链路追踪 SkyWalking 源码分析 —— Collector Naming Server 命名服务

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本文主要基于 SkyWalking 3.2.6 正式版

1. 概述

本文主要分享 Collector Naming Server 命名服务。主要包含如下部分：

• Collector Naming Server 提供 Http 两个接口，提供 Agent 分别查询 Collector Agent Jetty Server 、Collector Agent gRPC Server 集群。
• Collector Agent Jetty Server 、Collector Agent gRPC Server 集群内部的注册与发现。

友情提示，建议胖友已经读过 《SkyWalking 源码分析 —— Collector Server Component 服务器组件》 、《SkyWalking 源码分析 —— Collector Server Component 服务器组件》

Collector Agent Server ( 包括 Jetty 和 gRPC )，提供上传调用链路，JVM Metric 等等 API 给 Agent 调用。 Agent 通过 Collector Naming Server 调用 Collector Agent Server 的 API ，查询 Collector Agent Server 最新的集群地址。

Naming Server 在 SkyWalking 架构图处于如下位置( 红框 ) ：

FROM https://github.com/apache/incubating-skywalking

下面我们来看看整体的项目结构，如下图所示 ：

2. Collector Naming Server

Collector Naming Server 通过 apm-collector-naming 项目实现，其中：

• collector-naming-define 项目：定义了 Naming Server 的接口。
• collector-naming-jetty-provider 项目：基于 Jetty Server 的 Naming Server 实现。

2.1 NamingModule

org.skywalking.apm.collector.cluster.ClusterModule ，实现 Module 抽象类，集群管理 Module 。

#name() 实现方法，返回模块名为 "naming" 。

#services() 实现方法，返回 Service 类名：NamingHandlerRegisterService 。

2.2 NamingModuleJettyProvider

org.skywalking.apm.collector.naming.jetty.NamingModuleJettyProvider ，实现 ModuleProvider 抽象类，基于 Jetty 的命名组件服务提供者实现类。

#name() 实现方法，返回组件服务提供者名为 "jetty" 。

module() 实现方法，返回组件类为 NamingModule 。

#requiredModules() 实现方法，返回依赖组件为 ClusterModule 、JettyManagerModule。

#prepare(Properties) 实现方法，执行准备阶段逻辑。

• 第 55 行 ：创建 ZookeeperModuleListenerService / NamingJettyHandlerRegisterService 对象，并调用 #registerServiceImplementation() 父类方法，注册到 services 。

#start() 实现方法，执行启动阶段逻辑。

• 第 65 行 ：调用 JettyManagerService#createIfAbsent(host, port, contextPath) 方法，创建 Jetty Server ，此时不会启动 Jetty Server。在 JettyManagerProvider#notifyAfterCompleted() 方法，统一启动所有 Jetty Server，在 《SkyWalking 源码分析 —— Collector Jetty Server Manager》「3. JettyManagerProvider」 有详细解析。

#notifyAfterCompleted() 实现方法，执行启动完成逻辑。目前是个空方法。

2.3 NamingHandlerRegisterService

org.skywalking.apm.collector.naming.service.NamingHandlerRegisterService ，继承 Service 接口，命名处理器注册服务接口。

#register(ServerHandler) 接口方法，注册 Server 请求处理器。Collector Agent Server 会调用该方法，将其实现的 用于 Naming 的 ServerHandler 进行注册。如下图所示：

2.3.1 NamingJettyHandlerRegisterService

org.skywalking.apm.collector.naming.jetty.service.service.NamingJettyHandlerRegisterService，基于 Jetty 的命名处理器注册服务实现类。

#register(moduleName, providerName, registration) 实现方法，调用 JettyManagerService#addHandler(path, registration) 方法，注册 Jetty Server 请求处理器。

2.3.2 AgentJettyNamingHandler

org.skywalking.apm.collector.agent.jetty.handler.naming.AgentJettyNamingHandler，实现 JettyHandler 抽象类，Collector Agent Jetty Server 实现的命名处理器。

