Function Compute整合鏈路追蹤功能的背景資訊和功能介紹 - Function Compute

本文介紹Function Compute整合鏈路追蹤功能的背景、使用情境、核心功能、採樣規則配置和開啟方式。

背景介紹

阿里雲可觀測鏈路 OpenTelemetry版基於OpenTracing標準，相容開源社區，為分布式應用的開發人員提供了完整的分布式調用鏈查詢和診斷，分布式拓撲動態發現，應用效能即時匯總等功能。

Function Compute與鏈路追蹤整合，支援使用Jaeger上傳鏈路資訊，使您能夠跟蹤函數的執行，協助您快速分析和診斷Serverless架構下的效能瓶頸，提高Serverless情境的開發診斷效率。

使用情境

當Function Compute與鏈路追蹤整合後，您可以記錄請求在Function Compute的耗時時間、查看函數的冷啟動時間、記錄函數內部時間的消耗等。鏈路追蹤功能可以協助您排查以下問題：

函數執行總逾時，需要定位函數的效能瓶頸。
函數執行時間很短，但是端對端時延很長時，需要定位相關原因。
分布式系統中，請求橫跨多個雲端服務，需要分析和診斷函數的效能瓶頸。

核心功能

Function Compute的鏈路追蹤功能可以串聯整個調用鏈，包含以下核心功能：

自動記錄Function Compute內部關鍵步驟耗時時間。更多資訊，請參見自動記錄Function Compute內部關鍵步驟耗時。
串聯上遊服務：如果請求Header中帶有鏈路上下文資訊，則Function Compute會根據上下文建立子鏈路。更多資訊，請參見串聯上遊服務。
串聯下遊服務：Function Compute會將鏈路上下文傳入到函數Context參數中，協助您追蹤函數內部調用鏈路。更多資訊，請參見串聯下遊服務。
查看應用拓撲。
查看錯誤介面執行情況，定位錯誤原因。

自動記錄Function Compute內部關鍵步驟耗時

服務開啟鏈路追蹤功能後，您預設可以看到以下調用鏈。

cold-start

Span名稱說明如下：

InvokeFunction：當前請求在Function Compute的總停留時間。
ColdStart：函數系統層冷啟動的時間，冷啟動不是每次調用都出現，只在重新申請執行環境時會進行冷啟動。
- PrepareCode：函數下載代碼或下載自訂鏡像的時間，如果PrepareCode時間過長，您可以適當精簡程式碼封裝來縮短準備代碼的時間。
- RuntimeInitialization：執行環境啟動的時間，包含啟動執行個體的時間、執行個體健全狀態檢查時間。在自訂運行時和自訂鏡像中，如果RuntimeInitialization執行時間過長，需要檢查一下對應的HTTP Server和鏡像的啟動行為。
Initializer：初始化函數的執行時間，初始化函數若且唯若容器冷啟動的時候才會被執行。
Invocation：函數的執行時間，您可以在函數中擷取到Invocation的上下文，詳細記錄函數調用中的耗時。

應用程式名稱：Function Compute產生的應用命名方式為FC:ServiceName/FunctionName

當請求沒有遇到冷啟動時，鏈路中沒有冷啟動時間和Initializer的時間。調用鏈如下所示。

warm-start

串聯上遊服務

服務開啟鏈路追蹤後，如果請求Header中帶有鏈路上下文資訊SpanContext，則Function Compute會根據上下文建立子鏈路。

Function Compute識別的鏈路上下文要求標頭如下：

x-fc-tracing-opentracing-span-context：用於傳遞鏈路上下文資訊SpanContext資訊。
x-fc-tracing-opentracing-span-context-baggage-：用於傳遞跨內容相關的Baggage資訊。
如果有多個Baggage則需要上傳多個Header，例如x-fc-tracing-opentracing-span-context-baggage-key1: val1，x-fc-tracing-opentracing-span-context-baggage-key2: val2。

在調用函數時添加鏈路上下文資訊Header即可注入上下文資訊。

以Node.js為例：

'use strict';
const FCClient = require('@alicloud/fc2');

