用cat3.0集群构建实时监控系统

在日常工作中常常遇到很多问题，出现问题不可怕，可怕的是不知道问题出在哪里。当出现问题时，我们如无头苍蝇，无所适从，不知所措。这是因为我们的眼睛还不够犀利，没有洞察本质。常常会有疑问：服务的依赖关系是怎样的？当前线上各个服务的实时状态又是如何呢？访问卡顿是在哪个环节导致的呢？如何快速定位问题，并快速排除，恢复服务呢？如何去擦亮我们的眼睛，让服务可靠性达到5个9甚至6个9，7个9呢？

面对这些问题，我们找到了大众点评的Cat，有了Cat这些问题都可以迎刃而解！接下来我们将介绍Cat的简单使用。

参考

官网

官方文档

安装环境

Linux 2.6以及之上（2.6内核才可以支持epoll），线上服务端部署请使用Linux环境，Mac以及Windows环境可以作为开发环境，美团点评内部CentOS 6.5
Java 6，7，8，服务端推荐使用jdk7的版本，客户端jdk6、7、8都支持
Maven 3及以上
MySQL 5.6，5.7，更高版本MySQL都不建议使用，不清楚兼容性
J2EE容器建议使用tomcat，建议使用推荐版本7..或8.0.*
Hadoop环境可选，一般建议规模较小的公司直接使用磁盘模式，可以申请CAT服务端，500GB磁盘或者更大磁盘，这个磁盘挂载在/data/目录上

CAT组件

CAT主要由以下组件组成：

cat-home: 服务端组件，负责收集监控信息，分析处理生成报告、执行告警
cat-client: 客户端组件，负责与服务端进行连接通信，
cat-core: 核心处理组件，负责具体的与客户端通信服务，解析数据、输出报告
cat-consumer : 消费处理组件，负责实际的监控数据分析，处理工作
cat-hadoop : HDFS存储组件

安装教程

步骤概览

初始化Mysql数据库，一套CAT集群需要部署一个数据库，数据库脚本script/CatApplication.sql
准备若干台CAT服务器用于搭建集群，假设目前有IP为10.1.1.1，10.1.1.2，10.1.1.3的三台服务器，以下部署方式会以这些IP为例
初始化/data/目录，配置几个配置文件/data/appdatas/cat/*.xml 几个配置文件，具体下面有详细说明
打包并重命名为cat.war，放入tomcat容器webapps根目录下，并启动tomcat
修改服务器配置、及路由配置，重启tomcat

步骤1：部署tomcat

调整启动参数，修改catalina.sh文件，建议在tomcat的bin下新建setenv.sh然后添加环境变量【服务端】

需要每台CAT集群10.1.1.1，10.1.1.2，10.1.1.3都进行部署
建议使用Cms Gc策略
建议cat的使用堆大小至少10G以上，开发环境启动2G堆启动即可
不希望使用软连接的同学，可以定义CAT_HOME为自定义目录。

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export CAT_HOME=/data/appdatas/cat/
CATALINA_OPTS="$CATALINA_OPTS -server -DCAT_HOME=$CAT_HOME -Djava.awt.headless=true -Xms25G -Xmx25G -XX:PermSize=256m -XX:MaxPermSize=256m -XX:NewSize=10144m -XX:MaxNewSize=10144m -XX:SurvivorRatio=10 -XX:+UseParNewGC -XX:ParallelGCThreads=4 -XX:MaxTenuringThreshold=13 -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+DisableExplicitGC -XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly -XX:+ScavengeBeforeFullGC -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection -XX:+CMSParallelRemarkEnabled -XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=9 -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=60 -XX:+CMSClassUnloadingEnabled -XX:SoftRefLRUPolicyMSPerMB=0 -XX:-ReduceInitialCardMarks -XX:+CMSPermGenSweepingEnabled -XX:CMSInitiatingPermOccupancyFraction=70 -XX:+ExplicitGCInvokesConcurrent -Djava.nio.channels.spi.SelectorProvider=sun.nio.ch.EPollSelectorProvider -Djava.util.logging.manager=org.apache.juli.ClassLoaderLogManager -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCTimeStamps -XX:+PrintGCApplicationConcurrentTime -XX:+PrintHeapAtGC -Xloggc:/data/applogs/heap_trace.txt -XX:-HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=/data/applogs/HeapDumpOnOutOfMemoryError -Djava.util.Arrays.useLegacyMergeSort=true"

