Java Web應(yīng)用服務(wù)器之一：Tomcat監(jiān)控選型及實(shí)踐

監(jiān)控選型

Tomcat Manager和Psi-probe是不錯(cuò)的可視化監(jiān)控工具，能夠很好地查看Tomcat狀態(tài)信息(比如單位時(shí)間請(qǐng)求數(shù)，線(xiàn)程狀態(tài)等)。在生產(chǎn)環(huán)境中，隨著Tomcat實(shí)例的不斷增加，維護(hù)不同實(shí)例上的Manager控制臺(tái)會(huì)顯得有些繁瑣，同時(shí)，為了與企業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)、運(yùn)維儀表盤(pán)等結(jié)合，有必要選擇兼容性和適配性更好的監(jiān)控工具。

如今，企業(yè)微服務(wù)的流行和CI/CD的強(qiáng)需求性，要求我們的服務(wù)在易于開(kāi)發(fā)和維護(hù)的同時(shí)，具有伸縮性強(qiáng)、快速交付等特點(diǎn)。在此環(huán)境下，Tomcat+Prometheus+Grafana能夠很好的與企業(yè)已有架構(gòu)適配，并能夠很好的與其他中間件服務(wù)監(jiān)控整合到一起。Prometheus作為新一代的云原生監(jiān)控系統(tǒng)，鼓勵(lì)用戶(hù)監(jiān)控服務(wù)的內(nèi)部狀態(tài)，讓用戶(hù)可以獲取服務(wù)和應(yīng)用內(nèi)部真正的運(yùn)行狀態(tài)。

容器環(huán)境下Tomcat+Prometheus+Grafana簡(jiǎn)圖如下：

在實(shí)際部署中，可以簡(jiǎn)單分為如下幾個(gè)步驟：

1、下載jmx_prometheus_javaagent (https://github.com/prometheus/jmx_exporter)，若為容器環(huán)境，可將jmx_prometheus_javaagent與Tomcat一起打進(jìn)運(yùn)行鏡像。

2、Tomcat啟動(dòng)時(shí)，JAVA_OPTS增加Javaagent和Tomcat config.yaml (https://github.com/prometheus/jmx_exporter/blob/master/example_configs/Tomcat.yml )配置，例如：JAVA_OPTS=”-javaagent:/var/tomcat/jmx_prometheus_javaagent-0.3.1.jar=port:/vat/tomcat/conf/config.xml”(port為實(shí)際端口)。

3、Prometheus添加Tomcat的job_name。

監(jiān)控指標(biāo)梳理

在《SRE: Google運(yùn)維解密》一書(shū)中指出，監(jiān)控系統(tǒng)需要能夠有效的支持白盒監(jiān)控和黑盒監(jiān)控。通過(guò)白盒監(jiān)控能夠了解其內(nèi)部的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，通過(guò)對(duì)監(jiān)控指標(biāo)的觀察能夠預(yù)判可能出現(xiàn)的問(wèn)題，從而對(duì)潛在的不確定因素進(jìn)行優(yōu)化。而黑盒監(jiān)控，常見(jiàn)的如HTTP探針，TCP探針等，可以在系統(tǒng)或者服務(wù)在發(fā)生故障時(shí)能夠快速通知相關(guān)的人員進(jìn)行處理。

監(jiān)控的四個(gè)黃金指標(biāo)可以在服務(wù)級(jí)別幫助我們更好地衡量終端用戶(hù)體驗(yàn)、服務(wù)中斷、業(yè)務(wù)影響等層面的問(wèn)題。主要關(guān)注以下四種類(lèi)型的指標(biāo)：錯(cuò)誤，延遲，流量以及飽和度。

通過(guò)對(duì)黑盒、白盒監(jiān)控的理解，結(jié)合監(jiān)控的四個(gè)黃金指標(biāo)，針對(duì)Tomcat的重要監(jiān)控指標(biāo)，可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行考慮：

監(jiān)控實(shí)踐

錯(cuò)誤

錯(cuò)誤監(jiān)控關(guān)注的是當(dāng)前應(yīng)用或系統(tǒng)發(fā)生的錯(cuò)誤請(qǐng)求。針對(duì)Tomcat錯(cuò)誤監(jiān)控，主要監(jiān)控指標(biāo)為T(mén)omcat錯(cuò)誤請(qǐng)求數(shù)及與請(qǐng)求總數(shù)之間的比例，這些多為顯式的錯(cuò)誤。關(guān)于隱式的錯(cuò)誤(比如狀態(tài)碼響應(yīng)200，實(shí)際業(yè)務(wù)流程卻是失敗的)，通常需要根據(jù)業(yè)務(wù)場(chǎng)景的不同，在服務(wù)中添加鉤子及業(yè)務(wù)邏輯監(jiān)控來(lái)實(shí)現(xiàn)。

圖1：某Tomcat實(shí)例在1000+qps下請(qǐng)求數(shù)和錯(cuò)誤數(shù)的比例

當(dāng)然，我們也可以借助ELK等工具，對(duì)Tomcat上游代理或LB進(jìn)行整體的錯(cuò)誤狀態(tài)碼統(tǒng)計(jì)，方便我們更好的定位錯(cuò)誤，以及在發(fā)生5xx錯(cuò)誤時(shí)考慮如何“快速失敗”，來(lái)減少錯(cuò)誤對(duì)系統(tǒng)性能帶來(lái)的影響。

