Instrumen untuk performa yang lebih baik di aplikasi Anda di Go (bagian 1: rekaman aktivitas)

1. Pengantar

505827108874614d.png

Terakhir Diperbarui: 15-07-2022

Kemampuan observasi aplikasi

Kemampuan observasi dan OpenTelemetry

Observabilitas adalah istilah yang digunakan untuk mendeskripsikan atribut sistem. Sistem dengan observabilitas memungkinkan tim men-debug sistem mereka secara aktif. Dalam konteks tersebut, tiga pilar observabilitas; log, metrik, dan rekaman aktivitas adalah instrumentasi dasar bagi sistem untuk memperoleh observabilitas.

OpenTelemetry adalah serangkaian spesifikasi, library, dan agen yang mempercepat instrumentasi dan ekspor data telemetri (log, metrik, dan trace) yang diperlukan oleh kemampuan observasi. OpenTelemetry adalah standar terbuka dan project yang didorong oleh komunitas di bawah CNCF. Dengan memanfaatkan library yang disediakan project dan ekosistemnya, developer dapat melengkapi aplikasi mereka dengan cara yang netral vendor dan terhadap beberapa arsitektur.

Selain tiga pilar observabilitas, pembuatan profil berkelanjutan adalah komponen utama lainnya untuk observabilitas dan memperluas basis pengguna di industri. Cloud Profiler adalah salah satu asal dan menyediakan antarmuka yang mudah untuk melihat perincian metrik performa dalam stack panggilan aplikasi.

Codelab ini adalah bagian 1 dari seri dan membahas instrumentasi trace terdistribusi di microservice dengan OpenTelemetry dan Cloud Trace. Bagian 2 akan membahas pembuatan profil berkelanjutan dengan Cloud Profiler.

Pelacakan Terdistribusi

Di antara log, metrik, dan rekaman aktivitas, rekaman aktivitas adalah telemetri yang menunjukkan latensi bagian tertentu dari proses dalam sistem. Khususnya di era microservice, pelacakan terdistribusi adalah pendorong kuat untuk mengetahui bottleneck latensi di seluruh sistem terdistribusi.

Saat menganalisis rekaman aktivitas terdistribusi, visualisasi data rekaman aktivitas adalah kunci untuk memahami latensi sistem secara keseluruhan secara sekilas. Dalam rekaman aktivitas terdistribusi, kita menangani serangkaian panggilan untuk memproses satu permintaan ke titik entri sistem dalam bentuk Rekaman Aktivitas yang berisi beberapa Span.

Span mewakili setiap unit pekerjaan yang dilakukan dalam sistem terdistribusi, yang mencatat waktu mulai dan waktu berhenti. Span sering kali memiliki hubungan hierarkis satu sama lain - pada gambar di bawah, semua span yang lebih kecil adalah span turunan dari span /messages yang besar, dan digabungkan menjadi satu Trace yang menunjukkan jalur pekerjaan melalui sistem.

Rekaman aktivitas

Google Cloud Trace adalah salah satu opsi untuk backend pelacakan terdistribusi dan terintegrasi dengan baik dengan produk lain di Google Cloud.

Yang akan Anda bangun

Dalam codelab ini, Anda akan membuat informasi pelacakan instrumen di layanan yang disebut "aplikasi Shakespeare" (alias Shakesapp) yang berjalan di cluster Google Kubernetes Engine. Arsitektur Shakesapp adalah seperti yang dijelaskan di bawah ini:

44e243182ced442f.png

  • Loadgen mengirim string kueri ke klien dalam HTTP
  • Klien meneruskan kueri dari loadgen ke server di gRPC
  • Server menerima kueri dari klien, mengambil semua karya Shakespeare dalam format teks dari Google Cloud Storage, menelusuri baris yang berisi kueri, dan menampilkan nomor baris yang cocok dengan klien

Anda akan membuat instrumen informasi rekaman aktivitas di seluruh permintaan. Setelah itu, Anda akan menyematkan agen profiler di server dan menyelidiki bottleneck.

Yang akan Anda pelajari

  • Cara memulai library OpenTelemetry Trace di project Go
  • Cara membuat span dengan library
  • Cara menyebarkan konteks span di seluruh jaringan antarkomponen aplikasi
  • Cara mengirim data rekaman aktivitas ke Cloud Trace
  • Cara menganalisis trace di Cloud Trace

Codelab ini menjelaskan cara membuat instrumentasi microservice Anda. Agar mudah dipahami, contoh ini hanya berisi 3 komponen (generator beban, klien, dan server), tetapi Anda dapat menerapkan proses yang sama yang dijelaskan dalam codelab ini ke sistem yang lebih kompleks dan besar.

Yang Anda butuhkan

  • Pengetahuan dasar tentang Go
  • Pengetahuan dasar tentang Kubernetes

2. Penyiapan dan Persyaratan

Penyiapan lingkungan mandiri

Jika belum memiliki Akun Google (Gmail atau Google Apps), Anda harus membuatnya. Login ke Google Cloud Platform console (console.cloud.google.com) dan buat project baru.

Jika Anda sudah memiliki project, klik menu pull-down pilihan project di kiri atas konsol:

7a32e5469db69e9.png

dan klik tombol 'PROJECT BARU' dalam dialog yang dihasilkan untuk membuat project baru:

7136b3ee36ebaf89.png

Jika belum memiliki project, Anda akan melihat dialog seperti ini untuk membuat project pertama:

870a3cbd6541ee86.png

Dialog pembuatan project berikutnya memungkinkan Anda memasukkan detail project baru:

affdc444517ba805.png

Ingat project ID yang merupakan nama unik di semua project Google Cloud (maaf, nama di atas telah digunakan dan tidak akan berfungsi untuk Anda!) Di lab ini, ID Project nantinya disebut sebagai PROJECT_ID.

Selanjutnya, jika Anda belum melakukannya, Anda harus mengaktifkan penagihan di Developers Console untuk menggunakan resource Google Cloud dan mengaktifkan Cloud Trace API.

15d0ef27a8fbab27.png

Menjalankan melalui codelab ini tidak akan menghabiskan biaya lebih dari beberapa dolar, tetapi bisa lebih jika Anda memutuskan untuk menggunakan lebih banyak resource atau jika Anda membiarkannya berjalan (lihat bagian "pembersihan" di akhir dokumen ini). Harga Google Cloud Trace, Google Kubernetes Engine, dan Google Artifact Registry tercantum dalam dokumentasi resmi.

Pengguna baru Google Cloud Platform memenuhi syarat untuk mendapatkan uji coba gratis senilai $300, yang menjadikan codelab ini sepenuhnya gratis.

Penyiapan Google Cloud Shell

Meskipun Google Cloud dan Google Cloud Trace dapat dioperasikan dari jarak jauh menggunakan laptop Anda, dalam codelab ini, kita akan menggunakan Google Cloud Shell, lingkungan command line yang berjalan di Cloud.

Mesin virtual berbasis Debian ini memuat semua alat pengembangan yang akan Anda perlukan. Layanan ini menawarkan direktori beranda tetap sebesar 5 GB dan beroperasi di Google Cloud, sehingga sangat meningkatkan performa dan autentikasi jaringan. Ini berarti bahwa semua yang Anda perlukan untuk codelab ini adalah browser (ya, ini berfungsi di Chromebook).