修改中文乱码 tomcat conf 目录下 server.xml

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<Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1"
           URIEncoding="utf-8"    connectionTimeout="20000"
               redirectPort="8443" />  <!-- 增加  URIEncoding="utf-8"  -->

步骤2：程序对于/data/目录具体读写权限（重要）

要求/data/目录能进行读写操作，如果/data/目录不能写，建议使用linux的软链接链接到一个固定可写的目录。所有的客户端集成程序的机器以及CAT服务端机器都需要进行这个权限初始化。（可以通过公司运维工具统一处理）
此目录会存一些CAT必要的配置文件以及运行时候的数据存储目录。
CAT支持CAT_HOME环境变量，可以通过JVM参数修改默认的路径。
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mkdir /data
chmod -R 777 /data/

步骤3：创建客户端配置文件

$CAT_HOME/client.xml这里为/data/appdatas/cat/client.xml

说明
1. 此配置文件的作用是所有的客户端都需要一个地址指向CAT的服务端
2. 此文件可以通过运维统一进行部署和维护，比如使用puppet等运维工具
3. 不同环境这份文件不一样，比如区分prod环境以及test环境，在美团点评内部一共是2套环境的CAT，一份是生产环境，一份是测试环境
4. 注意：当路由错误，且该文件夹下存在client_cache.xml，请删除client_cache.xml，再重启服务

集群配置

以10.1.1.1，10.1.1.2，10.1.1.3三台CAT服务器为例：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<config mode="client">
    <servers>
        <server ip="10.1.1.1" port="2280" http-port="8080"/>
        <server ip="10.1.1.2" port="2280" http-port="8080"/>
        <server ip="10.1.1.3" port="2280" http-port="8080"/>
    </servers>
</config>

2280是默认的CAT服务端接受数据的端口，不允许修改，http-port是Tomcat启动的端口，默认是8080，建议使用默认端口

步骤4：安装CAT的数据库

数据库的脚本文件 script/CatApplication.sql
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mysql -uroot -Dcat < CatApplication.sql
MySQL的一个系统参数：max_allowed_packet，其默认值为1048576(1M)，修改为1000M，修改完需要重启mysql
说明：
1. 注意1：一套独立的CAT集群只需要一个数据库（之前碰到过个别同学在每台cat的服务端节点都安装了一个数据库）
2. 注意2：数据库编码使用utf8mb4，否则可能造成中文乱码等问题

步骤5：配置数据源

$CAT_HOME/datasources.xml,这里是/data/appdatas/cat/datasources.xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>

<data-sources>
	<data-source id="cat">
		<maximum-pool-size>3</maximum-pool-size>
		<connection-timeout>1s</connection-timeout>
		<idle-timeout>10m</idle-timeout>
		<statement-cache-size>1000</statement-cache-size>
		<properties>
			<driver>com.mysql.jdbc.Driver</driver>
			<url><![CDATA[jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/cat]]></url>  <!-- 请替换为真实数据库URL及Port  -->
			<user>root</user>  <!-- 请替换为真实数据库用户名  -->
			<password>root</password>  <!-- 请替换为真实数据库密码  -->
			<connectionProperties><![CDATA[useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8&autoReconnect=true&socketTimeout=120000]]></connectionProperties>
		</properties>
	</data-source>
</data-sources>

说明
1. 此xml仅仅为模板，请根据自己实际的情况替换jdbc.url,jdbc.user,jdbc.password的实际值。
2. 集群模式每台CAT集群10.1.1.1，10.1.1.2，10.1.1.3都需要部署此文件

步骤6： war打包

源码构建

在cat的源码目录，执行mvn clean install -DskipTests
如果发现cat的war打包不通过，CAT所需要依赖jar都部署在 http://unidal.org/nexus/
可以配置这个公有云的仓库地址到本地Maven配置（一般为~/.m2/settings.xml)，理论上不需要配置即可，可以参考cat的pom.xml配置：

<repositories>
  <repository>
     <id>central</id>
     <name>Maven2 Central Repository</name>
     <layout>default</layout>
     <url>http://repo1.maven.org/maven2</url>
  </repository>
  <repository>
     <id>unidal.releases</id>
     <url>http://unidal.org/nexus/content/repositories/releases/</url>
  </repository>
</repositories>

