Distribueret sporing (tracing)

En sporing (trace) er en rettet acyklisk graf af spans med samme trace-ID. Hvert span registrerer et navn, et span-ID, forælderens span-ID, start- og sluttidspunkt, en type (i OpenTelemetry: SERVER, CLIENT, PRODUCER, CONSUMER eller INTERNAL), en status, nøgle-værdi-attributter, tidsstemplede hændelser som exceptions og eventuelle links til spans i andre sporinger, som er måden, batch- og fan-in-beskedbehandling modelleres på, når ét consumer-span har mange årsagsforældre. Span-modellen stammer fra Googles Dapper-artikel (2010), der inspirerede Zipkin, Jaeger, OpenTracing og OpenCensus; de to sidste blev i 2019 slået sammen til OpenTelemetry, som i dag er de facto-standarden for instrumentering.

Kontekstpropagering er det, der gør sporingen distribueret. Over HTTP er det dominerende format W3C-anbefalingen Trace Context: en traceparent-header på formen version-traceid-parentid-flags, hvor trace-ID'et er 16 byte (32 hex-tegn), parent-ID'et 8 byte (16 hex-tegn), og den laveste bit i flags-byten markerer, at sporingen er samplet; ID'er, der kun består af nuller, er ugyldige. En tilhørende tracestate-header bærer op til 32 leverandørspecifikke listeelementer. Ældre systemer bruger Zipkins B3-headers, og beskedsystemer skal bære samme kontekst i beskedheaders. Propageringen brydes lydløst ved ethvert led, der ikke videresender headers, fx en proxy, en trådpulje, der mister kontekst i processen, eller en køforbruger uden instrumentering, og resultatet er forældreløse fragmenter frem for en fejl.

At spore hver eneste forespørgsel er som regel for dyrt, så sampling er central. Head-based sampling beslutter ved roden, typisk sandsynlighedsbaseret ud fra trace-ID'et, så alle tjenester når samme beslutning, og sender den videre via sampled-flaget; det er billigt, men kan ikke favorisere langsomme eller fejlede forespørgsler, fordi beslutningen træffes, før de sker. Tail-based sampling holder alle spans i en sporing i buffer, fx i et lag af OpenTelemetry Collectors, og beslutter efter afslutning, så fejl og latensudliggere bevares, prisen er hukommelse og et routinglag, der sender alle spans fra samme sporing til samme instans.

Instrumentering er enten automatisk (agenter eller biblioteker, der pakker HTTP-servere, klienter og databasedrivere ind) eller manuelle spans omkring forretningslogik, og attributter bør følge OpenTelemetrys semantiske konventioner, så backends kan fortolke dem. Sporinger adskiller sig fra logs og metrikker ved at indkode årsagssammenhæng og timing på tværs af procesgrænser; exemplars knytter et metrikdatapunkt til et repræsentativt trace-ID, og når trace-ID'er skrives ind i logposter, kan logs kobles til sporinger. Attributter kan lække personoplysninger eller hemmeligheder, fx fulde URL'er med tokens, så span-processorer, der renser attributter, hører med til en forsvarlig opsætning.