分散式追蹤是如何工作的？什麼是 Span 和 Trace ID？

為什麼需要分散式追蹤

在微服務架構中，一個用戶請求可能經過 10 個服務。當請求失敗或變慢時，傳統日誌只能看到各服務的片段，很難拼出完整路徑。分散式追蹤解決了這個問題。

核心概念

Trace（追蹤）：代表一次完整請求的端對端路徑，由唯一的 Trace ID 標識。

Span（跨度）：追蹤中的一個操作單元，記錄：

• 操作名稱
• 開始/結束時間（計算延遲）
• 狀態（成功/失敗）
• 標籤（HTTP method、DB query 等）
• Parent Span ID（建立樹狀結構）

Context Propagation（上下文傳播）：Trace ID 和 Parent Span ID 透過 HTTP Header 在服務間傳遞（W3C Trace Context 標準：traceparent header）。

追蹤可視化

一個請求的 Trace 通常顯示為甘特圖（Gantt chart）：

• 橫軸為時間
• 每個服務的 Span 顯示為水平條
• 可以清楚看到哪個服務最耗時

OpenTelemetry

開放標準，統一了 Metrics、Logs、Traces 的採集 API 和 SDK。

優點：廠商中立，不綁定特定後端（可輸出至 Jaeger、Zipkin、Grafana Tempo）

實作要點

關聯 ID 策略：在請求進入系統時生成 Trace ID，透過所有日誌的結構化欄位關聯，即使不用追蹤工具也能在日誌中搜尋。