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链路追踪建设分享

代码炼金工坊 2021-03-08
2523

链路追踪建设分享

本文为笔者在去年工作中实践后的总结分享

the jaeger is tracing the prey

背景

•开发跨部门权限问题，无法在线上(测试、预发布、正式环境)查看容器内错误日志•微服务化，即使有权限查看容器日志，业务出现bug时排查定位问题所在的微服务很慢很麻烦•被动发现问题。比如说某些api的请求出现异常，被动等待下游反馈

链路追踪如何解决问题

•上报每一个请求和响应的详细数据，包括header头，路由，请求参数，请求体，通信状态，以及支持自定义更多参数上报。•阿里采集，提供查询接口，开发可以另外搭建查询服务独立查询，无需权限•采用OpenTracing标准，分布式追踪，可以跨语言跨服务形成链路调用日志，一个请求经过了哪些服务，在哪里发生了故障被截断一目了然•通过请求和响应状态可以为链路日志打上状态标签，然后上报到Prometheus统计指标。可以另外扩展出指标异常统计告警机制，及时主动获知错误发生，在下游反馈前解决问题

原理简述

jaeger_query

Jaeger参考文档[1]

•header头注入标识，支持多种标识(b3
,uber-trace-id
等)。我们采用jaeger默认的uber-trace-id
标记链路id。•id值格式为：{trace-id}:{span-id}:{parent-span-id}:{flags}
。•trace-id：链路追踪id，一次请求从头到尾的唯一标识•span-id：span的标识。span是链路追踪的基本单位，表示一个独立的工作单元，可以是一次函数调用，对一个服务的请求等。记录了服务名称，开始结束时间，以及服务打上的tag(上文说的状态异常标签，error=true
)，logs(记录请求和响应的详细数据)•parent-span-id：父span标识•flags：采样标志•作为服务端，接收请求的时候检测是否有uber-trace-id
标识，如果没有就创建一个，如果有则获取值并按照格式拆分，然后把请求中的span-id
改成自身的parent-span-id
，生成一个新的span-id
•作为客户端，对其他服务发起调用，在请求头注入uber-trace-id
标识，传递给被调用服务•服务在一次请求和响应完成后独自上报span•一个trace由多个span组成，表示了一次完整的链路追踪，按照span的父子关系向下排列，以时间轴的方式展示。

落地实践

•原子服务集成上报中间件•部署Jaeger服务端，包括Jaeger Agent和Jaegger Collector•Agent采用udp协议与客户端(原子服务)通信，无状态，消耗低，适用每个请求都上报的场景。客户端发送就完事，不关心Agent是否收到•Agent收集一定量链路日志后批量上报给Collector，用的是http协议，然后Collector再写入到数据库里•阿里提供了日志数据库存储服务。链路日志存储到第三方•通过另外部署的Jaeger Query客户端读取阿里存储的日志，完全和生产服务解耦。可以用默认的客户端查询，或者将客户端暴露的api集成到Grafana查阅。•go服务端采用的第三方上报工具内置了指标暴露接口，可以被promehteus采集统计请求状态

GIN中间件

gin的中间件需要自己实现：

代码库地址：yuchanns/bullets[2]

go get -u github.com/yuchanns/bullets

•使用中间件

package main

import (
    "context"
    "github.com/gin-gonic/gin"
    "github.com/yuchanns/bullets/common"
    "github.com/yuchanns/bullets/common/middlewares"
    "os"
)

func main() {
    g := gin.Default()
    // 服务名
    serviceName := "openapi-service"
    // 上报agent地址
    agentAddr := os.Getenv("OPENTRACING_AGENT")
    // 操作前缀
    operationPrefix := []byte("api-request-")
    opentracerCloseFunc, opentracerMiddleware, err := middlewares.BuildOpenTracerInterceptor(serviceName, agentAddr, operationPrefix)
    if err != nil {
        common.Logger.Error(context.Background(), err)
    } else {
        defer opentracerCloseFunc()
        g.Use(opentracerMiddleware)
    }
}

•自定义打tag

import (
    "github.com/gin-gonic/gin"
    "github.com/opentracing/opentracing-go"
    "github.com/opentracing/opentracing-go/log"
    "github.com/pkg/errors"
)

func CustomTag(ctx *gin.Context) {
    if cspan, ok := ctx.Get("tracing-context"); ok {
        if span, ok := cspan.(opentracing.Span); ok {
            span.SetTag("error", true)
            span.LogFields(log.Error(errors.New("err")))
            span.LogFields(log.String("exampleKey", "stringValue"))
        }
    }
}

GRPC中间件

代码库地址：yuchanns/gobyexample/grpc-app[3]

grpc生态系统[4]自带中间件，使用起来较为方便：

package main

import (
    "io"
    "log"
    "os"

    grpc_middleware "github.com/grpc-ecosystem/go-grpc-middleware"
    grpc_recovery "github.com/grpc-ecosystem/go-grpc-middleware/recovery"
    "github.com/grpc-ecosystem/grpc-opentracing/go/otgrpc"
    "github.com/opentracing/opentracing-go"
    "github.com/uber/jaeger-client-go"
    "google.golang.org/grpc"
)

func NewJaegerTracer(name, hostPort string) (opentracing.Tracer, io.Closer, error) {
    tp, err := jaeger.NewUDPTransport(hostPort, 0)
    if err != nil {
        return nil, nil, err
    }
    reporter := jaeger.NewRemoteReporter(tp)

    var sampler jaeger.Sampler
    sampler = jaeger.NewConstSampler(true)

    tracer, closer := jaeger.NewTracer(name,
        sampler,
        reporter,
    )
    opentracing.SetGlobalTracer(tracer)

    return tracer, closer, nil
}

func main() {
    tracer, closer, err := NewJaegerTracer("testApp", os.Getenv("AGENT_HOST_PORT"))
    if err != nil {
        log.Fatalf("failed to create Jaeger tracer")
    }
    defer closer.Close()
    
    opts := []grpc.ServerOption{
        grpc.StreamInterceptor(grpc_middleware.ChainStreamServer(
            otgrpc.OpenTracingStreamServerInterceptor(tracer, otgrpc.LogPayloads()),
            grpc_recovery.StreamServerInterceptor(),
        )),
        grpc.UnaryInterceptor(grpc_middleware.ChainUnaryServer(
            otgrpc.OpenTracingServerInterceptor(tracer, otgrpc.LogPayloads()),
            grpc_recovery.UnaryServerInterceptor(),
        )),
    }

    srv := grpc.NewServer(opts...)
    
    // ...register your grpc server
    
    if err := srv.Serve(s.l); err != nil {
        log.Fatalf("failed to serve: %v", err)
    }
}

引用链接

[1]
 Jaeger参考文档: https://www.jaegertracing.io/docs/1.11/client-libraries/
[2]
 yuchanns/bullets: https://github.com/yuchanns/bullets
[3]
 yuchanns/gobyexample/grpc-app: https://github.com/yuchanns/gobyexample/tree/monorepo/grpc-app
[4]
 grpc生态系统: https://github.com/grpc-ecosystem


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