Go微服务架构实战 下篇:1. gRPC + Opentracing + Zipkin实现分布式链路追踪系统

本文涉及的产品
应用实时监控服务-可观测链路OpenTelemetry版,每月50GB免费额度
应用实时监控服务-应用监控,每月50GB免费额度
应用实时监控服务-用户体验监控,每月100OCU免费额度
简介: Go微服务架构实战 下篇:1. gRPC + Opentracing + Zipkin实现分布式链路追踪系统

分布式链路追踪实战



干货:

什么是APM

什么是Opentracing

什么是SpanID

什么是TraceID

基于zipkin构建链路追踪


1. 什么是APM


APM(Application Performance Management,即应用性能管理,在分布式领域也称为分布式跟踪管理)对企业的应用系统进行实时监控,它是用于实现对应用程序性能管理和故障管理的系统化的解决方案。


APM核心功能:

  • 服务调用跟踪
  • 应用系统存活检测
  • 监控告警


开源APM管理工具:

  • ZipKin
  • PinPoint
  • SkyWalking
  • Prometheus


我们这篇文章主要是讲解APM的核心功能之一:服务调用跟踪,用到的工具是ZipKin,本来想用Prometheus搭建一个监控平台,想来想去比较简单,大家直接在本地就可以搭建单机版的监控平台。


2. 什么是Opentracing


OpenTracing通过提供平台无关、厂商无关的API,使得开发人员能够方便的添加(或更换)追踪系统的实现。


不过OpenTracing并不是标准。因为CNCF不是官方标准机构,但是它的目标是致力为分布式追踪创建更标准的API和工具。


3. 什么是TraceID


一个trace代表了一个事务或者流程在(分布式)系统中的执行过程,而这个过程会有唯一ID去标识,这个唯一ID就是Trace ID,通俗解释就是一个API请求的完整调用流程。


4. 什么是SpanID


一个span代表在分布式系统中完成的单个工作单元,这个工作单元有唯一ID去标识,这个唯一ID就是Span ID。也包含其他span的“引用”,这允许将多个spans组合成一个完整的Trace。


通俗解释就是在Trace这样一个完整调用的流程中,Span扮演的角色就是每次执行的一次IO或者非IO操作。所以你通过Trace找到整个链路,然后从链路中找到确定的Span,这样就可以准确定位一次问题或者性能查询。


5. 其他名称解释


Span tags(跨度标签)可以理解为用户自定义的Span注释。便于查询、过滤和理解跟踪数据。


Span logs(跨度日志)可以记录Span内特定时间或事件的日志信息。主要用于捕获特定Span的日志信息以及应用程序本身的其他调试或信息输出。


SpanContext 代表跨越进程边界,传递到子级Span的状态。常在追踪示意图中创建上下文时使用。


6. 案例


640.png


图中可以看到以下内容:

  • 执行时间的上下文
  • 服务间的层次关系
  • 服务间串行或并行调用链


结合以上信息,在实际场景中我们可以通过整个系统的调用链的上下文、性能等指标信息,一下子就能够发现系统的痛点在哪儿。


7. 什么是ZipKin


Zipkin是分布式追踪系统。它的作用是收集解决微服务架构中的延迟问题所需的时序数据。它管理这些数据的收集和查找。


Zipkin的设计基于Google Dapper论文。


8. 基于ZipKin构建链路追踪


首先在基于之前的项目之中,把server.go修改一下,让其支持分布式链路追踪。server.go:

const (
 SERVICE_NAME              = "simple_zipkin_server"
 ZIPKIN_HTTP_ENDPOINT      = "http://127.0.0.1:9411/api/v2/spans" //上报到ZipKin中的链路
 ZIPKIN_RECORDER_HOST_PORT = "0.0.0.0"
)
func main() {
 ...
 //链路日志输出到哪
 reporter := httpreporter.NewReporter(ZIPKIN_HTTP_ENDPOINT)
 defer reporter.Close()
 //记录服务名称和端口
 endpoint, err := zipkin.NewEndpoint(SERVICE_NAME, ZIPKIN_RECORDER_HOST_PORT)
 if err != nil {
  log.Fatalf("zipkin.NewEndpoint err: %v", err)
 }
 tracer, err := zipkin.NewTracer(reporter, zipkin.WithLocalEndpoint(endpoint))
 if err != nil {
  log.Fatalf("zipkin.NewTracer err: %v", err)
 }
 //接入opentracing
 t := zipkinot.Wrap(tracer)
 opentracing.SetGlobalTracer(t)
 logrus.Infof("starting hello service at: %s", *port)
 //初始化grpc server,并注册中间件
 s := grpc.NewServer(
  // otgrpc.LogPayloads 是否记录 入参和出参
  // otgrpc.SpanDecorator 装饰器,回调函数
  // otgrpc.IncludingSpans 是否记录
  grpc.UnaryInterceptor(grpc_middleware.ChainUnaryServer(otgrpc.OpenTracingServerInterceptor(t,
   otgrpc.LogPayloads(),
   // IncludingSpans是请求前回调
   otgrpc.IncludingSpans(func(parentSpanCtx opentracing.SpanContext, method string, req, resp interface{}) bool {
    log.Printf("method: %s", method)
    log.Printf("req: %+v", req)
    log.Printf("resp: %+v", resp)
    return true
   }),
   // SpanDecorator是请求后回调
   otgrpc.SpanDecorator(func(span opentracing.Span, method string, req, resp interface{}, grpcError error) {
    log.Printf("method: %s", method)
    log.Printf("req: %+v", req)
    log.Printf("resp: %+v", resp)
    log.Printf("grpcError: %+v", grpcError)
   }),
  ))),
  )
 //注册服务
 pb.RegisterGreeterServer(s, &server{})
 fmt.Println("ddd")
 s.Serve(lis)
}

