[Spring Cloud Netflix] 12 ZipKin:服务链路追踪

服务链路追踪

Posted by Mr.Vincent on 2019-07-05
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概述

这篇文章主要讲解服务追踪组件 ZipKin。

ZipKin 简介

ZipKin 是一个开放源代码的分布式跟踪系统,由 Twitter 公司开源,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。它的理论模型来自于 Google Dapper 论文。

每个服务向 ZipKin 报告计时数据,ZipKin 会根据调用关系通过 ZipKin UI 生成依赖关系图,显示了多少跟踪请求通过每个服务,该系统让开发者可通过一个 Web 前端轻松的收集和分析数据,例如用户每次请求服务的处理时间等,可方便的监测系统中存在的瓶颈。

服务追踪说明

微服务架构是通过业务来划分服务的,使用 REST 调用。对外暴露的一个接口,可能需要很多个服务协同才能完成这个接口功能,如果链路上任何一个服务出现问题或者网络超时,都会形成导致接口调用失败。随着业务的不断扩张,服务之间互相调用会越来越复杂。
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随着服务的越来越多,对调用链的分析会越来越复杂。它们之间的调用关系也许如下:
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术语解释

  • Span:基本工作单元,例如,在一个新建的 Span 中发送一个 RPC 等同于发送一个回应请求给 RPC,Span 通过一个 64 位 ID 唯一标识,Trace 以另一个 64 位 ID 表示。
  • Trace:一系列 Spans 组成的一个树状结构,例如,如果你正在运行一个分布式大数据工程,你可能需要创建一个 Trace。
  • Annotation:用来即使记录一个事件的存在,一些核心 Annotations 用来定义一个请求的开始和结束
    • cs:Client Sent,客户端发起一个请求,这个 Annotation 描述了这个 Span 的开始
    • sr:Server Received,服务端获得请求并准备开始处理它,如果将其 sr 减去 cs 时间戳便可得到网络延迟
    • ss:Server Sent 表明请求处理的完成(当请求返回客户端),如果 ss 减去 sr 时间戳便可得到服务端需要的处理请求时间
    • cr:Client Received 表明 Span 的结束,客户端成功接收到服务端的回复,如果 cr 减去 cs 时间戳便可得到客户端从服务端获取回复的所有所需时间

将 Span 和 Trace 在一个系统中使用 Zipkin 注解的过程图形化:
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创建 ZipKin 服务端

创建一个工程名为 hello-spring-cloud-zipkin 的项目,pom.xml 文件如下:

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<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
<modelVersion>4.0.0</modelVersion>

<parent>
<groupId>com.funtl</groupId>
<artifactId>hello-spring-cloud-dependencies</artifactId>
<version>1.0.0-SNAPSHOT</version>
<relativePath>../hello-spring-cloud-dependencies/pom.xml</relativePath>
</parent>

<artifactId>hello-spring-cloud-zipkin</artifactId>
<packaging>jar</packaging>

<name>hello-spring-cloud-zipkin</name>
<url>http://www.funtl.com</url>
<inceptionYear>2018-Now</inceptionYear>

<dependencies>
<!-- Spring Boot Begin -->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-tomcat</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
<scope>test</scope>
</dependency>
<!-- Spring Boot End -->

<!-- Spring Cloud Begin -->
<dependency>
<groupId>io.zipkin.java</groupId>
<artifactId>zipkin</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>io.zipkin.java</groupId>
<artifactId>zipkin-server</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>io.zipkin.java</groupId>
<artifactId>zipkin-autoconfigure-ui</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-server</artifactId>
</dependency>
<!-- Spring Cloud End -->
</dependencies>

<build>
<plugins>
<plugin>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
<configuration>
<mainClass>com.funtl.hello.spring.cloud.zipkin.ZipKinApplication</mainClass>
</configuration>
</plugin>
</plugins>
</build>
</project>

主要增加了 3 个依赖,io.zipkin.java:zipkinio.zipkin.java:zipkin-serverio.zipkin.java:zipkin-autoconfigure-ui

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<dependency>
<groupId>io.zipkin.java</groupId>
<artifactId>zipkin</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>io.zipkin.java</groupId>
<artifactId>zipkin-server</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>io.zipkin.java</groupId>
<artifactId>zipkin-autoconfigure-ui</artifactId>
</dependency>

注意版本号为:2.10.1,这里没写版本号是因为我已将版本号托管到 dependencies 项目中

Application

通过 @EnableZipkinServer 注解开启 Zipkin Server 功能

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package com.funtl.hello.spring.cloud.zipkin;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.netflix.eureka.EnableEurekaClient;
import zipkin.server.internal.EnableZipkinServer;

@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient
@EnableZipkinServer
public class ZipKinApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(ZipKinApplication.class, args);
}
}

application.yml

设置端口号为:9411,该端口号为 Zipkin Server 的默认端口号

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spring:
application:
name: hello-spring-cloud-zipkin

server:
port: 9411

eureka:
client:
serviceUrl:
defaultZone: http://localhost:8761/eureka/

management:
metrics:
web:
server:
auto-time-requests: false

追踪服务

所有需要被追踪的项目(就当前教程而言,除了 dependencies 项目外都需要被追踪,包括 Eureka Server) 中增加 spring-cloud-starter-zipkin 依赖

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

在这些项目的 application.yml 配置文件中增加 Zipkin Server 的地址即可

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spring:
zipkin:
base-url: http://localhost:9411

测试追踪

启动全部项目,打开浏览器访问:http://localhost:9411/ ,会出现以下界面:
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刷新之前项目中的全部测试接口(刷多几次)
点击 Find a trace,可以看到具体服务相互调用的数据
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点击 Dependencies,可以发现服务的依赖关系
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至此就代表 ZipKin 配置成功

案例源码:https://github.com/V-Vincen/hello-spring-cloud


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