24、分布式上下文传播：原理、应用与实践

分布式上下文传播：原理、应用与实践

1. 分布式上下文传播概述

分布式上下文传播是将因果元数据在分布式系统中进行传递的机制，它是关联跟踪事件与单个执行过程的基础。与跟踪数据收集不同，上下文传播机制会对 100% 的请求始终开启，不受采样决策的影响。

在实际应用中，像 OpenTracing 这样的跟踪工具，其 API 包含了用于在应用程序中实现上下文传播的原语。同时，OpenTracing 中的 Baggage 可用于实现与跟踪无关的功能，例如收集特定请求子集的指标、透明传递数据以及影响服务网格的路由决策等。

这里不禁会产生一个疑问：既然端到端跟踪以及其他功能都基于上下文传播构建，那么上下文传播是否应该作为一个独立的底层工具层，而非与跟踪 API 捆绑在一起呢？理论上可以分开，但在实践中情况更为复杂，将其与跟踪捆绑也有合理的原因。

2. Brown Tracing Plane

Brown 大学的团队在分布式跟踪领域开展了大量研究，开发了 Tracing Plane。这是一组共享组件，提供核心的通用元数据传播（即“Baggage”），其他项目可在此基础上构建。

2.1 背景与需求

在分布式系统中，存在许多所谓的“跨领域”工具，用于分析和管理端到端的执行过程。然而，这些工具在现有分布式系统（尤其是基于微服务的系统）中部署具有挑战性，因为通常需要修改应用程序的源代码。这些修改可分为两部分：传播元数据的代码和特定跨领域工具的逻辑。

传统上，工具的插桩与元数据传播逻辑紧密耦合，这增加了跨领域工具的部署难度，也阻碍了传播逻辑在不同工具间的复用。

2.2 分层架构