至此我们的grpc服务就有了链路追踪功能,接下来我们演示下,启动server.go:k8s-grpc-demo go run cmd/svr/svr.go -port 50004

然后启动客户端:k8s-grpc-demo go run cmd/cli/cli.go

我们可以看下server.go的日志:

640.png

我们发现日志完美记录到ZipKin中,接下来我们看下ZipKin地址:


640.png

当我们点击RUN QUERY的时候可以看到如下:

640.png


当我们点击某一个Trace的时候,就进入这个Trace的整个调用链路详情中:


640.png


这样我就基于gRPC + Opentracing + Zipkin的分布式链路追踪系统就搭建完成了,大家下去可以自己尝试下。


9. 小结


各位读者朋友们,我们的Go微服务架构实战【上中下】系列课程到这里就基本上结束了,写作过程中虽然很累,很艰辛,但是这个系列能在有限的业余时间坚持创作完实属不易,希望在之后的业余时间当中能继续为大家带来更棒的系列课程,欢迎大家点赞、关注和分享。


最后再次感谢大家对本系列课程的大力支持,由于个人能力有限,难免哪里写的有问题欢迎大家指出,也欢迎各位能在百忙之中抽出时间学习,最后和各位分享一句话:简单的东西不一定是最好的,但最好的东西一定是简单的。

