CN115314542A - 基于Socket通信协议的链路追踪方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于Socket通信协议的链路追踪方法，包括以下步骤：接收到客户端请求后，网关将请求参数和请求数据的组织格式按照Socket通讯协议重新编排生成Socket数据包，Socket数据包包括用于标识本次请求调用的服务链路的TaceID和用于标识服务链路内的单个服务的调用信息的SpanID；将处理好的Socket数据包转发至与接口对应的下游服务；下游服务在接收并解析Socket数据包后，提取TraceID，通过Goroutine上传利用TracID和SpanID标记过的关键数据。本发明可以帮助使用人员通过建立基于Socket通信协议的链路追踪服务，针对使用Go语言开发的微服务架构，应对多种微服务部署方案，以更低的资源消耗和更高的通信效率实现微服务架构的全链路追踪。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种基于Socket通信协议的链路追踪方法。
背景技术
在微服务架构中，新增功能通常会以服务的新增和管控实现。一个接口可能会对接多个后端服务。服务数量的增加除了增加用户体验、提升响应速度以外，同样会使服务调用网络变得错综复杂，导致服务维护、问题排查等维护措施难度的增加，无法及时找到问题根源，甚至进一步造成更大的损失。因此，产生了链路追踪技术。链路追踪主要通过使用标识将接口调用的各个服务以类似“链条”的形式按照调用顺序进行串联和记录。接口的每次调用都会生成一条新的记录，同时会包含调用时间、服务名等多个字段信息。开发和运维可利用链路追踪的记录应对多种问题场景，如：排查服务性能瓶颈、追踪接口报错点等。
当前主流技术大多以谷歌的dapper为基础，主要通过HTTP协议将链路追踪信息上传至链路追踪服务后端。对于使用Socket通讯协议的微服务架构，需要另外支持HTTP协议才能完成数据的收集和上传，在增加开发量的同时，对于通信资源也有一定程度占用和浪费。
具体地，现有链路追踪包括：1)微服务间需额外传递上下文，各个服务基于上下文使用HTTP协议单独上传链路信息后，链路追踪服务通过上下文进行串联；2)接口对接单个服务，在单个服务内通过对调用的不同函数进行标识完成链路追踪；接口对接单个服务，单个服务内包含多线程，多线程间通过分享上下文传递链路追踪状态，使用HTTP协议上传链路追踪信息；4)使用TraceID标记单个链路。
因此，现有链路追踪存在以下缺点：1)HTTP每次传输数据时需要新建连接，相对于Socket连接开销和通信量都更大；2)HTTP需要更多的服务器资源，避免因Nginx等服务器的转发性能瓶颈导致响应不及时；3)对于使用Socket协议为主的微服务架构来说，需要额外的开发量以支持HTTP协议；4)依赖于服务上下文的获取和传递，在高并发的状态下，上下文本身数据量会占据可观的通信资源，且存在获取失败和传递错误值的可能性；5)依赖单个TraceID记录链路追踪信息，当单个链路调用服务过多、涉及模块过于复杂时时，无法有效追踪链路内部各个服务的运行信息；6)链路追踪的信息嵌入在日志中，无法与其他非链路追踪信息分离，无法有针对性的对链路运行状态信息进行获取。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种基于Socket通信协议的全链路追踪方法，帮助以Socket通信协议为主、Go语言开发的微服务架构实现全链路追踪。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种基于Socket通信协议的链路追踪方法，包括以下步骤：
接收到客户端请求后，网关将请求参数和请求数据的组织格式按照Socket通讯协议重新编排生成Socket数据包，所述Socket数据包包括用于标识本次请求调用的服务链路的TaceID和用于标识所述服务链路内的单个服务的调用信息的SpanID；
将处理好的Socket数据包转发至与接口对应的下游服务；
下游服务在接收并解析所述Socket数据包后，提取所述TraceID，通过Goroutine上传利用所述TracID和所述SpanID标记过的关键数据。
在本发明所述的基于Socket通信协议的链路追踪方法中，基于谷歌uuid生成所述TaceID。
在本发明所述的基于Socket通信协议的链路追踪方法中，如果当前下游服务完成请求处理后仍需调用其他下游服务，将所述TraceID存进发送给其他下游服务的Socket数据包中。
本发明还公开了一种基于Socket通信协议的链路追踪系统，包括网关和多个下游服务，所述网关包括数据编排单元和转发单元，每一所述下游服务包括解析单元和数据上传单元，所述数据编排单元在接收到客户端请求后，将请求参数和请求数据的组织格式按照Socket通讯协议重新编排生成Socket数据包，所述Socket数据包包括用于标识本次请求调用的服务链路的TaceID和用于标识所述服务链路内的单个服务的调用信息的SpanID；所述转发单元将处理好的Socket数据包转发至与接口对应的下游服务；所述解析单元在接收并解析所述Socket数据包后，提取所述TraceID，所述数据上传单元通过Goroutine上传利用所述TracID和所述SpanID标记过的关键数据。
