Tracing Analysis - Function Compute - Alibaba Cloud ドキュメントセンター

このトピックでは、Java 11ランタイム環境でのトレース分析機能について説明します。

背景

Alibaba Cloud Tracing AnalysisはOpenTracing標準を採用しており、オープンソースコミュニティと互換性があります。 Tracing Analysisは、分散アプリケーションの開発者にさまざまな機能を提供します。たとえば、開発者は分散トレースのクエリと診断、分散トポロジの動的な検出、アプリケーションのパフォーマンスのリアルタイムな要約を行うことができます。

Function ComputeはTracing Analysisと統合します。 Jaeger SDKまたはOpenTelemetryを使用してトレース情報をアップロードし、関数の呼び出しを追跡できます。 Tracing Analysisは、サーバーレスアーキテクチャのパフォーマンスボトルネックの分析と診断に役立ちます。これにより、サーバーレスシナリオでの開発と診断の効率が向上します。

概要

Tracing Analysisは、Function Computeコンソールで設定できます。詳細については、「トレース分析の有効化」をご参照ください。

サービスのTracing Analysisを有効にすると、Function Computeはシステムで消費された時間を自動的に記録します。時間は、コールドスタート時間、イニシャライザ関数の実行時間、及び関数の実行時間を含む。次の図のシステムスパンの詳細については、「スパン名の説明」をご参照ください。 Tracing Analysis

ビジネス側の関数で消費された時間を記録できます。たとえば、[カスタムスパンの作成] を使用して、関数内でApsaraDB RDSやApsara File Storage NASなどのサービスにアクセスするのにかかる時間を記録できます。

サンプルコード

Javaランタイム環境でのFunction Computeのトレース分析では、OpenTracing仕様のJaeger実装に基づいて、次の方法を使用してカスタムスパンを作成できます。

OpenTelemetry用SDKの使用 (推奨)

Javaコードでは、SDK for OpenTelemetryを使用してコードインストルメンテーションデータを実行し、そのデータをTracing Analysisに報告できます。完全なサンプルコードについては、「java-tracing-openTelemetry」をご参照ください。

サンプルコードの詳細を次に示します。

pom.xmlファイルに依存関係を追加します。

  <dependencies>
    <dependency>
      <groupId>junit</groupId>
      <artifactId>junit</artifactId>
      <version>3.8.1</version>
      <scope>test</scope>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>com.aliyun.fc.runtime</groupId>
      <artifactId>fc-java-core</artifactId>
      <version>1.4.1</version>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>io.opentelemetry</groupId>
      <artifactId>opentelemetry-api</artifactId>
      <version>1.19.0</version>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>io.opentelemetry</groupId>
      <artifactId>opentelemetry-sdk</artifactId>
      <version>1.19.0</version>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>io.opentelemetry</groupId>
      <artifactId>opentelemetry-semconv</artifactId>
      <version>1.19.0-alpha</version>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>io.opentelemetry</groupId>
      <artifactId>opentelemetry-exporter-jaeger-thrift</artifactId>
      <version>1.19.0</version>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>io.jaegertracing</groupId>
      <artifactId>jaeger-thrift</artifactId>
      <version>1.8.1</version>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>org.slf4j</groupId>
      <artifactId>slf4j-simple</artifactId>
      <version>1.6.6</version>
    </dependency>
  </dependencies>

データをTracing Analysisに報告します。

public void handleRequest(InputStream inputStream, OutputStream outputStream, Context context) throws IOException {
    String endpoint = context.getTracing().getJaegerEndpoint();
    try {
        ExampleConfiguration.initOpenTelemetry(endpoint);
    } catch (TTransportException e) {
        throw new RuntimeException(e);
    }

    SpanContext spanContext = contextFromString(context.getTracing().getSpanContext());

    startMySpan(io.opentelemetry.context.Context.current().with(Span.wrap(spanContext)));
}

トレーサーへのアクセスを提供するグローバルOpenTelemetryオブジェクトを作成します。

static OpenTelemetry initOpenTelemetry(String jaegerEndpoint) throws TTransportException {
    // Export traces to Jaeger.
    JaegerThriftSpanExporter jaegerExporter =
        JaegerThriftSpanExporter.builder()
        .setThriftSender(new Builder(jaegerEndpoint).build())
        .setEndpoint(jaegerEndpoint)
        .build();

    Resource serviceNameResource =
        Resource.create(Attributes.of(ResourceAttributes.SERVICE_NAME, "otel-jaeger-example"));

    // Specify a Jaeger exporter as the processor of the span.
    SdkTracerProvider tracerProvider =
        SdkTracerProvider.builder()
        .addSpanProcessor(SimpleSpanProcessor.create(jaegerExporter))
        .setResource(Resource.getDefault().merge(serviceNameResource))
        .build();
    OpenTelemetrySdk openTelemetry =
        OpenTelemetrySdk.builder().setTracerProvider(tracerProvider).buildAndRegisterGlobal();

