第一章 Sleuth+Zipkin介绍

1.1、什么是Sleuth

我们已经接触过几种微服务的监控方式，比如：Spring Boot Actuator监控微服务，Spring Boot Admin也是监控微服务，他是把Actuator的数据用可视化的方式呈现出来，Hystrix Dashboard监控Hystrix服务，Hystrix Turbine聚合多个Hystrix服务的监控信息等，接下来我们要讨论的是微服务的“跟踪"。

对于一个大型的几十个、几百个微服务构成的微服务架构系统，通常会遇到下面一些问题，比如：

如何串联整个调用链路，快速定位问题？
如何理清各个微服务之间的依赖关系？
如何进行各个微服务接口的性能分折？
如何跟踪整个业务流程的调用处理顺序？

Spring Cloud Sleuth为Spring Cloud提供了分布式跟踪的解决方案，它大量借用了Google Dapper、Twitter Zipkin和Apache HTrace的设计，帮我们解决像上面提到的问题。Spring Cloud Sleuth可以追踪10种类型的组件：async、Hystrix，messaging，WebSocket，rxjava，scheduling，Web（Spring MVC Controller，Servlet），WebClient（Spring RestTemplate）、Feign/OpenFegin、Zuul；

Spring Cloud Sleuth对于分布式链路的跟踪仅仅是生成一些数据，这些数据不便于人类阅读，所以我们一般把这种跟踪数据上传给Zipkin Server，由Zipkin通过UI页面统一进行数据的展示。

官方文档地址：https://docs.spring.io/spring-cloud-sleuth/docs/2.2.6.RELEASE/reference/html/

我们通过一张图来了解一个简单的微服务的调用链路：

span（跨度）

span（跨度）是一个基本工作单元，span用一个64位的id唯一标识。除id外，span还包含其他数据，例如描述、时间戳事件、键值对的注解（标签）， spanId、parentId等。span被启动和停止时，记录了时间信息。初始化 span被称为"rootspan"，该span的id和trace的id相等。

trace（跟踪）

trace（跟踪）是一组共享"rootspan"的span组成的树状结构，trace也用一个64位的id唯一标识，trace中的所有span都共享该trace的id。

annotation（标注）

annotation（标注）用来记录事件的存在，其中，核心annotation用来定义请求的开始和结束。

CS（Client Sent客户端发送）

客户端发起一个请求，该annotation描述了span的开始。

SR（Server Received服务器端接收）

服务器端获得请求并准备处理它。如果用SR减去CS时间戳，就能得到网络延迟。

SS（Server Sent服务器端发送）

该annotation表明完成请求处理（当响应发回客户端时）。如果用SS减去SR时间戳，就能得到服务器端处理请求所需的时间。

CR（Client Received客户端接收）

客户端发起一个请求，该annotation描述了span的结束。客户端成功接收到服务器端的响应。如果CR减去CS时间戳，就能得到从客户端发送请求到服务器响应的所需的时间。

1.2、什么是Zipkin

Zipkin是Twitter开源的分布式实时数据跟踪系统（Distributed Tracking System），基于Google Dapper的论文设计而成，Google开源了 Dapper链路追踪组件，并在2010年发表了论文《Dapper,a Large-Scale Distributed Systems Tracing Infrastructure》，这篇文章是业内实现链路追踪的标杆和理论基础，具有非常大的参考价值。

Zipkin它的主要功能是收集系统的时序数据，从而追踪微服务架构的系统延时等问题，从而达到链路调用监控跟踪作用，另外Zipkin还提供了一个非常友好的UI界面，来帮助分析追踪数据。除此之外，Zipkin提供了可插拔数据存储方式：In-Memory、MySql、Cassandra以及Elasticsearch。

Zipkin官网地址：http://zipkin.io

分布式跟踪系统有一些成熟的开源产品，比如：韩国Naver的Pinpoint，Apache的HTrace，阿里的鹰眼EagleEye，京东的Hydra等，这些产品我们也把他们叫做APM（应用性能管理）工具。

