skywalking里的span和segment都是什么意思

在 SkyWalking 的分布式追踪系统中，Span 和 Segment 是核心概念，分别代表追踪的最小单元和更大的逻辑块。它们的关系如下：

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1. 什么是 Span？

定义

Span 是分布式追踪的最小单元，表示一次具体的操作或请求处理。每个 Span 包含关于操作的详细信息，比如执行的时间、状态、所属服务、操作类型等。

特征

• 标识一个操作：如一次 HTTP 请求、数据库查询或方法调用。
• 嵌套关系：Span 可以嵌套，父 Span 表示调用者，子 Span 表示被调用者。
• 时间信息：记录操作的开始时间和结束时间，计算耗时。
• 错误信息：如果操作失败，Span 会记录错误的具体信息。

关键字段

一个 Span 通常包含以下字段：

• Span ID：Span 的唯一标识。
• Operation Name：操作的名称，如 HTTP 方法名或 SQL 查询。
• Parent Span ID：指向父 Span 的 ID，用于构建调用关系。
• Start Time 和 End Time：记录操作的开始和结束时间。
• Tags：额外的元信息，例如 URL、SQL 语句等。
• Logs：记录关键事件，比如错误信息、阶段日志。

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示例

一个 HTTP 服务的请求可以生成以下 Spans：

1. 入口 Span：接收请求。
2. 调用 Span：调用数据库。
3. 出口 Span：调用下游服务。

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2. 什么是 Segment？

定义

Segment 是追踪的逻辑单元，表示一个服务实例中对一次请求的完整处理过程。它由多个 Span 组成，通常是同一线程或服务中的操作集合。

特征

• 属于单个服务实例：Segment 描述一个服务实例内的完整调用链。
• 聚合多个 Span：Segment 包含服务内所有相关的 Span，比如入口、方法调用、出口等。
• 跨线程支持：一个 Segment 可以跨多个线程（如异步调用）。
• 全局唯一性：每个 Segment 在全局中唯一标识，关联到一个分布式追踪中的单次请求。

关键字段

一个 Segment 通常包含：

• Segment ID：Segment 的唯一标识。
• Service Name：所属服务的名称。
• Service Instance ID：所属服务实例的标识。
• Spans：该 Segment 包含的所有 Span。
• Trace ID：关联的分布式追踪唯一标识。

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示例

当一个 HTTP 请求进入服务 A 时，可能产生以下 Segment：

1. 入口 Segment：记录请求的接收和处理过程。
2. 调用 Segment：包含服务 A 调用下游服务或数据库的 Spans。

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3. Span 和 Segment 的关系

• Span 是 Segment 的组成部分：一个 Segment 包含多个 Span，每个 Span 表示一次具体的操作。
• Segment 是 Trace 的组成部分：一个 Trace 由多个 Segment 组成，每个 Segment 代表一个服务实例对请求的处理。
• 上下游关系：在分布式调用中，服务 A 的出口 Span 和服务 B 的入口 Span 通过 Trace ID 和上下文信息关联。

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分布式追踪的层次结构

1. Trace（追踪）：全局唯一，表示一次完整的请求链路。
2. Segment（片段）：每个服务实例的处理片段。
3. Span（操作单元）：每个操作或方法调用。

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4. 直观比喻

• Span：是一个剧本中的一个场景（最小的操作单元）。
• Segment：是剧本中某个角色的完整表演片段（一个服务实例内的操作集合）。
• Trace：是整个剧本，包含所有角色的表演片段（多个服务实例的组合）。

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5. 举例说明

一个用户请求经过多个服务的完整流程：

• Trace ID: abc123（追踪整个流程）。
  • 服务 A：
    • Segment A：
      • Span A1：接收请求（入口）。
      • Span A2：调用数据库。
      • Span A3：调用服务 B（出口）。
  • 服务 B：
    • Segment B：
      • Span B1：接收服务 A 的请求（入口）。
      • Span B2：调用服务 C（出口）。
  • 服务 C：
    • Segment C：
      • Span C1：接收服务 B 的请求（入口）。

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6. 总结

• Span：记录单个操作，提供细粒度的性能和错误分析。
• Segment：聚合多个 Span，表示一个服务实例中的完整请求处理。
• Trace：通过 Span 和 Segment 组合，构建完整的分布式追踪链路。

SkyWalking 通过这些概念，帮助开发者深入分析分布式系统中的性能瓶颈和错误原因。