接上一篇:分布式调用链追踪系统设计

所以必须得记录父子关系:

A---->B 是 B---->C 的父调用

A---->D 是 D---->E 的父调用

A---->D 还是 D---->F 的父调用

如何记录呢?需要给每个调用分配一个ID (称为 SpanID),并且把这个 ID 传递给子调用, 子调用根据 Parent Span ID 生成自己的 SpanID:

用表格展示是这样:

这样根据 id 间的关系就很容易据此画出调用链了(即可视化视图)

魔法师Agent

前面说得挺容易,但是在分布式的环境下,如何才能正确地生成 TraceID, ParentSpanID, SpanID 呢?

微服务是来实现业务的,肯定不能来干这个监控和跟踪的活儿,那样对微服务的侵入性就太强了。

所以必须得有一个独立的组件,在不干扰微服务的情况下,监控微服务之间的调用,把这些 ID 生成, 这个独立的组件就是 Agent。

Agent 要想施展魔法,需要安装在每个服务所在的机器上:

这个魔法师遵循的规则也非常简单,以上图中服务 A 上的 Agent 为例:

1. 当 Agent 监控到有人在调用服务 A,但是没有 ParentSpanID, 它就知道,这是一次全新的调用,应该创建新的 TraceID。

2. 当Agent监控到 A 调用了 B 时, 它就可以生成 SpanID = 1,并且把这个 ID 当作 ParentSpanID 传递给 B。这样当 B 调用 C 的时候, B 的 Agent 就能生成此次调用的 SpanID 为 1.1

3. 当 Agent 监控到 A 调用 D 的时候,可以生成 SpanID = 2, 并且把这个 ID 当作 ParentSpanID 传递给 D

D 在调用 E 和 F 的时候,就能分别生成 SpanID 2.1 和 2.2

你也许注意到了一个问题:微服务都是跨进程调用的,怎么可能把 TraceID , ParentSpanID 在服务之间传来传去呢?

这就需要 Agent 来施展“魔法”了,Agent 需要理解微服务之间的传输协议,然后把 TraceID,ParentSpanID 悄悄地“藏”到某个地方,传递给下一个服务。

例如 HTTP 协议中定义了 Header 与 Body,Header 一般放请求的长度,请求 IP等非业务的信息。业务数据一般放在 Body 中。于是 Agent 就可以把 TraceID,ParentSpanID 悄悄地“藏到”  Header 中,这样既不会对 Body 中的业务数据造成影响,又可以把跟踪所需的数据传递给下一个服务了。

你的脑海中可能已经想到 Agent 的实现原理了,这个 Agent 可以这么来实现:

指定微服务中的“RPC 调用的公用程序”(例如 Dubbo 中的 MonitorFilter.invoke方法), 然后在运行时,通过动态修改字节码的方式来增强它:

当服务 A 调用服务 B 时, Agent 就可以做点儿手脚,修改 header 了:

数据收集

Agent 虽然监控、生成了足够多的数据,但是单个 Agent 无法获得全局视图,我们需要一个全局的收集器来把 Agent 的数据收集上来,这样才能生成全局的调用链。

小编13年上海交大毕业,曾经在小公司待过,也去过华为、OPPO等大厂,18年进入阿里一直到现在。

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