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SpringCloud微服务之sleuth+zipkin---链路追踪

作者：从前慢现在也慢 | 2024-08-09 06:06:34

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sleuth+zipkin

1. sleuth+zipkin--链路追踪

 在大型系统的微服务化构建中，一个系统被拆分成了许多微服务。这些模块负责不同的功能，组合成系统，最终可以提供丰富的功能。在这种架构中，一次请求往往需要涉及到多个服务。互联网应用构建在不同的软件模块集上，这些软件模块，有可能是由不同的团队开发、可能使用不同的编程语言来实现、有可能布在了几千台服务器，横跨多个不同的数据中心【区域】，也就意味着这种架构形式也会存在一些问题：

如何快速发现问题？

如何判断故障影响范围？

如何梳理服务依赖？

如何分析链路性能问题以及实时容量规划？

 分布式链路追踪（Distributed Tracing），就是将一次分布式请求还原成调用链路，进行日志记录，性能监控并将一次分布式请求的调用情况集中展示。比如各个服务节点上的耗时、请求具体到达哪台机器上IP、每个服务节点的请求状态200 500等等。

常见的链路追踪技术有下面这些：

cat 由大众点评开源，基于Java开发的实时应用监控平台，包括实时应用监控，业务监控 。 集成

方案是通过代码埋点的方式来实现监控，比如： 拦截器，过滤器等。 对代码的侵入性很大，集成成本较高。风险较大。

zipkin 由Twitter公司开源，开放源代码分布式的跟踪系统，用于==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《图形化》。该产品结合spring-cloud-sleuth 使用较为简单， 集成很方便， 但是功能较简单。

pinpoint Pinpoint是韩国人开源的基于字节码注入的调用链分析，以及应用监控分析工具。特点

是支持多种插件，UI功能强大，接入端无代码侵入。

skywalking 【未来企业会使用的多】

SkyWalking是本土开源的基于字节码注入的调用链分析，以及应用监控分析工具。特点是支持多

种插件，UI功能较强，接入端无代码侵入。目前已加入Apache孵化器。 ---火。

Sleuth （日志记录每一条链路上的所有节点，以及这些节点所在的机器，和耗时。）log4j

SpringCloud 提供的分布式系统中链路追踪解决方案。

**注意: sleuth+zipkin.

1.1 Sleuth介绍

SpringCloud Sleuth主要功能就是在分布式系统中提供追踪解决方案。它大量借用了Google Dapper的设计， 先来了解一下Sleuth中的术语和相关概念。

*Trace* *(一条完整链路--包含很多span(微服务接口))*

由一组Trace Id（贯穿整个链路）相同的Span串联形成一个树状结构。为了实现请求跟踪，当请求到达分布式系统的入口端点时，只需要服务跟踪框架为该请求创建一个唯一的标识（即TraceId），同时在分布式系统内部流转的时候，框架始终保持传递该唯一值，直到整个请求的返回。那么我们就可以使用该唯一标识将所有的请求串联起来，形成一条完整的请求链路。

*Span*

代表了一组基本的工作单元。为了统计各处理单元的延迟，当请求到达各个服务组件的时候，也通过一个唯一标识（SpanId）来标记它的开始、具体过程和结束。通过SpanId的开始和结束时间戳，就能统计该span的调用时间，除此之外，我们还可以获取如事件的名称。请求信息等元数据。

*Annotation*

用它记录一段时间内的事件，内部使用的重要注释：

cs（Client Send）客户端发出请求，开始一个请求的命令

sr（Server Received）服务端接受到请求开始进行处理， sr－cs = 网络延迟（服务调用的时间）

ss（Server Send）服务端处理完毕准备发送到客户端，ss - sr = 服务器上的请求处理时间

cr（Client Reveived）客户端接受到服务端的响应，请求结束。 cr - cs = 请求的总时间

1.2 如何完成sleuth

记录微服务日志。

  1. 在服务工程中引入sleuth依赖
  2.  <dependencies>
  3.         <dependency>
  4.             <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
  5.             <artifactId>spring-cloud-starter-sleuth</artifactId>
  6.         </dependency>
  7.     </dependencies>

