/arthas/install-local.sh /opt/agent-dist/arthas
COPY agent-dist/arthas/logback.xml /opt/agent-dist/arthas
COPY agent-dist/config/agent.config /opt/agent-dist/config
COPY agent-dist/cubic-agent.jar /opt/agent-dist
COPY agent-dist/cubic-agent-core.jar /opt/agent-dist
COPY agent-dist/apm-toolkit-logback-1.x-8.7.0.jar /usr/lib/jvm/java-1.8-openjdk/jre/lib/ext
COPY agent-dist/tools.jar /usr/lib/jvm/java-1.8-openjdk/jre/lib/ext
COPY agent-dist/start.sh /opt

4.1.4 打基础镜像

我是通过jekins打的，并上传到了我们的镜像仓库

ini 复制代码 
#镜像仓库
img_reg="192.168.1.100:5000"
#镜像空间
img_ns="dev-dragon"

docker build -t ${img_reg}/${img_ns}/$JOB_NAME:latest .
docker login --username=1111@q.com jjb-registry-registry.cn-hangzhou.cr.aliyuncs.com --password='password
docker push ${img_reg}/${img_ns}/$JOB_NAME:latest

这样我的基础镜像完成了，后面发布的微服务直接使用该镜像即可。

五 发布cubic服务端

为了能更好的发布，我将cubic的源码下载下来放到我新建的项目里

然后我再jekins建发布任务，发布到容器里。这主要是运维的工作。不做详细 发布完成后，可以在容器里看到起好的服务

点进去可以看到正常的日志

说明该服务启动正常。我这里用的是rancher。

启动完成后还有最关键的一步，就是开放服务能内部访问的端口，除了服务本身的端口外，还有两个端口，11900和11901

最后检查下是否确实成功

六 启动其他微服务

cubic是无缝接入的，所以代码无需要做更多的改造，正常写代码就行了。

主要还是在发布上面做文章

6.1 使用基础镜像

我这里之前已经打好了镜像并上传到了我的镜像仓库 ${img_reg}/${img_ns}/dev-dragon-jjb-saas-baseimage:latest

6.2 启动的时候用之前写sh

shell 复制代码 
RUN chmod +x /opt/start.sh
ENTRYPOINT [ "sh","-c","/opt/start.sh ${nacos_url} ${nacos_namespace} ${active} ${service_name}"]

好了，我是没有改我们的代码吧，并且开发也无需关心，我已经把他集成到了我们的cubic，这个时候再去启动我们的服务

服务启动成功后就可以去后台检查是否接入了

七 测试接入情况

登录cubic的后端

我们已经看到了接入的服务，而且心跳是正常的，点击后面的进入实例

就可以看到该服务的发布情况了

我们主要还是来看Arthas是否可以正常使用，点击签前面的Arthas工具

看样子是已经连接成功了，那么再来测试下是否可以正常监控，我们来输入命令dashboard

已经正常显示了，Kubernates下如何接入Cubic一站式监控平台已经成功。

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