Spring Cloud Sleuth 和 Zipkin 详解

日月星辰Ace
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Spring Cloud Sleuth 和 Zipkin 详解

1. Spring Cloud Sleuth

1.1 作用

  • 分布式链路追踪：

    • 在微服务架构中，Sleuth 为每个请求生成唯一的追踪标识（Trace ID）并在服务之间传播。
    • 每个服务的处理过程会记录一个 Span（跨度），这些 Span 组成完整的链路。

  • 日志增强：

    • 自动在日志中添加追踪信息（Trace ID 和 Span ID）。
    • 通过日志可以轻松找到某个请求的完整处理过程。

  • 与其他工具集成：

    • 支持与分布式追踪系统（如 Zipkin 或 Jaeger）集成，提供可视化的链路追踪。
    • 与 Spring Boot 的日志框架（如 SLF4J、Logback）无缝集成。

  • 自动化：

    • 自动为 HTTP 请求、消息队列（如 Kafka、RabbitMQ）等添加追踪信息，无需手动干预。

1.2 工作原理

  • Trace ID：
    • 每个请求生成一个唯一的 Trace ID，用于标识整个请求链路。
  • Span ID：
    • 每个服务的处理过程生成一个 Span ID，用于标识该服务的处理阶段。
  • 传播机制：
    • Sleuth 使用 HTTP Headers 或消息队列的元数据来传播 Trace ID 和 Span ID。

1.3 使用场景

  • 微服务架构：
    • 跟踪请求的流转路径，定位问题。
  • 性能分析：
    • 发现性能瓶颈，例如某个服务处理时间过长。
  • 调试和故障排查：
    • 通过日志中的 Trace ID 和 Span ID 快速定位问题。

1.4 配置示例

Maven 依赖
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-sleuth</artifactId>
    <version>3.1.2</version>
</dependency>

1.5 日志示例

2025-09-25 10:00:00 INFO [service-a,traceId=1234567890abcdef,spanId=abcdef123456] - Processing request
2025-09-25 10:00:01 INFO [service-b,traceId=1234567890abcdef,spanId=123456abcdef] - Handling response

2. Zipkin

2.1 作用

  • 数据收集：
    • Zipkin 接收来自应用程序的链路追踪数据（包括 Trace ID 和 Span ID）。
  • 数据存储：
    • 将追踪数据存储到数据库中（如 MySQL、Elasticsearch）。
  • 数据可视化：
    • 提供图形化界面，展示请求的流转路径、各服务的处理时间等。
  • 集中化管理：
    • 将多个服务的追踪数据集中存储，方便跨服务分析。
  • 性能分析：
    • 识别请求的瓶颈，分析服务的响应时间。

2.2 为什么需要 Zipkin

  • Sleuth 只负责生成和传播追踪信息：
    • Sleuth 不存储数据，也没有可视化界面。
  • Zipkin 提供存储和可视化功能：
    • Zipkin 收集 Sleuth 生成的追踪数据，并提供集中化管理和可视化界面。
  • 两者结合实现完整的链路追踪解决方案：
    • Sleuth 负责生成和传播追踪信息。
    • Zipkin 负责收集、存储和可视化这些数据。

2.3 配置示例

Maven 依赖
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-zipkin</artifactId>
</dependency>
配置文件
spring:
  zipkin:
    base-url: http://localhost:9411
  sleuth:
    sampler:
      probability: 1.0

3. Sleuth 和 Zipkin 的关系

功能Spring Cloud SleuthZipkin
Trace ID 和 Span ID 生成负责生成和传播 Trace ID 和 Span ID不负责生成，只接收和存储这些数据
日志增强在日志中添加 Trace ID 和 Span ID不负责日志增强
数据存储不存储数据负责存储追踪数据
数据可视化无可视化界面提供图形化界面，展示链路追踪数据
适用场景应用内部的链路追踪和日志增强集中化管理和分析多个服务的链路追踪数据

4. 总结

  • Spring Cloud Sleuth：

    • 负责生成和传播追踪信息，增强日志。
    • 适合在应用内部使用，帮助开发者通过日志分析链路信息。

  • Zipkin：

    • 负责收集、存储和可视化追踪数据。
    • 提供集中化管理和性能分析功能。

  • 两者结合：

    • Sleuth 和 Zipkin 是互补的工具，结合使用可以实现完整的分布式链路追踪解决方案。
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