腾讯云大数据ES：使用Elastic APM监控SpringBoot服务的最佳实践

作者：吴容，腾讯云大数据Elasticsearch高级开发工程师

在《腾讯云ES：图文详解！你想了解的ElasticAPM这里全都有》这篇文章中，我们对Elastic APM的组件架构、数据模型和工作原理有了比较清晰的认识，本篇文章将从实践的角度出发，演示如何使用Elastic APM来实时监控我们的SpringBoot服务。

一、创建ES集群

首先在演示的第一步，需要先创建出一个ES集群环境，这里我们到腾讯云ES控制台创建一个7.14.2白金版的ES集群。

图1. 腾讯云ES控制台创建ES集群

二、部署APM Server

创建好ES集群后，开始部署APM Sever。这里有两种部署模式，第一种是通过Kibana上的Fleet Intergration方式进行安装部署，第二种则是手动进行安装。本文演示手动部署模式。

1、下载APM Server下载APM Server安装包可通过如下链接获取：https://www.elastic.co/cn/downloads/past-releases#apm-server由于我们刚创建的腾讯云ES集群版本为7.14.2，因此我们这里选择的APM Server版本也选择为7.14.2。

2、修改配置文件下载完成后，解压到对应的目录，然后配置apm-server.yml文件如下：

apm-server:host: "localhost:8200"#-------------------------- Elasticsearch output --------------------------output.elasticsearch:hosts: ["ES-VIP:9200"]enabled: trueusername: "elastic"password: "changeme"
#================================= Logging =================================logging.level: infologging.metrics.enabled: truelogging.metrics.period: 30slogging.to_files: truelogging.files:path: /usr/local/service/APMServer/apm-server-7.14.2/logsname: apm-server.log
# Defines if the HTTP endpoint is enabled.http.enabled: truehttp.host: localhost# Port on which the HTTP endpoint will bind. Default is 5066.http.port: 5066#============================= X-pack Monitoring =============================# Set to true to enable the monitoring reporter.monitoring.enabled: truemonitoring.elasticsearch:hosts: ["ES-VIP:9200"]username: "elastic"password: "changeme"

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其中，上面的配置中output.elasticsearch为APM agent采集的性能数据输出的es集群信息，monitoring.elasticsearch则表示将APM Server的监控采集信息输出到对应的es集群中。

3、启动APM Server我们通过如下命令来启动APM Server。如果是生产环境通常会通过以启动脚本文件方式进行启动。./apm-server -e启动完成后，我们便可以在ES集群中看到新创建的apm相关索引：

图2. APM Server启动后默认创建的索引

并且在Kibana的监控模块，可以看到APM Server实例的监控信息：

图3. Kibana监控页展示APM Server实例信息

三、集成APM Java agent

本文演示的Java Application是基于SpringBoot框架开发的一个Java服务，该服务里提供与ES集群交互的Rest API接口。如果希望通过APM来监控我们的Java服务，则必须要在Java服务中引入APM Agent。因此，该服务中集成的Java Agent版本为1.33.0。

1、下载apm agent下载地址：Maven Central Repository Search

图4. 下载apm agent

注意：这里的Java Agent，不是通过Maven仓库依赖的方式集成，而是通过第三方lib方式。2、启动应用服务下载完成apm agent后，将agent的jar文件放置到Java项目的lib包中，然后在服务的启动命令里通过-javaagent方式进行集成。本demo的集成命令为：

java \-javaagent:lib/elastic-apm-agent-1.33.0.jar \-Delastic.apm.service_name=spring-boot-application \-Delastic.apm.application_packages=org.tencentyun.ces \-Delastic.apm.server_urls=http://localhost:8200 \-jar wr-ces.jar &

‍其中：-javaagent:lib/elastic-apm-agent-1.33.0.jar 为该Java Agent的相对路径；-Delastic.apm.application_packages=com.tencentyun.ces 为APM堆栈跟踪的应用包名称，多个包之间通过逗号分隔 https://www.elastic.co/guide/en/apm/agent/java/1.x/config-stacktrace.html#config-application-packages。-Delastic.apm.service\_name=spring-boot-application 为APM的service名称，该名称最终会在APM的Services和ServiceMap中进行直观展示。-Delastic.apm.server_urls=http://localhost:8200 为APM Server的服务地址，由于我们这里的Java应用和APM Server是部署在同一台服务器上，因此地址为localhost:8200。-jar wr-ces.jar 表示java服务的jar包名称。通过上面的命来启动Java服务，可以看到日志中打印了如下信息，表示Java Agent和APM Server连接成功。

