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Jaeger 追踪基础：父子关系模型

介绍​

在分布式系统中，一个请求可能跨越多个服务，形成复杂的调用链。Jaeger通过**父子关系模型（Parent-Child Relationship）**来组织这些调用链中的Span（追踪的基本单元），帮助开发者直观地理解请求的流转路径。

父子关系模型的核心是：

  • 父Span（Parent Span）：发起操作的Span（例如HTTP请求的客户端）。
  • 子Span（Child Span）：被父Span直接调用的操作（例如服务端处理请求的Span）。
提示

父子关系是直接调用关系，而非时间上的先后关系。子Span必须在父Span的上下文内创建。

基础概念​

1. Span的层级类型​

Jaeger支持以下两种层级关系：

  1. ChildOf：子Span依赖父Span的结果（同步调用，如HTTP请求）。
  2. FollowsFrom：子Span与父Span是松散的时序关系（异步调用，如消息队列）。

2. 上下文传递​

父Span通过trace_id和span_id将上下文传递给子Span，确保链路完整。例如：

  • HTTP请求通过traceparent头部传递上下文。
  • gRPC通过元数据（metadata）传递。

代码示例​

场景：HTTP服务调用链​

假设有一个订单服务（Order Service）调用支付服务（Payment Service）。

1. 父Span（Order Service）​

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

trace.set_tracer_provider(TracerProvider())
tracer = trace.get_tracer("order.service")

# 创建父Span
with tracer.start_as_current_span("create_order") as parent_span:
    # 模拟业务逻辑
    headers = {"traceparent": trace.propagation.format_traceparent(parent_span.get_span_context())}
    # 调用支付服务（子Span）
    call_payment_service(headers)

2. 子Span（Payment Service）​

python
def call_payment_service(headers):
    ctx = trace.propagation.extract(headers)
    with tracer.start_as_current_span("process_payment", context=ctx) as child_span:
        print(f"Processing payment under trace: {child_span.context.trace_id}")

实际案例​

电商系统中的调用链​

一个用户下单请求的完整父子关系链：

  1. 前端发起/checkout请求（Root Span）。
  2. 订单服务创建子Span create_order，并调用支付服务。
  3. 支付服务创建子Span process_payment。
  4. 库存服务异步扣减库存（FollowsFrom关系）。

总结​

  • 父子关系模型是Jaeger组织Span的核心方式，反映服务间的直接调用依赖。
  • 使用ChildOf或FollowsFrom明确Span关系，避免链路歧义。
  • 上下文传递（如HTTP头部）是跨服务追踪的关键。

扩展练习​

  1. 尝试用Jaeger UI查看一个真实请求的父子Span层级。
  2. 修改代码，模拟一个异步消息队列的FollowsFrom场景。
备注

深入学习：参考OpenTelemetry Span文档。