利用 OpenTelemetry 集成 JMX 監(jiān)控

JMX 是什么？

JMX 是 “Java Management Extensions” 的縮寫，中文通常稱為 “Java 管理擴(kuò)展”。它是 Java 平臺提供的一套標(biāo)準(zhǔn)框架，用于對 Java 應(yīng)用程序、設(shè)備、系統(tǒng)資源進(jìn)行監(jiān)控和管理。

JMX 的核心作用包括：

監(jiān)控 Java 程序運(yùn)行狀態(tài)（如內(nèi)存使用、線程數(shù)、類加載情況等）；
動態(tài)修改配置參數(shù)（無需重啟應(yīng)用）；
遠(yuǎn)程管理 Java 應(yīng)用（通過 JConsole、VisualVM 等工具）；
集成到監(jiān)控系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)對 JVM 的集中監(jiān)控。

很多 Java 應(yīng)用（如 Kafka、Hadoop、Tomcat 等）都通過 JMX 暴露運(yùn)行時指標(biāo)，方便運(yùn)維人員進(jìn)行監(jiān)控和故障排查。在監(jiān)控領(lǐng)域，你就可以簡單的理解 JMX 是一種 Java 應(yīng)用暴露指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)方式。

很多新的開源項(xiàng)目直接暴露 Prometheus 協(xié)議的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，確實(shí)更方便，但很多老的 Java 應(yīng)用仍然通過 JMX 暴露指標(biāo)數(shù)據(jù)，所以掌握 JMX 監(jiān)控方式，等于掌握了一批 Java 應(yīng)用的監(jiān)控方式。

OpenTelemetry 的標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)被業(yè)界普遍使用，JMX 也可以和 OpenTelemetry 集成。用于 JMX 的 OpenTelemetry 集成利用 YAML 中指定的配置文件來描述應(yīng)用程序的指標(biāo)應(yīng)如何轉(zhuǎn)換為 OpenTelemetry 指標(biāo)。這些規(guī)則會提供給與 JMX API 交互的 JMX 指標(biāo)抓取工具。許多現(xiàn)有的 Java 應(yīng)用程序可配置為通過 JMX 發(fā)出指標(biāo)。以下應(yīng)用程序具有社區(qū)支持的預(yù)定義規(guī)則文件：

Activemq
Cassandra
Hbase
Hadoop
Jetty
Jvm
Kafka
Solr
Tomcat
Wildfly

這意味著，在使用 JMX 抓取工具時，可以將目標(biāo)應(yīng)用程序識別為上述選項(xiàng)之一，無需任何額外配置即可自動抓取指標(biāo)。

使用 OpenTelemetry 的 JMX 集成從應(yīng)用程序中提取數(shù)據(jù)有多種方法：

運(yùn)行 JMX 指標(biāo)收集器 JAR 并將其指向您的應(yīng)用程序
將 OpenTelemetry Java 代理與應(yīng)用程序一起運(yùn)行
運(yùn)行 OpenTelemetry Collector 并配置 JMX 接收器以通過 JMX 獲取指標(biāo)

JMX 指標(biāo)收集器是一種簡單便捷的方法，可用于測試從 Java 應(yīng)用程序?qū)С鲋笜?biāo)，且所需的額外依賴最少。OpenTelemetry Java 代理是一種更成熟且經(jīng)過驗(yàn)證的機(jī)制，但由于它引入了額外的 instrumentation，可能也會帶來一些開銷。如果在你的環(huán)境中運(yùn)行單獨(dú)的進(jìn)程或工作負(fù)載是可接受的，那么 OpenTelemetry 收集器是一個可靠的替代方案。本文將探討這三種選擇。

配置

在深入了解 OpenTelemetry 集成之前，有必要確保將要測試的應(yīng)用程序正確暴露 JMX 端點(diǎn)。以下命令在 Docker 容器中啟動 Tomcat 服務(wù)器，以減少本地系統(tǒng)所需的依賴項(xiàng)數(shù)量。它使用 JAVA_OPTS 環(huán)境變量啟用 JMX，并使其在 9999 端口上可用。

$ docker run -it --rm -p 9999:9999 -p 8888:8080 -e JAVA_OPTS="-Dcom.sun.management.jmxremote -Dcom.sun.management.jmxremote.local.only=false -Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false -Dcom.sun.management.jmxremote.port=9999 -Dcom.sun.management.jmxremote.rmi.port=9999 -Djava.rmi.server.hostname=0.0.0.0 -Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false" tomcat:9.0