在本发明所述的基于Socket通信协议的链路追踪系统中，基于谷歌uuid生成所述TaceID。
在本发明所述的基于Socket通信协议的链路追踪系统中，每一所述下游服务还包括发送单元，用于在当前下游服务完成请求处理后仍需调用其他下游服务时，将所述TraceID存进发送给其他下游服务的Socket数据包中。
本发明还公开了一种基于Socket通信协议的链路追踪系统，包括至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行如上所述的基于Socket通信协议的链路追踪方法。
本发明还公开了一种非暂态计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令可执行如上所述的基于Socket通信协议的链路追踪方法。
本发明的基于Socket通信协议的链路追踪方法及系统，具有以下有益效果：本发明提供的基于Socket通信协议的链路追踪方法，由网关将请求参数和请求数据的组织格式按照Socket通讯协议重新编排生成Socket数据包，并加入基于谷歌uuid生成的唯一TaceID和用于标识单个调用服务的SpanID，在基于TraceID梳理微服务架构内部调用关系的同时，通过SpanID进一步追踪链路内单个服务的运行关键信息，避免因链路涉及服务过多、过于复杂影响追踪效果。由此，可以避免因通过HTTP协议实现链路追踪导致的更高的通信资源开销和服务器资源占用，使用Socket协议和Go语言实现更高效、更低花销、不受后端部署方案限制的链路追踪服务。由此，可以保证不同服务通讯时数据协议的一致性，并与其他日志信息分离开，方便开发和运维人员有针对性的获取信息。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图：
图1所示是本发明一实施例提供的基于Socket通信协议的链路追踪方法的流程图；
图2所示为本发明一实施例的微服务部署结构示意图；
图3所示是下游服务处理链路追踪信息过程示意图；
图4所示是TraceID传递流程示意图；
图5示出了本发明一实施例提供的基于Socket通信协议的链路追踪系统的一个具体示意的结构图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的典型实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
名词解释如下：
名词解释如下：
Go：Google的Robert Griesemer，Rob Pike及Ken Thompson开发的一种静态强类型、编译型语言。
Socket：应用层与TCP/IP协议族通信的中间软件抽象层。
微服务：一种软件开发技术-面向服务的体系结构(SOA)架构样式的一种变体，将应用程序构造为一组松散耦合的服务。
全链路追踪：为分布式系统调用链路追踪和记录。
通讯协议：开放系统互联协议中最早的协议之一，它为连接不同操作系统和不同硬件体系结构的互联网络提供通信支持，是一种网络通用语言。
图1所示是本发明一实施例提供的基于Socket通信协议的链路追踪方法的原理图；如图1所示，本发明提供的基于Socket通信协议的链路追踪方法包括：
步骤S1、接收到客户端请求后，网关将请求参数和请求数据的组织格式按照Socket通讯协议重新编排生成Socket数据包，所述Socket数据包包括用于标识本次请求调用的服务链路的TaceID和用于标识所述服务链路内的单个服务的调用信息的SpanID；
步骤S2、将处理好的Socket数据包转发至与接口对应的下游服务；
步骤S3、下游服务在接收并解析所述Socket数据包后，提取所述TraceID，通过Goroutine上传利用所述TracID和所述SpanID标记过的关键数据。
具体地，在本发明一实施例中，接收到客户端请求后，由于Socket协议不像HTTP一样可以将请求附加参数写进请求头中，网关会在不对请求数据做任何处理的前提下，将请求参数和请求数据的组织格式重新按照微服务间已定好的Socket通讯协议重新编排，并加入基于谷歌uuid生成的唯一TaceID和用于标识单个调用服务的SpanID。其中，TraceID在接受到链路请求时生成，用于标记单次请求，追踪单次链路请求涉及的服务和关键信息，如接受请求信息、请求数据、客户端ID等。而SpanID则限制于单个服务的活动周期内，用于应对当涉及微服务数量过多或调用链路过于复杂时无法有效根据追踪信息获取单个服务内运作信息的情况，主要用于记录链路内单个服务的详细调用信息，如调用顺序、响应时间等。基于这两个参数，完整追踪了链路本身信息及链路内部的服务信息，且不依赖于日志存储，通过对接不同的数据接口，根据项目需求缓存在不同的数据库中。
