Введение в распределённую трассировку

В мире микросервисов понимание того, как запросы проходят через систему, может быть таким же сложным, как навигация по лабиринту. Именно здесь на помощь приходит распределённая трассировка, и двумя самыми мощными инструментами в этой области являются Jaeger и OpenTelemetry. В этой статье мы рассмотрим, как можно создать надёжную систему распределённой трассировки с использованием этих инструментов.

Что такое Jaeger?

Jaeger — это открытая платформа для распределённой трассировки, которая изначально была разработана Uber и теперь является частью Cloud Native Computing Foundation (CNCF). Он предназначен для мониторинга и устранения проблем в системах на основе микросервисов путём отслеживания потока запросов, когда они проходят через несколько сервисов.

Ключевые компоненты Jaeger:

  • Jaeger Client: Этот компонент включает в себя языковые реализации API OpenTracing (и теперь OpenTelemetry) для различных языков программирования, таких как Go, JavaScript, Java, Python, Ruby и PHP. Разработчики используют эти API для создания промежутков без написания базового кода трассировки.
  • Jaeger Agent: Хотя Jaeger agent устарел в пользу сборщиков OpenTelemetry, он традиционно выступал в качестве сетевого демона, который прослушивал промежутки, отправленные через UDP, и группировал их перед отправкой коллектору.
  • Jaeger Collector: Этот компонент извлекает следы от агента или непосредственно из SDK OpenTelemetry и обрабатывает их перед сохранением в базе данных.
  • Storage: Jaeger поддерживает различные бэкэнды хранения, такие как Elasticsearch, Cassandra и Kafka, для постоянного хранения данных трассировки.
  • Query Service: Эта служба извлекает информацию о трассировке из базы данных, позволяя разработчикам запрашивать следы на основе конкретных критериев, таких как время, теги, продолжительность и операция.
  • Jaeger Console: Удобный интерфейс для визуализации и анализа данных трассировки, отображения их в графиках и диаграммах.

Что такое OpenTelemetry?

OpenTelemetry — это более широкая, нейтральная к поставщикам структура для генерации и сбора данных телеметрии, включая журналы, метрики и следы. Он обеспечивает последовательный слой инструментария для множества языков программирования и технологий, что делает его универсальным инструментом для наблюдения.

Основные функции OpenTelemetry:

  • Инструментарий: OpenTelemetry предоставляет API и библиотеки для инструментария приложений для генерации данных телеметрии. Он поддерживает множество языков программирования и может экспортировать данные в различные форматы.
  • Сбор данных: В отличие от Jaeger, OpenTelemetry не предоставляет слой хранения, а фокусируется на генерации и сборе данных. Он может экспортировать данные во множество бэкендов, включая Jaeger.
  • Межъязыковые возможности: OpenTelemetry обеспечивает согласованные форматы данных телеметрии между различными языками программирования, облегчая интеграцию в разнообразные системы.

Интеграция Jaeger с OpenTelemetry — мощная комбинация для распределённой трассировки. Вот как вы можете настроить её:

Пошаговое руководство:

  1. Установите SDK OpenTelemetry:
const { NodeTracerProvider } = require('@opentelemetry/node');
const { SimpleSpanProcessor } = require('@opentelemetry/tracing');
const { JaegerExporter } = require('@opentelemetry/exporter-jaeger');
const { trace } = require('@opentelemetry/api');

const provider = new NodeTracerProvider();
const exporter = new JaegerExporter({
serviceName: 'your-service-name',
// Set other configuration options as needed
});

const spanProcessor = new SimpleSpanProcessor(exporter);
provider.addSpanProcessor(spanProcessor);
  1. Запустите Jaeger: Вы можете запустить Jaeger, используя Docker-контейнер:
docker run -d --name jaeger \
-e COLLECTOR_ZIPKIN_HOST_PORT=:9411 \
-e COLLECTOR_OTLP_ENABLED=true \
-p 6831:6831/udp \
-p 6832:6832/udp \
-p 5778:5778 \
-p 16686:16686 \
-p 4317:4317 \
-p 4318:4318 \
-p 14250:14250 \
-p 14268:14268 \
-p 14269:14269 \
-p 9411:9411 \
jaegertracing/all-in-one:1.46
  1. Доступ к пользовательскому интерфейсу Jaeger: Откройте пользовательский интерфейс Jaeger в браузере по адресу http://localhost:16686, чтобы визуализировать следы.

Обзор архитектуры: Здесь представлена высокоуровневая архитектурная схема, показывающая, как интегрируются OpenTelemetry и Jaeger:

sequenceDiagram participant App participant OTSDK participant OTLP participant JaegerCollector participant JaegerStorage participant JaegerUI App->>OTSDK: Generate Spans OTSDK->>OTLP: Export Spans via OTLP OTLP->>JaegerCollector: Send Spans JaegerCollector->>JaegerStorage: Store Spans JaegerUI->>JaegerStorage: Retrieve Traces JaegerUI->>User: Display Traces

Преимущества использования Jaeger и OpenTelemetry

Распределённая трассировка: Jaeger специализируется на распределённой трассировке, предоставляя глубокие сведения о том, как запросы проходят через ваши микросервисы. Это помогает идентифицировать узкие места производительности, устранять ошибки и оптимизировать общую надёжность системы. Гибкая инструментированность: OpenTelemetry предлагает широкий набор API и библиотек для инструментализации приложений, упрощая генерацию данных телеметрии без привязки к конкретным SDK трассировки. Эта гибкость позволяет легко интегрироваться с различными технологиями и языками. Масштабируемость и производительность: Jaeger разработан для бесконечной масштабируемости и облачной работы, что делает его подходящим для крупных и сложных распределённых систем. Использование сборщиков OpenTelemetry дополнительно повышает масштабируемость, позволяя обогащать данные и предварительно обрабатывать их до того, как они попадут на серверную часть Jaeger. Удобный интерфейс пользователя: Jaeger предоставляет удобный интерфейс консоли для визуализации и анализа данных трассировки, что критически важно для разработчиков и операционных групп быстро понять поведение системы и выявить проблемы. Заключение: Создание системы распределённой трассировки с Jaeger и OpenTelemetry — мощный подход к обеспечению видимости и контроля над архитектурой микросервисов. Используя сильные стороны обоих инструментов, вы можете обеспечить всестороннюю наблюдаемость, масштабируемую производительность и простоту использования. Независимо от того, решаете ли вы сложные проблемы или оптимизируете производительность системы, эта комбинация является выигрышной стратегией в мире современного программного обеспечения.

Итак, в следующий раз, когда вы окажетесь потерянным в лабиринте микросервисов, помните, что Jaeger и OpenTelemetry являются вашими проводниками, помогая вам легко ориентироваться и оптимизировать вашу систему. Счастливой трассировки!