【云原生】【Jaeger】架构

一、什么是Jaeger

jaeger是一款开源的分布式追踪系统，为微服务场景而生，它主要用于分析多个服务的调用过程，图形化服务调用轨迹，是诊断性能问题、分析系统故障的利器。

二、Jaeger的0层架构分析

jaeger由以下组件构成：

• jaeger-Client（必选） ：为不同语言实现了符合 OpenTracing 标准的 SDK。应用程序通过 API 写入数据，client library 把 trace 信息按照应用程序指定的采样策略传递给 jaeger-agent。
• jaeger-agent（可选）： 它是一个监听在 UDP 端口上接收 span 数据的网络守护进程，它会将数据批量发送给 collector。它被设计成一个基础组件，部署到所有的宿主机上。Agent 将 client library 和 collector 解耦，为 client library 屏蔽了路由和发现 collector 的细节。
• jaeger-collector（必选） : 接收 jaeger-agent 或者jaeger-client发送来的数据，然后将数据写入后端存储。Collector 被设计成无状态的组件，因此您可以同时运行任意数量的 jaeger-collector。
• jaeger-db (必选): 后端存储被设计成一个可插拔的组件，支持将数据写入 cassandra、elastic search，最常用的就是elastic search数据库了。
• jaeger-query（可选） : 接收查询请求，然后从后端存储系统中检索 trace 并通过 UI 进行展示。Query 是无状态的，可以启动多个实例。
• jaeger-UI(可选)：用于将jaeger存储在db中的数据可视化呈现出来，如果jaeger-db使用的是elasticsearch存储数据，那么可是直接使用elasticsearch更实用的kibana可视化UI来检索数据（需要你对jaeger收集的trace信息数据结构有一定的了解方可）。

三、Jaeger的具体工作流程

• Application(微服务等)-->jaeger-client：jaeger-client通过应用程序(微服务等)指定的采样策略获取到trace信息。
• jaeger-client-->jaeger-agent: client通过UDP协议将trace信息数据传输给jaeger-agent。
• jaeger-agent-->jaeger-collector: agent通过TChannel协议将trace信息数据传输给jager-collector。
• jaeger-collector-->DB: collector将trace信息数据写入到指定数据库中。
• jaeger-db-->jaeger-query: jaeger-query通过查询数据库获取指定的trace信息数据。
• jaeger-query-->jaeger-UI:jaeger-query将获取的trace信息数据呈现在UI上。
• jaeger-collector-->jaeger-agent-->jaeger-client: collector可以通过发起control flow控制流给jaeger-client，比如collector想要对trace数据进行sampling抽样，就发起samping flow,jaeger-client收到之后就进行响应。

四、Jaeger存储的数据结构体

Jaeger通过采集应用程序服务之间调用的轨迹数据，并保存在相应数据库中，那么其捕获的数据有一定的结构，方便UI呈现，只要有下面几个部分：

• Span：追踪中的逻辑单元，比如一次请求的过程/一个函数的执行，包含操作名称、开始时间、持续时间(其所有的Span统称Spans)。
• SpanContext：表示需要传播到下游的Spans数据和跨应用/进程的 Spans数据，可以简单理解为串在各个系统里的统一标识对象。
• Baggage：字符串组成的键值对，和 Span/SpanContext 互相关联，会在所有的下游 Spans 中进行传播。(可以做一些强大的功能，如在整个链路夹带数据，使用成本高，小心使用)
• Trace：项目中的追踪实例，追踪项目里数据变化/函数执行的过程，可以认为是一个定向非循环的 span 的集合图(Spans)。

trace和span的关系如下图：

在Jaeger-UI的视图对应关系如下图：

五、实际应用部署

如下图是一个简单的实例应用部署：