相关实践学习
基于OpenTelemetry构建全链路追踪与监控
本实验将带领您快速上手可观测链路OpenTelemetry版,包括部署并接入多语言应用、体验TraceId自动注入至日志以实现调用链与日志的关联查询、以及切换调用链透传协议以满足全链路打通的需求。
分布式链路追踪Skywalking
Skywalking是一个基于分布式跟踪的应用程序性能监控系统,用于从服务和云原生等基础设施中收集、分析、聚合以及可视化数据,提供了一种简便的方式来清晰地观测分布式系统,具有分布式追踪、性能指标分析、应用和服务依赖分析等功能。 分布式追踪系统发展很快,种类繁多,给我们带来很大的方便。但在数据采集过程中,有时需要侵入用户代码,并且不同系统的 API 并不兼容,这就导致了如果希望切换追踪系统,往往会带来较大改动。OpenTracing为了解决不同的分布式追踪系统 API 不兼容的问题,诞生了 OpenTracing 规范。OpenTracing 是一个轻量级的标准化层,它位于应用程序/类库和追踪或日志分析程序之间。Skywalking基于OpenTracing规范开发,具有性能好,支持多语言探针,无侵入性等优势,可以帮助我们准确快速的定位到线上故障和性能瓶颈。 在本套课程中,我们将全面的讲解Skywalking相关的知识。从APM系统、分布式调用链等基础概念的学习加深对Skywalking的理解,从0开始搭建一套完整的Skywalking环境,学会对各类应用进行监控,学习Skywalking常用插件。Skywalking原理章节中,将会对Skywalking使用的agent探针技术进行深度剖析,除此之外还会对OpenTracing规范作整体上的介绍。通过对本套课程的学习,不止能学会如何使用Skywalking,还将对其底层原理和分布式架构有更深的理解。本课程由黑马程序员提供。
相关文章
|
9天前
|
缓存 负载均衡 JavaScript
探索微服务架构下的API网关模式
【10月更文挑战第37天】在微服务架构的海洋中,API网关犹如一座灯塔,指引着服务的航向。它不仅是客户端请求的集散地,更是后端微服务的守门人。本文将深入探讨API网关的设计哲学、核心功能以及它在微服务生态中扮演的角色,同时通过实际代码示例,揭示如何实现一个高效、可靠的API网关。
|
8天前
|
Cloud Native 安全 数据安全/隐私保护
云原生架构下的微服务治理与挑战####
随着云计算技术的飞速发展,云原生架构以其高效、灵活、可扩展的特性成为现代企业IT架构的首选。本文聚焦于云原生环境下的微服务治理问题,探讨其在促进业务敏捷性的同时所面临的挑战及应对策略。通过分析微服务拆分、服务间通信、故障隔离与恢复等关键环节,本文旨在为读者提供一个关于如何在云原生环境中有效实施微服务治理的全面视角,助力企业在数字化转型的道路上稳健前行。 ####
|
19天前
|
弹性计算 Kubernetes Cloud Native
云原生架构下的微服务设计原则与实践####
本文深入探讨了在云原生环境中,微服务架构的设计原则、关键技术及实践案例。通过剖析传统单体架构面临的挑战,引出微服务作为解决方案的优势,并详细阐述了微服务设计的几大核心原则:单一职责、独立部署、弹性伸缩和服务自治。文章还介绍了容器化技术、Kubernetes等云原生工具如何助力微服务的高效实施,并通过一个实际项目案例,展示了从服务拆分到持续集成/持续部署(CI/CD)流程的完整实现路径,为读者提供了宝贵的实践经验和启发。 ####
|
8天前
|
Dubbo Java 应用服务中间件
服务架构的演进:从单体到微服务的探索之旅
随着企业业务的不断拓展和复杂度的提升,对软件系统架构的要求也日益严苛。传统的架构模式在应对现代业务场景时逐渐暴露出诸多局限性,于是服务架构开启了持续演变之路。从单体架构的简易便捷,到分布式架构的模块化解耦,再到微服务架构的精细化管理,企业对技术的选择变得至关重要,尤其是 Spring Cloud 和 Dubbo 等微服务技术的对比和应用,直接影响着项目的成败。 本篇文章会从服务架构的演进开始分析,探索从单体项目到微服务项目的演变过程。然后也会对目前常见的微服务技术进行对比,找到目前市面上所常用的技术给大家进行讲解。
22 1
服务架构的演进:从单体到微服务的探索之旅
|
6天前
|
消息中间件 监控 安全
后端架构演进:从单体到微服务####
在数字化转型的浪潮中,企业应用的后端架构经历了从传统单体架构到现代微服务架构的深刻变革。本文探讨了这一演进过程的背景、驱动力、关键技术及面临的挑战,揭示了如何通过微服务化实现系统的高可用性、扩展性和敏捷开发,同时指出了转型过程中需克服的服务拆分、数据管理、通信机制等难题,为读者提供了一个全面理解后端架构演变路径的视角。 ####
23 8
|
7天前
|
Cloud Native 安全 API
云原生架构下的微服务治理策略与实践####
—透过云原生的棱镜,探索微服务架构下的挑战与应对之道 本文旨在探讨云原生环境下,微服务架构所面临的关键挑战及有效的治理策略。随着云计算技术的深入发展,越来越多的企业选择采用云原生架构来构建和部署其应用程序,以期获得更高的灵活性、可扩展性和效率。然而,微服务架构的复杂性也带来了服务发现、负载均衡、故障恢复等一系列治理难题。本文将深入分析这些问题,并提出一套基于云原生技术栈的微服务治理框架,包括服务网格的应用、API网关的集成、以及动态配置管理等关键方面,旨在为企业实现高效、稳定的微服务架构提供参考路径。 ####
31 5
|
10天前
|
监控 API 微服务
后端技术演进:从单体架构到微服务的转变
随着互联网应用的快速增长和用户需求的不断演化,传统单体架构已难以满足现代软件开发的需求。本文深入探讨了后端技术在面对复杂系统挑战时的演进路径,重点分析了从单体架构向微服务架构转变的过程、原因及优势。通过对比分析,揭示了微服务架构如何提高系统的可扩展性、灵活性和维护效率,同时指出了实施微服务时面临的挑战和最佳实践。
29 7
|
8天前
|
Kubernetes 负载均衡 Cloud Native
云原生架构下的微服务治理策略
随着云原生技术的不断成熟,微服务架构已成为现代应用开发的主流选择。本文探讨了在云原生环境下实施微服务治理的策略和方法,重点分析了服务发现、负载均衡、故障恢复和配置管理等关键技术点,以及如何利用Kubernetes等容器编排工具来优化微服务的部署和管理。文章旨在为开发者提供一套实用的微服务治理框架,帮助其在复杂的云环境中构建高效、可靠的分布式系统。
24 5
|
8天前
|
负载均衡 监控 Cloud Native
云原生架构下的微服务治理策略与实践####
在数字化转型浪潮中,企业纷纷拥抱云计算,而云原生架构作为其核心技术支撑,正引领着一场深刻的技术变革。本文聚焦于云原生环境下微服务架构的治理策略与实践,探讨如何通过精细化的服务管理、动态的流量调度、高效的故障恢复机制以及持续的监控优化,构建弹性、可靠且易于维护的分布式系统。我们将深入剖析微服务治理的核心要素,结合具体案例,揭示其在提升系统稳定性、扩展性和敏捷性方面的关键作用,为读者提供一套切实可行的云原生微服务治理指南。 ####
|
9天前
|
监控 持续交付 Docker
Docker 容器化部署在微服务架构中的应用有哪些?
Docker 容器化部署在微服务架构中的应用有哪些?
下一篇
无影云桌面