有許多工具可以驗(yàn)證 JMX 端口是否可訪問以及是否在生成指標(biāo)。以下使用 JConsole 并連接到已打開的端口：

$ jconsole localhost:9999

這將彈出一個應(yīng)用程序，它可能會提示您連接不安全。在本地開發(fā)時，此警告可以安全地忽略。

這些數(shù)據(jù)可通過遠(yuǎn)程 JMX 端口訪問，我們已準(zhǔn)備好與 OpenTelemetry 集成。

直接使用 JMX scraper

如前所述，JMX 抓取工具是最簡便的入門方式。以下命令將：

從 Maven 下載 JMX 抓取工具的最新發(fā)布版本
運(yùn)行 JMX 抓取工具，將其配置為從 Tomcat 收集遙測數(shù)據(jù)，并通過 JMX 收集指標(biāo)，然后將這些指標(biāo)輸出到本地控制臺。

$ wget https://repo1.maven.org/maven2/io/opentelemetry/contrib/opentelemetry-jmx-scraper/1.49.0-alpha/opentelemetry-jmx-scraper-1.49.0-alpha.jar

$ OTEL_METRICS_EXPORTER=console java -jar opentelemetry-jmx-scraper-1.49.0-alpha.jar -config - <<EOF
otel.jmx.service.url=service:jmx:rmi:///jndi/rmi://localhost:9999/jmxrmi
otel.jmx.target.system=tomcat
EOF

該命令的輸出讓我們知道連接已建立，并且一些度量工具已創(chuàng)建：

WARNING: A terminally deprecated method in sun.misc.Unsafe has been called
WARNING: sun.misc.Unsafe::objectFieldOffset has been called by io.opentelemetry.internal.shaded.jctools.util.UnsafeAccess (file:/Users/alex/Downloads/opentelemetry-jmx-scraper-1.49.0-alpha.jar)
WARNING: Please consider reporting this to the maintainers of class io.opentelemetry.internal.shaded.jctools.util.UnsafeAccess
WARNING: sun.misc.Unsafe::objectFieldOffset will be removed in a future release
2025-08-27 10:28:48 INFO metrics export interval (seconds) =  60
2025-08-27 10:28:48 WARNING SASL unsupported in current environment: class io.opentelemetry.contrib.jmxscraper.JmxConnectorBuilder cannot access class com.sun.security.sasl.Provider (in module java.security.sasl) because module java.security.sasl does not export com.sun.security.sasl to unnamed module @24313fcc
2025-08-27 10:28:48 INFO Connecting to service:jmx:rmi:///jndi/rmi://localhost:9999/jmxrmi
2025-08-27 10:28:48 INFO tomcat: found 3 metric rules
2025-08-27 10:28:48 INFO JMX scraping started
2025-08-27 10:28:49 INFO Created Counter for tomcat.error.count
2025-08-27 10:28:49 INFO Created Counter for tomcat.request.count
2025-08-27 10:28:49 INFO Created Gauge for tomcat.request.duration.max
2025-08-27 10:28:49 INFO Created Counter for tomcat.request.duration.sum
2025-08-27 10:28:49 INFO Created Counter for tomcat.network.io
2025-08-27 10:28:49 INFO Created Counter for tomcat.network.io
2025-08-27 10:28:49 INFO Created UpDownCounter for tomcat.thread.count
2025-08-27 10:28:49 INFO Created UpDownCounter for tomcat.thread.limit
2025-08-27 10:28:49 INFO Created UpDownCounter for tomcat.thread.busy.count

使用JMX抓取工具是個不錯的入門方法，但它確實(shí)需要一個額外的 JAR 包，如果我們已經(jīng)在使用 Java 代理，可能就不希望這樣了。

使用 OpenTelemetry Java 代理

除了提供 JMX 集成外，Java 代理還提供了自動檢測應(yīng)用程序的功能。出于這個原因，它比 JMX 抓取工具更常用。以下命令：

下載最新發(fā)布版本的 OpenTelemetry Java agent jar
通過將本地目錄掛載到容器中，將 jar 包歸檔文件添加到 Docker 環(huán)境中
使用一些額外的環(huán)境變量運(yùn)行與之前相同的 Tomcat 應(yīng)用程序，以加載 agent jar 包

$ wget https://github.com/open-telemetry/opentelemetry-java-instrumentation/releases/download/v2.19.0/opentelemetry-javaagent.jar