调用链路中他们具有相同的traceId,每个模块都有自己的spanId. 这样sleuth会被这些相同traceId的spanId串联起来形成一个完整的调用链路。 如何想只要每个spanId的执行时间，可以通过日志的时间进行减操作。如果这样看非常麻烦。----有没有一个组件用来搜集sleuth生成的日志，并以图形化展示。---zipkin  

第一件事: 搭建zipkin服务器 并且下载zipkin的jar包

Central Repository: io/zipkin/zipkin-serverhttps://repo1.maven.org/maven2/io/zipkin/zipkin-server/ 找到对应的路径

 打开cmd窗口命令  运行jar包

java -jar zipkin***.jar

浏览器访问zipkin服务器

http://localhost:9411/zipkin

第二件事: 指定微服务所用的zipkin服务器地址。

（1）需要在微服务中引入zipkin依赖----可以加到父工程上

  1. <dependency>
  2.          <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
  3.          <artifactId>spring-cloud-starter-zipkin</artifactId>
  4.      </dependency>

（2）在每个微服务中指定zipkin服务端的地址

#指定zipkin服务器的地址
spring.zipkin.base-url=http://localhost:9411/

（3）通过postman测试后查看Zipkin界面

缺点：当zipkin重启后，链路也会丢失。 默认存在在内存中。

必须保证mysql数据库允许远程连接:

MySQL配置允许远程连接_mysql配置远程连接_amigo1226的博客-CSDN博客

 添加sql语句测试永久存到数据库中

  1. CREATE TABLE IF NOT EXISTS zipkin_spans (
  2.  `trace_id_high` BIGINT NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT 'If non zero, this means the trace uses 128 bit traceIds instead of 64 bit', 
  3. `trace_id` BIGINT NOT NULL, 
  4. `id` BIGINT NOT NULL, 
  5. `name` VARCHAR(255) NOT NULL, 
  6. `parent_id` BIGINT, 
  7. `debug` BIT(1), 
  8. `start_ts` BIGINT COMMENT 'Span.timestamp(): epoch micros used for endTs query and to implement TTL',
  9. `duration` BIGINT COMMENT 'Span.duration(): micros used for minDuration and maxDuration query' )
  10.  ENGINE=InnoDB ROW_FORMAT=COMPRESSED CHARACTER SET=utf8 COLLATE utf8_general_ci;
  11.  
  12. ALTER TABLE zipkin_spans ADD UNIQUE KEY(`trace_id_high`, `trace_id`, `id`) COMMENT 'ignore insert on duplicate'; 
  13. ALTER TABLE zipkin_spans ADD INDEX(`trace_id_high`, `trace_id`, `id`) COMMENT 'for joining with zipkin_annotations'; 
  14. ALTER TABLE zipkin_spans ADD INDEX(`trace_id_high`, `trace_id`) COMMENT 'for getTracesByIds';
  15.  ALTER TABLE zipkin_spans ADD INDEX(`name`) COMMENT 'for getTraces and getSpanNames';
  16.  ALTER TABLE zipkin_spans ADD INDEX(`start_ts`) COMMENT 'for getTraces ordering and range';
  17. CREATE TABLE IF NOT EXISTS zipkin_annotations (
  18.  `trace_id_high` BIGINT NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT 'If non zero, this means the trace uses 128 bit traceIds instead of 64 bit', 
  19. `trace_id` BIGINT NOT NULL COMMENT 'coincides with zipkin_spans.trace_id', 
  20. `span_id` BIGINT NOT NULL COMMENT 'coincides with zipkin_spans.id',
  21.  `a_key` VARCHAR(255) NOT NULL COMMENT 'BinaryAnnotation.key or Annotation.value if type == -1', 
  22. `a_value` BLOB COMMENT 'BinaryAnnotation.value(), which must be smaller than 64KB', 
  23. `a_type` INT NOT NULL COMMENT 'BinaryAnnotation.type() or -1 if Annotation', 
  24. `a_timestamp` BIGINT COMMENT 'Used to implement TTL; Annotation.timestamp or zipkin_spans.timestamp',
  25.  `endpoint_ipv4` INT COMMENT 'Null when Binary/Annotation.endpoint is null', 
  26. `endpoint_ipv6` BINARY(16) COMMENT 'Null when Binary/Annotation.endpoint is null, or no IPv6 address', 
  27. `endpoint_port` SMALLINT COMMENT 'Null when Binary/Annotation.endpoint is null',
  28. `endpoint_service_name` VARCHAR(255) COMMENT 'Null when Binary/Annotation.endpoint is null' )
  29.  ENGINE=InnoDB ROW_FORMAT=COMPRESSED CHARACTER SET=utf8 COLLATE utf8_general_ci;
  30. ALTER TABLE zipkin_annotations ADD UNIQUE KEY(`trace_id_high`, `trace_id`, `span_id`, `a_key`, `a_timestamp`) COMMENT 'Ignore insert on duplicate'; 
  31. ALTER TABLE zipkin_annotations ADD INDEX(`trace_id_high`, `trace_id`, `span_id`) COMMENT 'for joining with zipkin_spans'; 
  32. ALTER TABLE zipkin_annotations ADD INDEX(`trace_id_high`, `trace_id`) COMMENT 'for getTraces/ByIds'; 
  33. ALTER TABLE zipkin_annotations ADD INDEX(`endpoint_service_name`) COMMENT 'for getTraces and getServiceNames';
  34.  
  35. ALTER TABLE zipkin_annotations ADD INDEX(`a_type`) COMMENT 'for getTraces';
  36.  ALTER TABLE zipkin_annotations ADD INDEX(`a_key`) COMMENT 'for getTraces'; 
  37. ALTER TABLE zipkin_annotations ADD INDEX(`trace_id`, `span_id`, `a_key`) COMMENT 'for dependencies job';
  38. CREATE TABLE IF NOT EXISTS zipkin_dependencies ( 
  39. `day` DATE NOT NULL, 
  40. `parent` VARCHAR(255) NOT NULL, 
  41. `child` VARCHAR(255) NOT NULL,
  42.  `call_count` BIGINT ) 
  43. ENGINE=InnoDB ROW_FORMAT=COMPRESSED CHARACTER SET=utf8 COLLATE utf8_general_ci; 
  44. ALTER TABLE zipkin_dependencies ADD UNIQUE KEY(`day`, `parent`, `child`);

