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鏈路追蹤：Sleuth整合ZipKin

簡單介紹了服務(wù)網(wǎng)關(guān)，并對SpringCloud Gateway的核心架構(gòu)進(jìn)行了簡要說明，也在項目中整合了SpringCloud Gateway網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)了通過網(wǎng)關(guān)訪問后端微服務(wù)，同時，也基于SpringCloud Gateway整合Sentinel實現(xiàn)了網(wǎng)關(guān)的限流功能，詳細(xì)介紹了SpringCloud Gateway網(wǎng)關(guān)的核心技術(shù)。在鏈路追蹤章節(jié)，我們開始簡單介紹了分布式鏈路追蹤技術(shù)與解決方案，隨后在項目中整合Sleuth實現(xiàn)了鏈路追蹤。

作為一家“創(chuàng)意+整合+營銷”的成都網(wǎng)站建設(shè)機(jī)構(gòu)，我們在業(yè)內(nèi)良好的客戶口碑。創(chuàng)新互聯(lián)提供從前期的網(wǎng)站品牌分析策劃、網(wǎng)站設(shè)計、成都網(wǎng)站制作、成都做網(wǎng)站、創(chuàng)意表現(xiàn)、網(wǎng)頁制作、系統(tǒng)開發(fā)以及后續(xù)網(wǎng)站營銷運營等一系列服務(wù)，幫助企業(yè)打造創(chuàng)新的互聯(lián)網(wǎng)品牌經(jīng)營模式與有效的網(wǎng)絡(luò)營銷方法,創(chuàng)造更大的價值。

本章總覽

本章概述

在前面整合Sleuth實現(xiàn)鏈路追蹤時，我們是通過查看日志的情況來了解系統(tǒng)調(diào)用的鏈路情況，這并不是一種很好的解決方案，如果系統(tǒng)所包含的微服務(wù)越來越多，通過查看日志的方式來分析系統(tǒng)的調(diào)用是非常復(fù)雜的，在實際項目中根本不可行。此時，我們可以將Sleuth和ZipKin進(jìn)行整合，利用ZipKin將日志進(jìn)行聚合，將鏈路日志進(jìn)行可視化展示，并支持全文檢索。

ZipKin核心架構(gòu)

Zipkin 是 Twitter 的一個開源項目，它基于Google Dapper論文實現(xiàn)，可以收集微服務(wù)運行過程中的實時鏈路數(shù)據(jù)，并進(jìn)行展示。

ZipKin概述

Zipkin是一種分布式鏈路跟蹤系統(tǒng)，能夠收集微服務(wù)運行過程中的實時調(diào)用鏈路信息，并能夠?qū)⑦@些調(diào)用鏈路信息展示到Web界面上供開發(fā)人員分析，開發(fā)人員能夠從ZipKin中分析出調(diào)用鏈路中的性能瓶頸，識別出存在問題的應(yīng)用程序，進(jìn)而定位問題和解決問題。

ZipKin核心架構(gòu)

ZipKin的核心架構(gòu)圖如下所示。

注：圖片來源：zipkin.io/pages/architecture.html

其中，ZipKin核心組件的功能如下所示。

Reporter：ZipKin中上報鏈路數(shù)據(jù)的模塊，主要配置在具體的微服務(wù)應(yīng)用中。
Transport：ZipKin中傳輸鏈路數(shù)據(jù)的模塊，此模塊可以配置為Kafka，RocketMQ、RabbitMQ等。
Collector：ZipKin中收集并消費鏈路數(shù)據(jù)的模塊，默認(rèn)是通過http協(xié)議收集，可以配置為Kafka消費。
Storage：ZipKin中存儲鏈路數(shù)據(jù)的模塊，此模塊的具體可以配置為ElasticSearch、Cassandra或者M(jìn)ySQL，目前ZipKin支持這三種數(shù)據(jù)持久化方式。
API：ZipKin中的API 組件，主要用來提供外部訪問接口。比如給客戶端展示跟蹤信息，或是開放給外部系統(tǒng)實現(xiàn)監(jiān)控等。
UI：ZipKin中的UI 組件，基于API組件實現(xiàn)的上層應(yīng)用。通過UI組件用戶可以方便并且很直觀地查詢和分析跟蹤信息。

