一个分布式链路追踪系统TraceUI的设计与实现
这是一篇关于RPC,链路追踪,Google Dapper,Kafka,ElasticSearch,HBase,SparkStreaming的论文, 主要内容为随着互联网技术的飞速发展,互联网应用所暴露出来的服务不再集成于某一物理机器上。它们通常位于不同服务器,并通过RPC(远程过程调用)互相调用。当一个应用响应时间变长时,对于开发者或者维护者来说,需要逐个查找与该应用相关的服务的日志,才能定位到性能短板。然而,这些日志往往同服务遍布于几千台服务器,甚至横跨多个不同的数据中心。因此,对于应用开发商来说,分布式链路追踪系统是监控平台必不可少的功能之一。目前主流分布式链路追踪系统大多针对各自公司业务场景设计,且存在日志格式固定、功能单一、维护困难、安全性难以评估等问题。在这样的背景下,本文借鉴Google Dapper相关思想,设计并实现了适用于我司需求与生产环境的分布式链路追踪系统TraceUI。本文通过重新设计日志记录API与Span结构,解决日志格式固定的问题,并为后续功能扩展奠定了基础;通过设计不同的采样器,降低高并发场景下,日志记录功能的资源消耗,进而保障主服务依然能正常运行;通过利用AOP(Aspect Oriented Programming,面向切面编程)进行埋点操作,减少对业务代码的入侵,解决系统维护困难的问题。TraceUI使用Kafka作为消息发布系统,使用ElastichSearch建立索引,使用HBase做分布式存储,使用SparkStreaming做流式计算,使用SpringBoot与angularJS进行前后端开发。通过Flume收集Kafka中来自不同服务器的日志,并结合目前技术成熟的分布式组件,实现了一款低消耗,低延时,高性能的分布式链路追踪系统。本文所实现的分布式链路系统,拥有自己的一套完整的体系,它既能够获取服务链路详细信息,准确定位到故障位置,从而有针对性的对其优化,又能够展示全局应用依赖,以在更高的层面给开发者提供整体App应用的设计与优化思路。本文所实现的分布式链路系统已经部署在公司生产环境,并7×24小时对应用服务状态进行监控,成为了监控平台必不可少的组成部分。
基于微服务架构的高可用教务系统的设计与实现
这是一篇关于Nacos,教务系统,分布式文件存储,链路追踪,日志中心的论文, 主要内容为学校教务系统给广大师生提供了方便快捷的在线操作,能够减少师生日常教务活动所耗精力。但是在目前吉林大学的教务工作被分散多个服务之上,不同服务之间的信息难以共享、技术架构各有不同,对学校的服务治理提出较高挑战。如何将众多服务进行整合,对各个服务进行统一管理,对校内业务进行领域划分,使得各个服务的代码能够为其他服务所用,既能减少开发成本、加快业务迭代过程又能减少服务运维难度成为治理当前教务系统的新挑战。与此同时,集服务发现与注册、配置中心和动态DNS服务三大主要功能为一身的Nacos在当前互联网社区热度逐渐上升,其主要优点是其本身保证了可用性和最终一致性,而Zookeeper等别的注册中心在Leader进行选举时将会对外拒绝提供服务。且Nacos自带对开发人员友好的可视化界面,能够快速上手减少开发成本。基于以上背景,本论文通过围绕Nacos为核心的基础上,构建一套具有分布式链路追踪服务、日志中心服务、熔断降级服务以及分布式文件存储服务功能为基础架构的教务系统。构建此教务平台的目的是为了将业务繁多的各种教务工作进行领域划分,确定各类业务的领域边界与各自内在功能,设计出一种高内聚、低耦合的微服务架构的教务系统。为此系统将被分为登陆与权限服务、师生基本信息管理服务、教室与实验室管理服务、短信服务、课程与成绩管理服务、教学质量评估服务、公告服务、毕业论文(设计)管理服务,每个服务除自身需要实现对应领域功能之外,还需对外提供服务接口,使得本服务相关功能能够被别的服务所复用,减小了新业务的开发与运维成本,加快新业务迭代过程。