链路追踪原理分享
链路追踪的基本原理
- 追踪（trace）：Trace 表示一次完整的分布式请求生命周期，它是一个全局上下文，包含了整个调用链所有经过的服务节点和调用路径。例如，用户发起一个请求，从前端服务到后端数据库的多次跨服务调用构成一个 Trace。
- 跨度（Span）：Span 是 Trace 中的一个基本单元，表示一次具体的操作或调用。一个 Trace 由多个 Span 组成，按时间和因果关系连接在一起。Span 内有描述操作的名称 span name、记录操作的开始时间和持续时间、Trace ID、当前 Span ID、父 Span ID（构建调用层级关系）等信息。
原理：为每个操作或调用记录一个跨度，一个请求内的所有跨度共享一个 trace id。通过 trace id，便可重建分布式系统服务间调用的因果关系。链路追踪（Trace）是由若干具有顺序、层级关系的跨度组成一棵追踪树（Trace Tree），核心是在服务调用过程中收集 trace 和 span 信息，并汇总生成追踪树结构。
- Span之间存在层级关系，形成调用树
数据采集
目前，追踪系统的主流实现有俩种，具体如下：
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基于日志的追踪：直接将 Trace、Span 等信息输出到应用日志中，然后采集所有节点的日志汇聚到一起，再根据全局日志重建完整的调用链拓扑。这种方式的优点是没有网络开销、应用侵入性小、性能影响低；但其缺点是，业务调用与日志归集不是同时完成的，有可能业务调用已经结束，但日志归集不及时，导致追踪失真。
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基于服务的追踪：通过某些手段给目标应用注入追踪探针（Probe），然后通过探针收集服务调用信息并发送给链路追踪系统。探针通常被视为一个嵌入目标服务的小型微服务系统，具备服务注册、心跳检测等功能，并使用专用的协议将监控到的调用信息通过独立的 HTTP 或 RPC 请求发送给追踪系统。
- 以 SkyWalking 的 Java 追踪探针为例，它实现的原理是将需要注入的类文件（追踪逻辑代码）转换成字节码，然后通过拦截器注入到正在运行的应用程序中。比起基于日志实现的追踪，基于服务的追踪在资源消耗和侵入性（但对业务工程师基本无感知）上有所增加，但其精确性和稳定性更高。现在，基于服务的追踪是目前最为常见的实现方式。
zipkin 的实现原理
zipkin 的核心数据模型
