SpringCloud Gateway全链路实现

 

背景

随着微服务架构的流行，服务按照不同的维度进行拆分，一次请求往往需要涉及到多个服务。而诸多的服务可能分布在了几千台服务器，横跨多个不同的数据中心。为了快速定位和解决故障，应用性能进行分析，全链路监控组件就在这样的问题背景下产生了。最出名的是谷歌公开的论文提到的Google Dapper。想要在这个上下文中理解分布式系统的行为，就需要监控那些横跨了不同的应用、不同的服务器之间的关联动作。

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1.1 全链路原理

通过业务调用过程中添加并传递调用链ID，实现应用间生成链路数据，最终串联成一条完整的调用链。

其中整个调用过程中每个请求都要透传TxId、SpanId和pSpanId。

1.2 Spring Cloud Gateway

作为Spring Cloud官方推出的第二代网关框架，Spring cloud gateway是基于Spring 5.0、Spring Boot2.0和Reactor等技术开发的网关，采用了NIO模型进行通信。

1.2.1 Spring Webflux

Spring Boot 2.0 包括一个新的 spring-webflux 模块，名称中的 Flux 来源于 Reactor 中的类 Flux。该模块包含对响应式 HTTP 和 WebSocket 客户端的支持，以及对 REST、HTML 和 WebSocket 交互等程序的支持。

一般来说，Spring MVC 用于同步处理；Spring Webflux 用于异步处理。

1.2.2 Mono & Flux

Mono表示的是包含 0 或者 1 个元素的异步序列，即要么成功发布元素，要么错误

Flux 表示的是包含 0 到 N 个元素的异步序列 ，即要么成功发布 0 到 N 个元素，要么错误

Flux和Mono之间可以相互转换，比如对一个 Flux 序列进行计数操作，得到的结果是一个 Mono对象，或者把两个 Mono 序列合并在一起，得到的是一个 Flux 对象。

2 Spring Cloud Gateway不做监控

Spring Cloud Gateway作为入口网关，主要负责服务的路由转发。如果网关没有进行监控，则全链路会缺失网关节点，直接展示为用户访问后续应用；不能有效定位用户请求慢是网关问题还是后续节点。

3 Spring Cloud Gateway进行监控

由于Spring Cloud Gateway采用了Reactor框架非阻塞式调用，任务之间会跨线程执行，导致HTTP头信息所需的调用链ID不好传递。

· Gateway接收线程

· Gateway返回线程

· 路由转发线程

3.1 Spring Cloud Gateway流程

现对Spring Cloud Gateway的流程进行梳理，本篇由于只涉及到跨线程服务调度，不讨论路由过程。