微服务05（链路追踪 sleuth+可视化zipkin）

1、链路追踪

分布式链路追踪（Distributed Tracing），就是将一次分布式请求还原成调用链路，进行日志记录，性能监控并将一次分布式请求的调用情况集中展示。比如各个服务节点上的耗时、请求具体到达哪台机器上、每个服务节点的请求状态等等。

Sleuth
SpringCloud 提供的分布式系统中链路追踪解决方案。

注意：SpringCloud alibaba技术栈中并没有提供自己的链路追踪技术的，
可以采用Sleuth + Zinkin来做链路追踪解决方案

2、Sleuth介绍

SpringCloud Sleuth主要功能就是在分布式系统中提供追踪解决方案。它大量借用了Google Dapper的设计， 先来了解一下Sleuth中的术语和相关概念。
Trace
由一组Trace Id（贯穿整个链路）相同的Span串联形成一个树状结构。为了实现请求跟踪，当请求到达分布式系统的入口端点时，只需要服务跟踪框架为该请求创建一个唯一的标识（即TraceId），同时在分布式系统内部流转的时候，框架始终保持传递该唯一值，直到整个请求的返回。那么我们就可以使用该唯一标识将所有的请求串联起来，形成一条完整的请求链路。
Span
代表了一组基本的工作单元。为了统计各处理单元的延迟，当请求到达各个服务组件的时候，也通过一个唯一标识（SpanId）来标记它的开始、具体过程和结束。通过SpanId的开始和结束时间戳，就能统计该span的调用时间，除此之外，我们还可以获取如事件的名称。请求信息等元数据。
Annotation
用它记录一段时间内的事件，内部使用的重要注释：
cs（Client Send）客户端发出请求，开始一个请求的生命
sr（Server Received）服务端接受到请求开始进行处理， sr－cs = 网络延迟（服务调用的时间）
ss（Server Send）服务端处理完毕准备发送到客户端，ss - sr = 服务器上的请求处理时间
cr（Client Reveived）客户端接受到服务端的响应，请求结束。 cr - sr = 请求的总时间

3、sleuth使用

在父工程引入

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

重启项目，观察sleuth的日志输出


日志：服务名称 traceid spanid 是否把lsleuth追踪的信息显示到第三平台（zipkin）
查看日志文件并不是一个很好的方法，当微服务越来越多日志文件也会越来越多，通过Zipkin可以将日志聚合，并进行可视化展示和全文检索。所以需要引入一个可视化工具。

4、Zipkin的集成

4.1 ZipKin介绍

Zipkin 是 Twitter 的一个开源项目，它基于Google Dapper实现，它致力于收集服务的定时数据，以解决微服务架构中的延迟问题，包括数据的收集、存储展现、查找和
我们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组件来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。
Zipkin 提供了可插拔数据存储方式：In-Memory、MySql、Cassandra 以及 Elasticsearch。

4.2 ZipKin下载

下载zipkin.jar

https://dl.bintray.com/openzipkin/maven/io/zipkin/java/zipkin-server/

下载打开所在文件夹，cmd

java -jar zipkin-server-2.12.9-exec.jar

启动后，访问

http://localhost:9411/zipkin/

4.3 zipkin使用

ZipKin客户端和Sleuth的集成非常简单，只需要在微服务中添加其依赖和配置即可。

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

在所有模块的yml配置文件中加入

spring:
  zipkin:
    base-url: http://localhost:9411
    discovery-client-enabled: false  # 不要让nacos把zipkin注册进去
  sleuth:
    sampler:
      probability: 1.0

刷新zipkin页面

4.4 ZipKin数据持久化

Zipkin Server默认会将追踪数据信息保存到内存，但这种方式不适合生产环境。Zipkin支持将追踪数据持久化到mysql数据库或elasticsearch中。

创建mysql数据库表 存储zipkin数据

CREATE TABLE IF NOT EXISTS zipkin_spans (
 `trace_id_high` BIGINT NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT 'If non zero, this means the trace uses 128 bit traceIds instead of 64 bit', 
`trace_id` BIGINT NOT NULL, 
`id` BIGINT NOT NULL, 
`name` VARCHAR(255) NOT NULL, 
`parent_id` BIGINT, 
`debug` BIT(1), 
`start_ts` BIGINT COMMENT 'Span.timestamp(): epoch micros used for endTs query and to implement TTL',
`duration` BIGINT COMMENT 'Span.duration(): micros used for minDuration and maxDuration query' )
 ENGINE=InnoDB ROW_FORMAT=COMPRESSED CHARACTER SET=utf8 COLLATE utf8_general_ci;