Zipkin在總體上會分為兩個端，一個是Zipkin服務(wù)端，一個是Zipkin客戶端，客戶端主要是配置在微服務(wù)應(yīng)用中，收集微服務(wù)中的調(diào)用鏈路信息，將數(shù)據(jù)發(fā)送給ZipKin服務(wù)端。

項目整合ZipKin

Zipkin總體上分為服務(wù)端和客戶端，我們需要下載并啟動ZipKin服務(wù)端的Jar包，在微服務(wù)中集成ZipKin的客戶端。

下載安裝ZipKin服務(wù)端

(1)下載ZipKin服務(wù)端Jar文件，可以直接在瀏覽器中輸入如下鏈接進(jìn)行下載。

https://search.maven.org/remote_content?g=io.zipkin.java&a=zipkin-server&v=LATEST&c=exec

如果大家使用的是Linux操作系統(tǒng)，也可以在命令行輸入如下命令進(jìn)行下載。

wget https://search.maven.org/remote_content?g=io.zipkin.java&a=zipkin-server&v=LATEST&c=exec

這里，我通過瀏覽器下載的ZipKin服務(wù)端Jar文件為：zipkin-server-2.12.9-exec.jar。

(2)在命令行輸入如下命令啟動ZipKin服務(wù)端。

java -jar zipkin-server-2.12.9-exec.jar

(3)由于ZipKin服務(wù)端啟動時，默認(rèn)監(jiān)聽的端口號為9411，所以，在瀏覽器中輸入http://localhost:9411鏈接就可以打開ZipKin的界面，如下所示。

在瀏覽器中輸入http://localhost:9411鏈接能夠打開上述頁面就說明ZipKin服務(wù)端已經(jīng)準(zhǔn)備好啦。

項目整合ZipKin客戶端

(1)在每個微服務(wù)(用戶微服務(wù)shop-user，商品微服務(wù)shop-product，訂單微服務(wù)shop-order，網(wǎng)關(guān)服務(wù)shop-gateway)中添加ZipKin依賴，如下所示。


    org.springframework.cloud
    spring-cloud-starter-zipkin

(2)在網(wǎng)關(guān)服務(wù)shop-gateway的application.yml文件中添加如下配置。

spring:
  sleuth:
    sampler:
      probability: 1.0
  zipkin:
    base-url: http://127.0.0.1:9411
    discovery-client-enabled: false

其中各配置的說明如下所示。

spring.sleuth.sampler.probability：表示Sleuth的采樣百分比。
spring.zipkin.base-url：ZipKin服務(wù)端的地址。
spring.zipkin.discovery-client-enabled：配置成false，使Nacos將其當(dāng)成一個URL，不要按服務(wù)名處理。

(3)分別啟動用戶微服務(wù)，商品微服務(wù)，訂單微服務(wù)和服務(wù)網(wǎng)關(guān)，在瀏覽器中訪問鏈接http://localhost:10001/server-order/order/submit_order?userId=1001&productId=1001&count=1，如下所示。

(4)點擊Zipkin界面上的查找按鈕，如下所示。

點擊后的界面如下所示。

可以看到，點擊查找按鈕后，會出現(xiàn)一個請求鏈路，包含：網(wǎng)關(guān)服務(wù)server-gateway耗時63.190毫秒，訂單微服務(wù)server-order耗時53.101毫秒，用戶微服務(wù)server-user耗時14.640毫秒，商品微服務(wù)server-product耗時10.941毫秒。