Untuk mengaktifkan Cloud Shell dari Cloud Console, cukup klik Aktifkan Cloud Shell gcLMt5IuEcJJNnMId-Bcz3sxCd0rZn7IzT_r95C8UZeqML68Y1efBG_B0VRp7hc7qiZTLAF-TXD7SsOadxn8uadgHhaLeASnVS3ZHK39eOlKJOgj9SJua_oeGhMxRrbOg3qigddS2A (hanya perlu beberapa saat untuk melakukan penyediaan dan terhubung ke lingkungan).

JjEuRXGg0AYYIY6QZ8d-66gx_Mtc-_jDE9ijmbXLJSAXFvJt-qUpNtsBsYjNpv2W6BQSrDc1D-ARINNQ-1EkwUhz-iUK-FUCZhJ-NtjvIEx9pIkE-246DomWuCfiGHK78DgoeWkHRw

Screen Shot 2017-06-14 at 10.13.43 PM.png

Setelah terhubung ke Cloud Shell, Anda akan melihat bahwa Anda sudah diautentikasi dan project sudah ditetapkan ke PROJECT_ID.

gcloud auth list

Output perintah

Credentialed accounts:
 - <myaccount>@<mydomain>.com (active)
gcloud config list project

Output perintah

[core]
project = <PROJECT_ID>

Jika, untuk beberapa alasan, project belum disetel, cukup jalankan perintah berikut:

gcloud config set project <PROJECT_ID>

Mencari PROJECT_ID Anda? Periksa ID yang Anda gunakan di langkah-langkah penyiapan atau cari di dasbor Cloud Console:

158fNPfwSxsFqz9YbtJVZes8viTS3d1bV4CVhij3XPxuzVFOtTObnwsphlm6lYGmgdMFwBJtc-FaLrZU7XHAg_ZYoCrgombMRR3h-eolLPcvO351c5iBv506B3ZwghZoiRg6cz23Qw

Cloud Shell juga menetapkan beberapa variabel lingkungan secara default, yang mungkin berguna saat Anda menjalankan perintah di masa mendatang.

echo $GOOGLE_CLOUD_PROJECT

Output perintah

<PROJECT_ID>

Terakhir, tetapkan zona dan konfigurasi project default.

gcloud config set compute/zone us-central1-f

Anda dapat memilih berbagai zona yang berbeda. Untuk informasi selengkapnya, lihat Region & Zona.

Penyiapan bahasa Go

Dalam codelab ini, kita menggunakan Go untuk semua kode sumber. Jalankan perintah berikut di Cloud Shell dan konfirmasi apakah versi Go adalah 1.17+

go version

Output perintah

go version go1.18.3 linux/amd64

Menyiapkan Cluster Google Kubernetes

Dalam codelab ini, Anda akan menjalankan cluster microservice di Google Kubernetes Engine (GKE). Proses codelab ini adalah sebagai berikut:

  1. Mendownload project dasar pengukuran ke Cloud Shell
  2. Mem-build microservice ke dalam container
  3. Mengupload container ke Google Artifact Registry (GAR)
  4. Men-deploy container ke GKE
  5. Mengubah kode sumber layanan untuk instrumentasi rekaman aktivitas
  6. Lanjutkan ke langkah 2

Mengaktifkan Kubernetes Engine

Pertama, kita menyiapkan cluster Kubernetes tempat Shakesapp berjalan di GKE, jadi kita perlu mengaktifkan GKE. Buka menu "Kubernetes Engine" dan tekan tombol ENABLE.

548cfd95bc6d344d.png

Sekarang Anda siap membuat cluster Kubernetes.

Membuat cluster Kubernetes

Di Cloud Shell, jalankan perintah berikut untuk membuat cluster Kubernetes. Harap pastikan nilai zona berada dalam region yang akan Anda gunakan untuk pembuatan repositori Artifact Registry. Ubah nilai zona us-central1-f jika region repositori Anda tidak mencakup zona tersebut.

gcloud container clusters create otel-trace-codelab2 \
--zone us-central1-f \
--release-channel rapid \
--preemptible \
--enable-autoscaling \
--max-nodes 8 \
--no-enable-ip-alias \
--scopes cloud-platform

Output perintah

Note: Your Pod address range (`--cluster-ipv4-cidr`) can accommodate at most 1008 node(s).
Creating cluster otel-trace-codelab2 in us-central1-f... Cluster is being health-checked (master is healthy)...done.     
Created [https://container.googleapis.com/v1/projects/development-215403/zones/us-central1-f/clusters/otel-trace-codelab2].
To inspect the contents of your cluster, go to: https://console.cloud.google.com/kubernetes/workload_/gcloud/us-central1-f/otel-trace-codelab2?project=development-215403
kubeconfig entry generated for otel-trace-codelab2.
NAME: otel-trace-codelab2
LOCATION: us-central1-f
MASTER_VERSION: 1.23.6-gke.1501
MASTER_IP: 104.154.76.89
MACHINE_TYPE: e2-medium
NODE_VERSION: 1.23.6-gke.1501
NUM_NODES: 3
STATUS: RUNNING

Penyiapan Artifact Registry dan skaffold

Sekarang kita memiliki cluster Kubernetes yang siap di-deploy. Selanjutnya, kita akan menyiapkan container registry untuk mengirim dan men-deploy container. Untuk langkah-langkah ini, kita perlu menyiapkan Artifact Registry (GAR) dan skaffold untuk menggunakannya.

Penyiapan Artifact Registry

Buka menu "Artifact Registry" dan tekan tombol AKTIFKAN.

45e384b87f7cf0db.png

Setelah beberapa saat, Anda akan melihat browser repositori GAR. Klik tombol "BUAT REPOSITORI" dan masukkan nama repositori.

d6a70f4cb4ebcbe3.png

Dalam codelab ini, saya memberi nama repositori baru trace-codelab. Format artefak adalah "Docker" dan jenis lokasinya adalah "Region". Pilih region yang dekat dengan region yang Anda tetapkan untuk zona default Google Compute Engine. Misalnya, contoh ini memilih "us-central1-f" di atas, jadi di sini kita memilih "us-central1 (Iowa)". Kemudian, klik tombol "CREATE".

9c2d1ce65258ef70.png

Sekarang Anda akan melihat "trace-codelab" di browser repositori.

7a3c1f47346bea15.png

Kita akan kembali ke sini nanti untuk memeriksa jalur registry.

Penyiapan Skaffold

Skaffold adalah alat praktis saat Anda mem-build microservice yang berjalan di Kubernetes. Alat ini menangani alur kerja pembuatan, pengiriman, dan deployment container aplikasi dengan serangkaian kecil perintah. Skaffold secara default menggunakan Docker Registry sebagai registry container, sehingga Anda perlu mengonfigurasi skaffold untuk mengenali GAR saat mengirim container.

Buka kembali Cloud Shell dan konfirmasi apakah skaffold telah diinstal. (Cloud Shell menginstal skaffold ke dalam lingkungan secara default.) Jalankan perintah berikut dan lihat versi skaffold.

skaffold version

Output perintah

v1.38.0

Sekarang, Anda dapat mendaftarkan repositori default untuk digunakan skaffold. Untuk mendapatkan jalur registry, buka dasbor Artifact Registry dan klik nama repositori yang baru saja Anda siapkan di langkah sebelumnya.

