gRPC 中使用 Channelz

小咪咪 2022-10-22 02:59 227阅读 0赞

# gRPC 中使用 Channelz #

gRPC 提供了 Channelz 用于对外提供服务的数据，用于调试、监控等；根据服务的角色不同，可以提供的数据有：

*  服务端: Servers, Server, ServerSockets, Socket
 *  客户端: TopChannels, Channel, Subchannel

## Channelz 服务定义 ##

参考 Channelz 的设计 [gRPC Channelz][] 以及服务定义 [channelz.proto][]，提供了以下方法：

service Channelz {
    // 返回所有的根 Channel(即应用直接创建的 Channel)
      rpc GetTopChannels(GetTopChannelsRequest) returns (GetTopChannelsResponse);
      // 根据 Channel ID 返回单个的 Channel 详情，包括 Subchannel，如果没有则返回 NOT_FOUND
      rpc GetChannel(GetChannelRequest) returns (GetChannelResponse);
      // 根据 Subchannel ID 返回 Subchannel 详情
      rpc GetSubchannel(GetSubchannelRequest) returns (GetSubchannelResponse);
      // 返回所有存在的 Server
      rpc GetServers(GetServersRequest) returns (GetServersResponse);
      // 根据 Server ID 返回 Server 详情
      rpc GetServer(GetServerRequest) returns (GetServerResponse);
      // 根据 Server ID 返回 Server 所有的 Socket
      rpc GetServerSockets(GetServerSocketsRequest) returns (GetServerSocketsResponse);
      // 根据 Socket ID 返回 Socket 详情
      rpc GetSocket(GetSocketRequest) returns (GetSocketResponse);
    }

## 使用 ##

相关项目参考 [github.com/helloworlde/grpc-java-sample][github.com_helloworlde_grpc-java-sample]

### 添加依赖 ###

*  build.gradle.kts

Channelz 服务在 grpc-services 包中，需要添加该依赖

dependencies { 
        implementation("io.grpc:grpc-netty:${ grpcVersion}")
        implementation("io.grpc:grpc-protobuf:${ grpcVersion}")
        implementation("io.grpc:grpc-stub:${ grpcVersion}")
        implementation("io.grpc:grpc-services:${ grpcVersion}")
    }

### Server 端 ###

Server 端添加 Channelz 服务非常简单，只需要将 Channelz 的服务添加到 Server 中即可

*  Server

可以通过 `ChannelzService.newInstance(100)` 直接构建 Channelz 服务实例，参数是获取数据时分页的大小

@Slf4j
    public class ChannelzServer {
    
        @SneakyThrows
        public static void main(String[] args) {
    
            // 构建 Server
            Server server = NettyServerBuilder.forAddress(new InetSocketAddress(9090))
                                              // 添加服务
                                              .addService(new HelloServiceImpl())
                                              // 添加 Channelz 服务
    +                                         .addService(ChannelzService.newInstance(100))
                                              // 添加反射服务，用于 grpcurl 等工具调试
    +                                         .addService(ProtoReflectionService.newInstance())
                                              .build();
    
            // 启动 Server
            server.start();
            log.info("服务端启动成功");
    
            Runtime.getRuntime().addShutdownHook(new Thread(() -> {
                try {
                    server.awaitTermination(10, TimeUnit.SECONDS);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }));
    
            // 保持运行
            server.awaitTermination();
        }
    }

### Client 端 ###

Client 端不能直接开启，需要单独启动一个 Server，用于提供数据，与 Server 端一样，不过只提供 Channelz 的服务

@Slf4j
    public class ChannelzClient {
    
        @SneakyThrows
        public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    
            // 构建并启动 Channelz 服务
    +       Server server = NettyServerBuilder.forPort(9091)
    +                                         // 添加 Channelz 服务
    +                                         .addService(ChannelzService.newInstance(100))
    +                                         // 添加反射服务，用于 grpcurl 等工具调试
    +                                         .addService(ProtoReflectionService.newInstance())
    +                                         .build()
    +                                         .start();
    
            // 构建 Channel
            ManagedChannel channel = ManagedChannelBuilder.forAddress("127.0.0.1", 9090)
                                                          .usePlaintext()
                                                          .build();
    
            // 使用 Channel 构建 BlockingStub
            HelloServiceGrpc.HelloServiceBlockingStub blockingStub = HelloServiceGrpc.newBlockingStub(channel);
    
            // 发送多个请求，用于观察数据变化
            for (int i = 0; i < 10000; i++) {
                // 构建消息
                HelloMessage message = HelloMessage.newBuilder()
                                                   .setMessage("Channelz " + i)
                                                   .build();
    
                // 发送消息，并返回响应
                HelloResponse helloResponse = blockingStub.sayHello(message);
                log.info(helloResponse.getMessage());
                Thread.sleep(1000);
            }
    