在服务的波峰或波谷阶段,系统也可通过机器的横向增加或减少来改变系统的吞吐量,增加了系统整体灵活性,降低了系统的成本。分布式文件存储服务提供了主备功能,提高了系统数据整体安全性,链路追踪系统和日志中心则可在系统出现问题时提供错误数据的分析功能,缩减错误解决周期。对每个服务开启机器数不少于两台,且通过对不可访问服务进行熔断,提高了系统整体可用性。目前系统基础架构已经搭建完毕,部分业务功能已经开发完毕、测试完成,将会在未来逐步上线。
面向电商平台的微服务监测与链路追踪工具设计与实现
这是一篇关于微服务,分布式,性能监测,链路追踪的论文, 主要内容为随着互联网用户数量的激增,电商平台大多采用微服务架构以应对高并发量、高访问量的业务场景。微服务架构中,传统的大型单体应用以业务功能为边界被拆分为多个独立的模块,拆分后的模块按照单一职责原则向外提供细粒度的服务接口,这些接口之间通过轻量级通信机制进行协作完成业务功能,整体上呈现出去中心化的分布式架构。然而,企业级分布式应用通常包含成百上千个服务模块,这些模块分布在不同的机器上,导致服务运行状况难以监测、服务间调用难以追踪、业务异常错误难以定位等问题。针对分布式环境下的服务监测问题,现有开源分布式监测系统主要持续监测CPU、内存、磁盘等机器资源,对服务性能监测的支持较少,不能精准地反映出服务实际的运行状况;另外,开源链路追踪系统重点在于展示服务调用链路与调用链路上节点的精准耗时,其在大流量电商业务场景下存在着宿主机器资源占用率高、缺乏服务调用链路节点上业务数据采集功能等问题。针对上述问题,结合实习企业对自主大型微服务架构监测工具的迫切需求,本文设计并实现了一种面向电商平台的微服务监测与链路追踪工具,监测服务接口的性能数据并追踪其执行过程中的调用链路,帮助接口开发人员更好地了解业务系统中服务的运行状况与服务之间的交互行为,以可视化形式展示业务流数据的变化详情从而快速定位业务异常错误,保障电商业务系统的健康平稳运行。具体工作如下:(1)在服务监测方面,本文设计并实现了一种服务性能监测组件,提供以服务集群或者服务实例为粒度的每秒请求次数(Query Per Second:QPS)、响应时间(Response Time:RT)等指标的持续监测。针对实时监测与非实时监测场景设计了两套不同的数据采集与上报方案,在实时监测场景中,利用基于滑动时间窗口的数据统计方法提高了实时监测数据统计的精准性。(2)在链路追踪方面,本文提出了一种改进后的链路信息采集协议,通过拦截器技术实现调用链路数据本地采集与合成,降低了链路信息采集模块对宿主机器的资源损耗,并且增加了调用链路节点上业务流数据的采集功能;并据此设计并实现了一种低损耗的链路追踪组件,提供了包括服务调用链路、业务流数据全链路可视化、调用链路上节点处理时长等观察指标的追踪。(3)在上述核心组件的基础上,补充配置管理模块,从而形成一个完整的微服务监测与调用链路追踪工具,并进行了功能测试与性能测试。测试结果表明该工具能够提供服务性能监测、服务调用链路追踪、业务流数据全链路可视化等功能,并且满足了实时性、低损耗等性能需求。该工具已在企业内部上线使用,开放给组内业务平台接入实现项目运行状况的监测与管理。
会议室综合管理系统研究与开发
