SkyWalking OAP Server 模块架构图（中文标注）

SkyWalking OAP Server采用模块化架构设计，主要包含数据接收器、流处理、分析引擎、存储层和查询服务等核心模块。数据通过Agent上报后，经过接收、解析、分析处理，最终存储到Elasticsearch等外部存储中。系统采用插件化设计，支持多种协议和数据源，通过GraphQL API为UI提供查询服务。整个架构实现了从数据采集、处理到展示的完整观测链路。

csdn_tom_168

320人浏览 · 2025-09-03 00:12:58

csdn_tom_168 · 2025-09-03 00:12:58 发布

下面是一份 Apache SkyWalking OAP Server 模块架构图（中文标注版），帮助你从宏观上理解 OAP 的组件构成、数据流向和核心设计思想。

📌 说明：此架构图为 SkyWalking 9.x 版本（如 9.7.0） 的典型设计，适用于生产环境理解。

🧱 SkyWalking OAP Server 模块架构图（中文标注）

+-------------------------------------------------------------+
|                  SkyWalking OAP Server                      |
|               (Observability Analysis Platform)             |
+-------------------------------------------------------------+
|                                                             |
|  +----------------+     +----------------------+           |
|  |   Receiver     |<----|  Data from Agents    |           |
|  | (数据接收器)    |     | (gRPC/HTTP, Protobuf)|           |
|  +-------+--------+     +----------------------+           |
|          |                                                 |
|          | 原始数据 (Segments, Metrics, Logs)                |
|          v                                                 |
|  +----------------+                                        |
|  |   Stream &     |<--------------------------------------+ 
|  |   Scope        |       数据模型定义                        |
|  | (数据流与模型)  |       (Trace, Service, Instance...)     |
|  +-------+--------+                                        |
|          |                                                 |
|          | 处理后的数据流                                    |
|          v                                                 |
|  +----------------+     +----------------------+           |
|  |   Analyzer     |<----|  Core Processing     |           |
|  | (分析引擎)      |     |  (核心处理逻辑)         |           |
|  |                |     |                      |           |
|  |  - Trace       |     |  • 拼接调用链           |           |
|  |    Segmentation|     |  • 构建拓扑图           |           |
|  |  - Topology    |     |  • 聚合指标             |           |
|  |    Builder     |     |  • 生成服务关系         |           |
|  |  - Meter       |     |  • 处理Prometheus指标    |           |
|  +-------+--------+     +----------------------+           |
|          |                                                 |
|          | 聚合指标、调用链、拓扑数据                          |
|          v                                                 |
|  +----------------+                                        |
|  |   Storage      |<----+                                 |
|  | (存储插件层)     |     |                                 |
|  +-------+--------+     |                                 |
|          |              |                                 |
|          | 写入/读取       |                                 |
|          v              |                                 |
|  +----------------+     |    +----------------------------+
|  |   Storage      |-----+    |    External Storage        |
|  |   Data Source  |          |  (外部存储后端)               |
|  | (数据源适配)     |          |                            |
|  +----------------+          |  • Elasticsearch (推荐)     |
|                              |  • MySQL / TiDB             |
|                              |  • InfluxDB                 |
|                              |  • TiKV                     |
|                              +----------------------------+
|
|          +-------------------------------------------------+
|          |
|          v
|  +----------------+     +----------------------------+
|  |   Query        |<----|  GraphQL API             |
|  | (查询服务)      |     |  (供 UI 或外部系统调用)       |
|  +-------+--------+     +----------------------------+
|          |
|          | 查询结果 (JSON)
|          v
|  +----------------+
|  |   UI / Client  |
|  | (前端或外部系统)  |
|  +----------------+
|
+-------------------------------------------------------------+

🔍 模块详解（中文说明）

模块	英文名	职责说明
Receiver	数据接收器	接收 Agent 通过 gRPC/HTTP 上报的原始数据（如链路片段、指标、日志）。支持多种协议：`receiver-trace`, `receiver-metrics`, `receiver-logging` 等。
Stream & Scope	数据流与模型	定义可观测性数据的统一模型，如 `TraceSegment`, `Service`, `Instance`, `Endpoint`, `Database` 等。是所有分析的基础。
Analyzer	分析引擎	OAP 的“大脑”，负责： • 将多个 `Segment` 拼接成完整 `Trace` • 构建服务拓扑图（Topology） • 聚合指标（QPS、P99、SLA） • 处理 Meter 指标（Prometheus 风格）
Storage	存储插件层	提供插件化存储接口，屏蔽底层差异。OAP 不关心数据存在哪，只通过接口读写。
Storage Data Source	存储数据源	实际的外部存储系统，如 Elasticsearch（最常用）、MySQL、InfluxDB 等。数据持久化在此。
Query	查询服务	提供 GraphQL API，供 SkyWalking UI 发起查询请求（如“获取最近10分钟的服务响应时间”）。
UI / Client	前端或客户端	SkyWalking Web UI 或第三方系统，通过 Query 模块获取数据并展示。

🔁 核心数据流（从上报到展示）

1. Agent 上报原始数据
   ↓
2. Receiver 接收（gRPC）
   ↓
3. Stream 模块解析为 SkyWalking 内部模型
   ↓
4. Analyzer 分析处理：
   - 构建拓扑
   - 聚合指标
   - 拼接调用链
   ↓
5. Storage 插件写入 Elasticsearch / MySQL
   ↓
6. UI 发起 GraphQL 查询
   ↓
7. Query 模块从 Storage 读取数据
   ↓
8. 返回 JSON，UI 渲染 Dashboard / Trace / Logs

🧩 设计亮点（Architecture Principles）

特性	说明
插件化架构	所有模块（Receiver、Storage、Analysis）均可插拔，便于扩展
无状态 OAP	OAP Server 本身不存储状态，可水平扩展，通过共享 Storage 实现高可用
多租户支持	通过 `namespace` 隔离不同团队/项目的监控数据
高吞吐低延迟	使用 gRPC + Protobuf + 异步处理，支持大规模集群
流式处理模型	数据像流水线一样经过多个处理器，职责清晰，易于维护

📦 实际目录结构参考（OAP Server）

apache-skywalking-apm-bin/
├── oap-libs/                     # 核心依赖
├── oap-server/
│   ├── server-bootstrap/         # 启动入口
│   ├── server-core/              # 核心逻辑（Stream, Query, Cluster）
│   ├── server-receiver-plugin/   # Receiver 插件（trace, metrics, logging）
│   ├── server-analysis/          # Analyzer 模块
│   ├── server-storage-plugin/    # 存储插件（ES, MySQL, etc）
│   ├── server-query-plugin/      # GraphQL 查询实现
│   └── config/
│       ├── application.yml       # 主配置
│       └── alarm-settings.yml    # 告警规则
├── webapp/                       # UI 静态文件
└── bin/oap.sh                    # 启动脚本