7a3c1f47346bea15.png

Kemudian, Anda akan melihat jejak breadcrumb di bagian atas halaman. Klik ikon e157b1359c3edc06.png untuk menyalin jalur registry ke papan klip.

e0f2ae2144880b8b.png

Saat mengklik tombol salin, Anda akan melihat dialog di bagian bawah browser dengan pesan seperti:

"us-central1-docker.pkg.dev/psychic-order-307806/trace-codelab" telah disalin

Kembali ke cloud shell. Jalankan perintah skaffold config set default-repo dengan nilai yang baru saja Anda salin dari dasbor.

skaffold config set default-repo us-central1-docker.pkg.dev/psychic-order-307806/trace-codelab

Output perintah

set value default-repo to us-central1-docker.pkg.dev/psychic-order-307806/trace-codelab for context gke_stackdriver-sandbox-3438851889_us-central1-b_stackdriver-sandbox

Selain itu, Anda perlu mengonfigurasi registry ke konfigurasi Docker. Jalankan perintah berikut:

gcloud auth configure-docker us-central1-docker.pkg.dev --quiet

Output perintah

{
  "credHelpers": {
    "gcr.io": "gcloud",
    "us.gcr.io": "gcloud",
    "eu.gcr.io": "gcloud",
    "asia.gcr.io": "gcloud",
    "staging-k8s.gcr.io": "gcloud",
    "marketplace.gcr.io": "gcloud",
    "us-central1-docker.pkg.dev": "gcloud"
  }
}
Adding credentials for: us-central1-docker.pkg.dev

Sekarang Anda siap untuk melanjutkan ke langkah berikutnya guna menyiapkan penampung Kubernetes di GKE.

Ringkasan

Pada langkah ini, Anda menyiapkan lingkungan codelab:

  • Menyiapkan Cloud Shell
  • Membuat repositori Artifact Registry untuk registry penampung
  • Menyiapkan skaffold untuk menggunakan container registry
  • Membuat cluster Kubernetes tempat microservice codelab berjalan

Berikutnya

Pada langkah berikutnya, Anda akan mem-build, mendorong, dan men-deploy microservice ke cluster

3. Mem-build, mengirim, dan men-deploy microservice

Download materi codelab

Pada langkah sebelumnya, kita telah menyiapkan semua prasyarat untuk codelab ini. Sekarang Anda siap untuk menjalankan seluruh microservice di atasnya. Materi codelab dihosting di GitHub, jadi download ke lingkungan Cloud Shell dengan perintah git berikut.

cd ~
git clone https://github.com/ymotongpoo/opentelemetry-trace-codelab-go.git
cd opentelemetry-trace-codelab-go

Struktur direktori project adalah sebagai berikut:

.
├── README.md
├── step0
│   ├── manifests
│   ├── proto
│   ├── skaffold.yaml
│   └── src
├── step1
│   ├── manifests
│   ├── proto
│   ├── skaffold.yaml
│   └── src
├── step2
│   ├── manifests
│   ├── proto
│   ├── skaffold.yaml
│   └── src
├── step3
│   ├── manifests
│   ├── proto
│   ├── skaffold.yaml
│   └── src
├── step4
│   ├── manifests
│   ├── proto
│   ├── skaffold.yaml
│   └── src
├── step5
│   ├── manifests
│   ├── proto
│   ├── skaffold.yaml
│   └── src
└── step6
    ├── manifests
    ├── proto
    ├── skaffold.yaml
    └── src
  • manifests: File manifes Kubernetes
  • proto: definisi proto untuk komunikasi antara klien dan server
  • src: direktori untuk kode sumber setiap layanan
  • skaffold.yaml: File konfigurasi untuk skaffold

Dalam codelab ini, Anda akan memperbarui kode sumber yang terletak di folder step0. Anda juga dapat melihat kode sumber di folder step[1-6] untuk mengetahui jawabannya dalam langkah-langkah berikut. (Bagian 1 membahas langkah 0 hingga langkah 4, dan Bagian 2 membahas langkah 5 dan 6)

Menjalankan perintah skaffold

Terakhir, Anda siap mem-build, mengirim, dan men-deploy seluruh konten ke cluster Kubernetes yang baru saja dibuat. Tindakan ini terdengar seperti berisi beberapa langkah, tetapi sebenarnya skaffold melakukan semuanya untuk Anda. Mari kita coba dengan perintah berikut:

cd step0
skaffold dev

Segera setelah menjalankan perintah, Anda akan melihat output log docker build dan dapat mengonfirmasi bahwa log tersebut berhasil didorong ke registry.

Output perintah

...
---> Running in c39b3ea8692b
 ---> 90932a583ab6
Successfully built 90932a583ab6
Successfully tagged us-central1-docker.pkg.dev/psychic-order-307806/trace-codelab/serverservice:step1
The push refers to repository [us-central1-docker.pkg.dev/psychic-order-307806/trace-codelab/serverservice]
cc8f5a05df4a: Preparing
5bf719419ee2: Preparing
2901929ad341: Preparing
88d9943798ba: Preparing
b0fdf826a39a: Preparing
3c9c1e0b1647: Preparing
f3427ce9393d: Preparing
14a1ca976738: Preparing
f3427ce9393d: Waiting
14a1ca976738: Waiting
3c9c1e0b1647: Waiting
b0fdf826a39a: Layer already exists
88d9943798ba: Layer already exists
f3427ce9393d: Layer already exists
3c9c1e0b1647: Layer already exists
14a1ca976738: Layer already exists
2901929ad341: Pushed
5bf719419ee2: Pushed
cc8f5a05df4a: Pushed
step1: digest: sha256:8acdbe3a453001f120fb22c11c4f6d64c2451347732f4f271d746c2e4d193bbe size: 2001

Setelah semua penampung layanan di-push, deployment Kubernetes akan otomatis dimulai.

Output perintah

sha256:b71fce0a96cea08075dc20758ae561cf78c83ff656b04d211ffa00cedb77edf8 size: 1997
Tags used in deployment:
 - serverservice -> us-central1-docker.pkg.dev/psychic-order-307806/trace-codelab/serverservice:step4@sha256:8acdbe3a453001f120fb22c11c4f6d64c2451347732f4f271d746c2e4d193bbe
 - clientservice -> us-central1-docker.pkg.dev/psychic-order-307806/trace-codelab/clientservice:step4@sha256:b71fce0a96cea08075dc20758ae561cf78c83ff656b04d211ffa00cedb77edf8
 - loadgen -> us-central1-docker.pkg.dev/psychic-order-307806/trace-codelab/loadgen:step4@sha256:eea2e5bc8463ecf886f958a86906cab896e9e2e380a0eb143deaeaca40f7888a
Starting deploy...
 - deployment.apps/clientservice created
 - service/clientservice created
 - deployment.apps/loadgen created
 - deployment.apps/serverservice created
 - service/serverservice created

Setelah deployment, Anda akan melihat log aplikasi sebenarnya yang dikeluarkan ke stdout di setiap penampung seperti ini:

Output perintah

[client] 2022/07/14 06:33:15 {"match_count":3040}
[loadgen] 2022/07/14 06:33:15 query 'love': matched 3040
[client] 2022/07/14 06:33:15 {"match_count":3040}
[loadgen] 2022/07/14 06:33:15 query 'love': matched 3040
[client] 2022/07/14 06:33:16 {"match_count":3040}
[loadgen] 2022/07/14 06:33:16 query 'love': matched 3040
[client] 2022/07/14 06:33:19 {"match_count":463}
[loadgen] 2022/07/14 06:33:19 query 'tear': matched 463
[loadgen] 2022/07/14 06:33:20 query 'world': matched 728
[client] 2022/07/14 06:33:20 {"match_count":728}
[client] 2022/07/14 06:33:22 {"match_count":463}
[loadgen] 2022/07/14 06:33:22 query 'tear': matched 463

Perhatikan bahwa pada tahap ini, Anda ingin melihat pesan apa pun dari server. Oke, akhirnya Anda siap untuk mulai melengkapi aplikasi dengan OpenTelemetry untuk pelacakan terdistribusi layanan.

