Jaeger?Client?Go入門(mén)并實(shí)現(xiàn)鏈路追蹤
Jaeger
OpenTracing 是開(kāi)放式分布式追蹤規(guī)范,OpenTracing API 是一致,可表達(dá),與供應(yīng)商無(wú)關(guān)的API,用于分布式跟蹤和上下文傳播。
OpenTracing 的客戶(hù)端庫(kù)以及規(guī)范,可以到 Github 中查看:https://github.com/opentracing/
Jaeger 是 Uber 開(kāi)源的分布式跟蹤系統(tǒng),詳細(xì)的介紹可以自行查閱資料。
部署 Jaeger
這里我們需要部署一個(gè) Jaeger 實(shí)例,以供微服務(wù)以及后面學(xué)習(xí)需要。
使用 Docker 部署很簡(jiǎn)單,只需要執(zhí)行下面一條命令即可:
docker run -d -p 5775:5775/udp -p 16686:16686 -p 14250:14250 -p 14268:14268 jaegertracing/all-in-one:latest
訪問(wèn) 16686 端口,即可看到 UI 界面。
后面我們生成的鏈路追蹤信息會(huì)推送到此服務(wù),而且可以通過(guò) Jaeger UI 查詢(xún)這些追蹤信息。
從示例了解 Jaeger Client Go
這里,我們主要了解一些 Jaeger Client 的接口和結(jié)構(gòu)體,了解一些代碼的使用。
為了讓讀者方便了解 Trace、Span 等,可以看一下這個(gè) Json 的大概結(jié)構(gòu):
{ "traceID": "2da97aa33839442e", "spans": [ { "traceID": "2da97aa33839442e", "spanID": "ccb83780e27f016c", "flags": 1, "operationName": "format-string", "references": [...], "tags": [...], "logs": [...], "processID": "p1", "warnings": null }, ... ... ], "processes": { "p1": { "serviceName": "hello-world", "tags": [...] }, "p2": ..., "warnings": null }
創(chuàng)建一個(gè) client1 的項(xiàng)目,然后引入 Jaeger client 包。
go get -u github.com/uber/jaeger-client-go/
然后引入包
import ( "github.com/uber/jaeger-client-go" )
了解 trace、span
鏈路追蹤中的一個(gè)進(jìn)程使用一個(gè) trace 實(shí)例標(biāo)識(shí),每個(gè)服務(wù)或函數(shù)使用一個(gè) span 標(biāo)識(shí),jaeger 包中有個(gè)函數(shù)可以創(chuàng)建空的 trace:
tracer := opentracing.GlobalTracer() // 生產(chǎn)中不要使用
然后就是調(diào)用鏈中,生成父子關(guān)系的 Span:
func main() { tracer := opentracing.GlobalTracer() // 創(chuàng)建第一個(gè) span A parentSpan := tracer.StartSpan("A") defer parentSpan.Finish() // 可手動(dòng)調(diào)用 Finish() } func B(tracer opentracing.Tracer,parentSpan opentracing.Span){ // 繼承上下文關(guān)系,創(chuàng)建子 span childSpan := tracer.StartSpan( "B", opentracing.ChildOf(parentSpan.Context()), ) defer childSpan.Finish() // 可手動(dòng)調(diào)用 Finish() }
每個(gè) span 表示調(diào)用鏈中的一個(gè)結(jié)點(diǎn),每個(gè)結(jié)點(diǎn)都需要明確父 span。
現(xiàn)在,我們知道了,如何生成 trace{span1,span2}
,且 span1 -> span2
即 span1 調(diào)用 span2,或 span1 依賴(lài)于 span2。
tracer 配置
由于服務(wù)之間的調(diào)用是跨進(jìn)程的,每個(gè)進(jìn)程都有一些特點(diǎn)的標(biāo)記,為了標(biāo)識(shí)這些進(jìn)程,我們需要在上下文間、span 攜帶一些信息。
例如,我們?cè)诎l(fā)起請(qǐng)求的第一個(gè)進(jìn)程中,配置 trace,配置服務(wù)名稱(chēng)等。
// 引入 jaegercfg "github.com/uber/jaeger-client-go/config" cfg := jaegercfg.Configuration{ ServiceName: "client test", // 對(duì)其發(fā)起請(qǐng)求的的調(diào)用鏈,叫什么服務(wù) Sampler: &jaegercfg.SamplerConfig{ Type: jaeger.SamplerTypeConst, Param: 1, }, Reporter: &jaegercfg.ReporterConfig{ LogSpans: true, }, }