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

一定要保证上面的运行代码在一行上以及数据库名对照.....这样可以保存到数据库中

2. 配置中心

思考: （1）每个微服务可能要搭建n台集群。这个集群中的微服务配置都是一样。如果需要修改服务的配置，就需要每个都要修改。

（2）各个微服务他们可能拥有相同的配置。

思路: 交给一个组件来统一管理。----配置中心

常见配置中心组件:

l Apollo

Apollo是由携程开源的分布式配置中心。特点有很多，比如：配置更新之后可以实时生效，支持灰度发布功能，并且能对所有的配置进行版本管理、操作审计等功能，提供开放平台API。并且资料 也写的很详细。----很好用。

l Disconf

Disconf是由百度开源的分布式配置中心。它是基于Zookeeper来实现配置变更后实时通知和生效的。

l SpringCloud Config

这是Spring Cloud中带的配置中心组件。它和Spring是无缝集成，使用起来非常方便，并且它的配置存储支持Git<git没学>。不过它没有可视化的操作界面，配置的生效也不是实时的，需要重启或去刷新。

l Nacos

这是SpingCloud alibaba技术栈中的一个组件，前面我们已经使用它做过服务注册中心。其实它也集成了服务配置的功能，我们可以直接使用它作为服务配置中心

我们使用nacos作为配置中心。

2.1 微服务集群共享一个配置文件

集群生产环境下一定是部署到不同的服务器上。

(1)需要在nacos配置中心创建一个配置文件

名称必须为: 微服务名.后缀

（2）微服务中使用nacos配置中的配置文件

  1. nacos配置中心的依赖。
  2.    <!--nacos配置中心的依赖-->
  3.         <dependency>
  4.             <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
  5.             <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config</artifactId>
  6.         </dependency>

（3）配置bootstrap.properties文件配置 

（4）可以读取到配置中心的内容

 

 如果是yaml属性的配置中心

 并且该配置中心的可以实时刷新      -----加上@RefreshScope注解

通过修改配置中心的内容，并调用接口可以发现内容可以实时改变，不需要重新启动程序

-------可以吧idea中的application.properties文件中的配置全部放到配置中心里面

2.2 多个微服务公用一个配置

（1）把公共内容提取到一个公共配置文件中（2）让微服务引入公共文件

 （2）让微服务引入公共文件----这一步必须左，不然的话公共配置里面的内容不会被加载

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