Sebelum mulai melakukan instrumentasi layanan, matikan cluster Anda dengan Ctrl-C.

Output perintah

...
[client] 2022/07/14 06:34:57 {"match_count":1}
[loadgen] 2022/07/14 06:34:57 query 'what's past is prologue': matched 1
^CCleaning up...
 - W0714 06:34:58.464305   28078 gcp.go:120] WARNING: the gcp auth plugin is deprecated in v1.22+, unavailable in v1.25+; use gcloud instead.
 - To learn more, consult https://cloud.google.com/blog/products/containers-kubernetes/kubectl-auth-changes-in-gke
 - deployment.apps "clientservice" deleted
 - service "clientservice" deleted
 - deployment.apps "loadgen" deleted
 - deployment.apps "serverservice" deleted
 - service "serverservice" deleted

Ringkasan

Pada langkah ini, Anda telah menyiapkan materi codelab di lingkungan dan mengonfirmasi bahwa skaffold berjalan seperti yang diharapkan.

Berikutnya

Pada langkah berikutnya, Anda akan memodifikasi kode sumber layanan loadgen untuk menginstrusikan informasi rekaman aktivitas.

4. Instrumentasi untuk HTTP

Konsep instrumentasi dan propagasi rekaman aktivitas

Sebelum mengedit kode sumber, mari kita jelaskan secara singkat cara kerja rekaman aktivitas terdistribusi dalam diagram sederhana.

6be42e353b9bfd1d.png

Dalam contoh ini, kita akan melengkapi kode untuk mengekspor informasi Trace dan Span ke Cloud Trace dan menyebarkan konteks trace di seluruh permintaan dari layanan loadgen ke layanan server.

Aplikasi harus mengirim metadata Trace seperti ID Trace dan ID Span agar Cloud Trace dapat menggabungkan semua span yang memiliki ID Trace yang sama ke dalam satu trace. Selain itu, aplikasi perlu menyebarkan konteks rekaman aktivitas (kombinasi ID Rekaman Aktivitas dan ID Span span induk) saat meminta layanan downstream, sehingga aplikasi dapat mengetahui konteks rekaman aktivitas yang ditanganinya.

OpenTelemetry membantu Anda:

  • untuk membuat ID Pelacakan dan ID Span unik
  • untuk mengekspor ID Pelacakan dan ID Span ke backend
  • untuk menyebarkan konteks rekaman aktivitas ke layanan lain
  • untuk menyematkan metadata tambahan yang membantu menganalisis rekaman aktivitas

Komponen dalam OpenTelemetry Trace

b01f7bb90188db0d.png

Proses untuk membuat instrumen trace aplikasi dengan OpenTelemetry adalah sebagai berikut:

  1. Membuat eksportir
  2. Buat TracerProvider yang mengikat eksportir dalam 1 dan tetapkan ke global.
  3. Menetapkan TextMapPropagaror untuk menetapkan metode penyebaran
  4. Mendapatkan Pelacak dari TracerProvider
  5. Membuat Span dari Pelacak

Untuk saat ini, Anda tidak perlu memahami properti mendetail di setiap komponen, tetapi hal terpenting yang perlu diingat adalah:

  • eksportir di sini dapat dicolokkan ke TracerProvider
  • TracerProvider menyimpan semua konfigurasi terkait pengambilan sampel dan ekspor rekaman aktivitas
  • semua trace dipaketkan dalam objek Pelacak

Dengan pemahaman ini, mari kita lanjutkan ke pekerjaan coding yang sebenarnya.

Span pertama instrumen

Layanan generator beban instrumen

Buka Cloud Shell Editor dengan menekan tombol 776a11bfb2122549.png di kanan atas Cloud Shell. Buka step0/src/loadgen/main.go dari penjelajah di panel kiri dan temukan fungsi utama.

step0/src/loadgen/main.go

func main() {
        ...
        for range t.C {
                log.Printf("simulating client requests, round %d", i)
                if err := run(numWorkers, numConcurrency); err != nil {
                        log.Printf("aborted round with error: %v", err)
                }
                log.Printf("simulated %d requests", numWorkers)
                if numRounds != 0 && i > numRounds {
                        break
                }
                i++
        }
}

Dalam fungsi utama, Anda melihat loop yang memanggil fungsi run di dalamnya. Dalam implementasi saat ini, bagian ini memiliki 2 baris log yang mencatat awal dan akhir panggilan fungsi. Sekarang, mari kita instrumentasikan informasi Span untuk melacak latensi panggilan fungsi.

Pertama, seperti yang disebutkan di bagian sebelumnya, mari kita siapkan seluruh konfigurasi untuk OpenTelemetry. Tambahkan paket OpenTelemetry sebagai berikut:

step0/src/loadgen/main.go

import (
        "context" // step1. add packages
        "encoding/json"
        "fmt"
        "io"
        "log"
        "math/rand"
        "net/http"
        "net/url"
        "time"
        // step1. add packages
        "go.opentelemetry.io/otel"
        "go.opentelemetry.io/otel/attribute"
        stdout "go.opentelemetry.io/otel/exporters/stdout/stdouttrace"
        "go.opentelemetry.io/otel/propagation"
        sdktrace "go.opentelemetry.io/otel/sdk/trace"
        semconv "go.opentelemetry.io/otel/semconv/v1.10.0"
        "go.opentelemetry.io/otel/trace"
        // step1. end add packages
)

Untuk keterbacaan, kita membuat fungsi penyiapan yang disebut initTracer dan memanggilnya dalam fungsi main.

step0/src/loadgen/main.go

// step1. add OpenTelemetry initialization function
func initTracer() (*sdktrace.TracerProvider, error) {
        // create a stdout exporter to show collected spans out to stdout.
        exporter, err := stdout.New(stdout.WithPrettyPrint())
        if err != nil {
                return nil, err
        }

        // for the demonstration, we use AlwaysSmaple sampler to take all spans.
        // do not use this option in production.
        tp := sdktrace.NewTracerProvider(
                sdktrace.WithSampler(sdktrace.AlwaysSample()),
                sdktrace.WithBatcher(exporter),
        )
        otel.SetTracerProvider(tp)
        otel.SetTextMapPropagator(propagation.TraceContext{})
        return tp, nil
}

Anda mungkin menyadari bahwa prosedur untuk menyiapkan OpenTelemetry adalah seperti yang dijelaskan di bagian sebelumnya. Dalam implementasi ini, kita menggunakan eksportir stdout yang mengekspor semua informasi rekaman aktivitas ke stdout dalam format terstruktur.

Kemudian, Anda memanggilnya dari fungsi utama. Panggil initTracer() dan pastikan untuk memanggil TracerProvider.Shutdown() saat Anda menutup aplikasi.

step0/src/loadgen/main.go

func main() {
        // step1. setup OpenTelemetry
        tp, err := initTracer()
        if err != nil {
                log.Fatalf("failed to initialize TracerProvider: %v", err)
        }
        defer func() {
                if err := tp.Shutdown(context.Background()); err != nil {
                        log.Fatalf("error shutting down TracerProvider: %v", err)
                }
        }()
        // step1. end setup

        log.Printf("starting worder with %d workers in %d concurrency", numWorkers, numConcurrency)
        log.Printf("number of rounds: %d (0 is inifinite)", numRounds)
        ...

