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微服務架構

聊聊微服務鏈路服務圖片

如果有用戶反饋某個頁面很慢,我們知道這個頁面的請求調用鏈是 A ----->  C ----->  B ----->  D(圖片有誤),怎么來定位是由哪個服務引起的問題呢? 

更進一步,如果每個服務 Service A,B,C,D 都部署在好幾臺機器上。怎么知道某個請求調用了服務的具體哪臺機器呢?

聊聊微服務鏈路服務圖片

可以明顯看到,由于無法準確定位每個請求經過的確切路徑,在微服務這種架構下有以下幾個痛點:

1. 排查問題難度會比較大,解決問題的周期長

2. 特定場景很難再次復用

3.系統性能瓶頸分析同樣也不同意

這就需要一個分布式調用鏈追蹤系統。

聊聊微服務鏈路服務圖片

 

分布式調用鏈追蹤系統:設計

如果要我們自己實現一個這樣的分布式追蹤系統,該怎么去設計?

首先,我們必須得區分每個調用鏈,得給它分配一個全局唯一的 TraceID,并且在調用鏈上的每次調用都帶上這個 ID,這樣每個調用都被關聯起來了。

聊聊微服務鏈路服務圖片

然后,我們得記錄所有調用的先后次序和父子關系。

假設有以上這樣的調用鏈,如果我們只記錄了這四個調用:

A---->B

B---->C

A---->D

D---->E

D---->F

雖然我們知道它屬于一個調用(TraceID 相同),還是無法畫出完整的調用拓撲圖。

所以必須得記錄父子關系:

A---->B 是 B---->C 的父調用

A---->D 是 D---->E 的父調用

A---->D 還是 D---->F 的父調用

聊聊微服務鏈路服務圖片

Agent

微服務是來實現業務的,肯定不能來干這個監控和跟蹤的活兒,那樣對微服務的侵入性就太強了。

所以必須得有一個獨立的組件,在不干擾微服務的情況下,監控微服務之間的調用,把這些 ID 生成, 這個獨立的組件就是 Agent。

Agent 要想施展魔法,需要安裝在每個服務所在的機器上:

聊聊微服務鏈路服務圖片

這個魔法師遵循的規則也非常簡單,以上圖中服務 A 上的 Agent 為例:

當 Agent 監測到有人調用服務 A 時,沒有 ParentSpanID,它意識到這是一次全新的調用,于是創建新的 TraceID。

當 Agent 察覺到 A 調用了 B 時,生成 SpanID = 1,并將此 ID 作為 ParentSpanID 傳遞給 B。這樣,當 B 調用 C 時,B 的 Agent 就能生成此次調用的 SpanID 為 1.1。

當 Agent 察覺到 A 調用 D 時,生成 SpanID = 2,并將此 ID 作為 ParentSpanID 傳遞給 D。

4. 在 D 調用 E 和 F 時,分別生成 SpanID 2.1 和 2.2。

指定微服務中的“RPC 調用的公用程序”(例如 Dubbo 中的 MonitorFilter.invoke方法), 然后在運行時,通過動態修改字節碼的方式來增強它:

聊聊微服務鏈路服務圖片

當服務 A 調用服務 B 時, Agent 就可以做點兒手腳,修改 header 了:

 

聊聊微服務鏈路服務圖片

數據收集

Agent 雖然監控、生成了足夠多的數據,但是單個 Agent 無法獲得全局視圖,我們需要一個全局的收集器來把 Agent 的數據收集上來,這樣才能生成全局的調用鏈。

結構如下圖:

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