2022-07-29 19:45:14,764 [main] INFO co.elastic.apm.agent.configuration.StartupInfo - Starting Elastic APM 1.33.0 as apm-server (0.0.1) on Java 1.8.0_312 Runtime version: 1.8.0_312-b07 VM version: 25.312-b07 (Red Hat, Inc.) Linux 4.18.0-305.25.1.el8_4.x86_642022-07-29 19:45:14,764 [main] INFO co.elastic.apm.agent.configuration.StartupInfo - service_name: 'spring-boot-application' (source: Java System Properties)2022-07-29 19:45:14,764 [main] INFO co.elastic.apm.agent.configuration.StartupInfo - server_urls: 'http://localhost:8200' (source: Java System Properties)2022-07-29 19:45:14,764 [main] INFO co.elastic.apm.agent.configuration.StartupInfo - application_packages: 'org.tencentyun.ces' (source: Java System Properties)2022-07-29 19:45:20,336 [main] INFO co.elastic.apm.agent.impl.ElasticApmTracer - Tracer switched to RUNNING state2022-07-29 19:45:20,383 [elastic-apm-server-healthcheck] INFO co.elastic.apm.agent.report.ApmServerHealthChecker - Elastic APM server is available: { "build_date": "2021-09-15T09:23:02Z", "build_sha": "dd1680c3f841ef0392dcec228fb0f65d2ac446e2", "version": "7.14.2"}

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图5. 启动应用服务

3、查看APM数据随后通过curl命令向Java服务中添加一条数据，然后保存到ES集群中。再回到Kibana的APM界面可以看到Service列表页里已经有了刚刚启动的Java服务了。

图6. APM Service列表页

点击spring-boot-application这个Service进去之后，可以看到该Service更详细的监控和Transaction信息。如我们刚刚对ES集群做的写入文档save操作。

图7. APM Transactions列表页

选择其中一个Transaction再次点击进去后，可以看到每一次请求的调用链路和耗时情况。非常方便我们定位分析线上问题。

图8. APM 调用链详情信息

另外APM还提供了服务地图的可视化界面，可以非常直观的看出服务与服务之间的拓扑结构，以及每个服务的基本性能指标。如本Java应用中，只与ES进行了交互。

图9. APM Service Map

APM的Errors还详细记录了每个服务的异常日志信息，通过这些信息，可以做异常告警等操作。

图10. APM Errors列表页

到此，我们演示完成了Elastic APM监控SpringBoot服务的完整过程。可以看出整个过程搭建起来非常简单和便捷。也能够看出Elastic生态的强大和繁荣。

四、Elastic APM高性能构架

上面我们演示的demo由于数据量很小，因此直接采用了单机部署模式，并且APM Server从agent接收到的数据是直接写入Elasticsearch集群中的。但是在生产环境，由于服务通常都采用多实例或集群模式部署，且数据量庞大。因此为了提高Elastic APM的整体性能和吞吐量，我们会对APM Server采用多实例部署方式，且将数据先输出到Kakfa中，然后再通过Logstash等管道组件将数据消费到ES中。apm-server.yml中将数据输出到kafka具体配置如下：

output.kafka:enabled: truehosts: ["localhost:9092"]topic: apm-springbootusername: 'changeme'password: 'changeme'

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具体部署架构示意图如图11所示：

图11. Elastic APM高性能部署架构

四、小结

本文详细演示了在腾讯云ES集群的基础上，通过Elastic APM来实时监控SpringBoot的应用服务。通过Elastic APM我们能够非常直观地查看每一个请求链路的具体性能指标等信息。同时也能直观的看到服务与服务之间相互交互的拓扑结构。最后我们还介绍了如何在生产环境中部署一个高性能的APM系统架构。如要了解更多，快到腾讯云Elasticsearch Service控制台创建集群进行体验吧。

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