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编者：本文讲述了Node应用的基建组件：分布式链路跟踪系统。

本文主要是讲述 Why， What，正在写下一篇: How。

你的Node应用，对接分布式链路跟踪系统了吗？

一、现状

1.1 背景

随着互联网架构的扩张，我们从传统的单体应用演进到今天日趋复杂的分布式系统。

如下图：

一个请求，最终到后端服务器内部，就会变成一个非常复杂的调用过程。

1.2 问题

当线上出现问题了，我们如何去排查问题原因？

传统的方式，我们的用户反馈了问题，前端查看是什么接口报错了，接着会跟后端说，你的接口报错了，后端会去通过日志和代码，查看问题的原因。如果后端是因为它服务的依赖方出的问题，这时候又会反馈给另外一个后端，依次定位，直到解决这个问题。

传统模式的特点：

低效
会遗漏，需要通过用户反馈给我们
依赖链路的复杂性，如果有100个后端，那怎么定位….

1.3 思考

既然传统模式无法解决这个问题，那我们应该如何高效的解决这个问题呢？难道，你的Node程序程序的下游出了问题，你每次都要陪跑定位问题吗？

二、介绍

为了解决这种问题，我们就需要来了解这个Node以及其他语言都会对接的这个基建：《分布式链路跟踪系统》。

2.1 什么是分布式链路跟踪系统？

分布式链路跟踪系统，他能将一次次分布式请求还原成调用链路，显式地在平台上查看一次分布式请求的调用情况，例如各个节点的耗时，请求具体打到了哪台机器、每个服务节点的请求状态等等。

功能一：

功能二：

除了将服务端里面，各个服务节点显式出来，链路跟踪系统还会提供应用拓扑图的查看功能。

例如Node程序A，依赖了后端Java程序B，然后后端Java程序又依赖另外一个服务。

例如简单的应用拓扑图:

功能三：

一些分布式链路系统，还提供了SQL性能分析的功能。

2.2 能用它做什么？

错误链路的排查：

通过在分布式链路跟踪平台，我们可以查看含有错误的链路，比如我们看到/user/getUserInfo.do接口报错的原因是因为，数据库Mysql挂掉了。这时候立马就去看看为什么Mysql挂了，是不是Mysql的机器没有磁盘空间了？

慢链路的排查：

通过在分布式链路跟踪平台，我们可以检索耗时严重的点，这时候我们就会分析，是我们的系统里面由于这块代码写的有问题呢？还是服务器不够导致这块服务A的响应不过来导致。

唯有知道了整体分布式链路里面慢的原因，我们才能去优化和改进我们的整体链路，例如整体电商购买的链路耗时很少。

三、分布式链路的理论

3.1 历史

其实Tracing，链路跟踪是在90年代就出现的技术。

但真正让这个领域流行，还是源于Google Dapper，《大规模分布式系统的跟踪系统》。中文论文的翻译地址: https://bigbully.github.io/Dapper-translation/

除了上面这篇论文以外，还有一篇关于采样这块的文章。《Uncertainty in Aggregate Estimates from Sampled Distributed Traces》

3.2 发展

有了理论基础，一批优秀的Tracing软件诞生，比较流行的例如:

Zipkin(twitter)
Apache Skywalking
鹰眼(taobao)
Jaeger
等等

3.3 核心步骤

我们做分布式链路跟踪，大概分为三步：

代码埋点
数据存储
查询展示

3.4 初始的现状

由于链路系统都是根据上面两篇论文开发，每个开发的理解都不一样，所以不同链路跟踪系统开发出来之后，相互的API并不兼容。这就导致我们如果想要切换追踪系统，往往就会带来较大的改动。

那么是不是缺一个规范呢？

3.5 标准的诞生

为了解决不同的分布式链路系统API不兼容的问题，诞生了OpenTracing规范。

OpenTracing是一个轻量级的标准化层，它位于应用程序/类库和链路跟踪系统之间的一层。

标准有哪些优势？

统一了API，使开发人员能够方便的添加追踪系统的实现。
OpenTracing已进入CNCF，正在为全球的分布式链路跟踪系统，提供统一的模型和数据标准。

OpenTracing的数据模型：

总体相当于是一个Trace，然后Trace由Span构成。

需要说明，一个Trace并不是树形结构，他是一个有向无环图(DAG图)，因为服务A依赖B，B也可以依赖A，然后Span和Span的关系叫References。

举个例子：

为了更好的展示，分布式链路跟踪系统用时间轴的方式展示:

Span含有哪些信息?

关于OpenTracing的更多信息，可以查看下面地址

总结

用OpenTracing实现的分布式链路跟踪系统的，有Jaeger、SkyWalking、Zipkin。

关于还有那些支持，我们可以查看OpenTracing官网: https://opentracing.io/docs/supported-tracers/

关于下一节，我们将以实战来讲解Node应用如何去对接分布式链路跟踪系统。下一次出现问题的时候，再也不用用传统的方式去定位问题了。

相信，你越是这样的时间节约下来，你就能花这部分知识，去学习更多有用的技术，依次反复，你就能成为大牛了。

下一篇写了一半了，实战搭建一个分布式链路跟踪系统，然后分享如何用Node程序接入这样的分布式链路系统。