下图展示了Zipkin的基础架构，它主要由4个核心组件构成：

Collector：收集器组件，它主要用于处理从外部系统发送过来的跟踪信息，将这些信息转换为Zipkin内部处理的Span格式，以支持后续的存储、分析、展示等功能。
Storage：存储组件，它主要对处理收集器接收到的跟踪信息，默认会将这些信息存储在内存中，我们也可以修改此存储策略，通过使用其他存储组件将跟踪信息存储到数据库中。
RESTful API：API 组件，它主要用来提供外部访问接口。比如给客户端展示跟踪信息或是外接系统访问以实现监控等。
Web UI：UI 组件，基于 API 组件实现的上层应用，通过 UI 组件用户可以方便而有直观地查询和分析跟踪信息。

Zipkin分为两端，一个是Zipkin服务端，一个是Zipkin客户端，客户端也就是微服务的应用。客户端会配置服务端的URL地址，一旦发生服务间的调用的时候，会被配置在微服务里面的Sleuth的监听器监听，并生成相应的Trace和Span信息发送给服务端。发送的方式主要有两种，一种是HTTP报文的方式，还有一种是消息总线的方式如：RabbitMQ。

最终我们可以总结出来，Sleuth和Zipkin的关系就好比Spring Boot Actuator和Spring Boot Admin之间的关系，一个用于产生数据，一个用于展示数据。

第二章 Sleuth+Zipkin入门案例

2.1、项目准备与启动

我们接下来的所有操作均是在Config最后完成的工程上进行操作，相关代码请到配套资料中寻找。

我们需要依次启动如下服务：（eureka-server7001会报错，不用管，等eureka-server7002启动后，过一会就恢复正常了）

eureka-server7001
eureka-server7002

打开浏览器输入指定的地址：http://localhost:7001/login，登录账号：root，登录密码：123456

2.2、搭Zipkin服务端

（1）到官网下载Zipkin Server，下载地址：https://dl.bintray.com/openzipkin/maven/io/zipkin/java/zipkin-server/

（2）我们下载2.12.9这个最新的版本，点击进去后，选择第一个，如果你下载失败，可以到配套资料中寻找该jar包。

（3）输入启动命令启动该jar包：java -jar zipkin-server-2.12.9-exec.jar

（4）打开浏览器输入Zipkin的web界面地址：http://localhost:9411/zipkin/

（5）要想查看更加详细的配置和命令请参考：

有关zipkin的启动命令可以配置的参数可以看这里：https://github.com/apache/incubator-zipkin/tree/master/zipkin-server
有关zipkin配置mysql基础建表语句可以看这里：https://github.com/apache/incubator-zipkin/blob/master/zipkin-storage/mysql-v1/src/main/resources/mysql.sql
有关zipkin本身配置文件可以看这里：https://github.com/apache/incubator-zipkin/blob/master/zipkin-server/src/main/resources/zipkin-server-shared.yml

2.3、搭Zipkin客户端

（1）服务提供者service-provider8001、service-provider8002、服务消费者service-consumer9002、service-consumer9003，全部添加以下依赖：

pom.xml

<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-sleuth</artifactId>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-zipkin</artifactId>
</dependency>

（2）服务提供者service-provider8001、service-provider8002、服务消费者service-consumer9002、service-consumer9003，全部添加以下配置：

application.yaml

spring:
  zipkin:
    base-url: http://localhost:9411
    sender:
      type: web

（3）服务提供者service-provider8001、service-provider8002、服务消费者service-consumer9002、service-consumer9003，从左向右依次启动：

Eureka：

Console：

2.4、链路跟踪的测试

访问地址：http://localhost:9002/consumer/product/findAll

链路跟踪：http://localhost:9411/zipkin

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服务链路跟踪：Sleuth+Zipkin

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