电子技术论坛_中国专业的电子工程师学习交流社区-中电网技术论坛

标题: 分布式集群环境下调用链路追踪（3）Java 下 Trace 介绍以及实践 [打印本页]

作者: look_w 时间: 2018-11-29 17:51 标题: 分布式集群环境下调用链路追踪（3）Java 下 Trace 介绍以及实践

Java 下 Trace 介绍以及实践工具介绍分布式追踪系统一般主要由两方面构成：即基于 Annotation 的标注和追踪系统框架。对应 Java 中主要有下面两个工具：

Brave：用来装备 Java 程序的类库，提供了面向 Standard Servlet、Spring MVC、HTTP Client、JAX RS、Jersey、Resteasy 和 MySQL 等接口的装备能力，可以通过编写简单的配置和代码，让基于这些框架构建的应用可以向 Zipkin 报告数据。同时 Brave 也提供了非常简单且标准化的接口，在以上封装无法满足要求的时候可以方便扩展与定制。

Zipkin：是一款开源的分布式实时数据追踪系统（Distributed Tracking System），基于 Google Dapper 的论文设计而来，由 Twitter 公司开发贡献。其主要功能是聚集来自各个异构系统的实时监控数据，用来追踪微服务架构下的系统延时问题。

两种工具在追踪系统中的用途如下：
图 5. 分布式追踪系统图

由上图可见，一次请求过程中，请求先通过 HTTP 到达前端，然后通过 HTTP 调用后台系统，同时后台系统通过 RPC 调用 Greeting 模块，每一个 Span 对应的 Annotation 信息都会实时的回传至 Zipkin Server，通过这样的链路可以准确的分析出网络、系统性能等问题。
工具选择鉴于目前微服务框架大多都选择 Spring Cloud 来实现，本文主要使用 Spring Cloud Sleuth 和 Zipkin 来进行介绍：

Sleuth：是 Spring Cloud 在分布式系统中提供链路追踪解决方案。

Zipkin：是一套基于 Google Dapper 的分布式链路调用的监控系统。

搭建 Zipkin Server

新建一个基于 Spring Boot 的 Gradle 项目，项目名称为：zipkin-server。

项目 build.gradle 配置如下：清单 1. zipkin-server Gradle 脚本

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

repositories {
}

dependencies {
compile('org.springframework.boot:spring-boot-starter')
compile('org.springframework.boot:spring-boot-starter-jdbc')
compile('io.zipkin.java:zipkin-server')
runtime('io.zipkin.java:zipkin-autoconfigure-ui')
compile('io.zipkin.java:zipkin-autoconfigure-storage-mysql')
compile('mysql:mysql-connector-java')
}

项目 application.yml 配置如下：清单 2. application.yml 配置

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30

server:
  port: 9411

docs:
  service:
name: docs-zipkin

# Spring Profiles
spring:
  application:
name: docs-zipkin-server
  # Http Encoding
  http:
encoding.charset: UTF-8
encoding.enable: true
encoding.force: true
  datasource:
schema: classpath:/mysql.sql
url: jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/zipkin
username: root
password: password
# Switch this on to create the schema on startup:
initialize: true
continueOnError: true

zipkin:
  storage:
type: mysql

spring.profiles.active: dev

Spring Boot 启动类参照项目代码：。
zipkin-server 配置完成，将其启动之后，访问 http://localhost:9411 将看到如下 Zipkin 管理界面：

图 6. Zipkin 管理界面图

创建 demoe-web 工程

新建一个基于 Spring Boot Web 的 Gradle 项目，项目名称为：demo-web。

项目 build.gradle 配置如下：清单 3. demo-web Gradle 脚本

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

repositories {
}

dependencies {
compile project(':demo-model')
compile project(':demo-util')

compile('org.springframework.boot:spring-boot-starter-web')
compile('org.springframework.cloud:spring-cloud-starter-sleuth')
compile('org.springframework.cloud:spring-cloud-sleuth-zipkin')
}

项目 application.yml 配置如下，由于是 demo 环境，所以采样率设置为 100%。清单 4. application.yml 配置

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18

spring:
  application:
name: demo-web
  profiles:
active: dev
  sleuth:
sampler:
   percentage: 1
  # Percentage of logs export to zipkin server
  zipkin:
# For enabling Zipkin Client for this Microservice
enabled: true
# Server Url
baseUrl: http://localhost:9411

# Server Information
server:
  port: 8080

Spring Boot 启动类如清单 5 中所示，通过配置 HttpResponseInjectingTraceFilter、CustomHttpServletResponseSpanInjector 类（具体参考），将 Trace ID 和 Web 模块的 Span ID 保存在 header 中返回给用户端，通过这种方式也可以显示在 Web 界面。清单 5. demo-web 启动类

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31

@SpringBootApplication(scanBasePackages = { "com.ibm.demo" })
public class DemoWebApplication {

   public static void main(String[] args) {
            SpringApplication.run(DemoWebApplication.class, args);
   }

   @Bean
   public RestTemplate restTemplate() {
            return new RestTemplate();
   }

   @Bean
   public SpanInjector<HttpServletResponse>
customHttpServletResponseSpanInjector() {
            return new CustomHttpServletResponseSpanInjector();
   }

   @Bean
   public HttpResponseInjectingTraceFilter responseInjectingTraceFilter(Tracer
tracer) {
            return new HttpResponseInjectingTraceFilter(tracer,
customHttpServletResponseSpanInjector());
   }

@Bean
public Sampler defaultSampler() {
      return new AlwaysSampler();
}

}

Web Controller 类中包含以下 4 个接口：

/demo/web/：demo-web 直接返回。
/demo/web/call：demo-web 通过 HTTP 调用 demo-service 接口。
/demo/web/callkafka：demo-web 通过 Kafka 发消息给 demo-service。
/demo/web/callredis：demo-web 通过 Redis 发消息给 demo-service。

欢迎光临电子技术论坛_中国专业的电子工程师学习交流社区-中电网技术论坛 (http://bbs.eccn.com/)