1.概述
存在这样一种场景，当我们进行微服务拆分后，一个请求将会经过多个服务处理之后再返回，这时，如果在请求的链路上某个服务出现故障时，排查故障将会比较困难．
我们可能需要将请求经过的服务，挨个查看日志进行分析，当服务有几十上百个实例时，这无疑是可怕的．因此为了解决这种问题，调用链追踪应运而生．
2.opentracing
1.1 opentracing作用
调用链追踪最先由googel在Dapper这篇论文中提出，OpenTracing主要定义了相关的协议以及接口，这样各个语言只要按照Opentracing的接口以及协议实现数据上报，那么调用信息就能统一被收集．
如上图所示，接口可能首先经过web框架，然后调用auth服务，通过调用链，将请求经过的服务进行编号，统一收集起来，形成逻辑上的链路，这样，我们就可以看到请求经过了哪些服务，从而形成服务依赖的拓扑．
如上，总链路由每段链路组成，每段链路均代表经过的服务，耗时可用于分析系统瓶颈，当某个请求返回较慢时，可以通过排查某一段链路的耗时情况，从而分析是哪个服务出现延时较高，今个到具体的服务中分析具体的问题．
1.2 opentraing关键术语
- Traces(调用链)
一次调用的链路，由TraceID唯一标志，如一次请求则通常为一个trace,trace由所有途径的span组成．
- Spans(调用跨度)
没进过一个服务则将span，同样每个span由spanID唯一标志．
- Span Tags(跨度标签)
span的标签，如一段span是调用redis的，而可以设置redis的标签，这样通过搜索redis关键字，我们就可以查询出所有相关的span以及trace.
- Baggage Item(附带数据)
附加的数据,由key:value组成，通过附加数据，可以给调用链更多的描述信息，不过考虑到传输问题，附加数据应该尽可能少．
1.3 jaeger & zipkin
- zipkin
zipkin主要由java编写，通过各个语言的上报库实现将数据上报到collector,collector再将数据存储，并通过API提供给前段UI展示．
- jaeger
jaeger由go实现，由uber开发，目前是cloud native项目,流程与zipkin类似，增加jager-agent这样个组件，这个组件官方建议是每个机器都部署一个，通过这个组件再将数据上报到collector存储展示，另外，里面做了对zipkin的适配，其实一开始他们用的也是zipkin，为毛后面要自己造轮子？见他们的解释. 链接
总的来说两者都能基本满足opentracing的功能，具体的选择可以结合自身技术栈和癖好．
2. grpc集成opentracing
grpc集成opentracing并不难，因为grpc服务端以及调用端分别声明了UnaryClientInterceptor以及UnaryServerInterceptor两个回调函数，因此只需要重写这两个回调函数，并在重写的回调函数中调用opentracing接口进行上报即可．
初始化时传入重写后的回调函数，同时二选一初始化jager或者zipkin，然后你就可以开启分布式调用链追踪之旅了．
完整的代码见grpc-wrapper
2.1 client端
// OpenTracingClientInterceptor rewrite client's interceptor with open tracing
func OpenTracingClientInterceptor(tracer opentracing.Tracer) grpc.UnaryClientInterceptor {
return func(
ctx context.Context,method string,req,resp interface{},cc *grpc.ClientConn,invoker grpc.UnaryInvoker,opts ...grpc.CallOption,) error {
//从context中获取spanContext,如果上层没有开启追踪，则这里新建一个
//追踪，如果上层已经有了，测创建子span．
var parentCtx opentracing.SpanContext
if parent := opentracing.SpanFromContext(ctx); parent != nil {
parentCtx = parent.Context()
}
cliSpan := tracer.StartSpan(
method,opentracing.ChildOf(parentCtx),wrapper.TracingComponentTag,ext.SpanKindRPCClient,)
defer cliSpan.Finish()
//将之前放入context中的metadata数据取出，如果没有则新建一个metadata
md,ok := metadata.FromOutgoingContext(ctx)
if !ok {
md = metadata.New(nil)
} else {
md = md.Copy()
}
mdWriter := MDReaderWriter{md}
//将追踪数据注入到metadata中
err := tracer.Inject(cliSpan.Context(),opentracing.TextMap,mdWriter)
if err != nil {
grpclog.Errorf("inject to metadata err %v",err)
}
//将metadata数据装入context中
ctx = metadata.NewOutgoingContext(ctx,md)
//使用带有追踪数据的context进行grpc调用．
err = invoker(ctx,method,resp,cc,opts...)
if err != nil {
cliSpan.LogFields(log.String("err",err.Error()))
}
return err
}
}
2.2 server端
//OpentracingServerInterceptor rewrite server's interceptor with open tracing
func OpentracingServerInterceptor(tracer opentracing.Tracer) grpc.UnaryServerInterceptor {
return func(
ctx context.Context,req interface{},info *grpc.UnaryServerInfo,handler grpc.UnaryHandler,) (resp interface{},err error) {
//从context中取出metadata
md,ok := metadata.FromIncomingContext(ctx)
if !ok {
md = metadata.New(nil)
}
//从metadata中取出最终数据，并创建出span对象
spanContext,err := tracer.Extract(opentracing.TextMap,MDReaderWriter{md})
if err != nil && err != opentracing.ErrSpanContextNotFound {
grpclog.Errorf("extract from metadata err %v",err)
}
//初始化server 端的span
serverSpan := tracer.StartSpan(
info.FullMethod,ext.RPCServerOption(spanContext),ext.SpanKindRPCServer,)
defer serverSpan.Finish()
ctx = opentracing.ContextWithSpan(ctx,serverSpan)
//将带有追踪的context传入应用代码中进行调用
return handler(ctx,req)
}
}
由于opentracing定义了相关的接口，而jaeger以及zipkin进行了相应的实现，因此这里可以使用jaeger的也可以使用zipkin进行上报．
3.效果
jaeger服务主页信息
每条调用链信息
4.参考
zipkin
jaeger
OpenTracing
grpc-wrapper
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