Konsep dan arsitektur X-Ray

Pemantauan dan Pemecahan Masalah AWS

John Q. Martin

Principal Consultant

Tantangan sistem terdistribusi

Aplikasi monolitik

Alur linier, dalam satu proses
Mudah di-debug

Aplikasi terdistribusi

Satu permintaan menyentuh banyak layanan, DB, API eksternal
Saat gagal, layanan mana penyebabnya?

Simpul kusut benang warna-warni yang menggambarkan sulitnya menelusuri satu permintaan di sistem terdistribusi

Apa itu AWS X-Ray?

X-Ray adalah layanan penelusuran terdistribusi yang:

Melacak permintaan lintas layanan end-to-end
Mengukur latensi dan mendeteksi error di tiap langkah
Memvisualisasikan arsitektur sebagai peta layanan

Contoh jalur permintaan:

Diagram jalur permintaan yang mengalir melalui banyak layanan dalam penelusuran terdistribusi

Lima kemampuan inti

Lima kemampuan inti X-Ray: penelusuran permintaan, analisis kinerja, deteksi error, peta layanan, dan wawasan

Cara kerja tracing

Alur penelusuran terdistribusi: sebuah permintaan masuk ke Service A, yang memanggil Service B lalu Service C, masing-masing meneruskan Trace ID di header HTTP; setiap layanan mengirim segmen dengan Trace ID yang sama ke daemon X-Ray, yang meneruskannya ke X-Ray untuk dirakit menjadi satu trace lengkap

Propagasi Trace ID dan header

Format Trace ID:

Format Trace ID X-Ray dengan nomor versi, stempel waktu Unix dalam heksadesimal, dan pengenal unik

Header HTTP:

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

Root, Trace ID, sama di semua layanan
Parent, ID segmen hulu
Sampled, 0 atau 1, ditelusuri atau dilewati

Daemon X-Ray

Fungsinya:

Mendengarkan pada port UDP 2000
Menerima data segmen dari aplikasi Anda
Menyangga, mengelompokkan, dan meneruskan ke X-Ray API
Memisahkan aplikasi Anda dari layanan X-Ray

Penerapan per lingkungan:

Penerapan daemon X-Ray per lingkungan: otomatis di Lambda, sebagai layanan di EC2, dan sidecar di ECS

Sampling

Aturan default:

Permintaan pertama per detik - selalu ditelusuri
5% permintaan sisanya - di-sample

Bidang aturan kustom:

fixed_target - permintaan/dtk yang selalu ditelusuri
rate - persentase permintaan tambahan
priority - angka lebih rendah menang

Contoh strategi:

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

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

Segmen

Apa yang dicatat segmen:

Nama layanan
Waktu mulai dan selesai
Trace ID
Detail permintaan dan respons HTTP
Akun dan region AWS

Status segmen:

Lima status segmen X-Ray: in progress, ok, error, fault, dan throttle

Subsegmen

Perbandingan linimasa: tanpa subsegmen satu batang total 800 ms; dengan subsegmen, 800 ms dipecah menjadi DynamoDB 50 ms, panggilan PaymentService 400 ms disorot sebagai hambatan, dan panggilan InventoryService 300 ms

Fungsi subsegmen:

Memberi pengukuran waktu rinci di dalam segmen
Melacak panggilan hilir
Memecah total 800 ms menjadi:
- DynamoDB.PutItem: 50 ms
- Panggilan PaymentService: 400 ms
- Panggilan InventoryService: 300 ms

Namespace:

Tiga namespace subsegmen: aws untuk panggilan AWS, remote untuk HTTP eksternal, dan local untuk kode kustom

Anotasi

Fakta utama:

Pasangan kunci-nilai yang diindeks - dapat dicari dan difilter
Batas: 50 yang diindeks per trace
Tipe: string, number, boolean

Gunakan untuk:

user_id, order_id, environment
version, feature flags, kode error

Sintaks filter:

annotation.user_id = "user-123"

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

Metadata

Fakta utama:

Tidak diindeks - tidak bisa dicari atau difilter
Tanpa batas ukuran
Mendukung struktur JSON apa pun

Gunakan untuk:

Seluruh body permintaan dan respons
Pesan error dan stack trace
Konteks bisnis (item pesanan, alamat)

Anotasi vs. Metadata:

Tabel perbandingan: anotasi diindeks dan dapat dicari, sedangkan metadata terperinci dan tidak diindeks

Struktur trace lengkap

Struktur trace lengkap dengan empat segmen dan API pembayaran eksternal sebagai operasi paling lambat

Ringkasan pelajaran

X-Ray - layanan penelusuran terdistribusi untuk visibilitas end-to-end lintas layanan
Mekanisme tracing - propagasi Trace ID via header HTTP, segmen dikumpulkan daemon, aturan sampling dapat dikonfigurasi
Komponen trace:
- Segmen - catatan pekerjaan tingkat layanan
- Subsegmen - waktu operasi hilir yang rinci
- Anotasi - pasangan kunci-nilai terindeks untuk pemfilteran dan pencarian
- Metadata - konteks terperinci, tidak diindeks

Ayo berlatih!

Pemantauan dan Pemecahan Masalah AWS