    // Disable the SDK when the Java virtual machine (JVM) exits.
    Runtime.getRuntime().addShutdownHook(new Thread(tracerProvider::close));

    return openTelemetry;
}

Contextのトレース情報を取得し、トレース情報をSpanContextに変換します。

SpanContext contextFromString(String value) throws IOException {
    {
        if (value != null && !value.equals("")) {
            String[] parts = value.split(":");
            if (parts.length != 4) {
                throw new RuntimeException(value);
            } else {
                String traceId = parts[0];
                if (traceId.length() <= 32 && traceId.length() >= 1) {
                    return SpanContext.createFromRemoteParent("0000000000000000"+parts[0], parts[1], TraceFlags.getSampled(), TraceState.getDefault());
                } else {
                    throw new RuntimeException("Trace id [" + traceId + "] length is not withing 1 and 32");
                }
            }
        } else {
            throw new RuntimeException();
        }
    }
}

トレーサーを作成し、変換されたコンテキストを使用して子スパンを作成します。スパンは、呼び出しトレースで名前が付けられ、時間が設定された継続的に実行可能なコードスニペットを表します。スパンに基づいて子スパンを作成することもできます。

void startMySpan(io.opentelemetry.context.Context ctx){
    Tracer tracer = GlobalOpenTelemetry.getTracer("fc-Trace");
    Span parentSpan = tracer.spanBuilder("fc-operation").setParent(ctx).startSpan();
    parentSpan.setAttribute("version","fc-v1");
    try {
        TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(150);
    } catch (InterruptedException e) {
        throw new RuntimeException(e);
    }
    child(parentSpan.storeInContext(ctx));
    parentSpan.end();
}

void child(io.opentelemetry.context.Context ctx){
    Tracer tracer = GlobalOpenTelemetry.getTracer("fc-Trace");
    Span childSpan = tracer.spanBuilder("fc-operation-child").setParent(ctx).startSpan();
    childSpan.addEvent("timeout");
    try {
        Thread.sleep(100);
    } catch (InterruptedException e) {
        throw new RuntimeException(e);
    }
    childSpan.end();
}

JaegerのSDKを使用する

JaegerのSDKを使用して、コードのインストルメンテーションを実行し、データをTracing Analysisに報告できます。完全なサンプルコードについては、「java-tracing」をご参照ください。

サンプルコードの詳細を次に示します。

pom.xmlファイルに依存関係を追加します。

<dependencies>
  <dependency>
    <groupId>junit</groupId>
    <artifactId>junit</artifactId>
    <version>3.8.1</version>
    <scope>test</scope>
  </dependency>
  <dependency>
    <groupId>com.aliyun.fc.runtime</groupId>
    <artifactId>fc-java-core</artifactId>
    <version>1.4.1</version>
  </dependency>
  <dependency>
    <groupId>io.jaegertracing</groupId>
    <artifactId>jaeger-client</artifactId>
    <version>1.8.1</version>
  </dependency>
  <dependency>
    <groupId>org.slf4j</groupId>
    <artifactId>slf4j-simple</artifactId>
    <version>1.6.6</version>
  </dependency>
</dependencies>

データをTracing Analysisに報告します。

public void handleRequest(InputStream inputStream, OutputStream outputStream, Context context) throws IOException {

    registerTracer(context);

    JaegerSpanContext spanContext = contextFromString(context.getTracing().getSpanContext());

    startMySpan(spanContext);
}

コンテキストのトレース情報に基づいて、トレーサーオブジェクトを作成します。

void registerTracer(Context context){
    io.jaegertracing.Configuration config = new io.jaegertracing.Configuration("FCTracer");
    io.jaegertracing.Configuration.SenderConfiguration sender = new io.jaegertracing.Configuration.SenderConfiguration();
    sender.withEndpoint(context.getTracing().getJaegerEndpoint());
    config.withSampler(new io.jaegertracing.Configuration.SamplerConfiguration().withType("const").withParam(1));
    config.withReporter(new io.jaegertracing.Configuration.ReporterConfiguration().withSender(sender).withMaxQueueSize(10000));
    GlobalTracer.register(config.getTracer());
}

SpanContextを変換し、カスタムスパンを作成します。スパンに基づいて子スパンを作成することもできます。

static JaegerSpanContext contextFromString(String value) throws MalformedTracerStateStringException, EmptyTracerStateStringException {
    if (value != null && !value.equals("")) {
        String[] parts = value.split(":");
        if (parts.length != 4) {
            throw new MalformedTracerStateStringException(value);
        } else {
            String traceId = parts[0];
            if (traceId.length() <= 32 && traceId.length() >= 1) {
                return new JaegerSpanContext(0L, (new BigInteger(traceId, 16)).longValue(), (new BigInteger(parts[1], 16)).longValue(), (new BigInteger(parts[2], 16)).longValue(), (new BigInteger(parts[3], 16)).byteValue());
            } else {
                throw new TraceIdOutOfBoundException("Trace id [" + traceId + "] length is not withing 1 and 32");
            }
        }
    } else {
        throw new EmptyTracerStateStringException();
    }
}