具体地，在本发明一实施例中，如图3所示，处理好的Socket数据会转发至该接口对应的下游服务。下游服务在接收到数据后会解析Socket数据，除了获取服务本身需求的数据以外，会提取Socket数据包含的TraceID，通过Goroutine上传利用TracID和SpanID标记过的关键数据。关于链路追踪数据上传部分的处理，本发明利用Go语言对并发编程支持较好的语言特性，使用Goroutine为每个微服务设立监听协程。各微服务负责处理请求的主协程在需要上传链路追踪信息的关键节点将关键参数传给监听协程，由监听协程在占用主协程资源的情况下并行完成追踪数据上传。
进一步地，如图4所示，如果当前服务完成请求处理后仍需调用其他服务，将TraceID以网关封装Socket数据包方法中同样的格式存进发送给其他服务的Socket数据包中，保证整个微服务架构内所有微服务间(包含网关)Socket通讯协议的一致性，确保以相同的数据包格式传递TraceID，避免因处理数据格式差异导致的额外数据适配工作和数据丢失。例如，如图4所示，第一组微服务包括服务1和服务2，第二组微服务包括服务3和服务4，第三组微服务包括服务5。第一组微服务的TaceID为0000001，SpanID为1，在针对第一组微服务的请求处理完成后，第一组微服务需要调用第二组微服务，所以第一组微服务将TaceID 0000001封装到其发给第二组微服务的Socket数据包中，同时在发给第二组微服务的Socket数据包中加入SpanID 2。
本发明提供的基于Socket通信协议的链路追踪方法，由网关将请求参数和请求数据的组织格式按照Socket通讯协议重新编排生成Socket数据包，并加入基于谷歌uuid生成的唯一TaceID和用于标识单个调用服务的SpanID，在基于TraceID梳理微服务架构内部调用关系的同时，通过SpanID进一步追踪链路内单个服务的运行关键信息，避免因链路涉及服务过多、过于复杂影响追踪效果。由此，可以避免因通过HTTP协议实现链路追踪导致的更高的通信资源开销和服务器资源占用，使用Socket协议和Go语言实现更高效、更低花销、不受后端部署方案限制的链路追踪服务。由此，可以保证不同服务通讯时数据协议的一致性，并与其他日志信息分离开，方便开发和运维人员有针对性的获取信息。
相应地，本发明还提供一种基于Socket通信协议的链路追踪系统，包括网关和多个下游服务，所述网关包括数据编排单元和转发单元，每一所述下游服务包括解析单元和数据上传单元，所述数据编排单元在接收到客户端请求后，将请求参数和请求数据的组织格式按照Socket通讯协议重新编排生成Socket数据包，所述Socket数据包包括用于标识本次请求调用的服务链路的TaceID和用于标识所述服务链路内的单个服务的调用信息的SpanID；所述转发单元将处理好的Socket数据包转发至与接口对应的下游服务；所述解析单元在接收并解析所述Socket数据包后，提取所述TraceID，所述数据上传单元通过Goroutine上传利用所述TracID和所述SpanID标记过的关键数据。每一所述下游服务还包括发送单元，用于在当前下游服务完成请求处理后仍需调用其他下游服务时，将所述TraceID存进发送给其他下游服务的Socket数据包中。
本发明装置实施例所述的各功能模块的功能可根据上述方法实施例中的方法具体实现，其具体实现过程可以参照上述方法实施例的相关描述，此处不再赘述。
需要指出的是，上文对各种模块的描述中，分割成这些模块，是为了说明清楚。然而，在实际实施中，各种模块的界限可以是模糊的。例如，本文中的任意或所有功能性模块可以共享各种硬件和/或软件元件。又例如，本文中的任何和/或所有功能模块可以由共有的处理器执行软件指令来全部或部分实施。另外，由一个或多个处理器执行的各种软件子模块可以在各种软件模块间共享。相应地，除非明确要求，本发明的范围不受各种硬件和/或软件元件间强制性界限的限制。
图5是本发明实施例提供的基于Socket通信协议的链路追踪系统的硬件结构示意图，如图5所示，该装置包括一个或多个处理器51以及存储器52，图5中以一个处理器51为例。处理器51和存储器52可以通过总线或者其他方式连接，图5中以通过总线连接为例。
处理器51可以为中央处理器(Central Processing Unit,CPU)处理器51还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)>专用集成电路(Application Specif ic Integrated Circuit,ASIC)>现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
存储器52作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模，如本发明实施例中的改善LED灯具渐变效果的方法对应的程序指令/模块。处理器51通过运行存储在存储器52中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述实施例中的基于Socket通信协议的链路追踪方法。