官方下载
1. 如果自行打包仍然问题，请使用下面链接进行下载：
  http://unidal.org/nexus/service/local/repositories/releases/content/com/dianping/cat/cat-home/3.0.0/cat-home-3.0.0.war
2. 官方的cat的master版本，重命名为cat.war进行部署，注意此war是用jdk8，服务端请使用jdk8版本

步骤7： war部署

将步骤6的war包部署到本机tomcat的webapps下，启动tomcat。
Cat服务需要部署在tomcat下的/cat路径下，方式请自行搜索“tomcat contextPath配置”
打开控制台的URL，http://10.1.1.1:8080/cat/s/config?op=routerConfigUpdate
默认用户名：admin 默认密码：admin。CAT本身无登录和权限校验功能，请按需定制
更新配置示例如下：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<router-config backup-server="10.1.1.1" backup-server-port="2280">
   <default-server id="10.1.1.1" weight="1.0" port="2280" enable="false"/>
   <default-server id="10.1.1.2" weight="1.0" port="2280" enable="true"/>
   <default-server id="10.1.1.3" weight="1.0" port="2280" enable="true"/>
   <network-policy id="default" title="default" block="false" server-group="default_group">
   </network-policy>
   <server-group id="default_group" title="default-group">
      <group-server id="10.1.1.2"/>
      <group-server id="10.1.1.3"/>
   </server-group>
   <domain id="cat">
      <group id="default">
         <server id="10.1.1.2" port="2280" weight="1.0"/>
         <server id="10.1.1.3" port="2280" weight="1.0"/>
      </group>
   </domain>
</router-config>

重启10.1.1.1的机器的tomcat
将cat.war部署到10.1.1.2，10.1.1.3这两台机器中，启动tomcat

说明：

注意10.1.1.1，10.1.1.2，10.1.1.3这几个IP需要替换为自己实际的IP，修改路由配置仅仅需要修改一次即可，这部分数据会存入mysql中。
enable=false表示机器不可用，10.1.1.1机器不做为消费机集群。所有客户端上报的消息都由于10.1.1.2，10.1.1.3来处理。
更多服务端机器按需添加Xml配置即可。

步骤8：服务端配置

配置链接：http://{ip:port}/cat/s/config?op=serverConfigUpdate

说明：这个只需要更新一次，配置是保存在mysql的数据库里面。

CAT节点职责
1. 控制台 - 提供给业务人员进行数据查看【默认所有的cat节点都可以作为控制台，不可配置】
2. 消费机 - 实时接收业务数据，实时处理，提供实时分析报表【默认所有的cat节点都可以作为消费机，不可配置】
3. 告警端 - 启动告警线程，进行规则匹配，发送告警（目前仅支持单点部署）【可以配置】
4. 任务机 - 做一些离线的任务，合并天、周、月等报表【可以配置】

集群配置

线上做多集群部署，假设有10.1.1.1，10.1.1.2，10.1.1.3这三台机器

建议选取一台或多台机器负责角色有控制台、告警端、任务机，例如10.1.1.1。配置域名访问CAT，该域名关联至10.1.1.1
10.1.1.2，10.1.1.3 负责消费机处理，这样能做到有效隔离，任务机、告警等问题不影响实时数据处理
remote-servers 这个一定要配置正确，端口号为8080，这里面的remote-servers为10.1.1.1:8080,10.1.1.2:8080,10.1.1.3:8080
完成以上步骤，重启下当前CAT节点

配置的sample如下： id=”default”是默认的配置信息，server id=”10.1.1.1” 如下的配置是表示10.1.1.1这台服务器的节点配置覆盖default的配置信息，比如下面的job-machine，alarm-machine，send-machine为true。

