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【架构师】跟我一起学架构——调用链

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调用链

      • 调用链
        • skywalking优势
        • 基本原理
        • 接入
        • 分析
        • 页面UI展示
        • 数据存储

调用链

微服务是一个分布式非常复杂系统，如果没有一套调用链监控，如果服务之间依赖出现问题就很难进行调位。

目前个大主流互联网公司中，ali有非常出现的鹰眼系统，点评也有一套很出名的调用链监控系统CAT。调用链监控其实最早是google提出来的，2010年google发表了一篇调用链的论文，论文以它内部的调用链系统dapper命名，这个论文中讲解调用链在google使用的经验和原理，大致的原理如下图：

【架构师】跟我一起学架构——调用链_第1张图片

在外界对微服务进行一个请求开始进入我们的微服务体系时，会生成一个Root Span，当web服务去调用后面的服务svc1时又会生成一个span，调用DB也会生成一个span，每一个应用调度都会生成一个新的span，这个是span是整个调用链形成的关键，span中有一些关键的信息，有traceId，spanId。RootSpan是比较特殊的，在启动的时候会生成spanId还会生成TraceId，其他的span会生成自己的spanId，为了维护好调用链上下文的调用关系，span会去记录调用它的链路，以parent spanId记录下来，这样的话父子之间的关系就可以记录下来，每个调用都会把第一个链路traceId也记录下来，这样，当我们把这些span都存在起来，就可以通过分析手段，把整个调用链的关系还原出来。

这里可以采用ELK的方式去记录和展示调用链监控日志，当我们一条调用为一行记录存储下来：

【架构师】跟我一起学架构——调用链_第2张图片

通过traceId 和 parentSpanId 就可以串联起来为一个整体的链路，并可以从这个链路去分析错误或者调用延时和调用次数等等。

【架构师】跟我一起学架构——调用链_第3张图片

目前市面主流的调用链选型有 zipkin，pinpoint，cat，skywalking，他们之间各有一些偏重点，值得一说的是skywalking国人出品的一款新的调用链工具，采用开源的基于字节码注入的调用链分析，接入段无代码入侵，而且开源支持多种插件，UI在几款工具来说比较功能比较强大，而且ui也比较赏心悦目，目前已经加入了apache孵化器。

skywalking优势

  • 首先在实现方式上，skywalking基本对于代码做到了无入侵，采用java探针和字节码增强的方式，而在cat还采用了代码埋点，而zipkin采用了拦截请求，pinpoint也是使用java探针和字节码增强
  • 其次在分析的颗粒度上，skywaling是方法级，而zipkin是接口级，其他两款也是方法级
  • 在数据存储上，skywalking可以采用日志体系中比较出名的ES，其他几款，zipkin也可以使用ES，pinpoint使用Hbase，cat使用mysql或HDFS，相对复杂，如果公司对ES熟悉的人才比较有保证，选择熟悉存储方案也是考虑技术选型的重点
  • 还有就是性能影响，根据网上的一些性能报告，虽然未必百分百准备，但也具备参考价值，skywalking的探针对吞吐量的影响在4者中间是最效的，经过对skywalking的一些压测也大致证明

下面是网上摘录的几款调用链选型对比：

基本原理

类别 Zipkin Pinpoint SkyWalking CAT
实现方式 拦截请求，发送（HTTP，mq）数据至zipkin服务 java探针，字节码增强 java探针，字节码增强

接入

类别 Zipkin Pinpoint SkyWalking CAT
接入方式」 基于linkerd或者sleuth方式，引入配置即可 javaagent字节码」 javaagent字节码 代码侵入
agent到collector的协议 http,MQ thrift gRPC http/tcp
OpenTracing √ × √ ×

分析

类别 Zipkin Pinpoint SkyWalking CAT
颗粒度 接口级 方法级 方法级 代码级
全局调用统计 × √ √ √
traceid查询 √ × √ ×
报警 × √ √ √
JVM监控 × × √ √

页面UI展示

类别 Zipkin Pinpoint SkyWalking CAT
健壮度 ** ***** **** *****

数据存储

类别 Zipkin Pinpoint SkyWalking CAT
数据存储 ES，mysql,Cassandra,内存 Hbase ES，H2 mysql,hdfs

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