鏈路追蹤-zipkin spring boot集成demo

概述

zipkin爲分佈式鏈路調用監控系統，聚合各業務系統調用延遲數據，達到鏈路調用監控跟蹤。

在複雜的調用鏈路中假設存在一條調用鏈路響應緩慢，如何定位其中延遲高的服務呢？

• 日誌： 通過分析調用鏈路上的每個服務日誌得到結果
• zipkin：使用zipkin的web UI可以一眼看出延遲高的服務

zipkin

zipkin主要涉及四個組件 collector storage search web UI

1. Collector接收各service傳輸的數據
2. Cassandra作爲Storage的一種，也可以是mysql等，默認存儲在內存中，配置cassandra可以參考這裏
3. Query負責查詢Storage中存儲的數據,提供簡單的JSON API獲取數據，主要提供給web UI使用
4. Web 提供簡單的web界面

使用zipkin涉及幾個概念

1. Span:基本工作單元，一次鏈路調用(可以是RPC，DB等沒有特定的限制)創建一個span，通過一個64位ID標識它， 
span通過還有其他的數據，例如描述信息，時間戳，key-value對的(Annotation)tag信息，parent-id等,其中parent-id 
可以表示span調用鏈路來源，通俗的理解span就是一次請求信息

2. Trace:類似於樹結構的Span集合，表示一條調用鏈路，存在唯一標識

3. Annotation: 註解,用來記錄請求特定事件相關信息(例如時間)，通常包含四個註解信息

cs - Client Start,表示客戶端發起請求

sr - Server Receive,表示服務端收到請求

ss - Server Send,表示服務端完成處理，並將結果發送給客戶端

cr - Client Received,表示客戶端獲取到服務端返回信息

4. BinaryAnnotation:提供一些額外信息，一般已key-value對出現

完整的調用鏈路 

 

上圖表示一請求鏈路，一條鏈路通過Trace Id唯一標識，Span標識發起的請求信息，各span通過parent id 關聯起來，如圖 

整個鏈路的依賴關係如下: 

完成鏈路調用的記錄後，如何來計算調用的延遲呢，這就需要利用Annotation信息

sr-cs 得到請求發出延遲
ss-sr 得到服務端處理延遲
cr-cs 得到真個鏈路完成延遲

 

Span細節圖

 

 

注意，上圖並沒有顯示Span的所有細節（比如name和binaryAnnotation等），但這並不影響我們分析問題。

上圖的①和⑥是一次完整的RPC調用，它發生在服務器0和服務器1之間，顯而易見的是，用於描述該RPC調用的Span的spanId是1000，所以，這是同一個Span的，只是它的數據來源於兩臺不同的服務器（應用）：服務器0和服務器1。

往低層說，該Span由兩條跟蹤日誌表示，一條在服務器0上被採集，另一條在服務器1上被採集，他們的Span的traceId、spanId和parentSpanId都是一樣的！而且該Span將成爲跟蹤樹中的頂節點，因爲他們的parentSpanId爲null。

對於步驟①來說，服務器1上的sr減去服務器0上的cs的時間就是約等於網絡耗時（這裏忽略不同服務器時鐘的差異），同理，對於其他步驟，sr-cs和cr-ss得到的都是網絡耗時。

我們接着看請求步驟②和④，從跟蹤樹的層次來說他們屬於①下的子調用，所以它們的parentSpanId就是①的1000。步驟②和④都會分別產生一個spanId（上面的1001和1002），所以如上圖，看似一次簡單的RPC過程，其實共產生了6條Span日誌，它們將在Zipkin服務端組裝成3個Span。

 

spring boot集成

pom引入

 <!--增加zipkin的依賴 -->
        <dependency>
            <groupId>io.zipkin.java</groupId>
            <artifactId>zipkin-server</artifactId>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>io.zipkin.java</groupId>
            <artifactId>zipkin-autoconfigure-ui</artifactId>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-zipkin</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>

啓動文件增加引用 @EnableZipkinServer

@EnableZipkinServer
@SpringBootApplication
public class ServerZipkinApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(ServerZipkinApplication.class, args);
    }
}

進入網址：http://127.0.0.1:9411/   查看鏈路依賴關係，9411是服務端口號