附8 zipkin

一、zipkin作用

• 全鏈路追蹤工具（查看依賴關系）
• 查看每個接口、每個service的執行速度（定位問題發生點或者尋找性能瓶頸）

 

二、zipkin工作原理

• 創造一些追蹤標識符（tracingId，spanId，parentId），最終將一個request的流程樹構建出來

 

三、zipkin架構

1、Transport

• transport作用：收集被trace的services的spans，並將它們轉化為zipkin common Span，之后把這些Spans傳遞的存儲層。
• 三種主要的transport：
  • HTTP（默認）
    • 通過http headers來傳遞追蹤信息
    • header中的key
      • X-B3-TraceId: 64 encoded bits（id被encode為hex Strings）
      • X-B3-SpanId: 64 encoded bits
      • X-B3-ParentSpanId: 64 encoded bits
      • X-B3-Sampled: Boolean (either “1” or “0”)（下面的調用是否進行采樣）
      • X-B3-Flags: a Long
  • Scribe
  • Kafka

2、基礎架構（4個組件）

• collector
  • 作用：zipkin collector會對一個到來的被trace的數據（span）進行驗證、存儲並設置索引。
• storage
  • in-memory（默認）
    • 僅用於測試，因為采集數據不會持久化
    • 默認使用這個存儲，若要使用其他存儲，查看：
      • https://github.com/openzipkin/zipkin/tree/master/zipkin-server
      • https://github.com/openzipkin/zipkin-dependencies
  • JDBC (mysql)
    • 如果采集數據量很大的話，查詢速度會比較慢
  • Cassandra
    • zipkin最初始內建的存儲（擴展性好、schema靈活）
    • This store requires a spark job to aggregate dependency links
  • Elasticsearch
    • This store requires a spark job to aggregate dependency links
    • 被設計用於大規模
    • 存儲形式為json
• search
• webUI

 

四、zipkin核心數據結構

• Annotation（用途：用於定位一個request的開始和結束，cs/sr/ss/cr含有額外的信息，比如說時間點）
  • cs：Client Start - This sets the beginning of the span
    • 一個span的開始
  • sr：Server Receive - The server has received the request and will start processing it
  • ss：Server Send - The server has completed processing and has sent the request back to the client
  • cr：Client Receive - The client has received the response from the server. This sets the end of the span. The RPC is considered complete when this annotation is recorded
    • 一個span的結束
    • 當這個annotation被記錄了，這個RPC也被認為完成了
• BinaryAnnotation（用途：They are meant to provide extra information about the RPC）
• Span：就是一個請求（包含一組Annotation和BinaryAnnotation）
  • Spans contain identifying information such as traceId, spandId, parentId, and RPC name
• Trace：
  • Traces are built by collecting all Spans that share a traceId
  • 通過traceId、spanId和parentId，被收集到的span會匯聚成一個tree，從而提供出一個request的整體流程。（這也是zipkin的工作原理）

注意：時間點計算

• sr-cs：網絡延遲
• ss-sr：邏輯處理時間
• cr-cs：整個流程時間

 

五、Trace identifiers

• 含義：通過下邊3個Id，對數據進行重組
• 三個Id（64位 long型數據）
  • TraceId
    • The overall ID of the trace.
    • Every span in a trace will share this ID.
  • SpanId
    • The ID for a particular span.
    • This may or may not be the same as the trace id.
  • ParentId
    • This is an optional ID that will only be present on child spans.
    • That is the span without a parent id is considered the root of the trace.

 

六：zipkin工作流程圖

說明：

• X和A可以相等

疑問：

• spanId==C的span為什要有，是否可以省掉？

父子span關系：

說明：parentId==null，表示該span就是root span。

 

七、注意點

1、使用zipkin，必須使用java8

2、在生產環境，不會對每個請求都進行采樣追蹤（降低trace對整個服務的性能損耗）

 

參考：

http://zipkin.io/

https://github.com/openzipkin/zipkin/tree/master/zipkin-server server配置