(5)點開ZipKin界面上顯示的調(diào)用鏈路，如下所示。

點開后的界面如下所示。

可以非常清晰的看到整個調(diào)用的訪問鏈路。

我們還可以點擊具體的節(jié)點來查看具體的調(diào)用信息。

例如我們點擊網(wǎng)關(guān)微服務(wù)查看網(wǎng)關(guān)的具體鏈路，如下所示。

點開后的效果如下所示。

接下來，查看下訂單微服務(wù)的調(diào)用鏈路具體信息，如下所示。

點開后的效果如下所示。

可以看到，通過ZipKin能夠查看服務(wù)的調(diào)用鏈路，并且能夠查看具體微服務(wù)的調(diào)用情況。我們可以基于ZipKin來分析系統(tǒng)的調(diào)用鏈路情況，找出系統(tǒng)的瓶頸點，進(jìn)而進(jìn)行針對性的優(yōu)化。

另外，ZipKin中也支持下載系統(tǒng)調(diào)用鏈路的Json數(shù)據(jù)，如下所示。

點擊JSON按鈕后，效果如下所示。

其中，顯示的Json數(shù)據(jù)如下所示。


[
  [
    {
      "traceId": "9d244edbc1668d92",
      "parentId": "3f01ba499fac4ce9",
      "id": "5f0932b5d06fe757",
      "kind": "SERVER",
      "name": "get /get/{pid}",
      "timestamp": 1652413758790051,
      "duration": 10941,
      "localEndpoint": {
        "serviceName": "server-product",
        "ipv4": "192.168.0.111"
      },
      "remoteEndpoint": {
        "ipv4": "192.168.0.111",
        "port": 54140
      },
      "tags": {
        "http.method": "GET",
        "http.path": "/product/get/1001",
        "mvc.controller.class": "ProductController",
        "mvc.controller.method": "getProduct"
      },
      "shared": true
    },
    {
      "traceId": "9d244edbc1668d92",
      "parentId": "3f01ba499fac4ce9",
      "id": "c020c7f6e0fa1604",
      "kind": "SERVER",
      "name": "get /update_count/{pid}/{count}",
      "timestamp": 1652413758808052,
      "duration": 5614,
      "localEndpoint": {
        "serviceName": "server-product",
        "ipv4": "192.168.0.111"
      },
      "remoteEndpoint": {
        "ipv4": "192.168.0.111",
        "port": 54140
      },
      "tags": {
        "http.method": "GET",
        "http.path": "/product/update_count/1001/1",
        "mvc.controller.class": "ProductController",
        "mvc.controller.method": "updateCount"
      },
      "shared": true
    },
    {
      "traceId": "9d244edbc1668d92",
      "parentId": "9d244edbc1668d92",
      "id": "3f01ba499fac4ce9",
      "kind": "CLIENT",
      "name": "get",
      "timestamp": 1652413758763816,
      "duration": 54556,
      "localEndpoint": {
        "serviceName": "server-gateway",
        "ipv4": "192.168.0.111"
      },
      "remoteEndpoint": {
        "ipv4": "192.168.0.111",
        "port": 8080
      },
      "tags": {
        "http.method": "GET",
        "http.path": "/order/submit_order"
      }
    },
    {
      "traceId": "9d244edbc1668d92",
      "parentId": "9d244edbc1668d92",
      "id": "475ff483fb0973b1",
      "kind": "CLIENT",
      "name": "get",
      "timestamp": 1652413758759023,
      "duration": 59621,
      "localEndpoint": {
        "serviceName": "server-gateway",
        "ipv4": "192.168.0.111"
      },
      "tags": {
        "http.method": "GET",
        "http.path": "/order/submit_order"
      }
    },
    {
      "traceId": "9d244edbc1668d92",
      "id": "9d244edbc1668d92",
      "kind": "SERVER",
      "name": "get",
      "timestamp": 1652413758757034,
      "duration": 63190,
      "localEndpoint": {
        "serviceName": "server-gateway",
        "ipv4": "192.168.0.111"
      },
      "remoteEndpoint": {
        "ipv4": "127.0.0.1",