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<server-config>
   <server id="default">
      <properties>
         <property name="local-mode" value="false"/>
         <property name="job-machine" value="false"/>
         <property name="send-machine" value="false"/>
         <property name="alarm-machine" value="false"/>
         <property name="hdfs-enabled" value="false"/>
         <property name="remote-servers" value="10.1.1.1:8080,10.1.1.2:8080,10.1.1.3:8080"/>
      </properties>
      <storage  local-base-dir="/data/appdatas/cat/bucket/" max-hdfs-storage-time="15" local-report-storage-time="7" local-logivew-storage-time="7">
        <hdfs id="logview" max-size="128M" server-uri="hdfs://10.1.77.86/" base-dir="user/cat/logview"/>
        <hdfs id="dump" max-size="128M" server-uri="hdfs://10.1.77.86/" base-dir="user/cat/dump"/>
        <hdfs id="remote" max-size="128M" server-uri="hdfs://10.1.77.86/" base-dir="user/cat/remote"/>
      </storage>
      <consumer>
         <long-config default-url-threshold="1000" default-sql-threshold="100" default-service-threshold="50">
            <domain name="cat" url-threshold="500" sql-threshold="500"/>
            <domain name="OpenPlatformWeb" url-threshold="100" sql-threshold="500"/>
         </long-config>
      </consumer>
   </server>
   <server id="10.1.1.1">
      <properties>
         <property name="job-machine" value="true"/>
         <property name="alarm-machine" value="true"/>
     <property name="send-machine" value="true"/>
      </properties>
   </server>
</server-config>

配置说明：

请注意：当一个机器角色更改后，请重启该机器！

server模型：代表一台机器的配置。如果id为default，代表默认配置；如果id为ip，代表该台服务器的配置

  * property local-mode : 定义服务是否为本地模式（开发模式），在生产环境时，设置为false,启动远程监听模式。默认为 false;
  * property hdfs-machine : 定义是否启用HDFS存储方式，默认为 false；
  * property job-machine : 定义当前服务是否为报告工作机（开启生成汇总报告和统计报告的任务，只需要一台服务机开启此功能），默认为 false；
  * property alarm-machine : 定义当前服务是否为报警机（开启各类报警监听，只需要一台服务机开启此功能），默认为 false；
  * property send-machine : 定义当前服务告警是否发送（当时为了解决测试环境开启告警线程，但是最后告警不通知，此配置后续会逐步去除，建议alarm-machine开启为true的时候，这个同步为true）
  
storage模型: 定义数据存储配置信息

  * property local-report-storage-time : 定义本地报告存放时长，单位为（天）
  * property local-logivew-storage-time : 定义本地日志存放时长，单位为（天）
  * property local-base-dir : 定义本地数据存储目录，此目录为上传到HDFS时所查找的源文件路径
  * property hdfs : 定义HDFS配置信息，便于直接登录系统
  * property server-uri : 定义HDFS服务地址，支持配置Nameservice
  * property console : 定义服务控制台信息
  * property remote-servers : 定义HTTP服务列表，（远程监听端同步更新服务端信息即取此值）
  * ldap : 定义LDAP配置信息（这个可以忽略）
  * ldapUrl : 定义LDAP服务地址（这个可以忽略）

步骤9：重启不影响数据可用性

1	单机模式部署可略过此步骤，线上环境使用建议配置。

请在tomcat重启之前调用当前tomcat的存储数据的链接 http://${ip}:8080/cat/r/home?op=checkpoint，重启之后数据会恢复。【注意重启时间在每小时的整点10-55分钟之间】
线上部署时候，建议把此链接调用存放于tomcat的stop脚本中，这样不需要每次手工调用

步骤10：本地开发环境运行CAT

请参照上述步骤，进行如下配置：

配置/data/appdatas/cat/client.xml文件
配置/data/appdatas/cat/datasources.xml文件
服务器配置 http://{ip:port}/cat/s/config?op=serverConfigUpdate （注意本地节点的角色，job-machine&alarm-machine都可以配置为true，以便于debug）

根据ide的类型，在cat目录中执行 mvn eclipse:eclipse 或者 mvn idea:idea，此步骤会生成一些代码文件，直接导入到工程会发现找不到类
如果ide是eclipse，将源码以普通项目到入eclipse中，注意不要以maven项目导入工程
启动方式：

Intellij IDEA 推荐使用tomcat插件启动cat-home模块，application context设置为/cat。
Tomcat启动：打成war包，将war包部署在Tomcat后，启动Tomcat
test case启动：运行com.dianping.cat.TestServer 这个类，即可启动cat服务器；注意：执行的是startWebApp()这个test case

参考

安装环境

CAT组件

安装教程

步骤概览

步骤1： 部署tomcat

步骤2： 程序对于/data/目录具体读写权限（重要）

步骤3： 创建客户端配置文件

步骤4： 安装CAT的数据库

步骤5： 配置数据源