Sampler 是客戶(hù)端采樣率配置,可以通過(guò) sampler.type
和 sampler.param
屬性選擇采樣類(lèi)型,后面詳細(xì)聊一下。
Reporter 可以配置如何上報(bào),后面獨(dú)立小節(jié)聊一下這個(gè)配置。
傳遞上下文的時(shí)候,我們可以打印一些日志:
jLogger := jaegerlog.StdLogger
配置完畢后就可以創(chuàng)建 tracer 對(duì)象了:
tracer, closer, err := cfg.NewTracer( jaegercfg.Logger(jLogger), ) defer closer.Close() if err != nil { }
完整代碼如下:
import ( "github.com/opentracing/opentracing-go" "github.com/uber/jaeger-client-go" jaegercfg "github.com/uber/jaeger-client-go/config" jaegerlog "github.com/uber/jaeger-client-go/log" ) func main() { cfg := jaegercfg.Configuration{ ServiceName: "client test", // 對(duì)其發(fā)起請(qǐng)求的的調(diào)用鏈,叫什么服務(wù) Sampler: &jaegercfg.SamplerConfig{ Type: jaeger.SamplerTypeConst, Param: 1, }, Reporter: &jaegercfg.ReporterConfig{ LogSpans: true, }, } jLogger := jaegerlog.StdLogger tracer, closer, err := cfg.NewTracer( jaegercfg.Logger(jLogger), ) defer closer.Close() if err != nil { } // 創(chuàng)建第一個(gè) span A parentSpan := tracer.StartSpan("A") defer parentSpan.Finish() B(tracer,parentSpan) } func B(tracer opentracing.Tracer, parentSpan opentracing.Span) { // 繼承上下文關(guān)系,創(chuàng)建子 span childSpan := tracer.StartSpan( "B", opentracing.ChildOf(parentSpan.Context()), ) defer childSpan.Finish() }
啟動(dòng)后:
2021/03/30 11:14:38 Initializing logging reporter 2021/03/30 11:14:38 Reporting span 689df7e83255d05d:75668e8ed5ec61da:689df7e83255d05d:1 2021/03/30 11:14:38 Reporting span 689df7e83255d05d:689df7e83255d05d:0000000000000000:1 2021/03/30 11:14:38 DEBUG: closing tracer 2021/03/30 11:14:38 DEBUG: closing reporter
Sampler 配置
sampler 配置代碼示例:
Sampler: &jaegercfg.SamplerConfig{ Type: jaeger.SamplerTypeConst, Param: 1, }
這個(gè) sampler 可以使用 jaegercfg.SamplerConfig
,通過(guò) type
、param
兩個(gè)字段來(lái)配置采樣器。
為什么要配置采樣器?因?yàn)榉?wù)中的請(qǐng)求千千萬(wàn)萬(wàn),如果每個(gè)請(qǐng)求都要記錄追蹤信息并發(fā)送到 Jaeger 后端,那么面對(duì)高并發(fā)時(shí),記錄鏈路追蹤以及推送追蹤信息消耗的性能就不可忽視,會(huì)對(duì)系統(tǒng)帶來(lái)較大的影響。當(dāng)我們配置 sampler 后,jaeger 會(huì)根據(jù)當(dāng)前配置的采樣策略做出采樣行為。
詳細(xì)可以參考:https://www.jaegertracing.io/docs/1.22/sampling/
jaegercfg.SamplerConfig 結(jié)構(gòu)體中的字段 Param 是設(shè)置采樣率或速率,要根據(jù) Type 而定。
下面對(duì)其關(guān)系進(jìn)行說(shuō)明:
Type | Param | 說(shuō)明 |
---|---|---|
"const" | 0或1 | 采樣器始終對(duì)所有 tracer 做出相同的決定;要么全部采樣,要么全部不采樣 |
"probabilistic" | 0.0~1.0 | 采樣器做出隨機(jī)采樣決策,Param 為采樣概率 |
