(十二)JAVA springboot微服務b2b2c電子商務系統:使用Spring Cloud Sleuth和Zipkin進行分散式鏈路跟蹤

happywawa發表於2019-01-30

Spring Cloud Sleuth
一般的,一個分散式服務跟蹤系統,主要有三部分:資料收集、資料儲存和資料展示。根據系統大小不同,每一部分的結構又有一定變化。譬如,對於大規模分散式系統,資料儲存可分為實時資料和全量資料兩部分,實時資料用於故障排查(troubleshooting),全量資料用於系統優化;資料收集除了支援平臺無關和開發語言無關係統的資料收集,還包括非同步資料收集(需要跟蹤佇列中的訊息,保證呼叫的連貫性),以及確保更小的侵入性;資料展示又涉及到資料探勘和分析。雖然每一部分都可能變得很複雜,但基本原理都類似。

服務追蹤的追蹤單元是從客戶發起請求(request)抵達被追蹤系統的邊界開始,到被追蹤系統向客戶返回響應(response)為止的過程,稱為一個“trace”。每個 trace 中會呼叫若干個服務,為了記錄呼叫了哪些服務,以及每次呼叫的消耗時間等資訊,在每次呼叫服務時,埋入一個呼叫記錄,稱為一個“span”。這樣,若干個有序的 span 就組成了一個 trace。在系統向外界提供服務的過程中,會不斷地有請求和響應發生,也就會不斷生成 trace,把這些帶有span 的 trace 記錄下來,就可以描繪出一幅系統的服務拓撲圖。附帶上 span 中的響應時間,以及請求成功與否等資訊,就可以在發生問題的時候,找到異常的服務;根據歷史資料,還可以從系統整體層面分析出哪裡效能差,定位效能優化的目標。

Spring Cloud Sleuth為服務之間呼叫提供鏈路追蹤。通過Sleuth可以很清楚的瞭解到一個服務請求經過了哪些服務,每個服務處理花費了多長。從而讓我們可以很方便的理清各微服務間的呼叫關係。此外Sleuth可以幫助我們:

耗時分析: 通過Sleuth可以很方便的瞭解到每個取樣請求的耗時,從而分析出哪些服務呼叫比較耗時;
視覺化錯誤: 對於程式未捕捉的異常,可以通過整合Zipkin服務介面上看到;
鏈路優化: 對於呼叫比較頻繁的服務,可以針對這些服務實施一些優化措施。
spring cloud sleuth可以結合zipkin,將資訊傳送到zipkin,利用zipkin的儲存來儲存資訊,利用zipkin ui來展示資料。

這是Spring Cloud Sleuth的概念圖:

ZipKin
Zipkin 是一個開放原始碼分散式的跟蹤系統,由Twitter公司開源,它致力於收集服務的定時資料,以解決微服務架構中的延遲問題,包括資料的收集、儲存、查詢和展現。

每個服務向zipkin報告計時資料,zipkin會根據呼叫關係通過Zipkin UI生成依賴關係圖,顯示了多少跟蹤請求通過每個服務,該系統讓開發者可通過一個 Web 前端輕鬆的收集和分析資料,例如使用者每次請求服務的處理時間等,可方便的監測系統中存在的瓶頸。

Zipkin提供了可插拔資料儲存方式:In-Memory、MySql、Cassandra以及Elasticsearch。接下來的測試為方便直接採用In-Memory方式進行儲存,生產推薦Elasticsearch。Spring Cloud大型企業分散式微服務雲構建的B2B2C電子商務平臺原始碼請加企鵝求求:一零三八七七四六二六

整體架構如下:

快速上手
建立zipkin-server專案
專案依賴

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-eureka</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>io.zipkin.java</groupId>
        <artifactId>zipkin-server</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>io.zipkin.java</groupId>
        <artifactId>zipkin-autoconfigure-ui</artifactId>
    </dependency>
</dependencies>複製程式碼

啟動類

@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient
@EnableZipkinServer
public class ZipkinApplication {
 
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(ZipkinApplication.class, args);
    }
 
}複製程式碼

使用了@EnableZipkinServer註解,啟用Zipkin服務。

配置檔案

eureka:
  client:
    serviceUrl:
      defaultZone: http://localhost:8761/eureka/
server:
  port: 9000
spring:
  application:
    name: zipkin-server複製程式碼

配置完成後依次啟動示例專案:spring-cloud-eureka、zipkin-server專案。剛問地址:http://localhost:9000/zipkin/可以看到Zipkin後臺頁面

專案新增zipkin支援
在專案spring-cloud-producer和spring-cloud-zuul中新增zipkin的支援。

<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-zipkin</artifactId>
</dependency>複製程式碼

Spring應用在監測到Java依賴包中有sleuth和zipkin後,會自動在RestTemplate的呼叫過程中向HTTP請求注入追蹤資訊,並向Zipkin Server傳送這些資訊。

同時配置檔案中新增如下程式碼:

spring:
  zipkin:
    base-url: http://localhost:9000
  sleuth:
    sampler:
      percentage: 1.0複製程式碼

spring.zipkin.base-url指定了Zipkin伺服器的地址,spring.sleuth.sampler.percentage將取樣比例設定為1.0,也就是全部都需要。

Spring Cloud Sleuth有一個Sampler策略,可以通過這個實現類來控制取樣演算法。取樣器不會阻礙span相關id的產生,但是會對匯出以及附加事件標籤的相關操作造成影響。 Sleuth預設取樣演算法的實現是Reservoir sampling,具體的實現類是PercentageBasedSampler,預設的取樣比例為: 0.1(即10%)。不過我們可以通過spring.sleuth.sampler.percentage來設定,所設定的值介於0.0到1.0之間,1.0則表示全部採集。

這兩個專案新增zipkin之後,依次進行啟動。

進行驗證
這樣我們就模擬了這樣一個場景,通過外部請求訪問Zuul閘道器,Zuul閘道器去呼叫spring-cloud-producer對外提供的服務。

四個專案均啟動後,在瀏覽器中訪問地址:http://localhost:8888/producer/hello?name=neo 兩次,然後再開啟地址:http://localhost:9000/zipkin/點選對應按鈕進行檢視。

點選查詢看到有兩條記錄

點選記錄進去頁面,可以看到每一個服務所耗費的時間和順序

點選依賴分析,可以看到專案之間的呼叫關係

Spring Cloud大型企業分散式微服務雲構建的B2B2C電子商務平臺原始碼請加企鵝求求:一零三八七七四六二六​​​​​​​


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