            // 等待终止
    +       server.awaitTermination();
        }
    }

## 测试 ##

分别启动 Server 端和 Client 端，发送请求；使用其他工具观察

### grpc-zpages ###

gRPC 官方提供了 [grpc-zpages][] 工具，可用通过 Web 查看指定服务的信息，不过该工具已经很久没有维护，使用较为复杂，具体可以参考 [A short introduction to Channelz][]

### channelzcli ###

是一个 CLI 工具，可以通过命令行实现获取 Channelz 的信息，对 Channelz 的数据做了一定的处理，较为友好，具体使用参考 [channelzcli][]

#### 安装 ####

go get -u github.com/kazegusuri/channelzcli

#### 使用 ####

*  获取 Channel 信息

channelzcli list channel -k --addr localhost:9091
    
    ID	Name                                                                            	State	Channel	SubChannel	Calls	Success	Fail	LastCall
    4	ManagedChannelImpl{ logId=4, target=127.0.0.1:9090}                              	READY	0      	1         	4355  	4355  	0     	716ms

*  描述 Server 信息

channelzcli describe server 2 -k --addr localhost:9090
    
    ID: 	2
    Name:	ServerImpl{ logId=2, transportServers=[NettyServer{ logId=1, address=0.0.0.0/0.0.0.0:9090}]}
    Calls:
      Started:        	14486
      Succeeded:      	14476
      Failed:         	9
      LastCallStarted:	2021-01-06 08:51:35.608 +0000 UTC

*  列出 Channel 信息

channelzcli tree channel -k --addr localhost:9091
    
    127.0.0.1:9090 (ID:4) [READY]
      [Calls] Started:4627, Succeeded:4627, Failed:0, Last:638ms
      [Subchannels]
        |-- [[[/127.0.0.1:9090]/{ }]] (ID:6) [READY]
              [Calls]: Started:4627, Succeeded:4627, Failed:0, Last:638ms
              [Socket] ID:7, Name:CallTracingTransport{ delegate=CallCredentialsApplyingTransport{ delegate=NettyClientTransport{ logId=7, remoteAddress=/127.0.0.1:9090, channel=[id: 0x83c4d921, L:/127.0.0.1:52321 - R:/127.0.0.1:9090]}}}, RemoteName:, Local:[127.0.0.1]:52321 Remote:[127.0.0.1]:9090```

### grpcurl ###

是一个 CLI 工具，可以像 CURL 一样对 gRPC 服务发起请求，但是需要服务添加[反射服务][Link 1]，详情参考 [grpcurl][]

#### 安装 ####

brew install grpcurl

#### 使用 ####

*  获取 Server 列表

grpcurl -plaintext localhost:9090 grpc.channelz.v1.Channelz/GetServers
    
    { 
      "server": [
        { 
          "ref": { 
            "server_id": "2",
            "name": "ServerImpl{logId=2, transportServers=[NettyServer{logId=1, address=0.0.0.0/0.0.0.0:9090}]}"
          },
          "data": { 
            "calls_started": "13438",
            "calls_succeeded": "13432",
            "calls_failed": "4",
            "last_call_started_timestamp": "2021-01-06T08:34:17.763Z"
          },
          "listen_socket": [
            { 
              "socket_id": "3",
              "name": "ListenSocket{logId=3, channel=[id: 0xc703c330, L:/0:0:0:0:0:0:0:0:9090]}"
            }
          ]
        }
      ],
      "end": true
    }

*  获取 Channel 列表

grpcurl -plaintext localhost:9091 grpc.channelz.v1.Channelz/GetTopChannels
    
    { 
      "channel": [
        { 
          "ref": { 
            "channel_id": "4",
            "name": "ManagedChannelImpl{logId=4, target=127.0.0.1:9090}"
          },
          "data": { 
            "state": { 
              "state": "READY"
            },
            "target": "127.0.0.1:9090",
            "calls_started": "45",
            "calls_succeeded": "45",
            "last_call_started_timestamp": "2021-01-06T07:38:45.217Z"
          },
          "subchannel_ref": [
            { 
              "subchannel_id": "6",
              "name": "InternalSubchannel{logId=6, addressGroups=[[[/127.0.0.1:9090]/{}]]}"
            }
          ]
        }
      ],
      "end": true
    }

[gRPC Channelz]: https://github.com/grpc/proposal/blob/master/A14-channelz.md
[channelz.proto]: https://github.com/grpc/grpc/blob/master/src/proto/grpc/channelz/channelz.proto
[github.com_helloworlde_grpc-java-sample]: https://github.com/helloworlde/grpc-java-sample
[grpc-zpages]: https://github.com/grpc/grpc-experiments/tree/master/gdebug
[A short introduction to Channelz]: https://grpc.io/blog/a-short-introduction-to-channelz/
[channelzcli]: https://github.com/kazegusuri/channelzcli
[Link 1]: https://github.com/grpc/proposal/blob/master/A15-promote-reflection.md
[grpcurl]: https://github.com/fullstorydev/grpcurl