"ratelimiting" | N | 采樣器一定的恒定速率對(duì)tracer進(jìn)行采樣,Param=2.0,則限制每秒采集2條 |
"remote" | 無(wú) | 采樣器請(qǐng)咨詢(xún)Jaeger代理以獲取在當(dāng)前服務(wù)中使用的適當(dāng)采樣策略。 |
sampler.Type="remote"
/sampler.Type=jaeger.SamplerTypeRemote
是采樣器的默認(rèn)值,當(dāng)我們不做配置時(shí),會(huì)從 Jaeger 后端中央配置甚至動(dòng)態(tài)地控制服務(wù)中的采樣策略。
Reporter 配置
看一下 ReporterConfig 的定義。
type ReporterConfig struct { QueueSize int `yaml:"queueSize"` BufferFlushInterval time.Duration LogSpans bool `yaml:"logSpans"` LocalAgentHostPort string `yaml:"localAgentHostPort"` DisableAttemptReconnecting bool `yaml:"disableAttemptReconnecting"` AttemptReconnectInterval time.Duration CollectorEndpoint string `yaml:"collectorEndpoint"` User string `yaml:"user"` Password string `yaml:"password"` HTTPHeaders map[string]string `yaml:"http_headers"` }
Reporter 配置客戶(hù)端如何上報(bào)追蹤信息的,所有字段都是可選的。
這里我們介紹幾個(gè)常用的配置字段。
QUEUESIZE,設(shè)置隊(duì)列大小,存儲(chǔ)采樣的 span 信息,隊(duì)列滿(mǎn)了后一次性發(fā)送到 jaeger 后端;defaultQueueSize 默認(rèn)為 100;
BufferFlushInterval 強(qiáng)制清空、推送隊(duì)列時(shí)間,對(duì)于流量不高的程序,隊(duì)列可能長(zhǎng)時(shí)間不能滿(mǎn),那么設(shè)置這個(gè)時(shí)間,超時(shí)可以自動(dòng)推送一次。對(duì)于高并發(fā)的情況,一般隊(duì)列很快就會(huì)滿(mǎn)的,滿(mǎn)了后也會(huì)自動(dòng)推送。默認(rèn)為1秒。
LogSpans 是否把 Log 也推送,span 中可以攜帶一些日志信息。
LocalAgentHostPort 要推送到的 Jaeger agent,默認(rèn)端口 6831,是 Jaeger 接收壓縮格式的 thrift 協(xié)議的數(shù)據(jù)端口。
CollectorEndpoint 要推送到的 Jaeger Collector,用 Collector 就不用 agent 了。
例如通過(guò) http 上傳 trace:
Reporter: &jaegercfg.ReporterConfig{ LogSpans: true, CollectorEndpoint: "http://127.0.0.1:14268/api/traces", },
據(jù)黑洞大佬的提示,HTTP 走的就是 thrift,而 gRPC 是 .NET 特供,所以 reporter 格式只有一種,而且填寫(xiě) CollectorEndpoint,我們注意要填寫(xiě)完整的信息。
完整代碼測(cè)試:
import ( "bufio" "github.com/opentracing/opentracing-go" "github.com/uber/jaeger-client-go" jaegercfg "github.com/uber/jaeger-client-go/config" jaegerlog "github.com/uber/jaeger-client-go/log" "os" ) func main() { var cfg = jaegercfg.Configuration{ ServiceName: "client test", // 對(duì)其發(fā)起請(qǐng)求的的調(diào)用鏈,叫什么服務(wù) Sampler: &jaegercfg.SamplerConfig{ Type: jaeger.SamplerTypeConst, Param: 1, }, Reporter: &jaegercfg.ReporterConfig{ LogSpans: true, CollectorEndpoint: "http://127.0.0.1:14268/api/traces", }, } jLogger := jaegerlog.StdLogger tracer, closer, _ := cfg.NewTracer( jaegercfg.Logger(jLogger), ) // 創(chuàng)建第一個(gè) span A parentSpan := tracer.StartSpan("A") // 調(diào)用其它服務(wù) B(tracer, parentSpan) // 結(jié)束 A parentSpan.Finish() // 結(jié)束當(dāng)前 tracer closer.Close() reader := bufio.NewReader(os.Stdin) _, _ = reader.ReadByte() } func B(tracer opentracing.Tracer, parentSpan opentracing.Span) { // 繼承上下文關(guān)系,創(chuàng)建子 span childSpan := tracer.StartSpan( "B", opentracing.ChildOf(parentSpan.Context()), ) defer childSpan.Finish() }