$ docker run -it -v `pwd`:/tmp --rm \
  -e OTEL_LOGS_EXPORTER=console \
  -e OTEL_TRACES_EXPORTER=console \
  -e OTEL_METRICS_EXPORTER=console \
  -e CATALINA_OPTS="$CATALINA_OPTS -javaagent:/tmp/opentelemetry-javaagent.jar" \
  -e JAVA_OPTS="-Dcom.sun.management.jmxremote         -Dcom.sun.management.jmxremote.local.only=false -Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false -Dcom.sun.management.jmxremote.port=9999 -Dcom.sun.management.jmxremote.rmi.port=9999 -Djava.rmi.server.hostname=0.0.0.0 -Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false -Dotel.jmx.target.system=tomcat" \     
  tomcat:9.0

該命令的輸出將與運(yùn)行 JMX scraper 的輸出非常相似：

04-Sep-2025 21:43:40.251 INFO [main] org.apache.catalina.startup.Catalina.start Server startup in [48] milliseconds
[otel.javaagent 2025-09-04 21:43:40:787 +0000] [jmx_bean_finder] INFO io.opentelemetry.javaagent.shaded.instrumentation.jmx.engine.MetricRegistrar - Created Counter for tomcat.error.count
[otel.javaagent 2025-09-04 21:43:40:787 +0000] [jmx_bean_finder] INFO io.opentelemetry.javaagent.shaded.instrumentation.jmx.engine.MetricRegistrar - Created Counter for tomcat.request.count
[otel.javaagent 2025-09-04 21:43:40:789 +0000] [jmx_bean_finder] INFO io.opentelemetry.javaagent.shaded.instrumentation.jmx.engine.MetricRegistrar - Created Gauge for tomcat.request.duration.max
[otel.javaagent 2025-09-04 21:43:40:789 +0000] [jmx_bean_finder] INFO io.opentelemetry.javaagent.shaded.instrumentation.jmx.engine.MetricRegistrar - Created Counter for tomcat.request.duration.sum
[otel.javaagent 2025-09-04 21:43:40:789 +0000] [jmx_bean_finder] INFO io.opentelemetry.javaagent.shaded.instrumentation.jmx.engine.MetricRegistrar - Created Counter for tomcat.network.io
[otel.javaagent 2025-09-04 21:43:40:789 +0000] [jmx_bean_finder] INFO io.opentelemetry.javaagent.shaded.instrumentation.jmx.engine.MetricRegistrar - Created Counter for tomcat.network.io
[otel.javaagent 2025-09-04 21:43:40:790 +0000] [jmx_bean_finder] INFO io.opentelemetry.javaagent.shaded.instrumentation.jmx.engine.MetricRegistrar - Created UpDownCounter for tomcat.thread.count
[otel.javaagent 2025-09-04 21:43:40:790 +0000] [jmx_bean_finder] INFO io.opentelemetry.javaagent.shaded.instrumentation.jmx.engine.MetricRegistrar - Created UpDownCounter for tomcat.thread.limit
[otel.javaagent 2025-09-04 21:43:40:791 +0000] [jmx_bean_finder] INFO io.opentelemetry.javaagent.shaded.instrumentation.jmx.engine.MetricRegistrar - Created UpDownCounter for tomcat.thread.busy.count

如果我們的部署已經(jīng)在使用 OpenTelemetry Java 代理，現(xiàn)在我們就有了一種無需引入額外工具即可收集 JMX 指標(biāo)的方法。但如果我們更傾向于使用外部工具，那該怎么辦呢？別擔(dān)心，OpenTelemetry 這把“瑞士軍刀”已經(jīng)為你準(zhǔn)備好了！

使用 OpenTelemetry Collector 和 JMX receiver

我們將要探討的最后一種將JMX指標(biāo)轉(zhuǎn)換為 OpenTelemetry 的方法是使用 OpenTelemetry Collector。Collector 提供了許多集成功能，通常作為遙測管道的一部分部署在基礎(chǔ)設(shè)施內(nèi)部。Collector 由許多組件構(gòu)成，其中之一是 JMX receiver，它在底層使用 JMX scraper 與 Java 應(yīng)用程序進(jìn)行交互。

