基于 opentracing + Jaeger 实现全链路追踪 ---- 理论部分

链路追踪

1.链路追踪是什么？

随着微服务化，分布式集群时代的到来，企业业务会将一个功能模块任务拆解后分布在不同团队，团队又细分在不同语言，不同机器上运行来保证业务的开发效率以及专业化。然后，随着模块的细分化，当一个功能模块出现问题时(性能,异常错误等)，整个业务团队需要从第一步开始跟踪，直到定位到问题，并沟通解决问题，这一部分的运维是非常消耗后期的人工成本，因此，一个能追踪到每一个请求的完整调用链路，收集性能数据，反馈异常的全链路追踪系统被迫切需要。

2.链路追踪解决什么痛点？

1⃣️定位异常故障排查困难

2⃣️整个业务链路调用逻辑不够透明化

3⃣️容量规划难

4⃣️各项性能指标分析难

5⃣️数据无法可视化展示

OpenTracing

1.opentracing 介绍

Opentracing 是分布式链路追踪的一种规范标准，它提供一套分布式追踪协议，是一个与平台无关，编程语言无关，接口统一的分布式追踪系统。下面主要介绍 opentracing所定义的通用数据模型。

2.Span

Span 是链路中的基本组成元素，一个 span表示一个独立的工作单元，在入侵式链路追踪中可以表示一个接口的调用，一个数据库操作的调用等等。一个 span中包含的内容如下：

• 服务名称(operation name)

• 服务的开始和结束时间

• Tags

• Logs

• SpanContext

• Refrences

Tags

Tags 是一个 K/V类型的键值对，用户可以自定义该标签，但是 value只能是 string类型。主要用于链路追踪结果对查询和过滤。需要注意的是， tags不会传递给下一个 span调用，即仅自己可见。

span.SetTag("http_code":"400")
span.SetTag("http_method":"GET")

Logs

Logs 也是一个 K/V类型的键值对，主要是用来存储时间发生时间，value的类型没有做限制。

span.LogFields(
  			log.String("database","mysql"),
  			log.Int("used_time":5),
  			log.Int("start_ts":1596335100),
)



更多 opentracing用法请参考官方 github



SpanContext

SpanContexxt 携带一些宽服务通信的数据：

• 任何需要跨进程 Span关联的，依赖于 OpenTracing 实现状态 (例如 trace_id 和 span_id)

• K/V类型的键值对 Baggage Items，baggage是全局范围，跨进程保持传递。

Refrences

Refrences 是该 span 对一个或者多个 span的引用。存在两种引用关系 CHildOf 和 FollowFrom

• ChildOf : 父 span的执行依赖于子 span的执行结果，如需要等待返回的事件，如 http请求等。

• FollowFrom 父 span的执行不依赖子 span的执行结果，通常采用异步调用表示，如消息队列 consumer与 producer。



3.Trance

Trace 表示一次完整的追踪链路，trace由一个或多个 span组成。下面用 Jaeger可视化出来的一个 Trace来展示一次调用链所追踪的所有 span：

下面用时间线来展示这个 trace：

图片来源于 Jaeger文档手册

Jaeger

Jaeger 是 Uber 开源的分布式追踪系统，是遵循 Opentracing标准。

图片为 Jaeger官方系统框架图



参考

Opentracing

Go集成Opentracing(分布式链路监控)