運(yùn)行后輸出結(jié)果:
2021/03/30 15:04:15 Initializing logging reporter 2021/03/30 15:04:15 Reporting span 715e0af47c7d9acb:7dc9a6b568951e4f:715e0af47c7d9acb:1 2021/03/30 15:04:15 Reporting span 715e0af47c7d9acb:715e0af47c7d9acb:0000000000000000:1 2021/03/30 15:04:15 DEBUG: closing tracer 2021/03/30 15:04:15 DEBUG: closing reporter 2021/03/30 15:04:15 DEBUG: flushed 1 spans 2021/03/30 15:04:15 DEBUG: flushed 1 spans
打開(kāi) Jaeger UI,可以看到已經(jīng)推送完畢(http://127.0.0.1:16686)。
這時(shí),我們可以抽象代碼代碼示例:
func CreateTracer(servieName string) (opentracing.Tracer, io.Closer, error) { var cfg = jaegercfg.Configuration{ ServiceName: servieName, Sampler: &jaegercfg.SamplerConfig{ Type: jaeger.SamplerTypeConst, Param: 1, }, Reporter: &jaegercfg.ReporterConfig{ LogSpans: true, // 按實(shí)際情況替換你的 ip CollectorEndpoint: "http://127.0.0.1:14268/api/traces", }, } jLogger := jaegerlog.StdLogger tracer, closer, err := cfg.NewTracer( jaegercfg.Logger(jLogger), ) return tracer, closer, err }
這樣可以復(fù)用代碼,調(diào)用函數(shù)創(chuàng)建一個(gè)新的 tracer。這個(gè)記下來(lái),后面要用。
分布式系統(tǒng)與span
前面介紹了如何配置 tracer 、推送數(shù)據(jù)到 Jaeger Collector,接下來(lái)我們聊一下 Span。請(qǐng)看圖。
下圖是一個(gè)由用戶(hù) X 請(qǐng)求發(fā)起的,穿過(guò)多個(gè)服務(wù)的分布式系統(tǒng),A、B、C、D、E 表示不同的子系統(tǒng)或處理過(guò)程。
在這個(gè)圖中, A 是前端,B、C 是中間層、D、E 是 C 的后端。這些子系統(tǒng)通過(guò) rpc 協(xié)議連接,例如 gRPC。
一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)用的分布式鏈路追蹤系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn),就是對(duì)服務(wù)器上每一次請(qǐng)求以及響應(yīng)收集跟蹤標(biāo)識(shí)符(message identifiers)和時(shí)間戳(timestamped events)。
這里,我們只需要記住,從 A 開(kāi)始,A 需要依賴(lài)多個(gè)服務(wù)才能完成任務(wù),每個(gè)服務(wù)可能是一個(gè)進(jìn)程,也可能是一個(gè)進(jìn)程中的另一個(gè)函數(shù)。這個(gè)要看你代碼是怎么寫(xiě)的。后面會(huì)詳細(xì)說(shuō)一下如何定義這種關(guān)系,現(xiàn)在大概了解一下即可。
怎么調(diào)、怎么傳
如果有了解過(guò) Jaeger 或讀過(guò) 分布式鏈路追蹤框架的基本實(shí)現(xiàn)原理 ,那么已經(jīng)大概了解的 Jaeger 的工作原理。
jaeger 是分布式鏈路追蹤工具,如果不用在跨進(jìn)程上,那么 Jaeger 就失去了意義。而微服務(wù)中跨進(jìn)程調(diào)用,一般有 HTTP 和 gRPC 兩種,下面將來(lái)講解如何在 HTTP、gPRC 調(diào)用中傳遞 Jaeger 的 上下文。
HTTP,跨進(jìn)程追蹤
A、B 兩個(gè)進(jìn)程,A 通過(guò) HTTP 調(diào)用 B 時(shí),通過(guò) Http Header 攜帶 trace 信息(稱(chēng)為上下文),然后 B 進(jìn)程接收后,解析出來(lái),在創(chuàng)建 trace 時(shí)跟傳遞而來(lái)的 上下文關(guān)聯(lián)起來(lái)。
一般使用中間件來(lái)處理別的進(jìn)程傳遞而來(lái)的上下文。inject
