spring cloud 2.x版本 Sleuth+Zipkin分布式链路追踪

前言

本文采用Spring cloud本文为2.1.8RELEASE,version=Greenwich.SR3

本文基于前两篇文章eureka-server、eureka-client、eureka-ribbon和eureka-feign的实现。
参考

  • eureka-server
  • eureka-client
  • eureka-ribbon
  • eureka-feign

概述

现实生产环境当中,随着业务的发展,系统规模是越来越大的,各个服务之间的调用也越来越复杂,通常一个由客户端发起的请求在后端系统中会经过N个不同服务的来产生结果,这样就会产生一个调用链路,每一条链路都有可能出现不通的错误或者是延迟,当出现错误或者延迟的情况下,追踪问题变的非常困难,所以Spring cloud为我们提供了Sleuth分布式链路追踪,能帮忙我们快速定位问题以及相应的监控。(我这里的demo模块也好多,过后需要整理下,不影响小伙伴们的学习)

1. Sleuth简单使用

1.1 在相关工程中添加Sleuth依赖

在eureka-client、eureka-ribbon、eureka-feign工作中增加Sleuth依赖。


    org.springframework.cloud
    spring-cloud-starter-sleuth

1.2 添加日志记录

在需要输入日志的地方增加日志打印。这里只简单例举eureka-ribbon工程中的controller日志。

package spring.cloud.demo.eurekaribbon.controller;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import spring.cloud.demo.eurekaribbon.service.EurekaRibbonService;

/**
 * @auther: maomao
 * @DateT: 2019-09-17
 */
@RestController
@Slf4j
public class EurekaRibbonConntroller {

    @Autowired
    private EurekaRibbonService eurekaRibbonService;

    @RequestMapping("/sayHello")
    public String syaHello() {
        log.info("eureka-ribbon server......");
        String message = eurekaRibbonService.sayHello();
        log.info("[eureka-ribbon][EurekaRibbonConntroller][syaHello], message={}", message);
        return "ribbon result: " + message;
    }
}

1.3 启动服务

准备工作已经完成,这时候我们按顺序启动所有服务。然后我们访问http://localhost:8901/sayHello,查看控制台会输出,

2019-11-06 19:48:48.058  INFO [eureka-ribbon,086a3ab9cf8d31a8,086a3ab9cf8d31a8,false] 59750 --- [nio-8901-exec-9] s.c.d.e.c.EurekaRibbonConntroller        : ribbon request, server=eureka-ribbon
调用 服务 eureka-client/info
服务 eureka-client/info 返回信息:http://eureka1.client.com:8801/info
调用 服务 eureka-client/info success
2019-11-06 19:48:48.351  INFO [eureka-ribbon,086a3ab9cf8d31a8,f06ab1e22c04430a,false] 59750 --- [ibbonService-10] s.c.d.e.service.EurekaRibbonService      : ribbon->EurekaRibbonService->sayHello->调用 服务 eureka-client/info 返回信息:message=http://eureka1.client.com:8801/info
2019-11-06 19:48:48.351  INFO [eureka-ribbon,086a3ab9cf8d31a8,086a3ab9cf8d31a8,false] 59750 --- [nio-8901-exec-9] s.c.d.e.c.EurekaRibbonConntroller        : ribbon request, server=eureka-ribbon, message=http://eureka1.client.com:8801/info

日志说明:

我们在控制台中可以查看到类似这样的日志:[eureka-ribbon,086a3ab9cf8d31a8,f06ab1e22c04430a,false],这些就是Sleuth帮忙我们生成的。

  • 第一个值:eureka-ribbon,代表我们的应用名称。
  • 第二个值:086a3ab9cf8d31a8,TraceID, 用来标识一条请求链路。
  • 第三个值:f06ab1e22c04430a,SpanID,用来标识一个基本的工作单元。
  • 第四个值:false,表示是否将该信息输出到其他日志收集服务中,例如:Zipkin。

TraceID和SpanID关系:一个链路对应多个基本工作单元,也就是一个TraceID对应多个SpanID。

我这里例举的eureka-ribbon工程中的控制台输出的日志内容,同理我们可以查看eureka-client工程的控制台输出,也会用类似的日志输出。

1.4 小结

至此,Spring cloud Sleuth分布式链路追踪就初步搭建完成,由此我们可以总结出,Sleuth的核心就是生成的TraceID和SpanID,一条链路的日志信息是由TraceID串联起来的。

2. 整合Logstash

有了日志输出还不够,我们还需要日志收集,官方文档使用的是Logstash,接下来我们开始整和Logstash。

2.1 加入Logstash依赖


    net.logstash.logback
    logstash-logback-encoder
    6.2
这里加入的是最新的logback依赖包,低版本的和Spring cloud 2.x版本不兼容。

2.2 增加logback-spring.xml

在eureka-client和eureka-ribbon中加入logback-spring.xml,这里需要注意的是,logback-spring.xml加载在application.yml配置之前,所以要新建bootstrap.yml,这样logback-spring.xml才能获取到对应的应用名称。

bootstrap.yml设置:

spring:
  application:
    name: eureka-ribbon
server:
  port: 8901

logback-spring.xml



    
    
    
    
    
    

    
    
        
            
            INFO
        
        
            ${CONSOLE_LOG_PATTERN}
            utf8
        
    

