在大型系统的微服务化构建中,一个系统会被拆分成许多模块。这些模块负责不同的功能,组合成系统,最终可以提供丰富的功能。在这种架构中,一次请求往往需要涉及到多个服务。互联网应用构建在不同的软件模块集上,这些软件模块,有可能是由不同的团队开发、可能使用不同的编程语言来实现、有可能布在了几千台服务器,横跨多个不同的数据中心,也就意味着这种架构形式也会存在一些问题:
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。
目前业界比较流行的链路追踪系统如:Twitter的Zipkin,阿里的鹰眼,美团的Mtrace,大众点评的cat等,大部分都是基于google发表的Dapper。Dapper阐述了分布式系统,特别是微服务架构中链路追踪的概念、数据表示、埋点、传递、收集、存储与展示等技术细节。
Spring Cloud Sleuth 主要功能就是在分布式系统中提供追踪解决方案,并且兼容支持了 zipkin,你只需要在pom文件中引入相应的依赖即可。
Spring Cloud Sleuth 为Spring Cloud提供了分布式根据的解决方案。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。
Spring Cloud Sleuth采用的是Google的开源项目Dapper的专业术语。
(1) 配置依赖
修改微服务工程引入Sleuth依赖
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloudgroupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-sleuthartifactId>
dependency>
(2) 修改配置文件
修改application.yml添加日志级别
logging:
level:
root: info
org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet: DEBUG
org.springframework.cloud.sleuth: DEBUG
每个微服务都需要添加如上的配置。启动微服务,调用之后,我们可以在控制台观察到sleuth的日志输出。
其中 ff8ff8b803a3b558 是TraceId,后面跟着的是SpanId,依次调用有一个全局的TraceId,将调用链路串起来。仔细分析每个微服务的日志,不难看出请求的具体过程。
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。
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、查找和展现。 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:InMemory、MySql、Cassandra 以及 Elasticsearch。
上图展示了 Zipkin 的基础架构,它主要由 4 个核心组件构成:
Zipkin 分为两端,一个是 Zipkin 服务端,一个是 Zipkin 客户端,客户端也就是微服务的应用。客户端会配置服务端的 URL 地址,一旦发生服务间的调用的时候,会被配置在微服务里面的 Sleuth 的监听器监听,并生成相应的 Trace 和 Span 信息发送给服务端。
发送的方式主要有两种,一种是 HTTP 报文的方式,还有一种是消息总线的方式如 RabbitMQ。
不论哪种方式,我们都需要:
(1) Zipkin Server下载
从spring boot 2.0开始,官方就不再支持使用自建Zipkin Server的方式进行服务链路追踪,而是直接提供了编译好的 jar 包来给我们使用。可以从官方网站下载先下载Zipkin的web UI,我们这里下载的是zipkin-server-2.12.9-exec.jar
(2) 启动
在命令行输入 java -jar zipkin-server-2.12.9-exec.jar 启动 Zipkin Server
(1)客户端添加依赖
客户端指的是需要被追踪的微服务
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloudgroupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-zipkin