Setelah menyelesaikan penyiapan, Anda perlu membuat Span dengan ID Trace dan ID Span yang unik. OpenTelemetry menyediakan library yang praktis untuk hal ini. Menambahkan paket baru tambahan ke klien HTTP instrumen.

step0/src/loadgen/main.go

import (
        "context"
        "encoding/json"
        "fmt"
        "io"
        "log"
        "math/rand"
        "net/http"
        "net/http/httptrace" // step1. add packages
        "net/url"
        "time"
        // step1. add packages
        "go.opentelemetry.io/contrib/instrumentation/net/http/httptrace/otelhttptrace"
        "go.opentelemetry.io/contrib/instrumentation/net/http/otelhttp"
        // step1. end add packages
        "go.opentelemetry.io/otel"
        "go.opentelemetry.io/otel/attribute"
        stdout "go.opentelemetry.io/otel/exporters/stdout/stdouttrace"
        "go.opentelemetry.io/otel/propagation"
        sdktrace "go.opentelemetry.io/otel/sdk/trace"
        semconv "go.opentelemetry.io/otel/semconv/v1.10.0"
        "go.opentelemetry.io/otel/trace"
)

Karena generator beban memanggil layanan klien di HTTP dengan net/http dalam fungsi runQuery, kita menggunakan paket kontribusi untuk net/http dan mengaktifkan instrumentasi dengan ekstensi paket httptrace dan otelhttp.

Pertama, tambahkan variabel global paket httpClient untuk memanggil permintaan HTTP melalui klien berinstrumen.

step0/src/loadgen/main.go

var httpClient = http.Client{
        Transport: otelhttp.NewTransport(http.DefaultTransport)
}

Selanjutnya, tambahkan instrumentasi dalam fungsi runQuery untuk membuat span kustom menggunakan OpenTelemetry dan span yang dibuat otomatis dari klien HTTP kustom. Yang akan Anda lakukan adalah:

  1. Mendapatkan Pelacak dari TracerProvider global dengan otel.Tracer()
  2. Membuat span root dengan metode Tracer.Start()
  3. Mengakhiri span root dalam pengaturan waktu arbitrer (dalam hal ini, akhir fungsi runQuery)

step0/src/loadgen/main.go

        reqURL.RawQuery = v.Encode()
        // step1. replace http.Get() with custom client call
        // resp, err := http.Get(reqURL.String())

        // step1. instrument trace
        ctx := context.Background()
        tr := otel.Tracer("loadgen")
        ctx, span := tr.Start(ctx, "query.request", trace.WithAttributes(
                semconv.TelemetrySDKLanguageGo,
                semconv.ServiceNameKey.String("loadgen.runQuery"),
                attribute.Key("query").String(s),
        ))
        defer span.End()
        ctx = httptrace.WithClientTrace(ctx, otelhttptrace.NewClientTrace(ctx))
        req, err := http.NewRequestWithContext(ctx, "GET", reqURL.String(), nil)
        if err != nil {
                return -1, fmt.Errorf("error creating HTTP request object: %v", err)
        }
        resp, err := httpClient.Do(req)
        // step1. end instrumentation
        if err != nil {
                return -1, fmt.Errorf("error sending request to %v: %v", reqURL.String(), err)
        }

Sekarang Anda telah selesai dengan instrumentasi di loadgen (aplikasi klien HTTP). Pastikan untuk mengupdate go.mod dan go.sum dengan perintah go mod.

go mod tidy

Layanan klien instrumen

Di bagian sebelumnya, kita telah melengkapi bagian yang diapit dalam persegi panjang merah pada gambar di bawah. Kami telah melengkapi informasi span dengan instrumen di layanan generator beban. Serupa dengan layanan generator beban, sekarang kita perlu melengkapi layanan klien dengan instrumen. Perbedaannya dengan layanan generator beban adalah layanan klien perlu mengekstrak informasi ID Pelacakan yang di-propagasi dari layanan generator beban di header HTTP dan menggunakan ID tersebut untuk membuat Span.

bcaccd06691269f8.png

Buka Cloud Shell Editor dan tambahkan paket yang diperlukan seperti yang kita lakukan untuk layanan pembuat beban.

step0/src/client/main.go

import (
        "context"
        "encoding/json"
        "fmt"
        "io"
        "log"
        "net/http"
        "net/url"
        "os"
        "time"

        "opentelemetry-trace-codelab-go/client/shakesapp"
        // step1. add new import
        "go.opentelemetry.io/contrib/instrumentation/net/http/otelhttp"
        "go.opentelemetry.io/otel"
        "go.opentelemetry.io/otel/attribute"
        stdout "go.opentelemetry.io/otel/exporters/stdout/stdouttrace"
        "go.opentelemetry.io/otel/propagation"
        sdktrace "go.opentelemetry.io/otel/sdk/trace"
        "go.opentelemetry.io/otel/trace"
        "google.golang.org/grpc"
        "google.golang.org/grpc/credentials/insecure"
        // step1. end new import
)

Sekali lagi, kita perlu menyiapkan OpenTelemtry. Cukup salin dan tempel fungsi initTracer dari loadgen dan panggil juga di fungsi main layanan klien.

step0/src/client/main.go

// step1. add OpenTelemetry initialization function
func initTracer() (*sdktrace.TracerProvider, error) {
        // create a stdout exporter to show collected spans out to stdout.
        exporter, err := stdout.New(stdout.WithPrettyPrint())
        if err != nil {
                return nil, err
        }

        // for the demonstration, we use AlwaysSmaple sampler to take all spans.
        // do not use this option in production.
        tp := sdktrace.NewTracerProvider(
                sdktrace.WithSampler(sdktrace.AlwaysSample()),
                sdktrace.WithBatcher(exporter),
        )
        otel.SetTracerProvider(tp)
        otel.SetTextMapPropagator(propagation.TraceContext{})
        return tp, nil
}

Sekarang saatnya membuat instrumentasi span. Karena layanan klien perlu menerima permintaan HTTP dari layanan loadgen, layanan tersebut perlu melengkapi pengendali. Server HTTP di layanan klien diimplementasikan dengan net/http, dan Anda dapat menggunakan paket otelhttp seperti yang kita lakukan di loadgen.

Pertama, kita mengganti pendaftaran pengendali dengan Pengendali otelhttp. Dalam fungsi main, temukan baris tempat pengendali HTTP terdaftar dengan http.HandleFunc().

step0/src/client/main.go

        // step1. change handler to intercept OpenTelemetry related headers
        // http.HandleFunc("/", svc.handler)
        otelHandler := otelhttp.NewHandler(http.HandlerFunc(svc.handler), "client.handler")
        http.Handle("/", otelHandler)
        // step1. end intercepter setting
        http.HandleFunc("/_genki", svc.health)

Kemudian, kita akan membuat instrumen span sebenarnya di dalam pengendali. Temukan func (*clientService) handler(), dan tambahkan instrumentasi span dengan trace.SpanFromContext().

step0/src/client/main.go

func (cs *clientService) handler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
        ...
        ctx := r.Context()
        ctx, cancel := context.WithCancel(ctx)
        defer cancel()
        // step1. instrument trace
        span := trace.SpanFromContext(ctx)
        defer span.End()
        // step1. end instrument
        ...

Dengan instrumentasi ini, Anda mendapatkan span dari awal metode handler hingga akhir. Agar rentang mudah dianalisis, tambahkan atribut tambahan yang menyimpan jumlah yang cocok ke kueri. Tepat sebelum baris log, tambahkan kode berikut.

step0/src/client/main.go

func (cs *clientService) handler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
        ...
        // step1. add span specific attribute
        span.SetAttributes(attribute.Key("matched").Int64(resp.MatchCount))
        // step1. end adding attribute
        log.Println(string(ret))
        ...

