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链路追踪
2025-01-03 05:36

在大型系统的微服务化构建中,一个系统被拆分成了许多模块。这些模块负责不同的功能,组合成系统,最终可以提供丰富的功能。在这种架构中,一次请求往往需要涉及到多个服务。互联网应用构建在不同的软件模块集上,这些软件模块,有可能是由不同的团队开发、可能使用不同的编程语言来实现、有可能布在了几千台服务器,横跨多个不同的数据中心。

微服务架构是通过业务来划分服务的,使用 REST 调用。对外暴露的一个接口,可能需要很多个服务协同才能完成这个接口功能,如果链路上任何一个服务出现问题或者网络超时,都会形成导致接口调用失败。随着业务的不断扩张,服务之间互相调用会越来越复杂。

 分布式链路追踪(Distributed Tracing,就是将一次分布式请求还原成调用链路,进行==日志记录====性能监控==并将一次分布式请求的调用情况集中展示。比如各个服务节点上的耗时、请求具体到达哪台机器上IP、每个服务节点的请求状态200 500等等。

  • cat 由大众点评开源,基于Java开发的实时应用监控平台,包括实时应用监控,业务监控 。 集成 方案是通过代码埋点的方式来实现监控,比如: 拦截器,过滤器等。 对代码的侵入性很大,集成成本较高。风险较大。

  • zipkin 由Twitter公司开源,开放源代码分布式的跟踪系统,用于收集服务的定时数据,以解决微 服务架构中的延迟问题,包括:数据的收集、存储、查找和展现《图形化》。该产品结合spring-cloud-sleuth 使用较为简单, 集成很方便, 但是功能较简单。

  • pinpoint Pinpoint是韩国人开源的基于字节码注入的调用链分析,以及应用监控分析工具。特点 是支持多种插件,UI功能强大,接入端无代码侵入。

  • SkyWalking是本土开源的基于字节码注入的调用链分析,以及应用监控分析工具。特点是支持多 种插件,UI功能较强,接入端无代码侵入。目前已加入Apache孵化器。
    Sleuth (日志记录每一条链路上的所有节点,以及这些节点所在的机器,和耗时。

  • log4j SpringCloud 提供的分布式系统中链路追踪解决方案。

  • 注意:SpringCloud alibaba技术栈中并没有提供自己的链路追踪技术的,我们可以采用Sleuth + Zipkin来做链路追踪解决方案。

springCloud Sleuth主要功能就是在分布式系统中提供追踪解决方案。
它大量借用了Google Dapper的设计, 先来了解一下Sleuth中的术语
和相关概念。
*1.Trace* *(一条完整链路--包含很多span(微服务接口))*
由一组Trace Id(贯穿整个链路)相同的Span串联形成一个树状结
构。为了实现请求跟踪,当请求到达分布式系统的入口端点时,只需
要服务跟踪框架为该请求创建一个唯一的标识(即TraceId,同时在
分布式系统内部流转的时候,框架始终保持传递该唯一值,直到整个
请求的返回。那么我们就可以使用该唯一标识将所有的请求串联起
,形成一条完整的请求链路。
*2.Span*
代表了一组基本的工作单元。为了统计各处理单元的延迟,当请求到
达各个服务组件的时候,也通过一个唯一标识(SpanId)来标记它的
开始、具体过程和结束。通过SpanId的开始和结束时间戳,就能统计
该span的调用时间,除此之外,我们还可以获取如事件的名称。请求
信息等元数据。
*3. Annotation*
用它记录一段时间内的事件,内部使用的重要注释

l cs(Client Send)客户端发出请求,开始一个请求的命令
l sr(Server Received)服务端接受到请求开始进行处理, sr-cs =
网络延迟(服务调用的时间
l ss(Server Send)服务端处理完毕准备发送到客户端,ss - sr = 服务
器上的请求处理时间
l cr(Client Reveived)客户端接受到服务端的响应,请求结束。 cr -
cs = 请求的总时间

在每一个微服务中引入相关依赖  也可以在父工程中加入依赖 

 
 

 我们可以通过sleuth的日志,观察每个微服务执行的时间。但是
这样会非常麻烦。能否把这些sleuth生成的日志,以图形化的形式展
示。--我们可以使用zipkin来搜集sleuth生成的日志,并以图形化展
示。

Zipkin 是 Twitter 的一个开源项目,它基于Google Dapper实现,它致力
于收集服务的定时数据,以解决微服务架构中的延迟问题,包括数据的收
集、存储展现、查找和我们可以使用它来收集各个服务器上请求链路的跟
踪数据,并通过它提供的REST API接口来辅助我们查询跟踪数据以实现对
分布式系统的监控程序,从而及时地发现系统中出现的延迟升高问题并找
出系统性能瓶颈的根源
除了面向开发的 API 接口之外,它也提供了方便的UI组件来帮助我们直观
的搜索跟踪信息和分析请求链路明细,比如:可以查询某段时间内各用户
请求的处理时间等。
Zipkin 提供了可插拔数据存储方式:In-Memory、MySql、Cassandra 以
及 Elasticsearch。

 从上面的图可以看出zipkin需要一个服务端,而每个微服务就是客户
端。

 5.2启动zipkin

 

在网页搜索

 5.3 微服务接入zipkin服务端

引入依赖

<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-zipkin</artifactId>
</dependency>

 每个微服务接入连接zipkin服务端

#zipkin服务端的地址
spring.zipkin.base-url=http://localhost:9411/

访问链路

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