#pathSpec() 实现方法，获得请求路径为 "/agent/jetty" 。

#doGet() 实现方法，调用 AgentJettyNamingListener#getAddresses() 方法，获得 Collector Agent Jetty Server 集群地址。

• `org.skywalking.apm.collector.agent.jetty.handler.naming.AgentJettyNamingListener` 基于 Collector Cluster 组件，实现了集群地址变化的发现，在 《SkyWalking 源码分析 —— Collector Cluster 集群管理》 有详细解析。

2.3.3 AgentGRPCNamingHandler

org.skywalking.apm.collector.agent.grpc.handler.naming.AgentGRPCNamingHandler ，实现 JettyHandler 抽象类，Collector Agent gRPC Server 实现的命名处理器。

#pathSpec() 实现方法，获得请求路径为 "/agent/gRPC" 。

#doGet() 实现方法，调用 AgentGRPCNamingListener#getAddresses() 方法，获得 Collector Agent gRPC Server 集群地址。

• `org.skywalking.apm.collector.agent.grpc.handler.naming.AgentGRPCNamingListener` 基于 Collector Cluster 组件，实现了集群地址变化的发现，在 《SkyWalking 源码分析 —— Collector Cluster 集群管理》 有详细解析。

2.4 配置文件

配置文件如下 ：

• 配置 Naming Server 启动在 10800 端口。
• Naming Server 内嵌在 Collector Server 。通过启动多个 Collector Server 节点，形成 Naming Server 集群。Agent 配置多个 Naming Server 地址。

3. CollectorDiscoveryService

org.skywalking.apm.agent.core.remote.CollectorDiscoveryService ， 实现 Agent 的 BootService 接口，Collector Agent Server 地址发现服务。

#boot() 实现方法，调用 ScheduledExecutorService#scheduleAtFixedRate(...) 方法，创建定时任务。该定时任务无初始化延迟，每 Config.Collector.DISCOVERY_CHECK_INTERVAL ( 默认：60 s ) 执行一次。

• DiscoveryRestServiceClient 实现 java.lang.Runnable 接口，即创建的任务。

3.1 CollectorDiscoveryService

org.skywalking.apm.agent.core.remote.CollectorDiscoveryService ，实现 java.lang.Runnable 接口，Collector 服务发现客户端，基于 Rest 方式通信。

构造方法 ，首先随机选择一个 Collector Naming Server ，用于下面 #findServerList() 方法，首次获取 Collector Agent Server 集群地址。

#run() 实现方法，调用 #findServerList() 方法，获取 Collector Agent Server 集群地址。

#findServerList() 方法，获取 Collector Agent Server 集群地址。

• 第 85 行 ：创建 org.apache.http.impl.client.CloseableHttpClient 对象。目前使用 HttpClient 4.5.3 版本。
• 第 87 行 ：调用 `#buildGet()` 方法，创建 org.apache.http.client.methods.HttpGet 对象。目前 Agent 查询的是 Collector Agent gRPC Server 集群地址，因为 gRPC 的性能相比 HTTP 更优秀。
• 第 89 行 ：向 Collector Naming Server 发起请求。
• 第 90 至 93 行 ：当响应状态码非 200 时，调用 #findBackupServer() 方法，顺序选择 Collector Naming Server 列表的下一个。注意，此时不会再发起请求，需要等下一次执行。
• 第 95 至 111 行 ：处理响应结果，若 Collector Agent gRPC Server 集群地址发生变化，进行更新到 RemoteDownstreamConfig.Collector.GRPC_SERVERS 。
• 第 114 至 117 行 ：请求发生异常，调用 #findBackupServer() 方法，顺序选择 Collector Naming Server 列表的下一个。
• 第 119 行 ：调用 CloseableHttpClient#close() 方法，进行关闭。

3.2 配置文件

配置文件如下 ：

• 生产环境使用时，推荐 Agent 配置多个 Naming Server 地址。