谷粒商城-高级篇完结-Sleuth+Zipkin 服务链路追踪

1、基本概念和整合

1.1、为什么用

微服务架构是一个分布式架构,它按业务划分服务单元,一个分布式系统往往有很多个服务单元。由于服务单元数量众多,业务的复杂性,如果出现了错误和异常,很难去定位 。主要体现在,一个请求可能需要调用很多个服务 ,而内部服务的调用复杂性,决定了问题难以定位。所以微服务架构中,必须实现分布式链路追踪,去跟进一个请求到底有哪些服务参与,参与的顺序又是怎样的,从而达到每个请求的步骤清晰可见,出了问题,很快定位

链路追踪组件有 Google 的 Dapper , Twitter 的 Zipkin ,以及阿里的 Eagleeye (鹰眼)等,它们都是非常优秀的链路追踪开源组件。

1.2、基本术语

Span(跨度):基本工作单元,发送一个远程调度任务 就会产生一个 Span,Span 是一个 64 位 ID 唯一标识的,Trace 是用另一个 64 位 ID 唯一标识的,Span 还有其他数据信息,比如摘要、时间戳事件、Span 的 ID、以及进度 ID。

Trace(跟踪):一系列 Span 组成的一个树状结构。请求一个微服务系统的 API 接口,这个 API 接口,需要调用多个微服务,调用每个微服务都会产生一个新的 Span,所有由这个请求产生的 Span 组成了这个 Trace。

Annotation(标注):用来及时记录一个事件的,一些核心注解用来定义一个请求的开始和结束 。这些注解包括以下:

cs - Client Sent -客户端发送一个请求,这个注解描述了这个 Span 的开始

sr - Server Received -服务端获得请求并准备开始处理它,如果将其 sr 减去 cs 时间戳便可得到网络传输的时间。

ss - Server Sent (服务端发送响应)--该注解表明请求处理的完成(当请求返回客户端),如果 ss 的时间戳减去 sr 时间戳,就可以得到服务器请求的时间。

cr - Client Received (客户端接收响应)-此时 Span 的结束,如果 cr 的时间戳减去cs 时间戳便可以得到整个请求所消耗的时间。

官方文档:GitHub - spring-cloud/spring-cloud-sleuth at 2.2.x

如果服务调用顺序如下

那么用以上概念完整的表示出来如下:

Span 之间的父子关系如下:

2、整合 Sleuth

1、gulimall-common导入依赖

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

2 、每个微服务配置:打开 debug 日志

logging:
  level:
    org.springframework.cloud.openfeign: debug
    org.springframework.cloud.sleuth: debug

3、发起一次远程调用,观察控制台

查看商品详情:http://item.gulimall.com/10.html

DEBUG [gulimall-product,541450f08573fff5,541450f08573fff5,false]
gulimall-product:服务名
541450f08573fff5:是 TranceId,一条链路中,只有一个 TranceId
541450f08573fff5:是 spanId,链路中的基本工作单元 id
false:表示是否将数据输出到其他服务,true 则会把信息输出到其他可视化的服务上观察

3、整合 zipkin 可视化观察

通过 Sleuth 产生的调用链监控信息,可以得知微服务之间的调用链路,但监控信息只输出到控制台不方便查看。我们需要一个图形化的工具-zipkin 。 Zipkin 是 Twitter 开源的分布式跟踪系统,主要用来收集系统的时序数据,从而追踪系统的调用问题。

zipkin 官网地址如下: OpenZipkin · A distributed tracing system

1、docker 安装 zipkin 服务器

docker run --name zipkin-server -d --restart=always -p 9411:9411 openzipkin/zipkin

2、导入

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

zipkin 依赖也同时包含了 sleuth,可以省略 sleuth 的引用

3、添加 zipkin 相关配置

spring:
  application:
    name: gulimall-product  
  zipkin:
    base-url: http://192.168.56.10:9411/ # zipkin 服务器的地址
    # 关闭服务发现,否则 Spring Cloud 会把 zipkin 的 url 当做服务名称
    discoveryClientEnabled: false
    sender:
      type: web # 设置使用 http 的方式传输数据
  sleuth:
    sampler:
      probability: 1 # 设置抽样采集率为 100%,默认为 0.1,即 10%

发送远程请求,测试 zipkin。

访问:http://192.168.56.10:9411/

服务调用链追踪信息统计

使用本地zipkin

Central Repository: io/zipkin/java/zipkin-server

java -jar zipkin-server-2.9.4-exec.jar

启动成功:

访问:http://127.0.0.1:9411/

spring:
  application:
    name: gulimall-product  
  zipkin:
    base-url: http://127.0.0.1:9411/ # zipkin 服务器的地址
    # 关闭服务发现,否则 Spring Cloud 会把 zipkin 的 url 当做服务名称
    discoveryClientEnabled: false
    sender:
      type: web # 设置使用 http 的方式传输数据
  sleuth:
    sampler:
      probability: 1 # 设置抽样采集率为 100%,默认为 0.1,即 10%

4、Zipkin 数据持久化

Zipkin 默认是将监控数据存储在内存的,如果 Zipkin 挂掉或重启的话,那么监控数据就会丢失。所以如果想要搭建生产可用的 Zipkin,就需要实现监控数据的持久化。而想要实现数据持久化,自然就是得将数据存储至数据库。好在 Zipkin 支持将数据存储至:

内存(默认)

MySQL

Elasticsearch

Cassandra

Zipkin 数据持久化相关的官方文档地址如下:
GitHub - openzipkin/zipkin: Zipkin is a distributed tracing system

Zipkin 支持的这几种存储方式中,内存显然是不适用于生产的,这一点开始也说了。

而使用MySQL 的话,当数据量大时,查询较为缓慢,也不建议使用。

Twitter 官方使用的是 Cassandra作为 Zipkin 的存储数据库,但国内大规模用 Cassandra 的公司较少,而且 Cassandra 相关文档也不多。

综上,故采用 Elasticsearch 是个比较好的选择,关于使用 Elasticsearch 作为 Zipkin 的存储数据库的官方文档如下:

elasticsearch-storage :
zipkin/zipkin-server at master · openzipkin/zipkin · GitHub

zipkin-storage/elasticsearch
zipkin/zipkin-storage/elasticsearch at master · openzipkin/zipkin · GitHub

通过 docker 的方式

docker run --env STORAGE_TYPE=elasticsearch --env ES_HOSTS=192.168.56.10:9200
openzipkin/zipkin-dependencies

使用 es 时 Zipkin Dependencies 支持的环境变量

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