Dengan semua instrumentasi di atas, Anda telah menyelesaikan instrumentasi rekaman aktivitas antara loadgen dan klien. Mari kita lihat cara kerjanya. Jalankan lagi kode dengan skaffold.

skaffold dev

Setelah beberapa saat menjalankan layanan di cluster GKE, Anda akan melihat pesan log dalam jumlah besar seperti ini:

Output perintah

[loadgen] {
[loadgen]       "Name": "query.request",
[loadgen]       "SpanContext": {
[loadgen]               "TraceID": "cfa22247a542beeb55a3434392d46b89",
[loadgen]               "SpanID": "18b06404b10c418b",
[loadgen]               "TraceFlags": "01",
[loadgen]               "TraceState": "",
[loadgen]               "Remote": false
[loadgen]       },
[loadgen]       "Parent": {
[loadgen]               "TraceID": "00000000000000000000000000000000",
[loadgen]               "SpanID": "0000000000000000",
[loadgen]               "TraceFlags": "00",
[loadgen]               "TraceState": "",
[loadgen]               "Remote": false
[loadgen]       },
[loadgen]       "SpanKind": 1,
[loadgen]       "StartTime": "2022-07-14T13:13:36.686751087Z",
[loadgen]       "EndTime": "2022-07-14T13:14:31.849601964Z",
[loadgen]       "Attributes": [
[loadgen]               {
[loadgen]                       "Key": "telemetry.sdk.language",
[loadgen]                       "Value": {
[loadgen]                               "Type": "STRING",
[loadgen]                               "Value": "go"
[loadgen]                       }
[loadgen]               },
[loadgen]               {
[loadgen]                       "Key": "service.name",
[loadgen]                       "Value": {
[loadgen]                               "Type": "STRING",
[loadgen]                               "Value": "loadgen.runQuery"
[loadgen]                       }
[loadgen]               },
[loadgen]               {
[loadgen]                       "Key": "query",
[loadgen]                       "Value": {
[loadgen]                               "Type": "STRING",
[loadgen]                               "Value": "faith"
[loadgen]                       }
[loadgen]               }
[loadgen]       ],
[loadgen]       "Events": null,
[loadgen]       "Links": null,
[loadgen]       "Status": {
[loadgen]               "Code": "Unset",
[loadgen]               "Description": ""
[loadgen]       },
[loadgen]       "DroppedAttributes": 0,
[loadgen]       "DroppedEvents": 0,
[loadgen]       "DroppedLinks": 0,
[loadgen]       "ChildSpanCount": 5,
[loadgen]       "Resource": [
[loadgen]               {
[loadgen]                       "Key": "service.name",
[loadgen]                       "Value": {
[loadgen]                               "Type": "STRING",
[loadgen]                               "Value": "unknown_service:loadgen"
...

Eksporter stdout memunculkan pesan ini. Anda akan melihat bahwa induk dari semua span menurut loadgen memiliki TraceID: 00000000000000000000000000000000, karena ini adalah span root, yaitu span pertama dalam rekaman aktivitas. Anda juga menemukan bahwa atribut penyematan "query" memiliki string kueri yang diteruskan ke layanan klien.

Ringkasan

Pada langkah ini, Anda telah melengkapi layanan generator beban dan layanan klien dengan instrumen yang berkomunikasi dalam HTTP dan mengonfirmasi bahwa Anda berhasil menyebarkan Konteks Rekaman Aktivitas di seluruh layanan dan mengekspor informasi Span dari kedua layanan ke stdout.

Berikutnya

Pada langkah berikutnya, Anda akan membuat instrumentasi layanan klien dan layanan server untuk mengonfirmasi cara menyebarkan Konteks Trace melalui gRPC.

5. Instrumentasi untuk gRPC

Pada langkah sebelumnya, kita telah membuat instrumentasi paruh pertama permintaan di microservice ini. Pada langkah ini, kita mencoba membuat instrumen komunikasi gRPC antara layanan klien dan layanan server. (Persegi panjang hijau dan ungu pada gambar di bawah)

75310d8e0e3b1a30.png

Instrumentasi pra-pembuatan untuk klien gRPC

Ekosistem OpenTelemetry menawarkan banyak library praktis yang membantu developer untuk melengkapi aplikasi dengan instrumen. Pada langkah sebelumnya, kita menggunakan instrumentasi pra-build untuk paket net/http. Pada langkah ini, saat mencoba menyebarkan Konteks Rekaman Aktivitas melalui gRPC, kita menggunakan library untuk melakukannya.

Pertama, Anda mengimpor paket gRPC bawaan yang disebut otelgrpc.

step0/src/client/main.go

import (
        "context"
        "encoding/json"
        "fmt"
        "io"
        "log"
        "net/http"
        "net/url"
        "os"
        "time"

        "opentelemetry-trace-codelab-go/client/shakesapp"
        // step2. add prebuilt gRPC package (otelgrpc) 
        "go.opentelemetry.io/contrib/instrumentation/google.golang.org/grpc/otelgrpc"
        "go.opentelemetry.io/contrib/instrumentation/net/http/otelhttp"
        "go.opentelemetry.io/otel"
        "go.opentelemetry.io/otel/attribute"
        stdout "go.opentelemetry.io/otel/exporters/stdout/stdouttrace"
        "go.opentelemetry.io/otel/propagation"
        sdktrace "go.opentelemetry.io/otel/sdk/trace"
        "go.opentelemetry.io/otel/trace"
        "google.golang.org/grpc"
        "google.golang.org/grpc/credentials/insecure"
)

Kali ini, layanan klien adalah klien gRPC terhadap layanan server, sehingga Anda perlu melengkapi klien gRPC dengan instrumen. Temukan fungsi mustConnGRPC dan tambahkan interceptor gRPC yang menginstrumentasikan span baru setiap kali klien membuat permintaan ke server.

step0/src/client/main.go

// Helper function for gRPC connections: Dial and create client once, reuse.
func mustConnGRPC(ctx context.Context, conn **grpc.ClientConn, addr string) {
        var err error
        // step2. add gRPC interceptor
        interceptorOpt := otelgrpc.WithTracerProvider(otel.GetTracerProvider())
        *conn, err = grpc.DialContext(ctx, addr,
                grpc.WithTransportCredentials(insecure.NewCredentials()),
                grpc.WithUnaryInterceptor(otelgrpc.UnaryClientInterceptor(interceptorOpt)),
                grpc.WithStreamInterceptor(otelgrpc.StreamClientInterceptor(interceptorOpt)),
                grpc.WithTimeout(time.Second*3),
        )
        // step2: end adding interceptor
        if err != nil {
                panic(fmt.Sprintf("Error %s grpc: failed to connect %s", err, addr))
        }
}

Karena Anda telah menyiapkan OpenTelemetry di bagian sebelumnya, Anda tidak perlu melakukannya.