/*
阿里雲帳號AccessKey擁有所有API的存取權限，建議您使用RAM使用者進行API訪問或日常營運。
建議不要把AccessKey ID和AccessKey Secret儲存到工程代碼裡，否則可能導致AccessKey泄露，威脅您帳號下所有資源的安全。
本樣本以將AccessKey和AccessSecretKey儲存在環境變數實現身分識別驗證為例。
運行本樣本前，請先在本地環境中設定環境變數ALIBABA_CLOUD_ACCESS_KEY_ID和ALIBABA_CLOUD_ACCESS_KEY_SECRET。
在FC Runtime運行環境下，配置執行許可權後，ALIBABA_CLOUD_ACCESS_KEY_ID和ALIBABA_CLOUD_ACCESS_KEY_SECRET環境變數會自動被設定。
*/
var client = new FCClient('<account id>', {
    accessKeyID: process.env['ALIBABA_CLOUD_ACCESS_KEY_ID'],
    accessKeySecret: process.env['ALIBABA_CLOUD_ACCESS_KEY_SECRET'],
    region: 'cn-shanghai',
});

var serviceName = '<service name>';
var funcName = '<function name>';

async function test() {
    try {

        // 注入Span Context Header資訊。
        var headers = {
            'x-fc-tracing-opentracing-span-context': '124ed43254b54966:124ed43254b5****:0:1',
            'x-fc-tracing-opentracing-span-context-baggage-key': 'val'
        };
        var resp = await client.invokeFunction(serviceName, functionName, 'event', headers = headers);
    } catch (err) {
        console.error(err);
    }
}

串聯下遊服務

Function Compute會將鏈路上下文傳入到函數中，協助追蹤函數內部的調用鏈路。

對於內建Runtime，可以通過context.tracing擷取鏈路上下文資訊。
對於Custom Runtime或Custom Container，可以通過請求Header擷取Function Compute鏈路上下文資訊。
- x-fc-tracing-opentracing-span-context：Function ComputeInvokeFunction的鏈路上下文，函數內基於此上下文建立追蹤段。
- x-fc-tracing-opentracing-span-baggages：經過Base64編碼的跨上下文Baggage。
- x-fc-tracing-jaeger-endpoint：Jaeger的Server端地址，您直接將函數中的追蹤段上傳至此地址。

context.tracing結構樣本如下：

{
  "openTracingSpanContext": "5f22f355044a957a:5708f3a95a4ed10:5f22f355044a****:1",
  "openTracingSpanBaggages": {
    "key1": "val1",
    "key2": "val2"
  },
  "jaegerEndpoint": "http://tracing-analysis-dc-zb-internal.aliyuncs.com/adapt_fcfc@fcfc@fcfc/api/traces"
}

函數中擷取SpanContext樣本如下：

Node.js：

exports.handler = (event, context, callback) => {
  var params = {
        openTracingSpanContext: context.tracing.openTracingSpanContext,
        openTracingSpanBaggages:context.tracing.openTracingSpanBaggages,
        // jaegerEndpoint is confidential, do not print it out easily
        // jaegerEndpoint:context.tracing.jaegerEndpoint
    }
  console.log('tracing params',params)
  callback(null,'success');
}

PHP：

function handler($event, $ctx) {
    $logger = $GLOBALS['fcLogger'];
    $openTracingSpanContext = $ctx['tracing']['openTracingSpanContext'];
    $openTracingSpanBaggages = $ctx['tracing']['openTracingSpanBaggages'];
    // jaegerEndpoint is confidential, do not print it out easily
    $jaegerEndpoint = $ctx['tracing']['jaegerEndpoint'];
    $logger->info($openTracingSpanContext);
    $logger->info($openTracingSpanBaggages['key1']);
  return 'success';
}

Java：

package example;
import com.aliyun.fc.runtime.Context;
import com.aliyun.fc.runtime.StreamRequestHandler;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
public class HelloFC implements StreamRequestHandler {

    public void handleRequest(
            InputStream inputStream, OutputStream outputStream, Context context) throws IOException {
        String spanContext = context.getTracing().getOpenTracingSpanContext();
        String jaegerEndpoint = context.getTracing().getJaegerEndpoint();
        String spanBaggage = context.getTracing().getOpenTracingSpanBaggages().get("key1");
        outputStream.write(new String("success").getBytes());
    }
}

Custom Runtime或Custom Container擷取Header即可，以Golang語言為例：

  spanContext := req.Header.Get('x-fc-tracing-opentracing-span-context')
  spanBaggages := req.Header.Get('x-fc-tracing-opentracing-span-baggages')
  jaegerEndpoint := req.Header.Get('x-fc-tracing-jaeger-endpoint')

自訂採樣規則

如果您需要自訂採樣規則，您可以登入可觀測鏈路 OpenTelemetry版控制台設定遠程採樣規則。更多資訊，請參見使用Jaeger進行遠程採樣策略配置。配置完成後，Function Compute會使用您設定的遠程採樣規則採樣。

Function Compute在鏈路追蹤中對應的服務名稱為fc-tracing，預設使用的採樣規則為RatelimitingSampler，以每秒1個請求的速率採樣。

Function Compute使用的預設採樣規則如下：

{
  "default_strategy": {
    "type": "ratelimiting",
    "param": 1,
  }
}

開啟方式

關於鏈路追蹤功能的開啟方式，請參見配置鏈路追蹤。