圖2：通過(guò)Tomcat上游代理采集的狀態(tài)碼統(tǒng)計(jì)

延遲

延遲監(jiān)控關(guān)注的是服務(wù)請(qǐng)求所需時(shí)間。針對(duì)Tomcat延遲監(jiān)控，主要監(jiān)控指標(biāo)為T(mén)omcat實(shí)例的Response time。同時(shí)，我們也可以采用黑盒監(jiān)控中的HTTP語(yǔ)義探測(cè)來(lái)采集Tomcat對(duì)應(yīng)

圖3：某產(chǎn)品線(xiàn)下多個(gè)Tomcat實(shí)例整體的response time匯總

圖4：通過(guò)Tomcat上游代理采集的平均請(qǐng)求時(shí)間和Tomcat平均響應(yīng)時(shí)間

流量

流量監(jiān)控關(guān)注的是當(dāng)前系統(tǒng)或應(yīng)用的流量，以便更好地衡量服務(wù)的承載能力。針對(duì)Tomcat流量監(jiān)控，我們需要關(guān)注Tomcat實(shí)例發(fā)送和接收的流量。

圖5：某Tomcat實(shí)例發(fā)送和接收的流量

飽和度

飽和度監(jiān)控關(guān)注的是系統(tǒng)或應(yīng)用對(duì)資源的利用率，強(qiáng)調(diào)最能影響服務(wù)狀態(tài)的受限制的資源。

不同的系統(tǒng)或應(yīng)用對(duì)飽和度監(jiān)控的需求各不相同，但共性是在服務(wù)性能明顯下降時(shí)，起決定性的狀態(tài)指標(biāo)。針對(duì)Tomcat飽和度監(jiān)控，可以從堆內(nèi)存、線(xiàn)程數(shù)、GC次數(shù)及耗時(shí)等方面出發(fā)，在告警發(fā)生前后，通過(guò)查看各個(gè)指標(biāo)的變化曲線(xiàn)，快速定位問(wèn)題原因。

Tomcat線(xiàn)程池

對(duì)于Tomcat線(xiàn)程池初始配置的采集，可以根據(jù)不同業(yè)務(wù)場(chǎng)景，不同實(shí)例的壓力，來(lái)進(jìn)行調(diào)整，比如maxThreads、acceptCount等。

圖6：某Tomcat實(shí)例線(xiàn)程池相關(guān)的默認(rèn)配置

JVM監(jiān)控

對(duì)于Tomcat JVM的監(jiān)控，通常我們需要關(guān)注堆內(nèi)存的使用情況、GC的次數(shù)和耗時(shí)、以及對(duì)JVM線(xiàn)程數(shù)的監(jiān)控。

JVM堆內(nèi)存監(jiān)控

Java Heap是JVM所管理的內(nèi)存中***的一塊，被所有線(xiàn)程所共享，用來(lái)存放對(duì)象實(shí)例。因此，堆內(nèi)存的使用情況至關(guān)重要。

圖7：某Tomcat實(shí)例堆內(nèi)存的使用情況

• GC次數(shù)和耗時(shí)

通過(guò)查看單位時(shí)間內(nèi)GC次數(shù)和耗時(shí)，能夠讓我們針對(duì)不同的業(yè)務(wù)場(chǎng)景，選擇不同的垃圾回收器，從而進(jìn)一步提高性能。

圖8：某Tomcat實(shí)例默認(rèn)垃圾回收器總GC次數(shù)曲線(xiàn)

圖9：某Tomcat實(shí)例默認(rèn)垃圾回收器總GC時(shí)間曲線(xiàn)

• JVM線(xiàn)程數(shù)監(jiān)控

JVM線(xiàn)程數(shù)的曲線(xiàn)統(tǒng)計(jì)，能夠讓我們更直觀的看到JVM線(xiàn)程當(dāng)前的運(yùn)行情況。

圖10：某Tomcat實(shí)例JVM線(xiàn)程相關(guān)的統(tǒng)計(jì)

寫(xiě)在***

通過(guò)對(duì)Tomcat重要監(jiān)控指標(biāo)的采集以及監(jiān)控，幫助我們更方便地完成日常巡檢，提高先于故障發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的能力，提高故障發(fā)生時(shí)的定位效率，從而更好地提高穩(wěn)定性。

附：

jmx_prometheus_javaagent：

https://github.com/prometheus/jmx_exporter

Tomcat jmx_exporter:

https://github.com/prometheus/jmx_exporter/blob/master/example_configs/Tomcat.yml

京東云

應(yīng)用研發(fā)部

Tomcat是一款開(kāi)源的輕量級(jí)Web應(yīng)用服務(wù)器，廣泛應(yīng)用于云服務(wù)平臺(tái)及企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)，是***的Java web應(yīng)用服務(wù)器之一。因此，對(duì)于Tomcat的監(jiān)控顯得尤為重要，能讓我們?cè)诓煌瑘?chǎng)景下了解Tomcat的運(yùn)行情況，進(jìn)而能夠更好的進(jìn)行調(diào)優(yōu)。

文章題目：Java Web應(yīng)用服務(wù)器之一：Tomcat監(jiān)控選型及實(shí)踐
本文來(lái)源：http://www.bm7419.com/news29/99479.html

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