函數(shù)打包上下文到 Header 中,而 extract
函數(shù)則將其解析出來(lái)。
這里我們分為兩步,第一步從 A 進(jìn)程中傳遞上下文信息到 B 進(jìn)程,為了方便演示已經(jīng)實(shí)踐,我們使用 client-webserver 的形式,編寫(xiě)代碼。
客戶(hù)端
在 A 進(jìn)程新建一個(gè)方法:
// 請(qǐng)求遠(yuǎn)程服務(wù),獲得用戶(hù)信息 func GetUserInfo(tracer opentracing.Tracer, parentSpan opentracing.Span) { // 繼承上下文關(guān)系,創(chuàng)建子 span childSpan := tracer.StartSpan( "B", opentracing.ChildOf(parentSpan.Context()), ) url := "http://127.0.0.1:8081/Get?username=癡者工良" req,_ := http.NewRequest("GET", url, nil) // 設(shè)置 tag,這個(gè) tag 我們后面講 ext.SpanKindRPCClient.Set(childSpan) ext.HTTPUrl.Set(childSpan, url) ext.HTTPMethod.Set(childSpan, "GET") tracer.Inject(childSpan.Context(), opentracing.HTTPHeaders, opentracing.HTTPHeadersCarrier(req.Header)) resp, _ := http.DefaultClient.Do(req) _ = resp // 丟掉 defer childSpan.Finish() }
然后復(fù)用前面提到的 CreateTracer
函數(shù)。
main 函數(shù)改成:
func main() { tracer, closer, _ := CreateTracer("UserinfoService") // 創(chuàng)建第一個(gè) span A parentSpan := tracer.StartSpan("A") // 調(diào)用其它服務(wù) GetUserInfo(tracer, parentSpan) // 結(jié)束 A parentSpan.Finish() // 結(jié)束當(dāng)前 tracer closer.Close() reader := bufio.NewReader(os.Stdin) _, _ = reader.ReadByte() }
完整代碼可參考:https://github.com/whuanle/DistributedTracingGo/issues/1
Web 服務(wù)端
服務(wù)端我們使用 gin 來(lái)搭建。
新建一個(gè) go 項(xiàng)目,在 main.go 目錄中,執(zhí)行 go get -u github.com/gin-gonic/gin
。
創(chuàng)建一個(gè)函數(shù),該函數(shù)可以從創(chuàng)建一個(gè) tracer,并且繼承其它進(jìn)程傳遞過(guò)來(lái)的上下文信息。
// 從上下文中解析并創(chuàng)建一個(gè)新的 trace,獲得傳播的 上下文(SpanContext) func CreateTracer(serviceName string, header http.Header) (opentracing.Tracer,opentracing.SpanContext, io.Closer, error) { var cfg = jaegercfg.Configuration{ ServiceName: serviceName, Sampler: &jaegercfg.SamplerConfig{ Type: jaeger.SamplerTypeConst, Param: 1, }, Reporter: &jaegercfg.ReporterConfig{ LogSpans: true, // 按實(shí)際情況替換你的 ip CollectorEndpoint: "http://127.0.0.1:14268/api/traces", }, } jLogger := jaegerlog.StdLogger tracer, closer, err := cfg.NewTracer( jaegercfg.Logger(jLogger), ) // 繼承別的進(jìn)程傳遞過(guò)來(lái)的上下文 spanContext, _ := tracer.Extract(opentracing.HTTPHeaders, opentracing.HTTPHeadersCarrier(header)) return tracer, spanContext, closer, err }
為了解析 HTTP 傳遞而來(lái)的 span 上下文,我們需要通過(guò)中間件來(lái)解析了處理一些細(xì)節(jié)。
