X-Ray 개념과 아키텍처

AWS 모니터링 및 문제 해결

John Q. Martin

Principal Consultant

분산 시스템의 과제

 

모놀리식 애플리케이션

• 단일 프로세스 내 선형적인 흐름
• 디버깅이 간단함

 

분산 애플리케이션

• 하나의 요청이 여러 서비스, DB, 외부 API를 거침
• 장애가 발생하면 어떤 서비스가 원인일까요?

AWS X-Ray란?

 

X-Ray는 다음을 수행하는 분산 추적 서비스입니다:

• 서비스 전반에서 요청을 처음부터 끝까지 추적
• 각 단계의 지연 시간을 측정하고 오류를 감지
• 애플리케이션 아키텍처를 서비스 맵으로 시각화

 

요청 경로 예시:

 

다섯 가지 핵심 기능

 

추적 작동 방식

 

Trace ID와 헤더 전파

 

Trace ID 형식:

 

HTTP 헤더:

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

• Root: Trace ID, 모든 서비스에서 동일
• Parent: 상위 세그먼트 ID
• Sampled: 0 또는 1, 추적 여부

X-Ray 데몬

 

하는 일:

• UDP 포트 2000에서 수신 대기
• 애플리케이션에서 세그먼트 데이터 수신
• 버퍼링 및 배치 처리 후 X-Ray API로 전달
• 애플리케이션과 X-Ray 서비스를 분리

 

환경별 배포 방식:

샘플링

 

기본 규칙:

• 초당 첫 번째 요청 - 항상 추적
• 추가 요청의 5% - 샘플링

사용자 지정 규칙 필드:

• fixed_target - 항상 추적할 초당 요청 수
• rate - 추가 요청의 샘플링 비율
• priority - 숫자가 낮을수록 우선 적용

 

전략 예시:

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

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

세그먼트

 

세그먼트가 기록하는 정보:

• 서비스 이름
• 시작 및 종료 시간
• Trace ID
• HTTP 요청 및 응답 세부 정보
• AWS 계정 및 리전

 

세그먼트 상태:

서브세그먼트

 

서브세그먼트의 역할:

• 세그먼트 내부의 세부적인 시간 측정 제공
• 다운스트림 호출 추적
• 총 800ms를 다음과 같이 세분화:
  • DynamoDB.PutItem: 50ms
  • PaymentService 호출: 400ms
  • InventoryService 호출: 300ms

 

네임스페이스:

애노테이션

 

핵심 사항:

• 색인화된 키-값 쌍 - 검색 및 필터링 가능
• 제한: 트레이스당 50개까지 색인화
• 유형: 문자열, 숫자, 불리언

사용 예시:

• user_id, order_id, environment
• version, feature flags, error codes

 

필터 구문:

annotation.user_id = "user-123"

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

메타데이터

 

핵심 사항:

• 색인화되지 않음 - 검색 및 필터링 불가
• 크기 제한 없음
• 모든 JSON 구조 지원

사용 예시:

• 전체 요청 및 응답 본문
• 오류 메시지 및 스택 트레이스
• 비즈니스 컨텍스트(주문 항목, 주소)

 

애노테이션과 메타데이터 비교:

전체 트레이스 구조

 

학습 요약

 

• X-Ray - 서비스 전반의 전체 가시성을 제공하는 분산 추적 서비스
• 추적 메커니즘 - HTTP 헤더를 통한 Trace ID 전파, 데몬이 수집하는 세그먼트, 구성 가능한 샘플링 규칙
• 트레이스 구성 요소:
  • 세그먼트 - 서비스 단위의 작업 기록
  • 서브세그먼트 - 세부적인 다운스트림 작업 타이밍
  • 애노테이션 - 필터링 및 검색을 위한 색인화된 키-값 쌍
  • 메타데이터 - 색인화되지 않은 상세 컨텍스트

연습해 봅시다!

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