摘要：鏈路追蹤鏈路追蹤一詞是在年提出的，當(dāng)時谷歌發(fā)布了一篇論文，介紹了谷歌自研的分布式鏈路追蹤的實現(xiàn)原理，還介紹了他們是怎么低成本實現(xiàn)對應(yīng)用透明的。感興趣的同學(xué)可以去深入了解一下鏈路追蹤，希望本文對你有所幫助。

在微服務(wù)橫行的時代，服務(wù)化思維逐漸成為了程序員的基本思維模式，但是，由于絕大部分項目只是一味地增加服務(wù)，并沒有對其妥善管理，當(dāng)接口出現(xiàn)問題時，很難從錯綜復(fù)雜的服務(wù)調(diào)用網(wǎng)絡(luò)中找到問題根源，從而錯失了止損的黃金時機。

而鏈路追蹤的出現(xiàn)正是為了解決這種問題，它可以在復(fù)雜的服務(wù)調(diào)用中定位問題，還可以在新人加入后臺團隊之后，讓其清楚地知道自己所負責(zé)的服務(wù)在哪一環(huán)。

除此之外，如果某個接口突然耗時增加，也不必再逐個服務(wù)查詢耗時情況，我們可以直觀地分析出服務(wù)的性能瓶頸，方便在流量激增的情況下精準(zhǔn)合理地擴容。

“鏈路追蹤”一詞是在2010年提出的，當(dāng)時谷歌發(fā)布了一篇Dapper論文，介紹了谷歌自研的分布式鏈路追蹤的實現(xiàn)原理，還介紹了他們是怎么低成本實現(xiàn)對應(yīng)用透明的。

其實Dapper一開始只是一個獨立的調(diào)用鏈路追蹤系統(tǒng)，后來逐漸演化成了監(jiān)控平臺，并且基于監(jiān)控平臺孕育出了很多工具，比如實時預(yù)警、過載保護、指標(biāo)數(shù)據(jù)查詢等。

除了谷歌的dapper，還有一些其他比較有名的產(chǎn)品，比如阿里的鷹眼、大眾點評的CAT、Twitter的Zipkin、Naver（著名社交軟件LINE的母公司）的pinpoint以及國產(chǎn)開源的skywalking等。

如果想知道一個接口在哪個環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問題，就必須清楚該接口調(diào)用了哪些服務(wù)，以及調(diào)用的順序，如果把這些服務(wù)串起來，看起來就像鏈條一樣，我們稱其為調(diào)用鏈。

想要實現(xiàn)調(diào)用鏈，就要為每次調(diào)用做個標(biāo)識，然后將服務(wù)按標(biāo)識大小排列，可以更清晰地看出調(diào)用順序，我們暫且將該標(biāo)識命名為spanid。

實際場景中，我們需要知道某次請求調(diào)用的情況，所以只有spanid還不夠，得為每次請求做個唯一標(biāo)識，這樣才能根據(jù)標(biāo)識查出本次請求調(diào)用的所有服務(wù)，而這個標(biāo)識我們命名為traceid。

現(xiàn)在根據(jù)spanid可以輕易地知道被調(diào)用服務(wù)的先后順序，但無法體現(xiàn)調(diào)用的層級關(guān)系，正如下圖所示，多個服務(wù)可能是逐級調(diào)用的鏈條，也可能是同時被同一個服務(wù)調(diào)用。

所以應(yīng)該每次都記錄下是誰調(diào)用的，我們用parentid作為這個標(biāo)識的名字。

到現(xiàn)在，已經(jīng)知道調(diào)用順序和層級關(guān)系了，但是接口出現(xiàn)問題后，還是不能找到出問題的環(huán)節(jié)，如果某個服務(wù)有問題，那個被調(diào)用執(zhí)行的服務(wù)一定耗時很長，要想計算出耗時，上述的三個標(biāo)識還不夠，還需要加上時間戳，時間戳可以更精細一點，精確到微秒級。

只記錄發(fā)起調(diào)用時的時間戳還算不出耗時，要記錄下服務(wù)返回時的時間戳，有始有終才能算出時間差，既然返回的也記了，就把上述的三個標(biāo)識都記一下吧，不然區(qū)分不出是誰的時間戳。

雖然能計算出從服務(wù)調(diào)用到服務(wù)返回的總耗時，但是這個時間包含了服務(wù)的執(zhí)行時間和網(wǎng)絡(luò)延遲，有時候我們需要區(qū)分出這兩類時間以方便做針對性優(yōu)化。那如何計算網(wǎng)絡(luò)延遲呢？我們可以把調(diào)用和返回的過程分為以下四個事件。

Client Sent簡稱cs，客戶端發(fā)起調(diào)用請求到服務(wù)端。

Server Received簡稱sr，指服務(wù)端接收到了客戶端的調(diào)用請求。

Server Sent簡稱ss，指服務(wù)端完成了處理，準(zhǔn)備將信息返給客戶端。

Client Received簡稱cr，指客戶端接收到了服務(wù)端的返回信息。

假如在這四個事件發(fā)生時記錄下時間戳，就可以輕松計算出耗時，比如sr減去cs就是調(diào)用時的網(wǎng)絡(luò)延遲，ss減去sr就是服務(wù)執(zhí)行時間，cr減去ss就是服務(wù)響應(yīng)的延遲，cr減cs就是整個服務(wù)調(diào)用執(zhí)行的時間。

其實span塊內(nèi)除了記錄這幾個參數(shù)之外，還可以記錄一些其他信息，比如發(fā)起調(diào)用服務(wù)名稱、被調(diào)服務(wù)名稱、返回結(jié)果、IP、調(diào)用服務(wù)的名稱等，最后，我們再把相同spanid的信息合成一個大的span塊，就完成了一個完整的調(diào)用鏈。感興趣的同學(xué)可以去深入了解一下鏈路追蹤，希望本文對你有所幫助。