Introduksjon til distribuert sporing

I en tradisjonell monolitt (én stor applikasjon) er feilsøking ofte enklere fordi all kode kjører på ett sted. De kan bruke en debugger til å gå gjennom kjøringen trinn for trinn.

Med mikrotjenester er applikasjonen delt opp i mange små, uavhengige tjenester. Dette gir fleksibilitet, men gjør feilsøking av forespørselsflyter langt vanskeligere, siden de går på tvers av flere prosesser og maskiner.

Se for Dem en enkel transaksjon i en nettbutikk. Én enkelt «kjøp»-handling fra en bruker kan involvere:

• Nettleseren Deres sender en forespørsel til Frontend-tjenesten.
• Frontend kaller Order-tjenesten.
• Order-tjenesten kaller Inventory-tjenesten.
• Inventory-tjenesten kaller Payment Gateway.
• Payment Gateway returnerer til Order-tjenesten.
• Order-tjenesten oppdaterer databasen.

Hvert trinn er en separat tjeneste. Sporing knytter disse punktene sammen.

Kjernebegrepene i distribuert sporing er spor og spenn.

• Et spor representerer hele reisen fra ende til ende for én enkelt forespørsel eller transaksjon gjennom et distribuert system.
• Et spenn representerer én enkelt operasjon eller arbeidsenhet innenfor dette sporet. Det kan være et funksjonskall, en HTTP-forespørsel eller et databasekall.

Hvert spenn registrerer viktige detaljer om operasjonen det representerer:

• Operasjonsnavn: Hva som skjedde (for eksempel authenticateUser, getProductDetails).
• Tidsstempler for start og slutt: Når operasjonen begynte og ble avsluttet.
• Varighet: Hvor lang tid det tok.
• Attributter (etiketter): Nøkkel-verdi-par som gir kontekst (for eksempel http.method="GET", db.type="postgres").
• Logger/hendelser: Spesifikke hendelser som oppsto under spennet.

For at en trace skal være nyttig, må spanene kobles sammen slik at foreldre-barn-relasjonene vises. Dette gjøres ved hjelp av trace context.

Når én tjeneste kaller en annen tjeneste, sender den trace context videre. Denne inneholder gjeldende trace-ID og ID-en til parent span. Dermed kan tjenesten som mottar kallet, opprette en ny child span som hører korrekt til den pågående tracen.

Hver trace identifiseres av en unik Trace ID. Alle span som tilhører samme trace, deler denne ID-en.

Hver span har også sin egen unike Span ID. I tillegg har en child span en Parent Span ID som peker på spanen som opprettet den. Denne mekanismen danner en trelignende struktur som visualiserer dataflyten.

For å samle inn tracedata må applikasjonskoden instrumenteres. Det betyr at du legger til biblioteker eller agenter som automatisk fanger opp informasjon om spaner på viktige steder, for eksempel ved HTTP-forespørsler og databasekall.

Mange rammeverk og programmeringsspråk har biblioteker som gjør instrumentering enklere. De kan ofte instrumentere vanlige operasjoner automatisk eller tilby API-er for egendefinerte spaner. Dermed kan data sendes til en tracing-backend.

Vi har introdusert distribuert tracing som en viktig teknikk for å forstå forespørselsflyt i komplekse, distribuerte systemer. Du har lært om:

• Behovet for tracing i mikrotjenester.
• Tracer (forespørsel fra start til slutt) og spaner (enkeltoperasjoner).
• Hvordan trace context og unike ID-er kobler sammen spaner.
• Konseptet instrumentering for datainnsamling.

Deretter skal vi utforske spesifikke verktøy og standarder, som OpenTelemetry, som hjelper deg med å ta i bruk disse konseptene.