    
    
        ${LOG_FILE}.json
        
            ${LOG_FILE}.json.%d{yyyy-MM-dd}.gz
            7
        
        
            
                
                    UTC
                
                
                    
                        {
                        "severity": "%level",
                        "service": "${springAppName:-}",
                        "trace": "%X{X-B3-TraceId:-}",
                        "span": "%X{X-B3-SpanId:-}",
                        "parent": "%X{X-B3-ParentSpanId:-}",
                        "exportable": "%X{X-Span-Export:-}",
                        "pid": "${PID:-}",
                        "thread": "%thread",
                        "class": "%logger{40}",
                        "rest": "%message"
                        }
                    
                
            
        
    
    
    
        
        
        
        
    

2.3 重启相关服务

重新启动相关服务,并访问http://localhost:8901/sayHello,在相应的控制台中可以看到类似日志,

2019-11-07 11:14:21.136  INFO [eureka-ribbon,0983491b6471be0f,48598b8942c2c814,false] 3288 --- [RibbonService-1] s.c.d.e.service.EurekaRibbonService      : ribbon->EurekaRibbonService->sayHello->调用 服务 eureka-client/info 返回信息:message=http://eureka1.client.com:8801/info
2019-11-07 11:14:21.139  INFO [eureka-ribbon,0983491b6471be0f,0983491b6471be0f,false] 3288 --- [nio-8901-exec-1] s.c.d.e.c.EurekaRibbonConntroller        : >>>traceId=null, spanId=null
2019-11-07 11:14:21.140  INFO [eureka-ribbon,0983491b6471be0f,0983491b6471be0f,false] 3288 --- [nio-8901-exec-1] s.c.d.e.c.EurekaRibbonConntroller        : [eureka-ribbon][EurekaRibbonConntroller][syaHello], message=http://eureka1.client.com:8801/info, traceId=0983491b6471be0f
日志内容之前已经进行过详细的说明,这里就不在说明,这时我们可以在工程目录外发现有一个build的目录,我们进入这个build目录可以看到已应用名称开头的.json文件,该文件就是logback-spring.xml中配置的logstash的appender输出的日志文件。

2.3 小结

logstash的日志配置我们就完成了,logstash除了可以通过上面的方式生成json日志文件之外,还可以使用LogstashTcpSocketAppender将日志内容直接输出到logstash的服务端,这里就不过多说明,感兴趣的小伙伴可以自行研究。

3 整合Zipkin

在Spring cloud D版本以后,zipkin-server是通过引入依赖的方式构建的,到了E版本之后,官方就是开始启用了jar的形式来运行zipkin-server。所以我们先到zipkin的官网下载最新的zipkin.jar。

3.1 修改要跟踪的工程应用

在eureka-client、eureka-ribbon、spring-gateway增加相关依赖。


    org.springframework.cloud
    spring-cloud-starter-zipkin

3.2 修改application.yml配置

在eureka-client、eureka-ribbon、spring-gateway应用的application.yml增加一下配置:

spring:
  sleuth:
    sampler:
      probability: 1  #采样频率
    web:
      enabled: true
    zipkin:
      base-url: http://localhost:9411/  #zipkin服务地址

3.3 启动服务

启动eureka-client、eureka-ribbon、spring-gateway应用服务。

zipkin启动方式:java -jar zipkin.jar

运行zipkin.jar以后,我访问http://localhost:9411/zipkin,这时候我们可以看到如下图显示:

然后我们在访问http://localhost:8100/ribbon/sayHello?token=xxx地址(这个地址的请求链路是spring-gateway:eureka-ribbion:eureka-client),然后我们点击zipkin的查询按钮,我们可以看到如下显示:

然后可以点击单个链路信息查看详细信息,如下图显示:

由这张图就可查看到详细链路追踪信息。

3.4 小结

至此,整合zipkin就完成了,这种默认的方式是http收集,我们还可以采用消息中间件来收集日志信息,感兴趣的小伙伴可以自行研究。

总结

本文重点讲述了Spring Cloud通过Sleuth+Zipkin实现了服务的跟踪,后续我会补充一篇结合ELK的日志收集。通过这篇文章我们也简单的了解了链路追踪的原理,就是通过traceId将整个过程串联起来,然后通过spanID来计算各个环节的时间延迟。

代码地址

gitHub地址


《Srping Cloud 2.X小白教程》目录

  • spring cloud 2.x版本 Eureka Server服务注册中心教程
  • spring cloud 2.x版本 Eureka Client服务提供者教程
  • spring cloud 2.x版本 Ribbon服务发现教程(内含集成Hystrix熔断机制)
  • spring cloud 2.x版本 Feign服务发现教程(内含集成Hystrix熔断机制)
  • spring cloud 2.x版本 Zuul路由网关教程
  • spring cloud 2.x版本 config分布式配置中心教程
  • spring cloud 2.x版本 Hystrix Dashboard断路器教程
  • spring cloud 2.x版本 Gateway路由网关教程
  • spring cloud 2.x版本 Gateway自定义过滤器教程
  • spring cloud 2.x版本 Gateway熔断、限流教程
  • spring cloud 2.x版本 Gateway动态路由教程
  • spring cloud 2.x版本 Sleuth+Zipkin分布式链路追踪

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