Instrumentasi bawaan untuk server gRPC

Seperti yang kita lakukan untuk klien gRPC, kita memanggil instrumentasi bawaan untuk server gRPC. Tambahkan paket baru ke bagian impor seperti:

step0/src/server/main.go

import (
        "context"
        "fmt"
        "io/ioutil"
        "log"
        "net"
        "os"
        "regexp"
        "strings"

        "opentelemetry-trace-codelab-go/server/shakesapp"

        "cloud.google.com/go/storage"
        // step2. add OpenTelemetry packages including otelgrpc
        "go.opentelemetry.io/contrib/instrumentation/google.golang.org/grpc/otelgrpc"
        "go.opentelemetry.io/otel"
        stdout "go.opentelemetry.io/otel/exporters/stdout/stdouttrace"
        "go.opentelemetry.io/otel/propagation"
        sdktrace "go.opentelemetry.io/otel/sdk/trace"
        "google.golang.org/api/iterator"
        "google.golang.org/api/option"
        "google.golang.org/grpc"
        healthpb "google.golang.org/grpc/health/grpc_health_v1"
)

Karena ini adalah pertama kalinya menginstrumentasikan server, Anda harus menyiapkan OpenTelemetry terlebih dahulu, mirip dengan yang kita lakukan untuk layanan loadgen dan klien.

step0/src/server/main.go

// step2. add OpenTelemetry initialization function
func initTracer() (*sdktrace.TracerProvider, error) {
        // create a stdout exporter to show collected spans out to stdout.
        exporter, err := stdout.New(stdout.WithPrettyPrint())
        if err != nil {
                return nil, err
        }
        // for the demonstration, we use AlwaysSmaple sampler to take all spans.
        // do not use this option in production.
        tp := sdktrace.NewTracerProvider(
                sdktrace.WithSampler(sdktrace.AlwaysSample()),
                sdktrace.WithBatcher(exporter),
        )
        otel.SetTracerProvider(tp)
        otel.SetTextMapPropagator(propagation.TraceContext{})
        return tp, nil
}

func main() {
        ...

        // step2. setup OpenTelemetry
        tp, err := initTracer()
        if err != nil {
                log.Fatalf("failed to initialize TracerProvider: %v", err)
        }
        defer func() {
                if err := tp.Shutdown(context.Background()); err != nil {
                        log.Fatalf("error shutting down TracerProvider: %v", err)
                }
        }()
        // step2. end setup
        ...

Selanjutnya, Anda perlu menambahkan interceptor server. Dalam fungsi main, temukan tempat grpc.NewServer() dipanggil dan tambahkan interceptor ke fungsi.

step0/src/server/main.go

func main() {
        ...
        svc := NewServerService()
        // step2: add interceptor
        interceptorOpt := otelgrpc.WithTracerProvider(otel.GetTracerProvider())
        srv := grpc.NewServer(
                grpc.UnaryInterceptor(otelgrpc.UnaryServerInterceptor(interceptorOpt)),
                grpc.StreamInterceptor(otelgrpc.StreamServerInterceptor(interceptorOpt)),
        )
        // step2: end adding interceptor
        shakesapp.RegisterShakespeareServiceServer(srv, svc)
        ...

Menjalankan microservice dan mengonfirmasi rekaman aktivitas

Kemudian, jalankan kode yang diubah dengan perintah skaffold.

skaffold dev

Sekarang lagi, Anda melihat sekumpulan informasi span di stdout.

Output perintah

...
[server] {
[server]        "Name": "shakesapp.ShakespeareService/GetMatchCount",
[server]        "SpanContext": {
[server]                "TraceID": "89b472f213a400cf975e0a0041649667",
[server]                "SpanID": "96030dbad0061b3f",
[server]                "TraceFlags": "01",
[server]                "TraceState": "",
[server]                "Remote": false
[server]        },
[server]        "Parent": {
[server]                "TraceID": "89b472f213a400cf975e0a0041649667",
[server]                "SpanID": "cd90cc3859b73890",
[server]                "TraceFlags": "01",
[server]                "TraceState": "",
[server]                "Remote": true
[server]        },
[server]        "SpanKind": 2,
[server]        "StartTime": "2022-07-14T14:05:55.74822525Z",
[server]        "EndTime": "2022-07-14T14:06:03.449258891Z",
[server]        "Attributes": [
...
[server]        ],
[server]        "Events": [
[server]                {
[server]                        "Name": "message",
[server]                        "Attributes": [
...
[server]                        ],
[server]                        "DroppedAttributeCount": 0,
[server]                        "Time": "2022-07-14T14:05:55.748235489Z"
[server]                },
[server]                {
[server]                        "Name": "message",
[server]                        "Attributes": [
...
[server]                        ],
[server]                        "DroppedAttributeCount": 0,
[server]                        "Time": "2022-07-14T14:06:03.449255889Z"
[server]                }
[server]        ],
[server]        "Links": null,
[server]        "Status": {
[server]                "Code": "Unset",
[server]                "Description": ""
[server]        },
[server]        "DroppedAttributes": 0,
[server]        "DroppedEvents": 0,
[server]        "DroppedLinks": 0,
[server]        "ChildSpanCount": 0,
[server]        "Resource": [
[server]                {
...
[server]        ],
[server]        "InstrumentationLibrary": {
[server]                "Name": "go.opentelemetry.io/contrib/instrumentation/google.golang.org/grpc/otelgrpc",
[server]                "Version": "semver:0.33.0",
[server]                "SchemaURL": ""
[server]        }
[server] }
...

Anda melihat bahwa Anda belum menyematkan nama span dan membuat span secara manual dengan trace.Start() atau span.SpanFromContext(). Anda masih mendapatkan span dalam jumlah besar karena interceptor gRPC menghasilkannya.

Ringkasan

Pada langkah ini, Anda telah melengkapi komunikasi berbasis gRPC dengan dukungan dari library ekosistem OpenTelemetry.

Berikutnya

Pada langkah berikutnya, Anda akan memvisualisasikan rekaman aktivitas dengan Cloud Trace dan mempelajari cara menganalisis span yang dikumpulkan.

6. Memvisualisasikan trace dengan Cloud Trace

Anda telah melengkapi rekaman aktivitas di seluruh sistem dengan OpenTelemetry. Sejauh ini, Anda telah mempelajari cara melengkapi layanan HTTP dan gRPC. Meskipun telah mempelajari cara membuat instrumentasi, Anda masih belum mempelajari cara menganalisisnya. Di bagian ini, Anda akan mengganti eksportir stdout dengan eksportir Cloud Trace, dan mempelajari cara menganalisis trace.

Menggunakan eksportir Cloud Trace

Salah satu karakteristik OpenTelemetry yang canggih adalah kemampuan plug-in-nya. Untuk memvisualisasikan semua span yang dikumpulkan oleh instrumentasi, Anda hanya perlu mengganti eksportir stdout dengan eksportir Cloud Trace.

Buka file main.go dari setiap layanan, dan temukan fungsi initTracer(). Hapus baris untuk membuat pengekspor stdout dan buat pengekspor Cloud Trace.

step0/src/loadgen/main.go

import (
        ...
        // step3. add OpenTelemetry for Cloud Trace package
        cloudtrace "github.com/GoogleCloudPlatform/opentelemetry-operations-go/exporter/trace"
)

// step1. add OpenTelemetry initialization function
func initTracer() (*sdktrace.TracerProvider, error) {
        // step3. replace stdout exporter with Cloud Trace exporter
        // cloudtrace.New() finds the credentials to Cloud Trace automatically following the
        // rules defined by golang.org/x/oauth2/google.findDefaultCredentailsWithParams.
        // https://pkg.go.dev/golang.org/x/oauth2/google#FindDefaultCredentialsWithParams
        exporter, err := cloudtrace.New()
        // step3. end replacing exporter
        if err != nil {
                return nil, err
        }

        // for the demonstration, we use AlwaysSmaple sampler to take all spans.
        // do not use this option in production.
        tp := sdktrace.NewTracerProvider(
                sdktrace.WithSampler(sdktrace.AlwaysSample()),
                sdktrace.WithBatcher(exporter),
        )
        otel.SetTracerProvider(tp)
        otel.SetTextMapPropagator(propagation.TraceContext{})
        return tp, nil
}

Anda juga perlu mengedit fungsi yang sama di layanan klien dan server.