这是一篇关于链路追踪,会议室管理,微服务架构,分布式系统,高并发稳定性的论文, 主要内容为随着数字化时代,软件技术及物联网智能设备地发展,近年来各企业及政府机构均在大力推进数字化转型。在此过程中,传统线下会议也亟需进行数字化变革。从过去依赖纸质会议通知或人工进行会议管理,逐步转化为使用PC或移动端软件进行会议管理。同时,在会议室智能物联网设备日益增多的环境下,使用统一的数字化系统对多种会议室Io T设备进行集中控制成为了越来越多企业和政府机构的集中诉求。针对以上的背景,设计并开发了一个基于分布式微服务架构的公有云会议室综合管理系统。包含的主要工作如下。1、分析会议室管理的痛点问题与相关系统的研究现状,研究现已成熟的网络会议软件的不足,为系统的设计提供思路与方向。2、介绍系统的技术选型策略及目的,为后续系统需求分析和概要设计提供技术理论支撑并分析系统的功能需求,完成了系统公有云微服务架构设计。3、根据会议室管理系统的功能需求,设计分布式系统结构,同时分析该技术架构中的难点技术问题,包括分布式系统健壮性保证;分布式链路追踪工具的性能对比;Io T设备与系统长连接通讯协议的设计以及高并发场景下的系统性能保障,并一一解决。4、最后通过编码与测试,完成了会议室综合管理系统的测试与上线。通过该系统,统一管理会议相关流程,不仅能大幅提升会议室使用效率,降低人工成本,也可以实现对会议室设备的集中调度,降低管理成本。同时,云Saa S平台也能为第三方应用提供扩展能力。满足当前中小企业与政府单位在会议管理数字化转型过程中的实际需要。
会议室综合管理系统研究与开发
这是一篇关于链路追踪,会议室管理,微服务架构,分布式系统,高并发稳定性的论文, 主要内容为随着数字化时代,软件技术及物联网智能设备地发展,近年来各企业及政府机构均在大力推进数字化转型。在此过程中,传统线下会议也亟需进行数字化变革。从过去依赖纸质会议通知或人工进行会议管理,逐步转化为使用PC或移动端软件进行会议管理。同时,在会议室智能物联网设备日益增多的环境下,使用统一的数字化系统对多种会议室Io T设备进行集中控制成为了越来越多企业和政府机构的集中诉求。针对以上的背景,设计并开发了一个基于分布式微服务架构的公有云会议室综合管理系统。包含的主要工作如下。1、分析会议室管理的痛点问题与相关系统的研究现状,研究现已成熟的网络会议软件的不足,为系统的设计提供思路与方向。2、介绍系统的技术选型策略及目的,为后续系统需求分析和概要设计提供技术理论支撑并分析系统的功能需求,完成了系统公有云微服务架构设计。3、根据会议室管理系统的功能需求,设计分布式系统结构,同时分析该技术架构中的难点技术问题,包括分布式系统健壮性保证;分布式链路追踪工具的性能对比;Io T设备与系统长连接通讯协议的设计以及高并发场景下的系统性能保障,并一一解决。4、最后通过编码与测试,完成了会议室综合管理系统的测试与上线。通过该系统,统一管理会议相关流程,不仅能大幅提升会议室使用效率,降低人工成本,也可以实现对会议室设备的集中调度,降低管理成本。同时,云Saa S平台也能为第三方应用提供扩展能力。满足当前中小企业与政府单位在会议管理数字化转型过程中的实际需要。
会议室综合管理系统研究与开发
这是一篇关于链路追踪,会议室管理,微服务架构,分布式系统,高并发稳定性的论文, 主要内容为随着数字化时代,软件技术及物联网智能设备地发展,近年来各企业及政府机构均在大力推进数字化转型。在此过程中,传统线下会议也亟需进行数字化变革。从过去依赖纸质会议通知或人工进行会议管理,逐步转化为使用PC或移动端软件进行会议管理。同时,在会议室智能物联网设备日益增多的环境下,使用统一的数字化系统对多种会议室Io T设备进行集中控制成为了越来越多企业和政府机构的集中诉求。针对以上的背景,设计并开发了一个基于分布式微服务架构的公有云会议室综合管理系统。包含的主要工作如下。1、分析会议室管理的痛点问题与相关系统的研究现状,研究现已成熟的网络会议软件的不足,为系统的设计提供思路与方向。2、介绍系统的技术选型策略及目的,为后续系统需求分析和概要设计提供技术理论支撑并分析系统的功能需求,完成了系统公有云微服务架构设计。3、根据会议室管理系统的功能需求,设计分布式系统结构,同时分析该技术架构中的难点技术问题,包括分布式系统健壮性保证;分布式链路追踪工具的性能对比;Io T设备与系统长连接通讯协议的设计以及高并发场景下的系统性能保障,并一一解决。4、最后通过编码与测试,完成了会议室综合管理系统的测试与上线。通过该系统,统一管理会议相关流程,不仅能大幅提升会议室使用效率,降低人工成本,也可以实现对会议室设备的集中调度,降低管理成本。同时,云Saa S平台也能为第三方应用提供扩展能力。满足当前中小企业与政府单位在会议管理数字化转型过程中的实际需要。