        "port": 54137
      },
      "tags": {
        "http.method": "GET",
        "http.path": "/server-order/order/submit_order"
      }
    },
    {
      "traceId": "9d244edbc1668d92",
      "parentId": "3f01ba499fac4ce9",
      "id": "a048eda8d5fd3dc9",
      "kind": "CLIENT",
      "name": "get",
      "timestamp": 1652413758774201,
      "duration": 12054,
      "localEndpoint": {
        "serviceName": "server-order",
        "ipv4": "192.168.0.111"
      },
      "tags": {
        "http.method": "GET",
        "http.path": "/user/get/1001"
      }
    },
    {
      "traceId": "9d244edbc1668d92",
      "parentId": "3f01ba499fac4ce9",
      "id": "5f0932b5d06fe757",
      "kind": "CLIENT",
      "name": "get",
      "timestamp": 1652413758787924,
      "duration": 12557,
      "localEndpoint": {
        "serviceName": "server-order",
        "ipv4": "192.168.0.111"
      },
      "tags": {
        "http.method": "GET",
        "http.path": "/product/get/1001"
      }
    },
    {
      "traceId": "9d244edbc1668d92",
      "parentId": "3f01ba499fac4ce9",
      "id": "c020c7f6e0fa1604",
      "kind": "CLIENT",
      "name": "get",
      "timestamp": 1652413758805787,
      "duration": 7031,
      "localEndpoint": {
        "serviceName": "server-order",
        "ipv4": "192.168.0.111"
      },
      "tags": {
        "http.method": "GET",
        "http.path": "/product/update_count/1001/1"
      }
    },
    {
      "traceId": "9d244edbc1668d92",
      "parentId": "9d244edbc1668d92",
      "id": "3f01ba499fac4ce9",
      "kind": "SERVER",
      "name": "get /submit_order",
      "timestamp": 1652413758765048,
      "duration": 53101,
      "localEndpoint": {
        "serviceName": "server-order",
        "ipv4": "192.168.0.111"
      },
      "remoteEndpoint": {
        "ipv4": "127.0.0.1"
      },
      "tags": {
        "http.method": "GET",
        "http.path": "/order/submit_order",
        "mvc.controller.class": "OrderController",
        "mvc.controller.method": "submitOrder"
      },
      "shared": true
    },
    {
      "traceId": "9d244edbc1668d92",
      "parentId": "3f01ba499fac4ce9",
      "id": "a048eda8d5fd3dc9",
      "kind": "SERVER",
      "name": "get /get/{uid}",
      "timestamp": 1652413758777073,
      "duration": 14640,
      "localEndpoint": {
        "serviceName": "server-user",
        "ipv4": "192.168.0.111"
      },
      "remoteEndpoint": {
        "ipv4": "192.168.0.111",
        "port": 54139
      },
      "tags": {
        "http.method": "GET",
        "http.path": "/user/get/1001",
        "mvc.controller.class": "UserController",
        "mvc.controller.method": "getUser"
      },
      "shared": true
    }
  ]
]

小伙伴們也可以根據(jù)Json數(shù)據(jù)分析下系統(tǒng)的調(diào)用鏈路。

ZipKin數(shù)據(jù)持久化

我們實現(xiàn)了在項目中集成ZipKin，但是此時我們集成ZipKin后，ZipKin中的數(shù)據(jù)是保存在系統(tǒng)內(nèi)存中的，如果我們重啟了ZipKin，則保存在系統(tǒng)內(nèi)存中的數(shù)據(jù)就會丟失，那我如何避免數(shù)據(jù)丟失呢?ZipKin支持將數(shù)據(jù)進(jìn)行持久化來防止數(shù)據(jù)丟失，可以將數(shù)據(jù)保存到ElasticSearch、Cassandra或者M(jìn)ySQL中。這里，我們重點介紹下如何將數(shù)據(jù)保存到MySQL和ElasticSearch中。

