基于调用链的服务治理系统的设计与实现

1. 原理

1.1 结构

• TraceID: 调用调用链的唯一流水ID
• SpanID: 表示调用层次
• ParentSpanID: 表示调用顺序

每一个节点都是一个Span，HTTP协议头添加唯一TraceID，以及调用层次和顺序的SpanID和ParentSpanID。出现故障时，通过TraceID把一整条调用链的所有调用信息收集到一个集合，通过SpanID和ParentSpanID回复调用树。

1.2 整体架构

1.2.1 结构组成

调用链结构

• 采集器: 负责把业务系统的远程服务调用信息从业务系统传递给处理器
• 处理器: 负责从业务系统的采集器中接收服务调用信息并聚合调用链，将其存储在分布式数据存储中，以及对调用链进行分析，并输出给监控和报警系统
• 分布式存储系统: 存储还来的调用链数据，并支持灵活的查询和搜索功能
• 调用链展示系统: 支持查询调用链，业务链等功能

1.2.2 TraceID和SpanID在服务器间的传递

传递类型

• Java进程内: ThreadLocal
• 服务之间
  • RESTful: 使用HTTP头传递TraceID和SpanID
  • RPC: 需要在序列化协议添加定制化字段，将TraceID和SpanID从调用方传递给被调用方
• 主子线程间（异步）: 放在子线程的ThreadLocal
• 消息队列传递: 消息队列客户端的库上定制化，将TraceID和SpanID增加到消息报文中。
• 缓存数据库访问: 封装缓存，数据库的客户端

1.2.3 采集器的设计与实现

• 应用层主动推送
• AOP推送
• JavaAgent字节码增强
• 代理推送