zipkin微服务调用链分析(python)

zipkin的作用

在微服务架构下，一个Http请求从发出到响应，中间可能经过了N多服务的调用，或者N多逻辑操作，
如何监控某个服务，或者某个逻辑操作的执行情况，对分析耗时操作，性能瓶颈具有很大价值，
zipkin帮助我们实现了这一监控功能。

环境说明

操作系统：Centos 7.6

ip：192.168.31.232

配置：2核4g

python版本：3.5.2

启动zipkin

启动方式有2种，一个是docker，一个jar包。任选其一即可。

本文采用jar包方式启动

Docker

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

jar包

wget https://dl.bintray.com/openzipkin/Maven/io/zipkin/java/zipkin-server/2.12.9/zipkin-server-2.12.9-exec.jar
java -jar zipkin-server-2.12.9-exec.jar

访问zipkin

http://192.168.31.232:9411

效果如下：

使用py_zipkin模块来实现，这里以flask项目来测试。

安装模块

pip3 install  py_zipkin pyMysql flask

创建项目

新建demo.py

mkdir -p /data/flask_demo/cd /data/flask_demo/vim demo.py

内容如下：

import requests
from flask import Flask
from py_zipkin.zipkin import zipkin_span,create_http_headers_for_new_span
import time

app = Flask(__name__)

app.config.update({
    "ZIPKIN_HOST":"127.0.0.1",
    "ZIPKIN_PORT":"9411",
    "APP_PORT":5000,
    # any other app config-y things
})


def do_stuff():
    time.sleep(2)
    headers = create_http_headers_for_new_span()
    requests.get('http://localhost:6000/service1/', headers=headers)
    return 'OK'


def http_transport(encoded_span):
    # encoding prefix explained in https://GitHub.com/Yelp/py_zipkin#transport
    #body = b"\x0c\x00\x00\x00\x01"+encoded_span
    body=encoded_span
    zipkin_url="http://127.0.0.1:9411/api/v1/spans"
    #zipkin_url = "http://{host}:{port}/api/v1/spans".fORMat(
     #   host=app.config["ZIPKIN_HOST"], port=app.config["ZIPKIN_PORT"])
    headers = {"Content-Type": "application/x-thrift"}

    # You'd probably want to wrap this in a try/except in case POSTing fails
    r=requests.post(zipkin_url, data=body, headers=headers)
    print(type(encoded_span))
    print(encoded_span)
    print(body)
    print(r)
    print(r.content)


@app.route('/')
def index():
    with zipkin_span(
        service_name='WEBapp',
        span_name='index',
        transport_handler=http_transport,
        port=5000,
        sample_rate=100, #0.05, # Value between 0.0 and 100.0
    ):
        with zipkin_span(service_name='webapp', span_name='do_stuff'):
            do_stuff()
        time.sleep(1)
    return 'OK', 200

if __name__=='__main__':
    app.run(host="0.0.0.0",port=5000,debug=True)

新建server1.py

from flask import request
import requests
from flask import Flask
from py_zipkin.zipkin import zipkin_span,ZipkinAttrs
import time
import pymysql

app = Flask(__name__)
app.config.update({
    "ZIPKIN_HOST":"127.0.0.1",
    "ZIPKIN_PORT":"9411",
    "APP_PORT":5000,
    # any other app config-y things
})


def do_stuff():
    time.sleep(2)
    with zipkin_span(service_name='service1', span_name='service1_db_search'):
        db_search()
    return 'OK'


def db_search():
    # 打开数据库连接
    db = pymysql.connect("127.0.0.1", "root", "123456", "mysql", charset='utf8')
    # 使用cursor()方法获取操作游标
    cursor = db.cursor()
    # 使用execute方法执行SQL语句
    cursor.execute("SELECT VERSION()")
    # 使用 fetchone() 方法获取一条数据
    data = cursor.fetchone()
    print("Database version : %s " % data)
    # 关闭数据库连接
    db.close()

def http_transport(encoded_span):
    # encoding prefix explained in https://github.com/Yelp/py_zipkin#transport
    #body = b"\x0c\x00\x00\x00\x01" + encoded_span
    body=encoded_span
    zipkin_url="http://127.0.0.1:9411/api/v1/spans"
    #zipkin_url = "http://{host}:{port}/api/v1/spans".format(
    #    host=app.config["ZIPKIN_HOST"], port=app.config["ZIPKIN_PORT"])
    headers = {"Content-Type": "application/x-thrift"}

