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
云拨测,每月3000次拨测额度
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
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
|
5天前
|
消息中间件 Go API
基于Go语言的微服务架构实践
随着云计算和容器化技术的兴起,微服务架构成为了现代软件开发的主流趋势。Go语言,以其高效的性能、简洁的语法和强大的并发处理能力,成为了构建微服务应用的理想选择。本文将探讨基于Go语言的微服务架构实践,包括微服务的设计原则、服务间的通信机制、以及Go语言在微服务架构中的优势和应用案例。
|
5天前
|
传感器 存储 SQL
LabVIEW使用ModbusTCP协议构建分布式测量系统
LabVIEW使用ModbusTCP协议构建分布式测量系统
15 4
|
5天前
|
存储 安全 区块链
一文说清楚IPFS分布式存储系统
一文说清楚IPFS分布式存储系统
426 1
|
5天前
|
消息中间件 Go API
Golang深入浅出之-Go语言中的微服务架构设计与实践
【5月更文挑战第4天】本文探讨了Go语言在微服务架构中的应用,强调了单一职责、标准化API、服务自治和容错设计等原则。同时,指出了过度拆分、服务通信复杂性、数据一致性和部署复杂性等常见问题,并提出了DDD拆分、使用成熟框架、事件驱动和配置管理与CI/CD的解决方案。文中还提供了使用Gin构建HTTP服务和gRPC进行服务间通信的示例。
29 0
|
5天前
|
JSON 监控 安全
Golang深入浅出之-Go语言中的反射(reflect):原理与实战应用
【5月更文挑战第1天】Go语言的反射允许运行时检查和修改结构,主要通过`reflect`包的`Type`和`Value`实现。然而,滥用反射可能导致代码复杂和性能下降。要安全使用,应注意避免过度使用,始终进行类型检查,并尊重封装。反射的应用包括动态接口实现、JSON序列化和元编程。理解反射原理并谨慎使用是关键,应尽量保持代码静态类型。
25 2
|
5天前
|
Windows
Windows系统下安装分布式事务组件Seata
Windows系统下安装分布式事务组件Seata
|
5天前
|
存储 负载均衡 监控
【Go 语言专栏】构建高可靠性的 Go 语言服务架构
【4月更文挑战第30天】本文探讨了如何利用Go语言构建高可靠性的服务架构。Go语言凭借其高效、简洁和并发性能,在构建服务架构中备受青睐。关键要素包括负载均衡、容错机制、监控预警、数据存储和服务治理。文章详细阐述了实现这些要素的具体步骤,通过实际案例分析和应对挑战的策略,强调了Go语言在构建稳定服务中的作用,旨在为开发者提供指导。
|
5天前
|
缓存 NoSQL Java
【亮剑】分布式锁是保证多服务实例同步的关键机制,常用于互斥访问共享资源、控制访问顺序和系统保护,如何使用注解来实现 Redis 分布式锁的功能?
【4月更文挑战第30天】分布式锁是保证多服务实例同步的关键机制,常用于互斥访问共享资源、控制访问顺序和系统保护。基于 Redis 的分布式锁利用 SETNX 或 SET 命令实现,并考虑自动过期、可重入及原子性以确保可靠性。在 Java Spring Boot 中,可通过 `@EnableCaching`、`@Cacheable` 和 `@CacheEvict` 注解轻松实现 Redis 分布式锁功能。
|
5天前
|
JSON JavaScript 前端开发
Golang深入浅出之-Go语言JSON处理:编码与解码实战
【4月更文挑战第26天】本文探讨了Go语言中处理JSON的常见问题及解决策略。通过`json.Marshal`和`json.Unmarshal`进行编码和解码,同时指出结构体标签、时间处理、omitempty使用及数组/切片区别等易错点。建议正确使用结构体标签,自定义处理`time.Time`,明智选择omitempty,并理解数组与切片差异。文中提供基础示例及时间类型处理的实战代码,帮助读者掌握JSON操作。
23 1
Golang深入浅出之-Go语言JSON处理:编码与解码实战
|
5天前
|
存储 安全 数据管理
新一代数据库技术:融合区块链的分布式存储系统
传统数据库技术在面对日益增长的数据量和复杂的数据管理需求时显现出局限性。本文介绍了一种新一代数据库技术:融合区块链的分布式存储系统。通过将区块链技术与传统数据库相结合,实现了数据的分布式存储、安全性和透明度,以及去中心化的特性。这一技术的应用将极大地推动数据库系统的发展,为数据管理带来全新的解决方案。
http://www.vxiaotou.com