疯狂Spring Cloud连载（29）微服务跟踪概述

 本文节选自《疯狂Spring Cloud微服务架构实战》

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微服务跟踪概述

先对微服务跟踪的相关概念，做一个基本的讲解。

实际问题与Sleuth

前面章节中，我们使用Spring Cloud来搭建服务集群，不论是Eureka服务器、服务实例，还是配置服务器、网关等节点，都可以横向扩展。一旦集群中的服务数量增多，并且它们之间存在复杂的依赖关系，那么管理它们将会变成一件很棘手的事情。
当外部用户向集群发起请求，这些请求将会调用多个服务，每个服务又会依赖其他的服务，此时，如果出现异常、超时等情况，排查问题将变得非常困难。我们需要很清楚知道，服务出现了什么问题，这些问题出在哪个环节。
为了能解决这些问题，Spring Cloud提供了Sleuth框架作为解决方案，Sleuth可以与Zipkin、Apache
HTrace和ELK等数据分析、服务跟踪系统进行整合，为服务跟踪、解决问题提供了便利。

服务跟踪系统

目前有许多的分布式跟踪系统，例如Zipkin、HTrace等，这些系统可以帮助我们收集一些，由服务实时产生的数据（主要是日志），通过这些数据可以分析出分布式系统的健康状态、服务调用过程、调用耗时等指标，为优化系统、解决问题提供了依据。
读者需要区别两个基本的概念：服务跟踪和数据分析，数据分析系统（例如ELK等）收集了服务集群所产生的数据后，也可以实现服务监控、服务跟踪等功能，但明显数据分析系统的概念更为广泛、抽象。本书将会介绍服务跟踪系统Zipkin，同样也会介绍著名的数据分析平台ELK。

Sleuth基本概念

Sleuth借鉴了Google
Dapper的设计，先了解以下两个概念：

?      Trace：表示整个跟踪的过程，从用户发起请求，到最终的响应。一次跟踪包含多个跨度，这些跨度以树状结构进行保存。

?      Span：跨度，表示一次调用的过程，一次跟踪包含多次的调用过程。假设用户向A服务发送请求，A服务又要调用B服务，那么此时将会产生两个跨度：用户调用A服务、A服务调用B服务。
图10-1简单地描述了跨度的概念。



图10-1 跨度
如图10-1，用户或外部程序调用A服务，此次调用看作是跨度A，A服务还要调用B服务，在跨度A的基础上会产生跨度B，跨度B是跨度A的一部分，在Sleuth的设计上，跨度A是B的父跨度。因此在整个跟踪过程中，这些跨度是树状结构的。
除了跟踪和跨度外，还要了解一下Annotation（事件标识），它主要用于记录事件的存在，主要包括以下几个事件标识：

?      cs：Client
Sent，表示客户端发送了请求，这个标识意味着跨度的开始。例如前面的A服务向B服务发送请求，A服务就是客户端。

?      sr：Server
Received，表示服务端接收到请求，并开始进行处理。

?      ss：Server
Sent，表示服务器端完成请求的处理，并对客户端做出响应。

?      cr：Client
Received，表示客户端接收到响应，意味着整个跨度的结束。

项目准备

在使用Sleuth前，先准备本章的测试项目，本章主要以一个微服务集群为基础，该集群包括以下项目：

?      test-eureka-server：Eureka服务器，端口为8761。

?      test-book-service：图书微服务，主要提供根据id查询图书的服务，端口为8081。

?      test-pay-service：支付微服务，主要提供支付服务，端口为8082。

?      test-sale-service：销售微服务，会调用图书服务和支付服务，端口为8083。
以上的项目，均可以在codes\10目录找到对应的源码，几个项目的结构请见图10-2。



图10-2 测试项目结构
以上几个测试项目是一个简单的Spring Cloud集群，销售服务依赖了“图书服务”和“支付服务”。

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