Kubernetes + Zipkin 快速上手指南（面向 Java 开发者）

1. 什么是 Zipkin？

Zipkin 是一个开源的 分布式链路追踪系统（Distributed Tracing System），主要作用是：

收集服务调用链路（Trace）数据
可视化显示请求经过的各个微服务
帮助开发者分析性能瓶颈和排查问题

核心概念

Trace：一次完整请求的调用链路
Span：Trace 中的单次操作（例如服务 A 调用服务 B）
Annotation：Span 内的事件标记（如请求发送/接收时间）
Trace ID：标识整个请求链路
Span ID：标识单个 Span

类比：Trace 就像一条快递路线，Span 是每个中转站的记录，Trace ID 是快递单号，Span ID 是每个中转站的编号。

2. Zipkin 的使用场景

定位性能瓶颈
当一个请求跨越多个服务时，可以清楚看到每个服务的响应时间，快速发现慢服务。
故障排查
可以分析调用链路中哪一环节发生异常或报错，便于快速定位问题。
监控调用链路
在微服务架构下，能够整体掌握系统的请求拓扑和依赖关系。
优化微服务设计
根据调用链路数据优化服务拆分、接口设计和资源配置。

3. Zipkin 架构

在 Kubernetes 环境中，Zipkin 一般包括以下组件：

Collector：收集微服务上报的 Trace 数据
Storage：存储 Trace 数据，可使用 MySQL、Elasticsearch 等
Query API：提供查询接口
Web UI：可视化展示调用链

（图片示意，实际部署可用 Helm 或 Docker Compose 安装 Zipkin 服务）

4. Java 服务如何集成 Zipkin

在 Java 生态中，通常使用 Spring Cloud Sleuth + Spring Cloud Zipkin 来集成。

4.1 添加 Maven 依赖

<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-sleuth</artifactId>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-zipkin</artifactId>
</dependency>

4.2 配置 application.yml

spring:
  zipkin:
    base-url: http://zipkin:9411   # Zipkin 服务地址
  sleuth:
    sampler:
      probability: 1.0  # 采样率，1.0 表示采集所有请求

4.3 效果

请求进入微服务 A → 调用 B → 调用 C
Sleuth 自动在请求头中打上 Trace ID 和 Span ID
Zipkin 收集并展示完整调用链路
开发者在 UI 上看到每个服务耗时、依赖关系和异常

5. 在 Kubernetes 中部署 Zipkin

可以通过 Helm 或 Deployment YAML 部署 Zipkin：

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: zipkin
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: zipkin
  template:
    metadata:
      labels:
        app: zipkin
    spec:
      containers:
      - name: zipkin
        image: openzipkin/zipkin:2.27
        ports:
        - containerPort: 9411
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: zipkin
spec:
  type: ClusterIP
  ports:
    - port: 9411
      targetPort: 9411
  selector:
    app: zipkin

然后 Java 微服务只需要将 spring.zipkin.base-url 指向 http://zipkin:9411 即可。

6. 使用示例

假设系统有 OrderService → PaymentService → InventoryService 调用链：

用户请求下单
OrderService 调用 PaymentService
PaymentService 调用 InventoryService 扣减库存
Zipkin UI 显示完整调用链：
- OrderService: 50ms
- PaymentService: 120ms
- InventoryService: 40ms
- Trace ID: abc123

通过调用链可以快速发现 PaymentService 耗时最长，需要优化。

7. 总结

Zipkin：分布式链路追踪系统，帮助开发者定位性能问题和异常
使用场景：
- 性能分析
- 故障排查
- 调用链监控
- 微服务优化
Java 集成：Spring Cloud Sleuth + Spring Cloud Zipkin
Kubernetes 部署：Deployment + ClusterIP Service，微服务配置 Zipkin 地址即可

结合 Istio Sidecar，可以实现自动埋点，无需修改业务代码，让追踪更轻量、无侵入。