Концепції та архітектура X-Ray

Моніторинг і усунення несправностей в AWS

John Q. Martin

Principal Consultant

Виклик розподілених систем

Монолітний застосунок

Лінійний потік, усе в одному процесі
Легко зневаджувати

Розподілений застосунок

Один запит охоплює кілька сервісів, БД, зовнішніх API
Якщо збій — який сервіс винний?

Великий клубок різнокольорових ниток, що передає, як складно відстежити один запит у розподіленій системі

Що таке AWS X-Ray?

X-Ray — сервіс розподіленого трасування, який:

Відстежує запити між сервісами від кінця до кінця
Вимірює затримки та виявляє помилки на кожному кроці
Візуалізує архітектуру як карту сервісів

Приклад шляху запиту:

Схема шляху запиту через кілька сервісів у розподіленому трасуванні

П'ять ключових можливостей

П'ять ключових можливостей X-Ray: трасування запитів, аналіз продуктивності, виявлення помилок, мапа сервісів та інсайти

Як працює трасування

Потік розподіленого трасування: запит входить у Service A, який викликає Service B, потім Service C, кожен передає Trace ID в HTTP-заголовку; кожен сервіс надсилає сегмент з тим самим Trace ID до демона X-Ray, який пересилає їх у X-Ray, де вони збираються в єдиний трас

Trace ID і поширення заголовка

Формат Trace ID:

Формат X-Ray Trace ID з номером версії, Unix-часом у шістнадцятковому форматі та унікальним ідентифікатором

HTTP-заголовок:

X-Amzn-Trace-Id:
  Root=1-5e8c1234-...;
  Parent=abc123;
  Sampled=1

Root, Trace ID, однаковий у всіх сервісах
Parent, ідентифікатор вищого сегмента
Sampled, 0 або 1: трасовано чи пропущено

Демон X-Ray

Що він робить:

Слухає UDP-порт 2000
Приймає дані сегментів від вашого застосунку
Буферизує, групує та пересилає до X-Ray API
Розв'язує застосунок від сервісу X-Ray

Розгортання за середовищем:

Розгортання демона X-Ray за середовищем: автоматично в Lambda, як сервіс на EC2 і як sidecar на ECS

Вибірка (Sampling)

Типове правило:

Перший запит за секунду — завжди трасується
5% решти запитів — вибірково

Поля власного правила:

fixed_target — запити/с для гарантованого трасування
rate — відсоток решти запитів
priority — менше число має пріоритет

Приклад стратегії:

Rule 1 (priority 1):
  5xx errors -> 100% sampling

Rule 2 (priority 10):
  Normal traffic -> 5% sampling

Сегменти

Що фіксує сегмент:

Назву сервісу
Час початку і завершення
Trace ID
Деталі HTTP-запиту та відповіді
Обліковий запис AWS і регіон

Стани сегментів:

П'ять станів сегмента X-Ray: in progress, ok, error, fault і throttle

Підсегменти

Порівняння шкал часу: без підсегментів — одна суцільна 800 мс; з підсегментами ті ж 800 мс поділено на DynamoDB 50 мс, PaymentService 400 мс (виділено як вузьке місце) та InventoryService 300 мс

Що дають підсегменти:

Детальний таймінг у межах сегмента
Відстеження викликів униз за потоком
Розбивають 800 мс на:
- DynamoDB.PutItem: 50 мс
- Виклик PaymentService: 400 мс
- Виклик InventoryService: 300 мс

Простори назв:

Три простори назв підсегментів: aws для викликів AWS, remote для зовнішнього HTTP та local для власного коду

Анотації

Важливе:

Індексовані пари ключ–значення — можна шукати й фільтрувати
Ліміт: 50 індексованих на трас
Типи: string, number, boolean

Використовуйте для:

user_id, order_id, environment
version, прапорці функцій, коди помилок

Синтаксис фільтра:

annotation.user_id = "user-123"

annotation.environment = "production"
AND annotation.version = "1.2.3"

Метадані

Важливе:

Не індексується — пошук і фільтр недоступні
Без обмеження розміру
Підтримує будь-яку структуру JSON

Використовуйте для:

Повні тіла запитів і відповідей
Повідомлення про помилки та стек-трейси
Бізнес-контекст (позиції замовлення, адреси)

Анотації vs. Metadata:

Порівняння: анотації індексуються й доступні для пошуку, метадані — деталізовані, але не індексуються

Повна структура трасу

Повна структура трасу з чотирма сегментами та зовнішнім платіжним API як найповільнішою операцією

Підсумок уроку

X-Ray — сервіс розподіленого трасування для повної видимості між сервісами
Механізм трасування — передавання Trace ID через HTTP-заголовки, збирання сегментів демоном, настроювані правила вибірки
Складові трасу:
- Сегменти — записи роботи на рівні сервісу
- Підсегменти — детальний таймінг нижчих операцій
- Анотації — індексовані пари ключ–значення для фільтрування й пошуку
- Метадані — детальний контекст, не індексуються

Давайте потренуємось!

Моніторинг і усунення несправностей в AWS