ALTER TABLE zipkin_spans ADD UNIQUE KEY(`trace_id_high`, `trace_id`, `id`) COMMENT 'ignore insert on duplicate'; 
ALTER TABLE zipkin_spans ADD INDEX(`trace_id_high`, `trace_id`, `id`) COMMENT 'for joining with zipkin_annotations'; 
ALTER TABLE zipkin_spans ADD INDEX(`trace_id_high`, `trace_id`) COMMENT 'for getTracesByIds';
 ALTER TABLE zipkin_spans ADD INDEX(`name`) COMMENT 'for getTraces and getSpanNames';
 ALTER TABLE zipkin_spans ADD INDEX(`start_ts`) COMMENT 'for getTraces ordering and range';
CREATE TABLE IF NOT EXISTS zipkin_annotations (
 `trace_id_high` BIGINT NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT 'If non zero, this means the trace uses 128 bit traceIds instead of 64 bit', 
`trace_id` BIGINT NOT NULL COMMENT 'coincides with zipkin_spans.trace_id', 
`span_id` BIGINT NOT NULL COMMENT 'coincides with zipkin_spans.id',
 `a_key` VARCHAR(255) NOT NULL COMMENT 'BinaryAnnotation.key or Annotation.value if type == -1', 
`a_value` BLOB COMMENT 'BinaryAnnotation.value(), which must be smaller than 64KB', 
`a_type` INT NOT NULL COMMENT 'BinaryAnnotation.type() or -1 if Annotation', 
`a_timestamp` BIGINT COMMENT 'Used to implement TTL; Annotation.timestamp or zipkin_spans.timestamp',
 `endpoint_ipv4` INT COMMENT 'Null when Binary/Annotation.endpoint is null', 
`endpoint_ipv6` BINARY(16) COMMENT 'Null when Binary/Annotation.endpoint is null, or no IPv6 address', 
`endpoint_port` SMALLINT COMMENT 'Null when Binary/Annotation.endpoint is null',
`endpoint_service_name` VARCHAR(255) COMMENT 'Null when Binary/Annotation.endpoint is null' )
 ENGINE=InnoDB ROW_FORMAT=COMPRESSED CHARACTER SET=utf8 COLLATE utf8_general_ci;
ALTER TABLE zipkin_annotations ADD UNIQUE KEY(`trace_id_high`, `trace_id`, `span_id`, `a_key`, `a_timestamp`) COMMENT 'Ignore insert on duplicate'; 
ALTER TABLE zipkin_annotations ADD INDEX(`trace_id_high`, `trace_id`, `span_id`) COMMENT 'for joining with zipkin_spans'; 
ALTER TABLE zipkin_annotations ADD INDEX(`trace_id_high`, `trace_id`) COMMENT 'for getTraces/ByIds'; 
ALTER TABLE zipkin_annotations ADD INDEX(`endpoint_service_name`) COMMENT 'for getTraces and getServiceNames';

ALTER TABLE zipkin_annotations ADD INDEX(`a_type`) COMMENT 'for getTraces';
 ALTER TABLE zipkin_annotations ADD INDEX(`a_key`) COMMENT 'for getTraces'; 
ALTER TABLE zipkin_annotations ADD INDEX(`trace_id`, `span_id`, `a_key`) COMMENT 'for dependencies job';
CREATE TABLE IF NOT EXISTS zipkin_dependencies ( 
`day` DATE NOT NULL, 
`parent` VARCHAR(255) NOT NULL, 
`child` VARCHAR(255) NOT NULL,
 `call_count` BIGINT ) 
ENGINE=InnoDB ROW_FORMAT=COMPRESSED CHARACTER SET=utf8 COLLATE utf8_general_ci; 
ALTER TABLE zipkin_dependencies ADD UNIQUE KEY(`day`, `parent`, `child`);

在启动ZipKin Server的时候,指定数据保存的mysql的信息，参数为：数据库类型、地址、端口号、数据库名称、用户名、密码

java -jar zipkin-server-2.12.9-exec.jar --STORAGE_TYPE=mysql -- 
MYSQL_HOST=127.0.0.1 --MYSQL_TCP_PORT=3306 --MYSQL_DB=zipkin --MYSQL_USER=root --MYSQL_PASS=root