附8 zipkin

一、zipkin作用

• 全链路追踪工具（查看依赖关系）
• 查看每个接口、每个service的执行速度（定位问题发生点或者寻找性能瓶颈）

二、zipkin工作原理

• 创造一些追踪标识符（tracingId，spanId，parentId），最终将一个request的流程树构建出来

三、zipkin架构

1、Transport

• transport作用：收集被trace的services的spans，并将它们转化为zipkin common Span，之后把这些Spans传递的存储层。
• 三种主要的transport：
  • HTTP（默认）
    • 通过http headers来传递追踪信息
    • header中的key
      • X-B3-TraceId: 64 encoded bits（id被encode为hex Strings）
      • X-B3-SpanId: 64 encoded bits
      • X-B3-ParentSpanId: 64 encoded bits
      • X-B3-Sampled: Boolean (either “1” or “0”)（下面的调用是否进行采样）
      • X-B3-Flags: a Long
  • Scribe
  • Kafka

2、基础架构（4个组件）

• collector
  • 作用：zipkin collector会对一个到来的被trace的数据（span）进行验证、存储并设置索引。
• storage
  • in-memory（默认）
    • 仅用于测试，因为采集数据不会持久化
    • 默认使用这个存储，若要使用其他存储，查看：
      • https://github.com/openzipkin/zipkin/tree/master/zipkin-server
      • https://github.com/openzipkin/zipkin-dependencies
  • JDBC (mysql)
    • 如果采集数据量很大的话，查询速度会比较慢
  • Cassandra
    • zipkin最初始内建的存储（扩展性好、schema灵活）
    • This store requires a spark job to aggregate dependency links
  • Elasticsearch
    • This store requires a spark job to aggregate dependency links
    • 被设计用于大规模
    • 存储形式为json
• search
• webUI

四、zipkin核心数据结构

• Annotation（用途：用于定位一个request的开始和结束，cs/sr/ss/cr含有额外的信息，比如说时间点）
  • cs：Client Start - This sets the beginning of the span
    • 一个span的开始
  • sr：Server Receive - The server has received the request and will start processing it
  • ss：Server Send - The server has completed processing and has sent the request back to the client
  • cr：Client Receive - The client has received the response from the server. This sets the end of the span. The RPC is considered complete when this annotation is recorded
    • 一个span的结束
    • 当这个annotation被记录了，这个RPC也被认为完成了
• BinaryAnnotation（用途：They are meant to provide extra information about the RPC）
• Span：就是一个请求（包含一组Annotation和BinaryAnnotation）
  • Spans contain identifying information such as traceId, spandId, parentId, and RPC name
• Trace：
  • Traces are built by collecting all Spans that share a traceId
  • 通过traceId、spanId和parentId，被收集到的span会汇聚成一个tree，从而提供出一个request的整体流程。（这也是zipkin的工作原理）

注意：时间点计算

• sr-cs：网络延迟
• ss-sr：逻辑处理时间
• cr-cs：整个流程时间

五、Trace identifiers

• 含义：通过下边3个Id，对数据进行重组
• 三个Id（64位 long型数据）
  • TraceId
    • The overall ID of the trace.
    • Every span in a trace will share this ID.
  • SpanId
    • The ID for a particular span.
    • This may or may not be the same as the trace id.
  • ParentId
    • This is an optional ID that will only be present on child spans.
    • That is the span without a parent id is considered the root of the trace.

六：zipkin工作流程图

说明：

• X和A可以相等

疑问：

• spanId==C的span为什要有，是否可以省掉？

父子span关系：

说明：parentId==null，表示该span就是root span。

七、注意点

1、使用zipkin，必须使用java8

2、在生产环境，不会对每个请求都进行采样追踪（降低trace对整个服务的性能损耗）

参考：

http://zipkin.io/

https://github.com/openzipkin/zipkin/tree/master/zipkin-server server配置