本文關鍵詞：基于自適應抽樣的分布式跟蹤系統(tǒng)設計與實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：當代的互聯(lián)網應用通常都采用結構復雜、規(guī)模龐大的分布式集群來實現(xiàn),而且應用運行環(huán)境復雜多變,當出現(xiàn)性能問題時,很難排查問題根源。目前存在的分布式跟蹤系統(tǒng)在一定程度上解決了此問題,但都采用固定的抽樣概率,使得單位時間內的抽樣總量不可控。另一方面,典型的分布式跟蹤系統(tǒng)的設計方案不支持復雜抽樣。因此本文提出了基于抽樣的分布式跟蹤設計方案和自適應抽樣算法,并設計實現(xiàn)了可自適應抽樣的分布式跟蹤系統(tǒng),用于幫助理解分布式系統(tǒng)行為,分析性能問題根源。本文首先分析了典型分布式跟蹤系統(tǒng)的相關技術,然后結合當前工業(yè)界中通用分布式跟蹤系統(tǒng)實際需要滿足的功能需求和性能需求,設計了基于抽樣的分布式跟蹤方案和可依據(jù)應用服務繁忙程度自動調節(jié)抽樣率的自適應抽樣算法。接著,依據(jù)抽樣設計方案實現(xiàn)了滿足低損耗、應用級透明和良好可擴展性的可插拔抽樣算法分布式跟蹤系統(tǒng),并將自適應抽樣算法應用到該系統(tǒng)中。最后采用實驗驗證了基于自適應抽樣的分布式跟蹤系統(tǒng)的有效性。本文提出的基于自適應抽樣的跟蹤方案使得抽樣總量彈性可控,為分布式系統(tǒng)性能問題排查帶來幫助,同時將對應用服務的性能影響降低到可容忍范圍內,并且在實際環(huán)境中得到良好應用。
【關鍵詞】：分布式跟蹤 應用性能監(jiān)控 自適應抽樣
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP311.52
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-17
• 1.1 課題背景及研究意義10-14
• 1.1.1 應用性能管理背景11-12
• 1.1.2 基于自適應抽樣的分布式跟蹤系統(tǒng)的意義12-14
• 1.2 研究內容與目標14-16
• 1.3 本文組織結構16
• 1.4 本章小結16-17
• 第2章 相關技術綜述17-35
• 2.1 面向切面編程17-19
• 2.1.1 ASM技術18
• 2.1.2 ASM與其他AOP底層技術的比較18-19
• 2.2 消息隊列19-23
• 2.2.1 ZeroMQ介紹19-20
• 2.2.2 ZeroMQ總體架構20-21
• 2.2.3 ZeroMQ消息模型21-23
• 2.3 分布式存儲與搜索23-27
• 2.3.1 ElasticSearch介紹24-27
• 2.4 應用性能監(jiān)控27-34
• 2.4.1 分布式跟蹤系統(tǒng)介紹28-33
• 2.4.2 分布式跟蹤系統(tǒng)總結33-34
• 2.5 本章小結34-35
• 第3章 基于抽樣的分布式跟蹤系統(tǒng)需求分析與設計35-49
• 3.1 需求分析35-38
• 3.1.1 功能需求分析35-37
• 3.1.2 性能需求分析37-38
• 3.2 跟蹤方案設計38-42
• 3.2.1 基礎跟蹤方案設計39-40
• 3.2.2 基于抽樣的跟蹤方案設計40-42
• 3.3 自適應抽樣算法設計42-44
• 3.4 架構設計44-47
• 3.4.1 數(shù)據(jù)獲取45-46
• 3.4.2 數(shù)據(jù)收集模塊46
• 3.4.3 存儲模塊46-47
• 3.4.4 離線分析模塊47
• 3.4.5 查詢模塊47
• 3.4.6 可視化展示模塊47
• 3.5 本章小結47-49
• 第4章 基于抽樣的跟蹤系統(tǒng)的實現(xiàn)49-64
• 4.1 常用組件的增強49-50
• 4.2 跟蹤數(shù)據(jù)獲取與發(fā)送50-52
• 4.3 請求抽樣52-55
• 4.3.1 TWAS算法實現(xiàn)53-54
• 4.3.2 抽樣處理54-55
• 4.4 數(shù)據(jù)收集55-57
• 4.5 數(shù)據(jù)存儲57-58
• 4.6 離線分析58-60
• 4.7 結果查詢60-63
• 4.7.1 請求跟蹤鏈生成60
• 4.7.2 系統(tǒng)拓撲結構60-62
• 4.7.3 應用服務性能評估62-63
• 4.8 本章小結63-64
• 第5章 實驗數(shù)據(jù)與分析64-71
• 5.1 自適應抽樣與固定抽樣的對比實驗64-65
• 5.2 跟蹤系統(tǒng)對應用服務性能影響實驗65-68
• 5.3 應用服務性能評估的偏差實驗68-70
• 5.3.1 應用服務吞吐量偏差實驗68-69
• 5.3.2 應用服務延時偏差實驗69-70
• 5.4 本章小結70-71
• 第6章 總結與展望71-73
• 6.1 工作總結71
• 6.2 工作展望71-73
• 參考文獻73-75
• 攻讀碩士學位期間主要的研究成果75-76
• 致謝76

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