3步玩转链路追踪,快速排查微服务各种问题!

在现有的微服务体系架构下,一套大型软件系统可能涵盖几十种服务单元,各服务之间的调用错综复杂,可能1个客户请求需要调用N个服务才能形成业务闭环。遇到 bug 时,开发人员不得不对各服务日志一一进行排查,整个过程耗时耗力、效率低下,甚至可能因此导致系统长时间处于不可用状态,直接造成一大笔业务损失。

针对这种现象,谷歌开发了开源 Dapper 链路追踪组件,并且在2010年发表了论文《Dapper, a Large-Scale Distributed Systems Tracing Infrastructure 大规模分布式系统的基础跟踪设施》。

链接:
https://static.googleusercont...

这篇文章自发表后,一直是业内实现链路追踪的标杆和理论基础,具有非常大的参考价值。像大家熟知的链路追踪组件—— Uber 的 Jeager,Twitter 的 Zipkin,阿里的 Eagleeye(鹰眼),Skywalking 与 ddtrace 等,都是基于这篇论文开发出来的。

简单来说,链路追踪即通过跟踪一个请求从发布到被响应的整个过程,了解到每个请求的详细经过,比如有哪些服务参与,参与顺序是什么,各服务调用了多少次数据库等。如此一来,当出现异常问题,开发就能快速定位问题根源,快速解决问题。

链路追踪优点:

  • 服务关系:可以很清晰地展现服务间的依赖或者调用关系;
  • 故障定位:在系统出现故障时候可以快速高效定位问题;
  • 系统监测:在系统服务性能变差时可以及时发现,提前采取预防措施;
  • 系统瓶颈分析与优化:基于全链路分析,很容易找出系统性能瓶颈点并作出优化改进,验证优化措施是否奏效。

链路追踪技术受到市场的热烈欢迎,相关监测产品层出不穷,但由于技术细节的实现各有特点(比如数据编码格式不同( json/protobuf/thrift 等)、数据传输方式不同(http/udp/rpc 等)、相同语言 SDK 的 API 不同等),各产品、各客户端的互操作性很差。为解决这个问题,OpenTracing 出现了。OpenTracing 制定了一套无关平台、无关厂商的链路追踪API规范,只要每个实现链路追踪技术的厂家都遵守规范,当需要从一种技术实现切换到另一种时,并不会产生特别多的额外工作量。开发者只需在初始化部分进行少量配置修改即可。

OpenTracing GitHub 网址:
https://github.com/opentracing

OpenTracing 的出现减少了开发编码方面的工作量,然而随着云计算技术不断发展,企业系统、产品结构不断调整,企业仍然无法摆脱由于数据格式转换、存储方式、前端UI界面风格等不同,而导致的bug难定位、数据难监测的发展困境。

那现在有没有一款产品,既能兼容市面上主流的链路追踪技术,又能多维度分析与展示数据?

3步玩转链路追踪,轻松定位Bug!

来自国内的 DataFlux ——一站式数据监测云平台,不但可以兼容 Jeager、Zipkin、Skywalking 与 ddtrace等主流技术,而且能帮助用户专注于业务开发,更直观、更专业、更高效地展示数据监测分析结果。

在 DataFlux 上我们可以按以下三个步骤进行分布式链路追踪:

  • 在 Datakit 开启链路数据采集;
  • 开启需要监控的应用(有的需要代码埋点这具体取决于使用何种链路追踪技术);
  • 在 DataFlux 前端页面查看链路数据。

DataKit 开启链路数据采集

在 DataFlux 中有专用于各种数据采集的工具—— DataKit。针对链路数据,它提供了四种类型的采集器分别对应不同技术实现:traceJaeger、traceZipkin、traceSkywalking 和 ddtrace。这里以 ddtrace 为例,其不需要代码埋点,我们介绍下它在 Linux 平台的基本使用。

《3分钟快速安装 DataKit 采集器》
https://help.dataflux.cn/doc/...

安装好 DataKit 后,在 /usr/local/cloudcare/dataflux/datakit/conf.d/ddtrace/ 目录下,复制一份 ddtrace 链路数据采集配置。

$ sudo cp ddtrace.conf.sample ddtrace.conf

编辑 ddtrace.conf:

#[inputs.ddtrace]
#       path = "/v0.4/traces"                # ddtrace 链路数据接收路径,默认与ddtrace官方定义的路径相同
#       [inputs.ddtrace.tags]                # 自定义标签组
#               tag1 = "tag1"                # 自定义标签1
#               tag2 = "tag2"                # 自定义标签2
#               tag3 = "tag3"                # 自定义标签3
#               env  = "your_env_name"       # 设置环境名
#               version  = "your_version"    # 设置版本信息

至此,链路数据采集就配置好了,重新启动一下 DataKit 的即可。
https://help.dataflux.cn/doc/...

开启需要监控的应用

通过 ddtarce 采集数据需要根据当前项目开发语言参考对应帮助文档 Datadog Tracing。

这里以 Python 应用作为示范:

第一步,安装相关依赖包

pip install ddtrace

第二步,在应用初始化时设置上报地址

import os
from ddtrace import tracer

#通过环境变量设置服务名os.environ["DD_SERVICE"] = "your_service_name"

#通过环境变量设置项目名,环境名,版本号
os.environ["DD_TAGS"] = "project:your_project_name,env=test,version=v1"

#设置链路数据datakit接收地址,
tracer.configure(
    # datakit IP 地址` 
    hostname="127.0.0.1",

    # datakit http 服务端口号
    port="9529",
)

第三步,开启应用

ddtrace-run python your_app.py

若通过 gunicorn 运行,需要在应用初始化时进行如下配置,否则会产生相同的 traceID

patch(gevent=True)

其他语言应用与此类似,配置成功后约 1-2 分钟即可在 DataFlux Studio 的 「链路追踪」中查看相关的链路数据。

除了在应用初始化时设置项目名,环境名以及版本号外,还可通过如下两种方式设置:

  • 通过环境变量设置
export DD_TAGS="project:your_project_name,env=test,version=v1"
  • 通过采集器自定义标签设置
[inputs.ddtrace]
       path = "/v0.4/traces" # ddtrace 链路数据接收路径,默认与ddtrace官方定义的路径相同
       [inputs.ddtrace.tags] # 自定义标签组
               project = "your_project_name" # 设置项目名
               env = "your_env_name" # 设置环境名
               version = "your_version" # 设置版本信息`

查看链路数据采集

接下来,我们就能在 DataFlux 平台看到对应的链路数据了:
每个服务相关统计信息:

image

某次调用详细信息:

image

服务之间的调用关系:

image

随着科技的普及与发展,链路追踪技术将直接对企业或个人的系统异常、业务bug等问题的解决产生重大影响,也将成为越来越多的企业或个人开发者的发展共识。

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