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随着微服务系统拆分后，急需链路追踪有故障的服务，今天就重点讲解Zipkin链路追踪的原理与使用@mikechen

Zipkin

Zipkin是一款开源的分布式实时数据追踪系统（Distributed Tracking System），能够收集服务间调用的时序数据，提供调用链路的追踪。

Zipkin其主要功能是聚集来自各个异构系统的实时监控数据，在微服务架构下，十分方便地用于服务响应延迟等问题的定位。

Zipkin每一个调用链路通过一个trace id来串联起来，只要你有一个trace id，就能够直接定位到这次调用链路，并且可以根据服务名、标签、响应时间等进行查询，过滤那些耗时比较长的链路节点。

为什么用 Zipkin？

大型互联网公司为什么需要分布式跟踪系统？

随着业务访问量越来越大，比如：典型的淘宝从早期的单体开始往分布式微服务演变，系统也随之进行各种拆分，看似简单的一个应用，后台可能有几十个甚至几百个服务在支撑。

一个前端的请求，比如：一次下订单请求，可能需要多次的服务调用：商品、用户、店铺等系统调用过程，最后才能完成。

当请求变慢或者不可用时，我们无法得知是哪个后台服务引起的，这时就需要解决如何快速定位服务故障点。

Zipkin分布式跟踪系统就能很好的解决这样的问题。

Zipkin分布式跟踪系统主要解决以下3点问题：

1.动态展示服务的链路；

2.分析服务链路的瓶颈并对其进行调优；

3.快速进行服务链路的故障发现。

这就是Zipkin服务跟踪系统存在的目的和意义。

当然除了Zipkin分布式跟踪系统，还有其他比较成熟的实现，例如：Naver的Pinpoint、Apache的HTrace、阿里的鹰眼Tracing、京东的Hydra、新浪的Watchman，美团点评的CAT，Skywalking等。

本文我重点谈谈Zipkin链路追踪原理机制@mikechen

Zipkin的原理

1.ZipKin架构

ZipKin可以分为两部分：

• ZipKin Server：用来作为数据的采集存储、数据分析与展示；

• ZipKin Client：基于不同的语言及框架封装的一些列客户端工具，这些工具完成了追踪数据的生成与上报功能。

整体架构如下：

2.Zipkin核心组件

zipkin(服务端)包含四个组件，分别是collector、storage、search、web UI。

1)collector(信息收集器)

collector接受或者收集各个应用传输的数据。

2)storage(存储组件)

zipkin 默认直接将数据存在内存中，此外支持使用Cassandra、ElasticSearch 和 Mysql。

3)search (查询进程)

它提供了简单的JSON API来供外部调用查询。

4)web UI (服务端展示平台)

主要是提供简单的web界面，用图表将链路信息清晰地展示给开发人员。

3.Zipkin核心结构

当用户发起一次调用时，Zipkin 的客户端会在入口处为整条调用链路生成一个全局唯一的 trace id，并为这条链路中的每一次分布式调用生成一个 span id。

一个 trace 由一组 span 组成，可以看成是由 trace 为根节点，span 为若干个子节点的一棵树，如下图所示：

4.Zipkin的工作流程

一个应用的代码发起HTTP get请求，经过Trace框架拦截，大致流程如下图所示:

1）把当前调用链的Trace信息添加到HTTP Header里面；

2）记录当前调用的时间戳；

3）发送HTTP请求，把trace相关的header信息携带上；

4）调用结束之后，记录当前调用话费的时间；

5）然后把上面流程产生的 信息汇集成一个span，把这个span信息上传到zipkin的Collector模块。

Zipkin的部署与运行

Zipkin的 github 地址：https://github.com/apache/incubator-zipkin

Docker 方式

docker run -d -p 9411:9411 openzipkin/zipkin

Jar 包方式（JDK8）

curl -sSL https://zipkin.apache.org/quickstart.sh | bash -s

java -jar zipkin.jar

注意：以上方式的 Zipkin 都是基于内存存储，Zipkin 重启后数据会丢失，建议测试环境使用。

Zipkin 支持的存储类型有 inMemory、MySql、Cassandra、以及 ElasticsSearch 几种方式。

正式环境推荐使用 Cassandra 和 ElasticSearch。

Zipkin总结

本篇重点讲解了为什么要使用Zipkin，以及Zipkin的架构，核心组件，以及Zipkin的工作流程，希望对大家掌握微服务有所帮助@mikechen，欢迎评论区留言交流或拓展。

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本文已同步我的技术博客 www.mikechen.cc，更新至我原创的《30W+字大厂架构技术合集》中。