Trace基础概念

介绍

在现代分布式系统中，一个用户请求可能跨越多个服务。**Trace（追踪）是记录请求在系统中完整路径的技术，它由多个Span（跨度）**组成，每个Span代表请求在一个服务中的处理过程。通过Trace，开发者可以直观地分析系统性能瓶颈和故障点。

为什么需要Trace？

当你的服务从单体架构变为微服务架构时，传统的日志监控难以回答："为什么这个请求慢了？" Trace通过可视化跨服务调用链给出答案。

核心概念

1. Trace

一个Trace代表完整的请求生命周期。例如用户点击"购买"按钮后，从前端到订单服务、支付服务、库存服务的整个流程。

2. Span

Span是Trace的基本单元，包含：

• 开始/结束时间
• 操作名称（如HTTP GET /order）
• 标签（Key-Value格式的元数据）
• 引用关系（父子或兄弟Span）

Span示例

一个查询数据库的Span可能包含：

• 名称：MySQL SELECT users
• 标签：db.statement: "SELECT * FROM users"
• 持续时间：12ms

代码示例

创建简单Trace（Python + OpenTelemetry）

python

from opentelemetry import trace
from opentelemetry.sdk.trace import TracerProvider

# 初始化Tracer
provider = TracerProvider()
trace.set_tracer_provider(provider)
tracer = trace.get_tracer("my.tracer")

# 创建Trace（自动生成TraceId）
with tracer.start_as_current_span("parent-span") as parent:
    # 子Span
    with tracer.start_as_current_span("child-span"):
        print("Processing...")  # 业务逻辑

输出到Jaeger的效果：

• 一个Trace包含两个Span
• child-span是parent-span的子节点
• 可以看到每个Span的执行时间线

实际应用场景

电商系统故障排查

假设用户支付失败，通过Trace可以发现：

1. 订单服务耗时正常（50ms）
2. 支付服务超时（3000ms）
3. 根本原因：支付服务连接第三方API时网络抖动

总结

概念	作用	类比
Trace	请求的完整调用链	一本小说
Span	单个服务的操作记录	小说中的章节
Tags	添加诊断信息（如HTTP状态码）	章节的注释

扩展练习

1. 在你的本地Jaeger实例中创建一个包含3个层级Span的Trace
2. 尝试给Span添加这些标签：
   python

   span.set_attribute("http.method", "GET")
   span.set_attribute("http.route", "/api/users")

附加资源

• Jaeger官方文档：Trace和Span
• 《分布式追踪：实践手册》第三章