微服务架构➖SpringCloud➖Sleuth

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Spring Cloud Alibaba Sleuth--链路追踪

链路追踪介绍

• 在大型系统的微服务化构建中，一个系统被拆分成许多模块。这些模块负责不同的功能，并最终组合成一个能够提供丰富功能的系统。在这种架构中，一次请求通常涉及多个服务。互联网应用的构建涉及不同的软件模块集，这些软件模块可能由不同的团队开发，可能使用不同的编程语言实现。它们可能部署在数千台服务器上，横跨多个不同的数据中心。因此，这种架构形式也会面临一些问题：
  • 如何快速发现问题？
  • 如何判断故障的影响范围？
  • 如何梳理服务之间的依赖关系以及这些依赖关系的合理性？
  • 如何分析链路性能问题以及进行实时容量规划？

分布式链路追踪（Distributed Tracing）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，并集中展示一次分布式请求的调用情况。例如，记录各个服务节点上的耗时、请求到达的具体机器、每个服务节点的请求状态等等。

以下是常见的链路追踪技术：

• cat：由大众点评开源，基于Java开发的实时应用监控平台，包括实时应用监控和业务监控。集成方案通过代码埋点实现监控，例如拦截器、过滤器等。尽管集成成本较高且对代码有较大的侵入性，但风险也相对较高。
• zipkin：由Twitter公司开源，是一个开放源代码的分布式跟踪系统，用于收集服务的定时数据，解决微服务架构中的延迟问题，包括数据的收集、存储、查找和展示。与spring-cloud-sleuth结合使用较为简单，集成方便，但功能相对简单。
• pinpoint：Pinpoint是韩国人开源的基于字节码注入的调用链分析和应用监控分析工具。它支持多种插件，具有强大的UI功能，并且无需对接入端进行代码侵入。
• skywalking：SkyWalking是本土开源的基于字节码注入的调用链分析和应用监控分析工具。它支持多种插件，具有较强的UI功能，并且无需对接入端进行代码侵入。目前已加入Apache孵化器。
• Sleuth：Spring Cloud提供的分布式系统中的链路追踪解决方案。

注意：Spring Cloud Alibaba技术栈并没有提供自己的链路追踪技术。我们可以采用Sleuth + Zipkin来实现链路追踪解决方案。

Sleuth入门

Sleuth介绍

Spring Cloud Sleuth主要提供了在分布式系统中的追踪解决方案。它在设计上借鉴了Google Dapper，并引入了一些术语和相关概念。让我们先了解一下Sleuth中的这些术语和概念。

• Trace：由一组具有相同Trace Id的Span串联而成的树状结构。为了实现请求的跟踪，当请求到达分布式系统的入口端点时，服务跟踪框架为该请求创建一个唯一标识（即TraceId）。该TraceId会在整个分布式系统中传递，直到整个请求的返回。通过使用这个唯一标识，我们可以将所有的请求串联起来，形成一条完整的请求链路。

• Span：代表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时，使用一个唯一标识（即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，我们可以计算出该Span的调用时间。除此之外，我们还可以获取事件的名称、请求信息和其他元数据。

• Annotation用它记录一段时间内的事件，内部使用的重要注释：

  • cs（Client Send）客户端发出请求，开始一个请求的生命
  • 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）
  • 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
  • cr（Client Reveived）客户端接受到服务端的响应，请求结束。 cr - sr = 请求的总时间

Sleuth入门

微服务名称, traceId, spanid,是否将链路的追踪结果输出到第三方平台
[api-gateway,3977125f73391553,3977125f73391553,false] 
[service-order,3977125f73391553,57547b5bf71f8242,false] 
[service-product,3977125f73391553,449f5b3f3ef8d5c5,false]

<!--链路追踪 Sleuth-->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-sleuth</artifactId>
</dependency>

查看日志文件并不是一个很好的方法，当微服务越来越多日志文件也会越来越多，通过Zipkin可以 将日志聚合，并进行可视化展示和全文检索。