星空科学探索频道: SpringCloud 入门实战(11)--Zipkin(1)--简介

2021年7月31日星期六

SpringCloud 入门实战(11)--Zipkin(1)--简介

Zipkin 是一款开源的分布式实时数据追踪系统，基于 Google Dapper 的论文设计而来，由 Twitter 公司开发贡献；其主要功能是聚集来自各个异构系统的实时监控数据。本文主要介绍下 Zipkin 的基本概念。

1、Zipkin 结构

1.1、Zipkin 服务端

Zipkin 服务端由四部分组成：

Collector：收集器组件，处理从外部系统发送过来的跟踪信息，将这些信息转换为 Zipkin 内部的 Span 格式，以支持后续的存储、分析、展示等功能。
Storage：存储组件，存储收集器接收到的跟踪信息，默认会将这些信息存储在内存中；可以修改存储策略，把跟踪信息保存到 MySQL、cassandra、elasticsearch。
API：API组件，提供 API 接口供 UI 组件调用，外接系统访问该 API 实现定制化的监控。
UI：UI组件，基于 API 组件实现的上层应用；通过 UI 可以方便直观地查询和分析跟踪信息。

1.2、Zipkin 客户端

Brave 是 Zipkin 提供的 Java 版本的信息采集插件；提供了面向 Standard Servlet、Spring MVC、Http Client、JAX RS、Jersey、Resteasy 和 MySQL 等框架的采集能力，可以通过简单的配置和代码，让基于这些框架构建的应用向 Zipkin 报告数据。同时 Brave 也提供了非常简单且标准化的接口，在以上封装无法满足要求的时候可以方便扩展与定制。Brave 主要是利用拦截器在请求前和请求后分别埋点。例如 Spingmvc 监控使用 Interceptors，Mysql 监控使用 statementInterceptors。同理 Dubbo 的监控是利用 com.alibaba.dubbo.rpc.Filter 来过滤生产者和消费者的请求。

当然 Zipkin 也提供其他语言的客户端：C#、Go、JavaScript、Ruby、Scala、PHP。

1.3、Transport

连接 Zipkin 服务端和客户端的数据传输通道(Transport) 可以为：Http, Kafka, Scribe。

支持的客户端及传输通道详情可参考官网：https://zipkin.io/pages/tracers_instrumentation.html

2、Zipkin 传播规范

当上游服务通过 HTTP 调用下游服务，如何将两个服务中的所有 span 串联起来，形成一个 trace，这就需要上游服务将 traceId 等信息传递给下游服务，而不能让下游重新生成一个 traceId。Zipkin 通过 B3 传播规范（B3 Propagation），将相关信息（如 traceId、spanId 等）通过 HTTP 请求 Header 传递给下游服务：

3、Zipkin 数据模型

[{ "traceId": "8cafeeba762c479e", "parentId": "c149cb2af458c95d", "id": "b5809e988d9b47f8", "kind": "CLIENT", "name": "post", "timestamp": 1623828578382618, "duration": 848226, "localEndpoint": {"serviceName": "scdemo-client"}, "remoteEndpoint": {"ipv4": "10.49.196.1", "port": 9001}, "tags": {"http.method": "POST", "http.path": "/user/getUserServer"}}, { "traceId": "8cafeeba762c479e", "parentId": "8cafeeba762c479e", "id": "c149cb2af458c95d", "kind": "CLIENT", "name": "post", "timestamp": 1623828578373868, "duration": 860200, "localEndpoint": {"serviceName": "scdemo-client"}, "tags": {"http.method": "POST", "http.path": "/user/getUserServer"}}, { "traceId": "8cafeeba762c479e", "id": "8cafeeba762c479e", "kind": "SERVER", "name": "get /user/getuser", "timestamp": 1623828578361068, "duration": 893538, "localEndpoint": {"serviceName": "scdemo-client"}, "remoteEndpoint": {"ipv6": "::1", "port": 65247}, "tags": {  "http.method": "GET",  "http.path": "/user/getUser",  "mvc.controller.class": "UserController",  "mvc.controller.method": "getUser" }}, { "traceId": "8cafeeba762c479e", "parentId": "b5809e988d9b47f8", "id": "872ba1f271335796", "kind": "CLIENT", "name": "select", "timestamp": 1623828579160625, "duration": 16508, "localEndpoint": {"serviceName": "scdemo-server"}, "remoteEndpoint": {"serviceName": "mydb", "ipv4": "10.40.94.232", "port": 3306}, "tags": {"sql.query": "select now()"}}, { "traceId": "8cafeeba762c479e", "parentId": "b5809e988d9b47f8", "id": "26f5a8fb4cfacdfc", "kind": "CLIENT", "name": "select", "timestamp": 1623828579198865, "duration": 5071, "localEndpoint": {"serviceName": "scdemo-server"}, "remoteEndpoint": {"serviceName": "mydb", "ipv4": "10.40.94.232", "port": 3306}, "tags": {"sql.query": "select version()"}}, { "traceId": "8cafeeba762c479e", "parentId": "c149cb2af458c95d", "id": "b5809e988d9b47f8", "kind": "SERVER", "name": "post /user/getuserserver", "timestamp": 1623828578523548, "duration": 709280, "localEndpoint": {"serviceName": "scdemo-server"}, "remoteEndpoint": {"ipv4": "10.49.196.1", "port": 65248}, "tags": {  "http.method": "POST",  "http.path": "/user/getUserServer",  "mvc.controller.class": "UserController",  "mvc.controller.method": "getUser" }, "shared": true}]

traceId 一次请求全局只有一个traceId。用来在海量的请求中找到同一链路的几次请求。比如servlet服务器接收到用户请求，调用dubbo服务，然后将结果返回给用户，整条链路只有一个traceId。开始于用户请求，结束于用户收到结果。
id 即spanId，一个链路中每次请求都会有一个spanId。例如一次rpc，一次......

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