SpringCloud 整合Sleuth/Zipkin/SkyWalking分布式鏈路追蹤

鏈路追蹤：指一次任務的開始到結束，期間調用的所有系統及耗時都可以完整的記錄下來。

一、Sleuth

　　1. 功能

　　　　A. 鏈路追蹤：查看一個請求經過了哪些服務及服務之間調用關系；

　　　　B. 性能分析：查看每個采樣請求的耗時情況，對耗時長的進行處理；

　　　　C. 數據分析，優化鏈路：對服務頻繁調用、並發高的進行業務優化；

　　　　D. 可視化錯誤：對於程序未捕獲的異常，結合zipkin查看。

　　2. 概念

　　　　A. Span：一次單獨的調用鏈稱為span，是基本工作單位，有Span ID和父Span ID；

　　　　B. Trace：由一些列span組成的樹狀結構，是一次完整的鏈路，有Trace ID；

　　　　C. Annotation：用來記錄一個事件的存在，定義一個請求的開始和結束；

　　　　　　Client Send(cs)：記錄請求的開始；

　　　　　　Server Received(sr)：服務端獲取請求並准備開始處理；

　　　　　　Server Send(ss)：請求服務端處理完成；

　　　　　　Client Received(cr)：客戶端收到服務端的回復時間。

　　3. pom.xml Maven依賴

<!-- Sleuth分布式鏈路追蹤 -->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-sleuth</artifactId>
</dependency>
            

　　4. application.yml 文件配置

spring:
  sleuth:
    sampler:
      # 收集數據百分比，默認0.1(現網配置大小)
      probability: 1.0

 

二、Zipkin

　　1. 組件

　　　　A. Collector(收集器)：處理從外部系統發送過來的跟蹤信息，將這些信息轉化為Zipkin內部處理的Span格式，以支持后續的存儲、分析和展示等功能；

　　　　B. Storage(存儲)：處理收集器接收到的跟蹤信息，默認存儲在內存中，還可以儲存在MySQL、ElasticSearch中；

　　　　C. Web UI：提供WEB界面，展示調用鏈和服務依賴關系；

　　　　D. Restful API：為WEB界面提供查詢存儲的數據的接口。

　　2. 服務端部署

　　　　A. Zipkin Docker部署

　　　　B. 訪問地址：http://localhost:9411/zipkin

　　3. 追蹤數據存儲

　　　　A. 追蹤數據默認存儲在內存中，這種會導致服務一旦重啟，數據就會丟失，所以需要替換為持久化方式存儲，如MySQL；

　　　　B. MySQL方式存儲：zipkin.sql

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,
  `remote_service_name` VARCHAR(255),
  `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',
  PRIMARY KEY (`trace_id_high`, `trace_id`, `id`)
) ENGINE=InnoDB ROW_FORMAT=COMPRESSED CHARACTER SET=utf8 COLLATE utf8_general_ci;

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(`remote_service_name`) COMMENT 'for getTraces and getRemoteServiceNames';
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 and autocomplete values';
ALTER TABLE zipkin_annotations ADD INDEX(`a_key`) COMMENT 'for getTraces and autocomplete values';
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,
  `error_count` BIGINT,
  PRIMARY KEY (`day`, `parent`, `child`)
) ENGINE=InnoDB ROW_FORMAT=COMPRESSED CHARACTER SET=utf8 COLLATE utf8_general_ci;

　　4. pom.xml Maven依賴

<!-- Zipkin鏈路追蹤收集 -->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-zipkin</artifactId>
</dependency>

或者

<!-- Sleuth分布式鏈路追蹤 -->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-sleuth</artifactId>
</dependency>
<!-- Sleuth整合Zipkin界面展示 -->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-sleuth-zipkin</artifactId>
</dependency>

 　　5. application.yml 文件配置

spring:
  zipkin:
    # zipkin是否開啟，默認開啟
    enabled: true
    # 服務端地址
    base-url: http://localhost:9411
    sender:
      # 數據傳輸方式，web以HTTP報文形式向服務器發送
      type: web

 　　可參考：zipkin官方源碼

　　　　　　Sleuth發送Zipkin異常引起的OOM

 

三、SkyWalking