    # You'd probably want to wrap this in a try/except in case POSTing fails
    requests.post(zipkin_url, data=body, headers=headers)


@app.route('/service1/')
def index():
    with zipkin_span(
        service_name='service1',
        zipkin_attrs=ZipkinAttrs(
            trace_id=request.headers['X-B3-TraceID'],
            span_id=request.headers['X-B3-SpanID'],
            parent_span_id=request.headers['X-B3-ParentSpanID'],
            flags=request.headers['X-B3-Flags'],
            is_sampled=request.headers['X-B3-Sampled'],
        ),
        span_name='index_service1',
        transport_handler=http_transport,
        port=6000,
        sample_rate=100, #0.05, # Value between 0.0 and 100.0
    ):
        with zipkin_span(service_name='service1', span_name='service1_do_stuff'):
            do_stuff()
    return 'OK', 200

if __name__=='__main__':
    app.run(host="0.0.0.0",port=6000,debug=True)

运行demo.py

python3 demo.py

运行server1.py

Python3 server1.py

访问5000端口

点击查证，点击下面的结果

 效果如下：

可以看到，有webapp和services两个service，5个span标签，可以清楚看到service和service，service和span，span和span之间的关系，和各span耗时情况。

点击依赖，效果如下：

点击webapp，效果如下：

官网api文档：https://zipkin.io/zipkin-api/#/default/get_traces

这里演示一下，调用2个api

services

返回与span终结点关联的所有服务名称的列表。

http://192.168.31.232:9411/api/v2/services

 效果如下：

traces

 调用此请求将检索与以下筛选器匹配的跟踪。

 http://192.168.31.232:9411/api/v2/traces

效果如下：

 这里的tags，可以显示错误信息。

有错误时，就是红色的，点击红色区块

就可以看到具体信息

这个错误信息表示，无法连接到mysql。因为这台机器，还没有mysql服务。

为了消除这个错误，可以再启动一个mysql数据库。

mkdir -p /data/mysql
docker pull mysql:5.7

docker run -itd -p 3306:3306 --name wiki-mysql -e MYSQL_ROOT_PASSWord=123456 --restart=always --restart=on-failure:1 --oom-score-adj -1000 --privileged=true --log-opt max-size=10m --log-opt max-file=1 -v /data/mysql:/var/lib/mysql  mysql:5.7

重新启动server1.py

再次访问5000端口

再次查询一次，就没有红色了

如果需要做报警，可以通过调用api，获取到error信息，进行统一的邮件通知。

注意：zipkin的数据，默认是存在内存中的，如果重启服务，会造成数据丢失。 

在现有数据库基础上，新建实例，实例名为zipkin。

CREATE DATABASE zipkin DEFAULT CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci;

然后执行官网建库脚本

https://github.com/openzipkin/zipkin/blob/master/zipkin-storage/mysql-v1/src/main/resources/mysql.sql

执行sql之后，会建立3张表

这样我们的数据库就建好了。

执行

STORAGE_TYPE=mysql MYSQL_USER=root MYSQL_PASS=123456 MYSQL_HOST=127.0.0.1 MYSQL_tcp_PORT=3306 java -jar zipkin-server-2.12.9-exec.jar

这样启动zipkin，就自动连上mysql，并存储数据了。

如图，大功告成

注意，一般我们都在后台运行zipkin，所以用nohup的方式启动，命令如下

STORAGE_TYPE=mysql MYSQL_USER=root MYSQL_PASS=123456 MYSQL_HOST=127.0.0.1 MYSQL_TCP_PORT=3306 nohup java -jar zipkin-server-2.12.9-exec.jar &

本文参考链接：

https://www.cnblogs.com/shijingjing07/p/9340131.html

https://www.cnblogs.com/tseng-iOS/p/8005889.html