Apache SkyWalking的架構設計【譯文】

　　Apache SkyWalking提供了一個功能強大而且很輕量級的後端。在此，將介紹爲何採用如下方式來設計它，以及它又是如何工做的。

　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　架構圖

　　對於APM而言，agent或SDKs僅是如何使用libs的技術細節。手動或自動的形式與架構無關，所以在本文中，咱們不講這些內容，可將這些當作爲Client lib。

　　基本原理

　　關於SkyWalking架構設計的基本原則就是：

　　1）易於維護；

　　2）可控；

　　3）基於流；

　　爲了達到此目的，SkyWalking後端提供了以下設計：

　　1）模塊化設計；

　　2）爲客戶端提供多種鏈接方式；

　　3）集羣發現機制；

　　4）流模式；

　　5）可切換的存儲實現；

　　1、模塊化

　　SkyWalking收集器（collector）是基於模塊化設計，用戶能夠根據本身的須要，更改或集成收集器的功能。

　　2、模塊

　　模塊定義了一組特性，其中可包括一些技術上的實現（如：grpc/jetty服務器管理）、跟蹤分析（如：trace segment或者zipkin span解析器）或聚合特徵。總而言之，這些都是由模塊來定義和實現的。

　　每一個模塊均可以經過Java接口定義自身的服務，而實現類均要實現這些服務。而且這些實現類要根據實現的功能定義所依賴的類有哪些。這意味着，即便是模塊的兩個不一樣的實現，也能夠依賴於不一樣的模塊。

　　另外，收集器中的模塊化核心會檢查啓動序列，若是沒有發現循環依賴或者依賴項，該核心功能會終止收集器。

　　收集器會啓動全部模塊，這些模塊在application.yml文件中定義。此文件結構以下：

　　1）根節點是模塊名稱，如：cluster，naming；

　　2）次級節點是此模塊的功能實現名稱，如：zookeeper是cluster模塊；

　　3）第三級節點是功能實現的屬性，如：hostPort和sessionTimeout是zookeeper須要的屬性；

　　3、多鏈接方式

　　首先，收集器提供兩種類型的鏈接，也就是兩種協議的支持：HTTP和gRPC。

　　1）在HTTP中命名服務，在後端集羣中，返回全部可用的收集器；

　　2）Uplink服務支持gRPC（主要用於SkyWalking的本地代理）和HTTP，它跟蹤和度量收集器。每一個客戶端只向單個收集器發送監測數據（跟蹤和度量）。若鏈接的收集器斷線，，則嘗試鏈接其餘的收集器。

　　客戶端lib和收集器集羣之間的處理流示例

　　

　　4、收集器集羣發現

　　當收集器以集羣模式運行時，收集器必須以某種方式發現彼此。在默認狀況下，SkyWalking使用zookeeper進行協調，並以此做爲發現的註冊中心。

　　如此說來，客戶端的lib將不會使用zookeeper來查找集羣。建議用戶不要這樣作。由於集羣發現機制是可切換的，由模塊化核心提供。基於這一點，就打破了可切換的能力。

　　咱們但願社區可以提供更多的關於集羣發現的功能實現。如如今有的Eureka，Consul，Kubernate。

　　5、流模式

　　流模式傾向於輕量級的storm/spark實現，並容許使用api來構建流過程圖（DAG），以及每一個節點的輸入/輸出的數據約定。

　　新模塊能夠找到並擴展已有的過程圖。

　　在處理過程當中有三種狀況：

　　1）同步過程。傳統的方法調用。

　　2）異步過程，基於隊列緩衝區的a.k.a批處理過程。

　　3）遠程過程，聚合矩陣收集器，經過這種方式，選擇器在節點中定義，以決定如何在集羣中找到收集器。（HashCode，Rolling，ForeverFirst是三種支持的方式）

　　經過這些特性，收集器就像一個流動的網同樣運行。經過聚合指標和不依賴於存儲實現功能來支持同時編寫一樣的id。

　　6、可切換的存儲實現

　　由於流模式負責併發，因此存儲實現的職責是提供高速寫和組查詢。

　　如今，支持ElasticSearch，也支持H2預覽版，同時支持ShardingSphere項目用於MySql關係數據庫集羣的管理。

　　7、Web UI

　　除了收集器設計的原則以外，UI也是SkyWalking中的另外一個核心部分。它基於React、Antd和Zuul代理來提供收集器集羣發現、查詢分派和可視化。

　　Web UI使用localhost:10800來爲收集器集羣作命名查詢。

 

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