面向电商平台的微服务监测与链路追踪工具设计与实现
这是一篇关于微服务,分布式,性能监测,链路追踪的论文, 主要内容为随着互联网用户数量的激增,电商平台大多采用微服务架构以应对高并发量、高访问量的业务场景。微服务架构中,传统的大型单体应用以业务功能为边界被拆分为多个独立的模块,拆分后的模块按照单一职责原则向外提供细粒度的服务接口,这些接口之间通过轻量级通信机制进行协作完成业务功能,整体上呈现出去中心化的分布式架构。然而,企业级分布式应用通常包含成百上千个服务模块,这些模块分布在不同的机器上,导致服务运行状况难以监测、服务间调用难以追踪、业务异常错误难以定位等问题。针对分布式环境下的服务监测问题,现有开源分布式监测系统主要持续监测CPU、内存、磁盘等机器资源,对服务性能监测的支持较少,不能精准地反映出服务实际的运行状况;另外,开源链路追踪系统重点在于展示服务调用链路与调用链路上节点的精准耗时,其在大流量电商业务场景下存在着宿主机器资源占用率高、缺乏服务调用链路节点上业务数据采集功能等问题。针对上述问题,结合实习企业对自主大型微服务架构监测工具的迫切需求,本文设计并实现了一种面向电商平台的微服务监测与链路追踪工具,监测服务接口的性能数据并追踪其执行过程中的调用链路,帮助接口开发人员更好地了解业务系统中服务的运行状况与服务之间的交互行为,以可视化形式展示业务流数据的变化详情从而快速定位业务异常错误,保障电商业务系统的健康平稳运行。具体工作如下:(1)在服务监测方面,本文设计并实现了一种服务性能监测组件,提供以服务集群或者服务实例为粒度的每秒请求次数(Query Per Second:QPS)、响应时间(Response Time:RT)等指标的持续监测。针对实时监测与非实时监测场景设计了两套不同的数据采集与上报方案,在实时监测场景中,利用基于滑动时间窗口的数据统计方法提高了实时监测数据统计的精准性。(2)在链路追踪方面,本文提出了一种改进后的链路信息采集协议,通过拦截器技术实现调用链路数据本地采集与合成,降低了链路信息采集模块对宿主机器的资源损耗,并且增加了调用链路节点上业务流数据的采集功能;并据此设计并实现了一种低损耗的链路追踪组件,提供了包括服务调用链路、业务流数据全链路可视化、调用链路上节点处理时长等观察指标的追踪。(3)在上述核心组件的基础上,补充配置管理模块,从而形成一个完整的微服务监测与调用链路追踪工具,并进行了功能测试与性能测试。测试结果表明该工具能够提供服务性能监测、服务调用链路追踪、业务流数据全链路可视化等功能,并且满足了实时性、低损耗等性能需求。该工具已在企业内部上线使用,开放给组内业务平台接入实现项目运行状况的监测与管理。
会议室综合管理系统研究与开发
