分布式链路追踪Micrometer Tracing和ZipKin基础入门与实践

【1】概述

在分布式与微服务场景下，我们需要解决如下问题：

在大规模分布式与微服务集群下，如何实时观测系统的整体调用链路情况。
在大规模分布式与微服务集群下，如何快速发现并定位到问题。
在大规模分布式与微服务集群下，如何尽可能精确的判断故障对系统的影响范围与影响程度。
在大规模分布式与微服务集群下，如何尽可能精确的梳理出服务之间的依赖关系，并判断出服务之间的依赖关系是否合理。
在大规模分布式与微服务集群下，如何尽可能精确的分析整个系统调用链路的性能与瓶颈点。
在大规模分布式与微服务集群下，如何尽可能精确的分析系统的存储瓶颈与容量规划。

上述问题就是我们的落地议题答案：

分布式链路追踪技术要解决的问题，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。

Micrometer Tracing 是Spring Cloud Sleuth的升级替代。https://micrometer.io/docs/tracing

Sleuth官网地址：https://spring.io/projects/spring-cloud-sleuth#overview

SleuthGitHub地址：https://github.com/spring-cloud/spring-cloud-sleuth

Spring Cloud Sleuth(micrometer)提供了一套完整的分布式链路追踪（Distributed Tracing）解决方案且兼容支持了zipkin展现。

将一次分布式请求还原成调用链路，进行日志记录和性能监控，并将一次分布式请求的调用情况集中web展示。

【2】分布式链路追踪原理

一条链路通过Trace Id唯一标识，Span标识发起的请求信息，各span通过parent id 关联起来。

步骤	说明
1	第一个节点：Span ID = A，Parent ID = null，Service 1 接收到请求。
2	第二个节点：Span ID = B，Parent ID= A，Service 1 发送请求到 Service 2 返回响应给Service 1 的过程。
3	第三个节点：Span ID = C，Parent ID= B，Service 2 的中间解决过程。
4	第四个节点：Span ID = D，Parent ID= C，Service 2 发送请求到 Service 3 返回响应给Service 2 的过程。
5	第五个节点：Span ID = E，Parent ID= D，Service 3 的中间解决过程。
6	第六个节点：Span ID = F，Parent ID= C，Service 3 发送请求到 Service 4 返回响应给 Service 3 的过程。
7	第七个节点：Span ID = G，Parent ID= F，Service 4 的中间解决过程。
8	通过 Parent ID 就可找到父节点，整个链路即可以进行跟踪追溯了。

【3】Zipkin

官网地址：https://zipkin.io/

① 是什么

Zipkin是一种分布式链路跟踪系统图形化的工具，Zipkin 是 Twitter 开源的分布式跟踪系统，能够收集微服务运行过程中的实时调用链路信息，并能够将这些调用链路信息展示到Web图形化界面上供开发人员分析，开发人员能够从ZipKin中分析出调用链路中的性能瓶颈，识别出存在问题的应用程序，进而定位问题和解决问题。

② 下载安装

如下所示，有几种方式进行安装/运行，这里我们下载jar进行运行。

java 复制代码

java -jar zipkin-server-3.0.0-rc0-exec.jar

浏览器访问：http://localhost:9411/zipkin/

【4】项目实践

① pom依赖

给消费者和服务提供者实例都添加上依赖。

顶级父工程( <packaging>pom</packaging>那个)：

xml 复制代码

<micrometer-tracing.version>1.2.0</micrometer-tracing.version>
<micrometer-observation.version>1.12.0</micrometer-observation.version>
<feign-micrometer.version>12.5</feign-micrometer.version>
<zipkin-reporter-brave.version>2.17.0</zipkin-reporter-brave.version>

<!--micrometer-tracing-bom导入链路追踪版本中心  1-->
<dependency>
    <groupId>io.micrometer</groupId>
    <artifactId>micrometer-tracing-bom</artifactId>
    <version>${micrometer-tracing.version}</version>
    <type>pom</type>
    <scope>import</scope>
</dependency>
<!--micrometer-tracing指标追踪  2-->
<dependency>
    <groupId>io.micrometer</groupId>
    <artifactId>micrometer-tracing</artifactId>
    <version>${micrometer-tracing.version}</version>
</dependency>
<!--micrometer-tracing-bridge-brave适配zipkin的桥接包 3-->
<dependency>
    <groupId>io.micrometer</groupId>
    <artifactId>micrometer-tracing-bridge-brave</artifactId>
    <version>${micrometer-tracing.version}</version>
</dependency>
<!--micrometer-observation 4-->
<dependency>
    <groupId>io.micrometer</groupId>
    <artifactId>micrometer-observation</artifactId>
    <version>${micrometer-observation.version}</version>
</dependency>
<!--feign-micrometer 5-->
<dependency>
    <groupId>io.github.openfeign</groupId>
    <artifactId>feign-micrometer</artifactId>
    <version>${feign-micrometer.version}</version>
</dependency>
<!--zipkin-reporter-brave 6-->
<dependency>
    <groupId>io.zipkin.reporter2</groupId>
    <artifactId>zipkin-reporter-brave</artifactId>
    <version>${zipkin-reporter-brave.version}</version>
</dependency>

服务提供者/消费者实例添加依赖如下：

xml 复制代码

<!--micrometer-tracing指标追踪  1-->
<dependency>
   <groupId>io.micrometer</groupId>
   <artifactId>micrometer-tracing</artifactId>
</dependency>
<!--micrometer-tracing-bridge-brave适配zipkin的桥接包 2-->
<dependency>
   <groupId>io.micrometer</groupId>
   <artifactId>micrometer-tracing-bridge-brave</artifactId>
</dependency>
<!--micrometer-observation 3-->
<dependency>
   <groupId>io.micrometer</groupId>
   <artifactId>micrometer-observation</artifactId>
</dependency>
<!--feign-micrometer 4-->
<dependency>
   <groupId>io.github.openfeign</groupId>
   <artifactId>feign-micrometer</artifactId>
</dependency>
<!--zipkin-reporter-brave 5-->
<dependency>
   <groupId>io.zipkin.reporter2</groupId>
   <artifactId>zipkin-reporter-brave</artifactId>
</dependency>

② yml文件

yml 复制代码

management:
  zipkin:
    tracing:
      endpoint: http://localhost:9411/api/v2/spans
  tracing:
    sampling:
      probability: 1.0 #采样率默认为0.1(0.1就是10次只能有一次被记录下来)，值越大收集越及时。

③ 测试

通过消费者发起请求，查看zipkin控制台。

如下所示可以监控到请求、时间，途径的span数量。

点击 EXPAND ALL，可以看到请求涉及的服务实例：

点击每一个请求最右侧的show按钮，将会进入详情页面，可以看到traceId、spanId、parentId以及服务请求耗时等详细信息。