NServiceBus中OpenTelemetry追踪的采样策略问题解析

背景介绍

在使用NServiceBus与OpenTelemetry集成时，开发者可能会遇到一个现象：当消息生产者没有启用OpenTelemetry时，消费者端的活动(Activity)和跨度(Span)不会被创建。这种情况特别容易在Web应用程序作为生产者时出现，即使消费者已经正确配置了OpenTelemetry。

问题本质

这个现象的根本原因在于OpenTelemetry的默认采样策略。当ASP.NET Core应用程序(即使没有显式配置OpenTelemetry)作为消息生产者时，它会自动创建一个活动(Activity)，但这个活动会被标记为不采样(采样标志为"-00")。当这个消息被NServiceBus消费者接收时，由于OpenTelemetry默认采用基于父活动的采样策略(ParentBasedSampler)，它会尊重父活动的采样决定，因此不会创建新的活动。

技术细节

OpenTelemetry的默认采样策略组合是ParentBasedSampler(new AlwaysOnSampler())，这意味着：

1. 对于没有父活动的根活动，总是采样(AlwaysOn)
2. 对于有父活动的情况，则继承父活动的采样决定

在ASP.NET Core应用程序中，即使没有显式配置OpenTelemetry，框架也会自动创建活动用于内部诊断。这些活动默认不会被采样(标志为"-00")。当这样的应用程序作为NServiceBus消息生产者时：

1. ASP.NET创建的活动被NServiceBus捕获并作为消息上下文的一部分
2. 由于该活动未被采样，NServiceBus不会为其创建子活动
3. 消息头中的traceparent会以"-00"结尾
4. 消费者接收到消息后，看到父活动未被采样，因此也不创建新活动

解决方案

要解决这个问题，可以在消费者端调整采样策略，覆盖父活动的采样决定。具体方法是配置一个自定义的ParentBasedSampler，为remoteParentNotSampled情况指定AlwaysOnSampler：

using var traceProvider = Sdk.CreateTracerProviderBuilder()
    .AddSource("NServiceBus.Core")
    .AddConsoleExporter()
    .SetSampler(
        new ParentBasedSampler(
            rootSampler: new AlwaysOnSampler(),
            remoteParentNotSampled: new AlwaysOnSampler()
        )
    )
    .Build();

这种配置表示：

• 对于根活动，总是采样
• 对于远程父活动未被采样的情况，也总是采样
• 其他情况(如本地父活动)则保持默认行为

最佳实践建议

1. 在微服务架构中，建议所有服务都统一配置OpenTelemetry，避免出现部分服务未配置的情况
2. 对于必须处理来自未配置OpenTelemetry服务的消息的场景，采用上述自定义采样策略
3. 考虑在组织内部制定统一的OpenTelemetry配置标准，确保采样行为的一致性
4. 在测试环境中验证不同服务组合下的追踪行为，确保关键业务流程都能被正确追踪

总结

NServiceBus与OpenTelemetry的集成提供了强大的分布式追踪能力，但需要注意采样策略的影响。理解OpenTelemetry的采样机制和ASP.NET Core的自动活动创建行为，可以帮助开发者更好地控制追踪数据的收集。通过适当配置采样策略，可以确保关键消息流在任何情况下都能被正确追踪。