存储器52可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据LED驱动脉冲调制装置的使用所创建的数据等。此外，存储器52可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器52可选包括相对于处理器51远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至LED驱动脉冲调制装置。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
所述一个或者多个模块存储在所述存储器52中，当被所述一个或者多个处理器51执行时，执行如上所述的基于Socket通信协议的链路追踪方法。
上述产品可执行本发明实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，具体可参见如图1所示的实施例中的相关描述。
本发明实施例还提供了一种非暂态计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令可执行如上所述的改善LED灯具渐变效果的方法。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory,ROM)＞随机存储记忆体(Random Access Memory,RAM)＞快闪存储器(Flash Memory)＞硬盘(Hard DiskDrive,缩写：HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive,SSD)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
本领域技术人员可以理解,实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(ROM)或随机存储记忆体(RAM)等。
虽然结合附图描述了本发明的实施例,但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。
Claims (8)
1.一种基于Socket通信协议的链路追踪方法，其特征在于，包括以下步骤：
接收到客户端请求后，网关将请求参数和请求数据的组织格式按照Socket通讯协议重新编排生成Socket数据包，所述Socket数据包包括用于标识本次请求调用的服务链路的TaceID和用于标识所述服务链路内的单个服务的调用信息的SpanID；
将处理好的Socket数据包转发至与接口对应的下游服务；
下游服务在接收并解析所述Socket数据包后，提取所述TraceID，通过Goroutine上传利用所述TracID和所述SpanID标记过的关键数据。
2.根据权利要求1所述的基于Socket通信协议的链路追踪方法，其特征在于，基于谷歌uuid生成所述TaceID。
3.根据权利要求1所述的基于Socket通信协议的链路追踪方法，其特征在于，如果当前下游服务完成请求处理后仍需调用其他下游服务，将所述TraceID存进发送给其他下游服务的Socket数据包中。
4.一种基于Socket通信协议的链路追踪系统，其特征在于，包括网关和多个下游服务，所述网关包括数据编排单元和转发单元，每一所述下游服务包括解析单元和数据上传单元，所述数据编排单元在接收到客户端请求后，将请求参数和请求数据的组织格式按照Socket通讯协议重新编排生成Socket数据包，所述Socket数据包包括用于标识本次请求调用的服务链路的TaceID和用于标识所述服务链路内的单个服务的调用信息的SpanID；所述转发单元将处理好的Socket数据包转发至与接口对应的下游服务；所述解析单元在接收并解析所述Socket数据包后，提取所述TraceID，所述数据上传单元通过Goroutine上传利用所述TracID和所述SpanID标记过的关键数据。
5.根据权利要求4所述的基于Socket通信协议的链路追踪系统，其特征在于，基于谷歌uuid生成所述TaceID。
6.根据权利要求4所述的基于Socket通信协议的链路追踪系统，其特征在于，每一所述下游服务还包括发送单元，用于在当前下游服务完成请求处理后仍需调用其他下游服务时，将所述TraceID存进发送给其他下游服务的Socket数据包中。
7.一种基于Socket通信协议的链路追踪系统，其特征在于，包括至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行权利要求1至3中任一项所述的基于Socket通信协议的链路追踪方法。
8.一种非暂态计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令可执行权利要求1至3中任一项所述的基于Socket通信协议的链路追踪方法。
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