ZipKin數(shù)據(jù)持久化到MySQL

(1)將Zipkin數(shù)據(jù)持久化到MySQL，我們需要知道MySQL的數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)，好在ZipKin提供了MySQL腳本，小伙伴們可以在鏈接：https://github.com/openzipkin/zipkin/tree/master/zipkin-storage里面下載。

當(dāng)然，我將下載后的MySQL腳本放到了網(wǎng)關(guān)服務(wù)shop-gateway的resources目錄下的scripts目錄下。

(2)在MySQL數(shù)據(jù)庫中新建zipkin數(shù)據(jù)庫，如下所示。

create database if not exists zipkin;

(3)在新建的數(shù)據(jù)庫zipkin中運行mysql.sql腳本，運行腳本后的效果如下所示。

可以看到，在zipkin數(shù)據(jù)庫中新建了zipkin_annotations、zipkin_dependencies和zipkin_spans三張數(shù)據(jù)表。

(4)啟動ZipKin時指定MySQL數(shù)據(jù)源，如下所示。

java -jar zipkin-server-2.12.9-exec.jar --STORAGE_TYPE=mysql --MYSQL_HOST=127.0.0.1 --MYSQL_TCP_PORT=3306 --MYSQL_DB=zipkin --MYSQL_USER=root --MYSQL_PASS=root

(5)啟動ZipKin后，在瀏覽器中訪問鏈接http://localhost:10001/server-order/order/submit_order?userId=1001&productId=1001&count=1，如下所示。

(6)查看zipkin數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)zipkin_annotations數(shù)據(jù)表與zipkin_spans數(shù)據(jù)表已經(jīng)存在系統(tǒng)的調(diào)用鏈路數(shù)據(jù)。

zipkin_annotations數(shù)據(jù)表部分?jǐn)?shù)據(jù)如下所示。

zipkin_spans數(shù)據(jù)表部分?jǐn)?shù)據(jù)如下所示。

可以看到，ZipKin已經(jīng)將數(shù)據(jù)持久化到MySQL中，重啟ZipKin后就會從MySQL中讀取數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)也不會丟失了。

ZipKin數(shù)據(jù)持久化到ElasticSearch

(1)到ElasticSearch官網(wǎng)下載ElasticSearch，鏈接為：

https://www.elastic.co/cn/downloads/elasticsearch。

這里下載的安裝包是：elasticsearch-8.2.0-windows-x86_64.zip。

(2)解壓elasticsearch-8.2.0-windows-x86_64.zip，在解壓后的bin目錄下找到elasticsearch.bat腳本，雙擊運行ElasticSearch。

(3)啟動ZipKin服務(wù)端時，指定ElasticSearch，如下所示。

java -jar zipkin-server-2.12.9-exec.jar --STORAGE_TYPE=elasticsearch --ESHOST=localhost:9200

(4)啟動ZipKin服務(wù)端后，在瀏覽器中訪問鏈接http://localhost:10001/server-order/order/submit_order?userId=1001&productId=1001&count=1，如下所示。

ZipKin就會將請求的鏈路信息保存到ElasticSearch中進(jìn)行持久化。

本文標(biāo)題：鏈路追蹤：Sleuth整合ZipKin
本文來源：http://fisionsoft.com.cn/article/ccdipho.html

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本章概述

ZipKin核心架構(gòu)

ZipKin概述

ZipKin核心架構(gòu)

項目整合ZipKin

下載安裝ZipKin服務(wù)端

項目整合ZipKin客戶端

ZipKin數(shù)據(jù)持久化

ZipKin數(shù)據(jù)持久化到MySQL

ZipKin數(shù)據(jù)持久化到ElasticSearch

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