探索链路追踪在.NET6工业物联网项目的应用

ExploringIoTDistributedTracingNet6

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可能遇到的问题

工业物联网项目自上而下一般分为ERP、Mes、SCADA、WCS、边缘网关、设备等

一个生产订单从SAP发送到设备要经过上述多个系统，当某个环节出现问题，可能需要各个团队共同查找问题，最传统的做法是翻阅各个系统的日志文件，这无疑是非常糟糕和低效的。

APM系统既可以帮你查找问题，又可以定位整个系统的瓶颈。

应用性能监控

APM(Application Performance Monitor)，用来监控你的软件性能及行为。通常包括：

Metrics 指标

如CPU、内存、磁盘I/O、网络I/O等
Logs 日志

通常程序输出的不同等级日志Debug、Info、Error等
Traces 分布式追踪

包含请求中每个子操作的调用链路、开始和结束时间、传递的参数、对数据库的操作等

OpenTelemetry

OpenTelemetry是谷歌和微软推出的一套平台无关、厂商无关的协议标准，是OpenTracing和OpenCensus的大统一，使得开发人员能够方便的添加或更换底层APM的实现。我们可以使用它的数据收集中间件：

生成、收集数据（Metrics,Logs and traces）

将数据推送到Jaeger(或Zipkin、SkyWalking等后端)

支持.Net、C++、Go、Java、js、Python等11种语言（平台）

可以采集.Net项目的AspNetCore、Http、EFCore、HttpClient、Grpc等诊断数据

官方代码段

// Define some important constants and the activity source
var serviceName = "MyCompany.MyProduct.MyService";
var serviceVersion = "1.0.0";
var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);
// Configure important OpenTelemetry settings, the console exporter, and automatic instrumentation
builder.Services.AddOpenTelemetryTracing(b =>
{
    b
    .AddConsoleExporter()
    .AddSource(serviceName)
    .SetResourceBuilder(
        ResourceBuilder.CreateDefault()
            .AddService(serviceName: serviceName, serviceVersion: serviceVersion))
    .AddHttpClientInstrumentation()
    .AddAspNetCoreInstrumentation();
});
var app = builder.Build();
var httpClient = new HttpClient();
app.MapGet("/hello", async () =>
{
    var html = await httpClient.GetStringAsync("https://example.com/");
    if (string.IsNullOrWhiteSpace(html))
        return "Hello, World!";
    else
        return "Hello, World!";
});

app.Run();

Jaeger

Jaeger是开源的分布式追踪系统，OpenTelemetry可以将收集到的数据导入到这个里面进行存储和查询。

Seq

项目使用seq作为日志平台，轻量且.Net友好，支持sql查询以及图表展示，你也可以使用Nlog+Elasticsearch+Kibana。

项目目录

.
├──WebApp //webapp
├──WebApi //webapi
├──IoTGatewayService //模拟网关
├──Device //模拟设备
└──LogService //日志消费服务

项目介绍

项目	项目类型	作用	说明
Device	控制台	模拟一个Modbus-TCP设备	当设定温度变化会输出日志
IoTGatewayService	Grpc服务	模拟数据采集的网关	开放设定温度的Grpc接口使用Modbus协议将温度下发给设备
WebApi	WebApi	提供设定温度Api	接收用户输入的温度使用Grpc调用网关服务操作日志写入数据库将操作日志发送到RabbitMq
WebApp	Web应用	用户访问	接收用户输入的温度调用WebApi 展示结果
LogService	WorkerService	后台服务	消费RabbitMq日志消息