Zipkin简介及架构组成

Zipkin简介及基本概念

Zipkin简介

Zipkin是 Twitter 的一个开源项目，基于 Google Dapper实现。可以使用它来收集各个服务器上请求链路的跟踪数据，并通过它提供的 REST API 接口来辅助我们查询跟踪数据以实现对分布式系统的监控程序，从而及时地发现系统中出现的延迟升高问题并找出系统性能瓶颈的根源。除了面向开发的API接口之外，它也提供了方便的 UI 组件帮助我们直观的搜索跟踪信息和分析请求链路明细，比如：可以查询某段时间内各用户请求的处理时间等。

上图展示了Zipkin的基础架构，主要由4个核心组件构成：
Collector：收集器组件，它主要用于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内部处理的Span格式，以支持后续的存储、分析、展示等功能。

Storage：存储组件，它主要对处理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，我们也可以修改此存储策略，通过使用其他存储组件将跟踪信息存储到 数据库或es 中。

RESTful API：API组件，它主要用来提供外部访问接口。比如给客户端展示跟踪信息，或是外接系统访问以实现监控等。

Web UI：UI组件，基于API组件实现的上层应用。通过UI组件用户可以方便而有直观地查询和分析跟踪信息。

zipkin相关概念

Trace、Span、annotations注释

1、Trace

Zipkin使用Trace结构表示对一次请求的跟踪，一次请求可能由后台的若干服务负责处理，每个服务的处理是一个Span，Span之间有依赖关系，Trace就是树结构的Span集合；

2、Span

每个服务的处理跟踪是一个Span，可以理解为一个基本的工作单元，包含了一些描述信息：id，parentId，name，timestamp，duration，annotations等，例如：

{
“traceId”: “bd7a977555f6b982”, #标记一次请求的跟踪，相关的Spans都有相同的traceId；
“name”: “get-traces”, #span的名称，一般是接口方法的名称
“id”: “ebf33e1a81dc6f71”, #span id
“parentId”: “bd7a977555f6b982”,
“timestamp”: 1458702548478000,
“duration”: 354374,
“annotations”: [
{
“endpoint”: {
“serviceName”: “zipkin-query”,
“ipv4”: “192.168.1.2”,
“port”: 9411
},
“timestamp”: 1458702548786000,
“value”: “cs”
}
],
“binaryAnnotations”: [
{
“key”: “lc”,
“value”: “JDBCSpanStore”,
“endpoint”: {
“serviceName”: “zipkin-query”,
“ipv4”: “192.168.1.2”,
“port”: 9411
}
}
]
}
traceId：标记一次请求的跟踪，相关的Spans都有相同的traceId；
id：span id；
name：span的名称，一般是接口方法的名称；
parentId：
可选的id，当前Span的父Span id，通过parentId来保证Span之间的依赖关系，
如果没有parentId，表示当前Span为根Span；
timestamp：
Span创建时的时间戳，使用的单位是微秒（而不是毫秒），所有时间戳都有错误，
包括主机之间的时钟偏差以及时间服务重新设置时钟的可能性，
出于这个原因，Span应尽可能记录其duration；
duration：持续时间使用的单位是微秒（而不是毫秒）；
annotations注释：用于及时记录事件；有一组核心注释用于定义RPC请求的开始和结束；

cs:Client Send，客户端发起请求；
sr:Server Receive，服务器接受请求，开始处理；
ss:Server Send，服务器完成处理，给客户端应答；
cr:Client Receive，客户端接受应答从服务器

上图为一次请求的跟踪，输出的日志依次为：微服务名、traceID、spanID、是否采样。