使用 Tye 辅助开发 k8s 应用竟如此简单(五)

续上篇,这篇我们来进一步探索 Tye 更多的使用方法。本篇我们来了解一下如何在 Tye 中实现对分布式链路追踪。

Newbe.Claptrap 是一个用于轻松应对并发问题的分布式开发框架。如果您是首次阅读本系列文章。建议可以先从本文末尾的入门文章开始了解。

我是谁?我在哪儿?我咋了?

分布式系统纷繁复杂,特别以现在微服务架构的出现,使得应用系统中的应用实例变得更加多变难以捉摸。

那么如何在如此繁杂的系统中找到一条业务调用链的上下游关系、性能细节、业务数据等等成为了一项开发者必然要面对的挑战。

使用分布式链路追踪系统无非是解决该问题的一个良好方法。目前市面上也有非常多可用的开源方案,其中不乏开箱即用的优秀用例:SkyWalkingJaegerZipkin等等。

本篇,我们将探索 Tye 中已经实现扩展的 Zipkin 来演示一下分布式链路追踪的简易效果。

创建测试应用

要测试分布式情况,那么至少需要两个应用实例才能够体现效果。因此,此处创建两个测试服务实例:

create-tye-zipkin-test.sh
dotnet new sln -n TyeTest

dotnet new webapi -n TyeTest
dotnet add ./TyeTest/TyeTest.csproj package Microsoft.Tye.Extensions.Configuration --version 0.6.0-alpha.21070.5
dotnet sln ./TyeTest.sln add ./TyeTest/TyeTest.csproj

dotnet new webapi -n TyeTest2
dotnet sln ./TyeTest.sln add ./TyeTest2/TyeTest2.csproj
tye init

在 TyeTest 项目的 Startup.cs 增加对 HttpClientFactory 的注册。

  public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
+ services.AddHttpClient();
services.AddControllers();
services.AddSwaggerGen(c =>
{
c.SwaggerDoc("v1", new OpenApiInfo { Title = "TyeTest", Version = "v1" });
});
}

进入 WeatherForecastController, 我们使用 HttpClient 来调用下游服务,并且将得到的数据返回:

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Net.Http;
using System.Text.Json;
using System.Threading.Tasks;
using Microsoft.AspNetCore.Mvc;
using Microsoft.Extensions.Configuration;
using Microsoft.Extensions.Logging;

namespace TyeTest.Controllers
{
[ApiController]
[Route("[controller]")]
public class WeatherForecastController : ControllerBase
{
private readonly ILogger<WeatherForecastController> _logger;
private readonly IConfiguration _configuration;
private readonly HttpClient _httpClient;

public WeatherForecastController(ILogger<WeatherForecastController> logger,
IConfiguration configuration,
HttpClient httpClient)
{
_logger = logger;
_configuration = configuration;
_httpClient = httpClient;
}

[HttpGet]
public async Task<string> Get()
{
var serviceUri = _configuration.GetServiceUri("tyetest2");
Console.WriteLine(serviceUri);
var httpResponseMessage = await _httpClient.GetAsync($"{serviceUri}WeatherForecast");
var json = await httpResponseMessage.Content.ReadAsStringAsync();
return json;
}
}
}

这样,我们就得到了一个在服务 TyeTest 中调用 TyeTest2 的一个服务间调用的示例。

这其实和 使用 Tye 辅助开发 k8s 应用竟如此简单(二) 中得到的测试用例是相同的。

然后使用tye run便可以启用测试应用。开发者可以在 swagger 页面中测试具体的效果。

但是!其实没完。此处我们还需要修改Program.cs变更默认的Activity.DefaultIdFormat:

Program.cs
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Diagnostics;
using System.Linq;
using System.Threading.Tasks;
using Microsoft.AspNetCore.Hosting;
using Microsoft.Extensions.Configuration;
using Microsoft.Extensions.Hosting;
using Microsoft.Extensions.Logging;

namespace TyeTest
{
public class Program
{
public static void Main(string[] args)
{
Activity.DefaultIdFormat = ActivityIdFormat.W3C;
CreateHostBuilder(args).Build().Run();
}

public static IHostBuilder CreateHostBuilder(string[] args) =>
Host.CreateDefaultBuilder(args)
.ConfigureWebHostDefaults(webBuilder =>
{
webBuilder.UseStartup<Startup>();
});
}
}

注意,两个应用都需要修改。

这将会在消息请求头中添加这是一种符合 W3C 标准追踪头信息。不过,如果开发者是 net5 应用,则不需要变更了,因为这已经是默认行为。有关此内容的详细信息,开发者可以参阅:

启用 Zipkin

接下来,我们修改 tye.yml 来启用 zipkin 以监控服务间的调用:

tye.yml
name: tyetest
extensions:
- name: zipkin
services:
- name: tyetest
project: TyeTest/TyeTest.csproj
- name: tyetest2
project: TyeTest2/TyeTest2.csproj

