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本书介绍了微服务追踪与监控领域主要的开源软件，同时还介绍可观察性相关的技术标准。开源软件主要介绍了Zipkin、Jaeger和Prometheus等服务端组件的使用，同时还重点介绍了它们的埋点库编程接口及其实现原理。对于使用Spring Cloud开发微服务的读者，本书还介绍了在Spring Cloud中可以无缝集成的追踪框架Sloth和监控框架Micrometer。在开放标准方面，本书主要介绍了OpenTracing、OpenCensus和OpenTelemetry三种标准，包括它们的技术规范及具体的实现代码库。本书还介绍了W3C的Trace Context和Correlation Context协议，它们定义了追踪与监控在HTTP中传播的标准协议。此外，本书还简要介绍了监控指标暴露格式协议OpenMetrics。

本书涵盖了微服务追踪与监控、可观察性相关领域的大部分内容，是了解和掌握这一领域技术知识和发展趋势必不可少的参考书籍。本书适于具有一定编程基础且了解微服务技术的研发人员，也是架构师、运维人员的技术手册。本书也可作为大学高年级、研究生专业课程教材。

 

前言

第1章 分布式追踪与监控概览

1.1 从监控到可观察性

1.1.1 监控系统

1.1.2 追踪系统

1.1.3 可观察性

1.2 分布式监控系统设计

1.2.1 体系结构

1.2.2 时序数据

1.2.3 时序数据库

1.3 分布式追踪系统设计

1.3.1 追踪模型

1.3.2 采样策略

1.3.3 跨度传播

 

第2章 Zipkin服务与组件

2.1 Zipkin快速入门

2.1.1 启动Zipkin服务

2.1.2 上报跨度

2.1.3 错误排查

2.2 Zipkin组件与接口

2.2.1 体系结构

2.2.2 组件配置

2.2.3 REST接口

2.3 跨度数据模型

2.3.1 基本信息

2.3.2 标注与标签

2.3.3 端点

2.4 编码与上报

2.4.1 编码与传输组件

2.4.2 编码器与上报组件

2.4.3 解码器与收集组件

2.5 传输与存储

2.5.1 传输方式

2.5.2 存储组件

2.6 界面配置

2.6.1 查询界面配置

2.6.2 追踪归档

2.6.3 标签自动补齐

2.6.4 服务依赖

 

第3章 使用Brave埋点

3.1 Brave概览

3.1.1 快速入门

3.1.2 Tracing

3.1.3 Tracer

3.1.4 Span与ScopedSpan

3.2 生命周期与采样策略

3.2.1 生命周期

3.2.2 FinishedSpanHandler

3.2.3 采样策略

3.3 跨度本地传播

3.3.1 TraceContext

3.3.2 CurrentTraceContext

3.3.3 currentSpan与nextSpan

3.2.2 ScopedSpan与SpanInScope

3.4 跨度远程传播

3.4.1 B3传播协议

3.4.2 W3C传播协议

3.4.3 Propagation接口

3.4.4 随行数据

3.5 使用埋点组件

3.5.1 Java Web埋点

3.5.2 MySQL埋点

 

第4章 Spring Cloud Sleuth

4.1 Sleuth快速入门

4.1.1 添加依赖

4.1.2 编写代码

4.1.3 日志关联

4.1.4 原理解析

4.2 整合Zipkin服务

4.2.1 单服务追踪

4.2.2 跨服务追踪

4.3 Sleuth配置与定制

4.3.1 采样器

4.3.2 定制跨度

4.3.3 定制Tracing

4.3.4 定制CurrentTraceContext

4.3.5 OpenTracing

4.4 线程与方法追踪

4.4.1 线程池

4.4.2 @Async与@Scheduled

4.4.3 方法追踪

 

第5章 Jaeger组件与应用

5.1 Jaeger快速入门

5.1.1 使用All-in-one

5.1.2 服务埋点

5.2 Jaeger组件与配置

5.2.1 体系结构

5.2.2 组件配置

5.2.3 通用配置

5.2.3 启动顺序

5.3 Jaeger存储插件

5.3.1 初始化Cassandra

5.3.2 Cassandra参数

5.3.3 使用Elasticsearch

5.4 Jaeger收集组件

5.4.1 面向代理组件的通道

5.4.2 面向埋点库的通道

5.4.3 面向Zipkin的通道

5.4.4 内部队列

5.5 Jaeger代理组件

5.5.1 UDP通道

5.5.2 连接收集组件

5.6 Jaeger消费组件

5.6.1 收集组件与Kafka

5.6.2 消费组件与Kafka

5.7 Jaeger查询组件

5.7.1 查询追踪

5.7.2 追踪详情

5.7.3 追踪比较

5.7.4 系统结构

5.7.5 查询接口

5.8 定制Jaeger查询组件

5.8.1 添加新菜单

5.8.2 配置已有菜单

5.8.3 页面嵌入

5.8.4 追踪归档

 

第6章 OpenTracing与Jaeger埋点库

6.1 构造器与配置类

6.1.1 JaegerTracer构造器

6.1.2 JaegerTracer配置类

6.1.3 OpenTracing核心组件

6.2 OpenTracing数据模型

6.2.1 基本信息

6.2.2 跨度上下文

6.2.3 引用

6.3 跨度标签与日志

6.3.1 标签

6.4.2 日志

6.4 跨度上报与采样策略

6.4.1 上报组件

6.4.2 兼容Zipkin

6.4.3 采样策略

6.5 跨度传播

6.5.1 进程间传播

6.5.2 进程内传播

 

第7章 Prometheus服务概览

7.1 Prometheus快速入门

7.1.1 安装与启动

7.1.2 配置入门

7.1.3 体系结构

7.2 数据模型与存储

7.2.1 数据模型

7.2.2 时序数据库

7.2.3 远程读写

7.3 查询语言PromQL

7.3.1 数据类型

7.3.2 运算符

7.3.3 函数

7.3.4 记录规则

7.4 报警与可视化

7.4.1 报警状态

7.4.2 报警配置

7.4.3 报警路由

7.4.4 报警优化

 

第8章 Prometheus客户端组件

8.1 Prometheus埋点库

8.1.1 快速入门

8.1.2 核心类

8.1.3 OpenMetrics

8.2 Prometheus指标类型

8.2.1 SimpleCollector

8.2.2 Counter与Gauge

8.2.3 Histogram

8.2.4 Summary

8.3 使用Micrometer

8.3.1 Micrometer

8.3.2 Spring Boot Actuator

8.4 导出器与推送网关

8.4.1 导出器

8.4.2 推送网关

第9章 OpenCensus与OpenTelemetry

9.1 OpenCensus追踪埋点

9.1.1 体系结构

9.1.2 追踪埋点

9.1.3 跨度传播

9.2 使用OpenCensus监控埋点

9.2.1 测度与测量

9.2.2 聚合与视图

9.2.3 标签上下文

9.2.4 关联上下文

9.3 OpenTelemetry概览

9.3.1 体系结构

9.3.2 核心组件

9.3.3 上下文

9.3.4 OpenTracing Shim

9.4 OpenTelemetry追踪埋点

9.4.1 跨度模型

9.4.2 配置追踪

9.4.3 跨进程传播

9.5 OpenTelemetry监控埋点

9.5.1 埋点工具

9.5.2 标记绑定

9.5.3 标记传播