Spring Boot Serverless 實戰 | Serverless 應用的監控與調試

簡介:Spring Boot 是基於 Java Spring 框架的套件,它預裝了 Spring 的一系列組件,讓開發者只需要很少的配置就可以創建獨立運行的應用程序。在雲原生的環境中,有大量的平臺可以運行 Spring Boot 應用,例如虛擬機、容器等。但其中最有吸引力的,是以 Serverless 的方式運行 Spring Boot 應用。

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作者:西流

SpringBoot 是基於 Java Spring 框架的套件,它預裝了 Spring 的一系列組件,讓開發者只需要很少的配置就可以創建獨立運行的應用程序。在雲原生的世界,有大量的平臺可以運行 SpringBoot 應用,例如虛擬機,容器等。但其中最有吸引力的,是以 Serverless 的方式運行 SpringBoot 應用。

我將通過一系列文章,從架構,部署,監控、性能、安全等5個方面來分析 Serverless 平臺運行 SpringBoot 應用的優劣。爲了讓分析更有代表性,我選擇了 github 上 star 數超過 50k 的電商應用 mall 作爲示例。通過“SpringBoot Serverless 實戰 - 部署”這篇文章,相信大家已經感受到 Serverless 應用上線的便捷。這是系列文章的第三篇, 向大家展示如何監控和調試 Serverless 應用。

實時日誌

對運行在遠端雲平臺上的應用而言,日誌是調試的主要手段。分佈式應用下有多個實例,日誌的收集和分析是很有挑戰的。雖然有很多成熟的開源產品,但要搭建和持續運維這些軟件,成本不小。函數計算內置了對日誌收集/分析的完整支持。用戶只需要在應用邏輯中輸出日誌,這些日子被自動收集,並可以實時查看,通過多種方式聚合,查詢。

在之前的文章中,我們通過 Serverless Devs 工具已經爲應用自動創建創建了日誌倉庫,可以在函數計算控制檯查看請求,應用級別的日誌,也可使用 SQL 語言進行高級查詢。除此之外,Serverless Devs 工具還提供了實時日誌功能,對於應用調試非常有幫助。

在項目根目錄下,即 s.yaml 所在的目錄,執行下面的命令,將輸出 s.yaml 中定義的所有服務的日誌。

sudo -E s logs

用戶也可查看指定服務的日誌。

sudo -E s mall-admin logs

通過 -t 參數,用戶也可以進入觀察模式實時查看日誌。

sudo -E s mall-admin logs -t

此時 Serverless Devs 工具會實時監聽 mall-admin 應用下所有實例的日誌,將新產生的日誌實時展示。此後,當我們通過瀏覽器或者 curl 等方式給 mall-admin 應用發送請求,就能看到對應的請求處理日誌輸出。

Serverless Devs 也支持根據關鍵詞查詢日誌。比如我們可以執行下面的命令,查看 mall-admin 應用 ERROR 級別的日誌。

s mall-admin logs -t --keyword=ERROR

指標多維查詢展示

除了 Serverless Devs 的命令行工具,用戶也可以在函數計算控制檯上從函數、實例、請求等多個維度查看日誌。

mall-admin 爲例,在函數計算控制檯左側導航欄,點擊“服務及函數”,選擇 mall-admin 服務,再選擇該服務下的同名函數,進入 mall-admin 函數詳情頁。點擊 監控指標 標籤頁。

如下圖所示,請求列表展示了請求的執行情況,包括成功/失敗,是在什麼函數版本上執行的,執行時長,內存用量,在哪個實例上執行等等。也可以方便的查詢請求相關的日誌。

下圖展示了實例維度的信息。除了指標,用戶也可以到滾動到頁面下方,查看對應的實例列表,以及登錄到實例上執行相關的操作。

注意:函數計算的按量實例完全由系統管理,實例在閒置一段時間後就會被系統回收。被回收的實例不再被使用,不能登錄。在下圖中以灰色顯示。

通過函數計算平臺提供的日誌收集和查詢能力,用戶的開發流程被無縫銜接起來。修改代碼,使用 Serverless Devs 工具部署應用,查看日誌,整個流程絲般順滑。