func UseOpenTracing() gin.HandlerFunc { handler := func(c *gin.Context) { // 使用 opentracing.GlobalTracer() 獲取全局 Tracer tracer,spanContext, closer, _ := CreateTracer("userInfoWebService", c.Request.Header) defer closer.Close() // 生成依賴(lài)關(guān)系,并新建一個(gè) span、 // 這里很重要,因?yàn)樯闪? References []SpanReference 依賴(lài)關(guān)系 startSpan:= tracer.StartSpan(c.Request.URL.Path,ext.RPCServerOption(spanContext)) defer startSpan.Finish() // 記錄 tag // 記錄請(qǐng)求 Url ext.HTTPUrl.Set(startSpan, c.Request.URL.Path) // Http Method ext.HTTPMethod.Set(startSpan, c.Request.Method) // 記錄組件名稱(chēng) ext.Component.Set(startSpan, "Gin-Http") // 在 header 中加上當(dāng)前進(jìn)程的上下文信息 c.Request=c.Request.WithContext(opentracing.ContextWithSpan(c.Request.Context(),startSpan)) // 傳遞給下一個(gè)中間件 c.Next() // 繼續(xù)設(shè)置 tag ext.HTTPStatusCode.Set(startSpan, uint16(c.Writer.Status())) } return handler }
別忘記了 API 服務(wù):
func GetUserInfo(ctx *gin.Context) { userName := ctx.Param("username") fmt.Println("收到請(qǐng)求,用戶(hù)名稱(chēng)為:", userName) ctx.String(http.StatusOK, "他的博客是 https://whuanle.cn") }
然后是 main 方法:
func main() { r := gin.Default() // 插入中間件處理 r.Use(UseOpenTracing()) r.GET("/Get",GetUserInfo) r.Run("0.0.0.0:8081") // listen and serve on 0.0.0.0:8080 (for windows "localhost:8080") }
完整代碼可參考:https://github.com/whuanle/DistributedTracingGo/issues/2
分別啟動(dòng) webserver、client,會(huì)發(fā)現(xiàn)打印日志。并且打開(kāi) jaerger ui 界面,會(huì)出現(xiàn)相關(guān)的追蹤信息。
Tag 、 Log 和 Ref
Jaeger 的鏈路追蹤中,可以攜帶 Tag 和 Log,他們都是鍵值對(duì)的形式:
{ "key": "http.method", "type": "string", "value": "GET" },
Tag 設(shè)置方法是 ext.xxxx
,例如 :
ext.HTTPUrl.Set(startSpan, c.Request.URL.Path)
因?yàn)?opentracing 已經(jīng)規(guī)定了所有的 Tag 類(lèi)型,所以我們只需要調(diào)用 ext.xxx.Set()
設(shè)置即可。
前面寫(xiě)示例的時(shí)候忘記把日志也加一下了。。。日志其實(shí)很簡(jiǎn)單的,通過(guò) span 對(duì)象調(diào)用函數(shù)即可設(shè)置。
示例(在中間件里面加一下):
startSpan.LogFields( log.String("event", "soft error"), log.String("type", "cache timeout"), log.Int("waited.millis", 1500))
ref 就是多個(gè) span 之間的關(guān)系。span 可以是跨進(jìn)程的,也可以是一個(gè)進(jìn)程內(nèi)的不同函數(shù)中的。
其中 span 的依賴(lài)關(guān)系表示示例:
"references": [ { "refType": "CHILD_OF", "traceID": "33ba35e7cc40172c", "spanID": "1c7826fa185d1107" }]
spanID 為其依賴(lài)的父 span。
可以看下面這張圖。
一個(gè)進(jìn)程中的 tracer 可以包裝一些代碼和操作,為多個(gè) span 生成一些信息,或創(chuàng)建父子關(guān)系。
而 遠(yuǎn)程請(qǐng)求中傳遞的是 SpanContext,傳遞后,遠(yuǎn)程服務(wù)也創(chuàng)建新的 tracer,然后從 SpanContext 生成 span 依賴(lài)關(guān)系。
子 span 中,其 reference 列表中,會(huì)帶有 父 span 的 span id。
到此這篇關(guān)于Jaeger Client Go入門(mén)并實(shí)現(xiàn)鏈路追蹤的文章就介紹到這了。希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助,也希望大家多多支持腳本之家。
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