什么是性能分析?

性能分析是分析應(yīng)用程序性能以改善代碼段性能的行為?？梢暬渲梦募⒖焖僮R別性能問題的最流行方法之一是生成 “火焰圖”。例如下圖

y軸是堆棧深度，x軸跨越樣本總體。每個矩形都是一個函數(shù)，其中的寬度表示它在配置文件中出現(xiàn)的頻率。從左到右的順序并不重要(堆棧按字母順序排序)。

在Kubernetes上如何分析應(yīng)用性能?

應(yīng)用性能分析是一項艱巨的任務(wù)。大多數(shù)探查器有兩個主要問題：

• 需要修改應(yīng)用程序。通常，可以通過將標(biāo)志添加到執(zhí)行命令或?qū)⒁恍┬阅芊治鰩鞂?dǎo)入代碼中來實現(xiàn)。
• 由于在性能分析過程中會嚴重影響性能，因此通常避免在產(chǎn)品中進行性能分析。

在Kubernetes集群中運行的應(yīng)用程序上執(zhí)行分析時，甚至更加困難。需要部署一個包含配置文件修改的新容器映像，而不是當(dāng)前正在運行的容器。此外，當(dāng)應(yīng)用程序重新啟動時，某些性能問題可能會消失，這使調(diào)試變得困難。

在Kubernetes應(yīng)用性能分析解決方案?

Kubernetes 中可以使用 Kubectl Flame 分析 Pod 應(yīng)用性能。Kubectl Flame 是一個kubectl插件，可以使在Kubernetes中運行的分析應(yīng)用程序獲得流暢的體驗，而無需進行任何應(yīng)用程序修改或停機。另外，kubectl flame的目標(biāo)是通過最大程度地降低性能損失來實現(xiàn)生產(chǎn)友好。

源碼地址：https://github.com/VerizonMedia/kubectl-flame

運行原理

kubectl flame 在與目標(biāo)容器相同的節(jié)點上啟動 Kubernetes Job。在后臺kubectl-flame使用async-profiler來為Java應(yīng)用程序生成火焰圖。通過共享/tmp文件夾與目標(biāo)JVM進行交互。Golang支持基于ebpf分析。Python支持基于py-spy。

使用要求

• 支持的語言：Go，Java(任何基于JVM的語言)和 Python
• 使用Docker作為容器運行時的Kubernetes集群(已在GKE，EKS和AKS上測試)

安裝

$ kubectl krew install flame 

使用

分析 Kubernetes Pod

分析 Java 應(yīng)用 mypod 1分鐘，并在將火焰圖保存到 /tmp/flamegraph.svg

$ kubectl flame mypod -t 1m --lang java -f /tmp/flamegraph.svg 

分析基于 alpine 操作系統(tǒng)的容器

在基于 alpine 的容器中分析 Java 應(yīng)用程序需要使用 --alpine 標(biāo)志

$ kubectl flame mypod -t 1m -f /tmp/flamegraph.svg --lang Java --alpine 

注意：僅 Java 應(yīng)用程序需要此 --alpine 標(biāo)志，而 Go 分析則不需要該標(biāo)志。

分析 sidecar 容器

包含多個容器的 Pod 需要將目標(biāo)容器指定為參數(shù)

$ kubectl flame mypod -t 1m --lang go -f /tmp/flamegraph.svg mycontainer 

分析 Golang 多進程容器

在包含多個進程的Pod中對Go應(yīng)用程序進行性能分析需要通過 --pgrep 標(biāo)志指定目標(biāo)進程名稱：

$ kubectl flame mypod -t 1m --lang go -f /tmp/flamegraph.svg --pgrep go-app 

Java分析假定進程名稱為java。--pgrep 如果您的進程名稱不同，請使用標(biāo)志。

參考鏈接

https://github.com/VerizonMedia/kubectl-flame

https://blog.csdn.net/weixin_26746861/article/details/108935182