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追踪上下文传递

介绍​

在分布式系统中，一个请求可能会跨越多个服务。为了完整追踪整个请求链路，我们需要在服务间传递追踪上下文（Trace Context）。Jaeger通过特定的HTTP头或RPC上下文来传递这些信息，确保所有相关操作属于同一个逻辑事务。

关键概念
  • Trace ID：唯一标识一个分布式追踪链。
  • Span ID：标识当前操作的片段。
  • Parent Span ID：指向父级操作（用于构建层级关系）。

上下文传递机制​

1. HTTP头传递​

当服务通过HTTP通信时，Jaeger会将上下文注入以下标准头中：

  • uber-trace-id：包含Trace ID、Span ID、Parent Span ID和采样标志
  • uberctx-{key}：用于传递自定义Baggage（跨服务键值数据）

示例请求头：

http
GET /api/data HTTP/1.1
Host: example.com
uber-trace-id: 3a3c43f33a3c43f3:1e3443a4:0:1
uberctx-user-id: 12345

2. 代码示例（Node.js）​

发送请求时携带上下文​

javascript
const { initTracer } = require('jaeger-client');
const axios = require('axios');

// 初始化追踪器
const tracer = initTracer(config);

async function fetchData() {
  const span = tracer.startSpan('call_external_api');
  
  // 将当前span上下文注入headers
  const headers = {};
  tracer.inject(span.context(), FORMAT_HTTP_HEADERS, headers);
  
  try {
    const response = await axios.get('http://service-b/api', { headers });
    span.finish();
    return response.data;
  } catch (err) {
    span.setTag('error', true);
    span.log({ 'error.message': err.message });
    span.finish();
    throw err;
  }
}

接收请求时提取上下文​

javascript
app.get('/api', (req, res) => {
  // 从HTTP头提取上下文
  const parentSpanContext = tracer.extract(FORMAT_HTTP_HEADERS, req.headers);
  
  // 创建子span
  const span = tracer.startSpan('process_request', {
    childOf: parentSpanContext
  });
  
  // 业务逻辑...
  span.finish();
  res.send('Data processed');
});

3. 上下文传递流程​

实际应用场景​

电商订单处理流程：

  1. 用户下单（前端服务）
  2. 扣减库存（库存服务）
  3. 创建订单（订单服务）
  4. 支付处理（支付服务）

通过上下文传递，我们可以：

  • 追踪整个订单生命周期的性能
  • 定位具体失败的服务
  • 分析跨服务调用的延迟
调试技巧

在开发环境中，可以通过Jaeger UI查看完整的调用链，特别关注：

  • 各Span的时间消耗
  • 错误标记（红色标记）
  • Baggage中传递的业务数据

总结​

追踪上下文传递是分布式追踪的核心机制，它使得：

  • 跨服务调用能够关联到同一个追踪链
  • 系统行为可视化成为可能
  • 性能分析和故障排查更加高效

扩展练习​

  1. 尝试在两个微服务间手动传递追踪上下文（不使用SDK自动注入）
  2. 在Jaeger UI中观察Baggage的传递效果
  3. 模拟一个调用失败场景，观察错误如何在整个调用链中传播

附加资源​