在本示例中，我們將繼續(xù)使用之前一直在用的 tomcat 應(yīng)用程序，并使用由社區(qū)發(fā)布和維護(hù)的 OpenTelemetry Collector Contrib 發(fā)行版。運(yùn)行帶有調(diào)試導(dǎo)出器的 Collector 需要以下配置文件，該調(diào)試導(dǎo)出器會將指標(biāo)輸出到控制臺。由于 Collector 便于配置多個導(dǎo)出器，我們還添加了一個 OpenTelemetry 協(xié)議（OTLP）導(dǎo)出器，用于將數(shù)據(jù)發(fā)送到 Honeycomb（譯者注：一個可觀測性云廠商）：

receivers:
  jmx/tomcat:
    jar_path: /tmp/opentelemetry-jmx-scraper-1.48.0-alpha.jar
    endpoint: localhost:9999
    target_system: tomcat
    collection_interval: 10s


exporters:
  otlphttp:
    endpoint: https://api.honeycomb.io:443
    headers:
      x-honeycomb-team: ${env:HONEYCOMB_API_KEY}
      x-honeycomb-dataset: jmx-test
   
  debug:
    verbosity: detailed


service:
  telemetry:
    logs:
      level: debug
  pipelines:
    metrics:
      receivers: [jmx/tomcat]
      exporters: [debug, otlphttp]

請注意，要使此配置生效，我們需要指定 JMX 抓取器 JAR 的位置，因?yàn)榻邮掌鞅旧聿⒉话?JAR。有了這份配置，以下命令將下載最新發(fā)布的 Collector Contrib 發(fā)行版并運(yùn)行它：

$ wget https://github.com/open-telemetry/opentelemetry-collector-releases/releases/download/v0.133.0/otelcol-contrib_0.133.0_darwin_arm64.tar.gz -O - | tar -xz
??$ ./otelcol-contrib --config configuration.yaml

收集器的輸出將包含來自JMX抓取器的詳細(xì)信息以及來自調(diào)試導(dǎo)出器的日志，以驗(yàn)證數(shù)據(jù)是否按照配置進(jìn)行導(dǎo)出。

使用 Collector 使我們能夠收集指標(biāo)，而無需修改應(yīng)用程序或應(yīng)用程序運(yùn)行的環(huán)境，只要該應(yīng)用程序遠(yuǎn)程暴露 JMX 端口即可。 Collector 還增加了一些靈活性，可以根據(jù)需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換或豐富。

自定義應(yīng)用的監(jiān)控采集

OpenTelemetry 社區(qū)支持的應(yīng)用程序列表不足以處理所有現(xiàn)有的Java應(yīng)用程序。幸運(yùn)的是，可以定義自定義規(guī)則配置文件來支持自定義應(yīng)用程序。該項(xiàng)目的官方文檔更詳細(xì)地描述了編寫自定義配置的語法。在下面的示例中，我們創(chuàng)建的規(guī)則為Resin服務(wù)器暴露的指標(biāo)提供了映射。此配置將resin命名空間中ThreadPool托管Bean（MBean）的JMX屬性ThreadActiveCount映射到OpenTelemetry中名為resin.threadpool.active.count的 gauge（量規(guī)）：

rules:
 - bean: resin:type=ThreadPool
   type: gauge
   unit: "{thread}"
   mapping:
     ThreadActiveCount:
       metric: resin.threadpool.active.count
       desc: "Current number of active threads in the pool"

將OpenTelemetry與JMX集成的每種方法都支持自定義配置文件。JMX抓取器通過otel.jmx.config屬性來支持這一點(diǎn)。收集器中的JMX接收器可以使用jmx_configs而非target_system進(jìn)行配置。允許收集器使用此自定義文件的配置如下：

receivers:
  jmx/resin:
    jar_path: /Users/alex/Downloads/opentelemetry-jmx-scraper-1.48.0-alpha.jar
    endpoint: localhost:9999
    jmx_configs: /tmp/resin.rules.yaml
    collection_interval: 10s

總結(jié)

有了這些，我們現(xiàn)在就具備了將生成JMX遙測數(shù)據(jù)的應(yīng)用程序集成到任何支持 OpenTelemetry 的遙測管道中的工具。可以靈活選擇使用JMX抓取器、Java代理或收集器，這確保我們能夠選用適合自身環(huán)境的工具，同時對現(xiàn)有工作流程的影響降至最低。

posted @ 2025-10-14 15:50 IT運(yùn)維監(jiān)控閱讀(195) 評論(0) 收藏舉報

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運(yùn)維監(jiān)控、運(yùn)維自動化、Prometheus、Nightingale、Categraf