这是一篇关于链路追踪,会议室管理,微服务架构,分布式系统,高并发稳定性的论文, 主要内容为随着数字化时代,软件技术及物联网智能设备地发展,近年来各企业及政府机构均在大力推进数字化转型。在此过程中,传统线下会议也亟需进行数字化变革。从过去依赖纸质会议通知或人工进行会议管理,逐步转化为使用PC或移动端软件进行会议管理。同时,在会议室智能物联网设备日益增多的环境下,使用统一的数字化系统对多种会议室Io T设备进行集中控制成为了越来越多企业和政府机构的集中诉求。针对以上的背景,设计并开发了一个基于分布式微服务架构的公有云会议室综合管理系统。包含的主要工作如下。1、分析会议室管理的痛点问题与相关系统的研究现状,研究现已成熟的网络会议软件的不足,为系统的设计提供思路与方向。2、介绍系统的技术选型策略及目的,为后续系统需求分析和概要设计提供技术理论支撑并分析系统的功能需求,完成了系统公有云微服务架构设计。3、根据会议室管理系统的功能需求,设计分布式系统结构,同时分析该技术架构中的难点技术问题,包括分布式系统健壮性保证;分布式链路追踪工具的性能对比;Io T设备与系统长连接通讯协议的设计以及高并发场景下的系统性能保障,并一一解决。4、最后通过编码与测试,完成了会议室综合管理系统的测试与上线。通过该系统,统一管理会议相关流程,不仅能大幅提升会议室使用效率,降低人工成本,也可以实现对会议室设备的集中调度,降低管理成本。同时,云Saa S平台也能为第三方应用提供扩展能力。满足当前中小企业与政府单位在会议管理数字化转型过程中的实际需要。
面向电商平台的微服务监测与链路追踪工具设计与实现
这是一篇关于微服务,分布式,性能监测,链路追踪的论文, 主要内容为随着互联网用户数量的激增,电商平台大多采用微服务架构以应对高并发量、高访问量的业务场景。微服务架构中,传统的大型单体应用以业务功能为边界被拆分为多个独立的模块,拆分后的模块按照单一职责原则向外提供细粒度的服务接口,这些接口之间通过轻量级通信机制进行协作完成业务功能,整体上呈现出去中心化的分布式架构。然而,企业级分布式应用通常包含成百上千个服务模块,这些模块分布在不同的机器上,导致服务运行状况难以监测、服务间调用难以追踪、业务异常错误难以定位等问题。针对分布式环境下的服务监测问题,现有开源分布式监测系统主要持续监测CPU、内存、磁盘等机器资源,对服务性能监测的支持较少,不能精准地反映出服务实际的运行状况;另外,开源链路追踪系统重点在于展示服务调用链路与调用链路上节点的精准耗时,其在大流量电商业务场景下存在着宿主机器资源占用率高、缺乏服务调用链路节点上业务数据采集功能等问题。针对上述问题,结合实习企业对自主大型微服务架构监测工具的迫切需求,本文设计并实现了一种面向电商平台的微服务监测与链路追踪工具,监测服务接口的性能数据并追踪其执行过程中的调用链路,帮助接口开发人员更好地了解业务系统中服务的运行状况与服务之间的交互行为,以可视化形式展示业务流数据的变化详情从而快速定位业务异常错误,保障电商业务系统的健康平稳运行。具体工作如下:(1)在服务监测方面,本文设计并实现了一种服务性能监测组件,提供以服务集群或者服务实例为粒度的每秒请求次数(Query Per Second:QPS)、响应时间(Response Time:RT)等指标的持续监测。针对实时监测与非实时监测场景设计了两套不同的数据采集与上报方案,在实时监测场景中,利用基于滑动时间窗口的数据统计方法提高了实时监测数据统计的精准性。(2)在链路追踪方面,本文提出了一种改进后的链路信息采集协议,通过拦截器技术实现调用链路数据本地采集与合成,降低了链路信息采集模块对宿主机器的资源损耗,并且增加了调用链路节点上业务流数据的采集功能;并据此设计并实现了一种低损耗的链路追踪组件,提供了包括服务调用链路、业务流数据全链路可视化、调用链路上节点处理时长等观察指标的追踪。(3)在上述核心组件的基础上,补充配置管理模块,从而形成一个完整的微服务监测与调用链路追踪工具,并进行了功能测试与性能测试。测试结果表明该工具能够提供服务性能监测、服务调用链路追踪、业务流数据全链路可视化等功能,并且满足了实时性、低损耗等性能需求。该工具已在企业内部上线使用,开放给组内业务平台接入实现项目运行状况的监测与管理。
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