可观测核心概念

先通过简单的三个Span进行了解

hello span:

{
  "name": "hello",
  "context": {
    "trace_id": "5b8aa5a2d2c872e8321cf37308d69df2",
    "span_id": "051581bf3cb55c13"
  },
  "parent_id": null, 
  "start_time": "2022-04-29T18:52:58.114201Z",
  "end_time": "2022-04-29T18:52:58.114687Z",
  "attributes": {
    "http.route": "some_route1"
  },
  "events": [
    {
      "name": "Guten Tag!",
      "timestamp": "2022-04-29T18:52:58.114561Z",
      "attributes": {
        "event_attributes": 1
      }
    }
  ]
}

这是根 Span，表示整个操作的开始和结束。请注意，它有一个 trace_id 字段指示链路，但没有 parent_id。因此这是一个根 Span。

hello-greetings span:

{
  "name": "hello-greetings",
  "context": {
    "trace_id": "5b8aa5a2d2c872e8321cf37308d69df2",
    "span_id": "5fb397be34d26b51"
  },
  "parent_id": "051581bf3cb55c13",
  "start_time": "2022-04-29T18:52:58.114304Z",
  "end_time": "2022-04-29T22:52:58.114561Z",
  "attributes": {
    "http.route": "some_route2"
  },
  "events": [
    {
      "name": "hey there!",
      "timestamp": "2022-04-29T18:52:58.114561Z",
      "attributes": {
        "event_attributes": 1
      }
    },
    {
      "name": "bye now!",
      "timestamp": "2022-04-29T18:52:58.114585Z",
      "attributes": {
        "event_attributes": 1
      }
    }
  ]
}

此 Span 封装了特定任务，例如 hello-greetings，其父级 Span 是 hello Span。请注意，它的 trace_id 与根 Span 相同，这表明它们属于同一链路。此外，它的 parent_id 与 hello Span 的 span_id一致。

hello-salutations Span:

{
  "name": "hello-salutations",
  "context": {
    "trace_id": "5b8aa5a2d2c872e8321cf37308d69df2",
    "span_id": "93564f51e1abe1c2"
  },
  "parent_id": "051581bf3cb55c13",
  "start_time": "2022-04-29T18:52:58.114492Z",
  "end_time": "2022-04-29T18:52:58.114631Z",
  "attributes": {
    "http.route": "some_route3"
  },
  "events": [
    {
      "name": "hey there!",
      "timestamp": "2022-04-29T18:52:58.114561Z",
      "attributes": {
        "event_attributes": 1
      }
    }
  ]
}

此 Span 表示此链路中的第三个操作，与上一个操作一样，它是 hello Span 的子级，因此它与 hello-greetings Span 同级。

这三个 JSON 块的 trace_id 都相同，并且 parent_id 属性表示层次结构，它们构成了整个链路！

简单流程分析

一个典型的上下文透传和追踪流程如下：

请求到达：用户发起一个请求（如 GET /api/users/123）。
创建根 Span：入口服务（如 API 网关）接收到请求，生成一个唯一的 Trace ID，并创建一个根 Span（Root Span），记录请求的开始。
注入上下文：API 网关将 Trace ID 和根 Span ID 注入到后续调用的 HTTP 请求头中。调用下游服务：API 网关调用用户服务。
提取上下文：用户服务接收到请求，从 HTTP 头中提取 Trace ID 和父 Span ID。
创建子 Span：用户服务创建一个新的 Span，设置其 Trace ID 与提取的相同，Parent
Span ID 设置为提取的父 ID，并开始记录自己的操作。
继续透传：如果用户服务还需要调用数据库或其他服务，它会重复步骤 3-6，将当前的上下文（新的 Span ID 作为父 ID）继续传递下去。
形成 Trace：所有这些 Span 通过 Trace ID 被关联在一起，通过 Parent Span ID 形成树状调用链，最终构成一个完整的 Trace。
数据上报：各个服务将生成的 Span 数据上报给集中式的追踪后端（如 Jaeger, Zipkin, SkyWalking）。
可视化：追踪后端将属于同一个 Trace ID 的所有 Span 聚合起来，生成可视化的调用链图，
供开发者分析性能瓶颈和排查问题。

Segment

作为数据上报的基本单元（Unit of Reporting）

问题：如果每次方法调用都立即上报一个 Span，会产生海量的小数据包，给网络和后端存储带来巨大压力。

解决方案：将一个请求在单个服务实例上的所有 Span 聚合成一个 Segment，然后以 Segment 为单位进行序列化和上报。

好处：减少网络开销：一次上报一个 Segment，而不是成百上千个 Span。提高吞吐量：后端系统处理大块数据比处理大量小数据更高效。保证数据完整性：一个 Segment 包含了该请求在本服务内的完整执行路径，避免了 Span 丢失导致的链路断裂

Span

一个 Span 代表一个作业或者操作的单元，是链路的组成部分。在 OpenTelemetry 中，它们包括以下信息：

名字
父 Span ID（根 Span 为空）
开始和结束时间
Span 上下文
属性
Span 事件
Span 链接
Span 状态

Span 样例:

{
  "name": "/v1/sys/health",
  "context": {
    "trace_id": "7bba9f33312b3dbb8b2c2c62bb7abe2d",
    "span_id": "086e83747d0e381e"
  },
  "parent_id": "",
  "start_time": "2021-10-22 16:04:01.209458162 +0000 UTC",
  "end_time": "2021-10-22 16:04:01.209514132 +0000 UTC",
  "status_code": "STATUS_CODE_OK",
  "status_message": "",
  "attributes": {
    "net.transport": "IP.TCP",
    "net.peer.ip": "172.17.0.1",
    "net.peer.port": "51820",
    "net.host.ip": "10.177.2.152",
    "net.host.port": "26040",
    "http.method": "GET",
    "http.target": "/v1/sys/health",
    "http.server_name": "mortar-gateway",
    "http.route": "/v1/sys/health",
    "http.user_agent": "Consul Health Check",
    "http.scheme": "http",
    "http.host": "10.177.2.152:26040",
    "http.flavor": "1.1"
  },
  "events": [
    {
      "name": "",
      "message": "OK",
      "timestamp": "2021-10-22 16:04:01.209512872 +0000 UTC"
    }
  ]
}

参考

https://opentelemetry.io/zh/docs/concepts/signals/traces/

简单流程分析​

Segment​

Span​

参考​

简单流程分析

Segment

Span

参考