Sleuth--链路追踪
1 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,也就意味着这种架构形式也会存在一些问题:
- 如何快速发现问题?
- 如何判断故障影响范围?
- 如何梳理服务依赖以及依赖的合理性?
- 如何分析链路性能问题以及实时容量规划?

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、每个服务节点的请求状态等等。
常见的链路追踪技术有下面这些:
- 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。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 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 +
Zinkin来做链路追踪解决方案
2 Sleuth入门
2.1 Sleuth介绍
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。
- Trace 由一组Trace Id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来,形成一条完整的请求链路。
- 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。
- 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

2.2 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]
接下来通过之前的项目案例整合Sleuth,完成入门案例的编写。
修改父工程引入Sleuth依赖
<!--链路追踪 Sleuth-->
<dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-sleuth</artifactId>
</dependency>
启动微服务,调用之后,我们可以在控制台观察到sleuth的日志输出

其中 5399d5cb061971bd 是TraceId, 5399d5cb061971bd 是SpanId,依次调用有一个全局的TraceId,将调用链路串起来。仔细分析每个微服务的日志,不难看出请求的具体过程。
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。
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