没错,其实只是加了extensions就完成了。

使用tye run,启动应用,便可以在 dashboard 中查看到自动部署起来的 zipkin:

zipkin in dashboard

打开对应链接,便可以看到对应的 zipkin 查询界面:

zipkin search ui

然后,我们打开 tyetest 服务的 swagger 界面,进行一次调用。然后在回来查询,便可以查询到服务调用的情况:

zipkin results

点击其中的 Show 按钮,便可以查看到一次服务调用的详细过程信息:

one tracing

这就是使用 zipkin 对 http 调用进行追踪的最简易示例。

自行部署 Zipkin

和 seq 一样,开发者可以使用已经部署好的 zipkin 以便重复利用,避免每次都要启动浪费时间。

docker-compose.yml
version: '3.3'

services:
zipkin:
image: openzipkin/zipkin
restart: always
container_name: zipkin
ports:
- 9411:9411
tye.yml
name: tyetest
extensions:
- name: zipkin
services:
- name: tyetest
project: TyeTest/TyeTest.csproj
- name: tyetest2
project: TyeTest2/TyeTest2.csproj
- name: zipkin
external: true
bindings:
- name: http
containerPort: 9411

和 seq 一样,通过自行部署 zipkin 实例。然后修改 tye.yml 使得服务得以连接。预期效果与前面一节相同。但是节约了每次启动都需要启动 zipkin 实例的时间。

Jaeger 也可以

实际上,只要是 zipkin 协议兼容的收集端,那么都可以被这种方式集成。因此,我们该用 Jaeger 作为后端进行测试。

docker-compose.yml
version: '3.3'
services:
jaeger:
image: jaegertracing/all-in-one:1.21
restart: always
ports:
- 9411:9411
- 16686:16686
environment:
COLLECTOR_ZIPKIN_HTTP_PORT: 9411

tye.yml和先前对比没有变化。

启用并测试应用。便可以在 jaeger dashboard 得到类似的结果:

jaeger result

当然,使用与 Zipkin 兼容的 SkyWalking 也是可以的,开发者可以自行尝试。

更详细的追踪

如果在应用程序中需要更加细致的追踪细节,那么可以使用 OpenTelemetry 相关的类库在系统中进行集成。然后通过 Tye 获取对应服务的 connectionString 便可以实现自行导出特定的活动细节。

这里,开发者可以参照 使用 Tye 辅助开发 k8s 应用竟如此简单(二) 中连接 mongodb 的方式进行实验。

《OpenTelemetry .NET》
https://github.com/open-telemetry/opentelemetry-dotnet
《OpenTelemetry - 云原生下可观测性的新标准》
https://blog.csdn.net/sd7o95o/article/details/112645413

最后,发到 K8S 里面试一下

注意,和前面的 seq 一样。 tye deploy 并不会自动部署对应的 zipkin 服务。

因此,如果要部署extensions包含 zipkin 的 tye.yml。请确保 k8s 集群中存在名称为 zipkin 的服务,这样数据才会被收集。

小结

本篇,我们已经顺利完成了使用 Tye 中的 zipkin 扩展来实现分布式链路追踪。

下一篇,我们将进一步研究 Tye 如何与分布式应用程序运行时 Dapr 如何碰撞出更精彩的火花。

最后但是最重要!

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最近作者正在构建以 Actor 模式 和 事件溯源 为理论基础的一套服务端开发框架。希望为开发者提供能够便于开发出“分布式”、“可水平扩展”、“可测试性高”的应用系统——Newbe.Claptrap

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您还可以查阅本系列的其他选文:

理论入门篇

  1. Newbe.Claptrap-一套以“事件溯源”和“Actor模式”作为基本理论的服务端开发框架

术语介绍篇

  1. Actor 模式
  2. 事件溯源(Event Sourcing)
  3. Claptrap
  4. Minion
  5. 事件 (Event)
  6. 状态 (State)
  7. 状态快照 (State Snapshot)
  8. Claptrap 设计图 (Claptrap Design)
  9. Claptrap 工厂 (Claptrap Factory)
  10. Claptrap Identity
  11. Claptrap Box
  12. Claptrap 生命周期(Claptrap Lifetime Scope)
  13. 序列化(Serialization)
  14. 最小竞争资源 (Minimal Competing Resources)

样例实践篇

  1. 设计一个火车票销售系统

开发入门篇

  1. Newbe.Claptrap框架入门,第一步——开发环境准备
  2. Newbe.Claptrap框架入门,第二步——创建项目

开发工具篇

  1. 使用 Tye 辅助开发 k8s 应用竟如此简单(一)
  2. 使用 Tye 辅助开发 k8s 应用竟如此简单(二)
  3. 使用 Tye 辅助开发 k8s 应用竟如此简单(三)
  4. 使用 Tye 辅助开发 k8s 应用竟如此简单(四)
  5. 使用 Tye 辅助开发 k8s 应用竟如此简单(五)
  6. 使用 Tye 辅助开发 k8s 应用竟如此简单(六)

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