本地調試

在將應用部署到雲平臺之前,我們通常希望能在本地部署應用,進行調試。Serverless Devs 工具提供了本地運行應用的功能。

在項目根目錄(s.yaml 所在目錄),執行命令,即可啓動對應的服務。auto 參數是指自動爲實例生成和 Web 框架兼容的測試域名。例如執行下述命令:

sudo -E s mall-admin local start auto

工具會在本地啓動函數實例,並提供一個可供調用的 url。這樣我們可以在本地調試 Web 應用,提高效率。

注意:每次啓動本地實例,監聽端口是隨機生成的。

端雲聯調

很多時候,構成應用的微服務/函數需要和其他服務相互調用。除了在本地進行簡單的單元測試,聯調或者集成測試必須要把代碼部署到雲端。這樣的方式使得開發調試的流程比較長,雲端的複雜環境也增大了問題診斷的難度。比如:

  • 要平遷原有的應用,函數實例需要訪問雲端環境中的其他服務,遇到實例啓動不起來時,該怎麼排查原因?
  • 應用採用微服務架構,涉及到多個服務。能否在本地代碼開發完成後快速進行端對端測試?
  • 事件驅動的應用,通過事件源觸發函數,環節多,鏈路長,能不能在本地快速測試整個鏈路?
  • ……

爲了解決上述問題,Serverless Devs 提供了端雲聯調功能。開發者通過端雲聯調能在本地啓動實例,和雲端環境無縫連通,快速進行測試和問題調試。端雲聯調能幫助開發者:

  1. 變更代碼,實時查看結果,調試迭代的閉環最短。
  2. 能夠複用本地豐富的開發調試工具,效率最高。

端雲聯調在本地開發機和雲端應用的 VPC 環境間建立一條安全的隧道連接。訪問雲端應用的流量將自動轉發到本地開發機上;同時本地實例對外訪問的網絡流量也被自動轉發到雲端應用的 VPC 環境中。比如在本地實例訪問雲端的 RDS 數據庫實例,傳統方式開發者只能放開 RDS 實例的公網訪問。而使用端雲聯調,不需要任何配置的改變,可以直接以內網的方式訪問 RDS 實例。

以 mall 應用爲例,整個應用由 mall-admin-web,mall-admin,mall-portal,mall-search 等多個服務構成。服務之間有上下游依賴,比如 mall-admin-web 會向下遊的 mall-admin 服務發送請求。假設我們已經在測試環境部署了一整套 mall 應用的服務,現在想在開發機全鏈路調試 mall-admin 服務,需要把 mall-admin-web 等整套服務和數據庫都部署到開發機,或者通過公網與雲端 VPC 內的服務和數據庫交互,這是非常繁瑣甚至不現實的。端雲聯調能讓我們在本地開發機環境啓動 mall-admin 服務的實例,安全的與雲端 VPC 環境的其他服務和數據庫無縫交互。用戶不需要做任何設置。

首先在 s.yaml 所在的目錄執行下述命令,針對 mall-admin 服務啓動端雲聯調。

sudo -E s mall-admin proxied setup

然後在控制檯訪問 mall-admin-web 應用,可以看到相關的請求已經被轉發到了本地的 mall-admin 函數實例上。而且本地實例可以無縫的訪問雲端 VPC 內的數據庫或者其他服務。

注意:當使用了端雲聯調後,所有的流量都會發送到本地的實例上。要讓流量恢復到函數計算上的實例,需要執行 s deploy 重新部署相關的函數。

總結

從下圖的兩個報告中, 我們可以看出, 在 Serverless 領域, 調試和可觀測一直是 Serverless 開發實踐者最大的兩個痛點。

函數計算這個  Serverless 產品始終踐行開發者第一的理念, 在調試和可觀測方面探索和落地走在所有云廠商的前面, 在調試方面,Serverless Devs 工具支持本地調試、端雲聯調甚至是遠程調試; 而在可觀測方面, 推出了其他廠商不具備的秒級監控、實例指標以及實例登錄等,極大提高了 Serverless 開發者的工作效率和幸福感, Server Less, Value More!

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