Menjalankan microservice dan mengonfirmasi rekaman aktivitas

Setelah pengeditan, cukup jalankan cluster seperti biasa dengan perintah skaffold.

skaffold dev

Sekarang Anda tidak melihat banyak informasi span dalam format log terstruktur di stdout, karena Anda mengganti eksportir dengan Cloud Trace.

Output perintah

[loadgen] 2022/07/14 15:01:07 simulated 20 requests
[loadgen] 2022/07/14 15:01:07 simulating client requests, round 37
[loadgen] 2022/07/14 15:01:14 query 'sweet': matched 958
[client] 2022/07/14 15:01:14 {"match_count":958}
[client] 2022/07/14 15:01:14 {"match_count":3040}
[loadgen] 2022/07/14 15:01:14 query 'love': matched 3040
[client] 2022/07/14 15:01:15 {"match_count":349}
[loadgen] 2022/07/14 15:01:15 query 'hello': matched 349
[client] 2022/07/14 15:01:15 {"match_count":484}
[loadgen] 2022/07/14 15:01:15 query 'faith': matched 484
[loadgen] 2022/07/14 15:01:15 query 'insolence': matched 14
[client] 2022/07/14 15:01:15 {"match_count":14}
[client] 2022/07/14 15:01:21 {"match_count":484}
[loadgen] 2022/07/14 15:01:21 query 'faith': matched 484
[client] 2022/07/14 15:01:21 {"match_count":728}
[loadgen] 2022/07/14 15:01:21 query 'world': matched 728
[client] 2022/07/14 15:01:22 {"match_count":484}
[loadgen] 2022/07/14 15:01:22 query 'faith': matched 484
[loadgen] 2022/07/14 15:01:22 query 'hello': matched 349
[client] 2022/07/14 15:01:22 {"match_count":349}
[client] 2022/07/14 15:01:23 {"match_count":1036}
[loadgen] 2022/07/14 15:01:23 query 'friend': matched 1036
[loadgen] 2022/07/14 15:01:28 query 'tear': matched 463
...

Sekarang, mari kita konfirmasi apakah semua span dikirim dengan benar ke Cloud Trace. Akses konsol Cloud, lalu buka "Daftar trace". Mudah diakses dari kotak penelusuran. Atau, Anda dapat mengklik menu di panel kiri. 8b3f8411bd737e06.png

Kemudian, Anda akan melihat banyak titik biru yang didistribusikan di seluruh grafik latensi. Setiap titik mewakili satu rekaman aktivitas.

3ecf131423fc4c40.png

Klik salah satunya dan Anda dapat melihat detail di dalam rekaman aktivitas. 4fd10960c6648a03.png

Bahkan dari tampilan cepat yang sederhana ini, Anda sudah mengetahui banyak insight. Misalnya, dari grafik waterfall, Anda dapat melihat bahwa penyebab latensi sebagian besar karena span bernama shakesapp.ShakespeareService/GetMatchCount. (Lihat 1 pada gambar di atas) Anda dapat mengonfirmasinya dari tabel ringkasan. (Kolom paling kanan menunjukkan durasi setiap span.) Selain itu, trace ini adalah untuk kueri "friend". (Lihat 2 pada gambar di atas)

Dengan analisis singkat ini, Anda mungkin menyadari bahwa Anda perlu mengetahui span yang lebih terperinci di dalam metode GetMatchCount. Dibandingkan dengan informasi stdout, visualisasi sangat efektif. Untuk mempelajari detail Cloud Trace lebih lanjut, buka dokumentasi resmi kami.

Ringkasan

Pada langkah ini, Anda mengganti pengekspor stdout dengan pengekspor Cloud Trace dan memvisualisasikan trace di Cloud Trace. Anda juga telah mempelajari cara mulai menganalisis rekaman aktivitas.

Berikutnya

Pada langkah berikutnya, Anda akan mengubah kode sumber layanan server untuk menambahkan sub-span di GetMatchCount.

7. Menambahkan sub-span untuk analisis yang lebih baik

Pada langkah sebelumnya, Anda menemukan bahwa penyebab waktu perjalanan bolak-balik yang diamati dari loadgen sebagian besar adalah proses di dalam metode GetMatchCount, pengendali gRPC, di layanan server. Namun, karena kita belum membuat instrumentasi apa pun selain pengendali, kita tidak dapat menemukan insight lebih lanjut dari grafik waterfall. Ini adalah kasus umum saat kita mulai melakukan instrumentasi microservice.

3b63a1e471dddb8c.png

Di bagian ini, kita akan melengkapi sub-span tempat server memanggil Google Cloud Storage, karena beberapa I/O jaringan eksternal biasanya memerlukan waktu lama dalam prosesnya dan penting untuk mengidentifikasi apakah panggilan tersebut adalah penyebabnya.

Menginstrumentasikan sub-span di server

Buka main.go di server dan temukan fungsi readFiles. Fungsi ini memanggil permintaan ke Google Cloud Storage untuk mengambil semua file teks karya Shakespeare. Dalam fungsi ini, Anda dapat membuat sub-span, seperti yang Anda lakukan untuk instrumentasi server HTTP di layanan klien.

step0/src/server/main.go

func readFiles(ctx context.Context, bucketName, prefix string) ([]string, error) {
        type resp struct {
                s   string
                err error
        }

        // step4: add an extra span
        span := trace.SpanFromContext(ctx)
        span.SetName("server.readFiles")
        span.SetAttributes(attribute.Key("bucketname").String(bucketName))
        defer span.End()
        // step4: end add span
        ...

Dan itu saja untuk menambahkan span baru. Mari kita lihat cara kerjanya dengan menjalankan aplikasi.

Menjalankan microservice dan mengonfirmasi rekaman aktivitas

Setelah pengeditan, cukup jalankan cluster seperti biasa dengan perintah skaffold.

skaffold dev

Lalu, pilih satu rekaman aktivitas bernama query.request dari daftar rekaman aktivitas. Anda akan melihat grafik waterfall rekaman aktivitas yang serupa, kecuali untuk span baru di bagian shakesapp.ShakespeareService/GetMatchCount. (Rentang yang diapit oleh persegi panjang merah di bawah)

3d4a891aa30d7a32.png

Yang dapat Anda ketahui dari grafik ini sekarang adalah bahwa panggilan eksternal ke Google Cloud Storage menempati latensi dalam jumlah besar, tetapi masih ada hal lain yang menyebabkan sebagian besar latensi.

Anda telah memperoleh banyak insight hanya dari beberapa tampilan dari grafik waterfall rekaman aktivitas. Bagaimana cara mendapatkan detail performa lebih lanjut di aplikasi Anda? Di sinilah profiler berperan, tetapi untuk saat ini, mari kita akhiri codelab ini dan delegasikan semua tutorial profiler ke bagian 2.

Ringkasan

Pada langkah ini, Anda akan membuat instrumen span lain di layanan server dan mendapatkan insight lebih lanjut tentang latensi sistem.

8. Selamat

Anda telah berhasil membuat trace terdistribusi dengan OpenTelemetry dan mengonfirmasi latensi permintaan di seluruh microservice di Google Cloud Trace.

Untuk latihan yang lebih panjang, Anda dapat mencoba topik berikut sendiri.

  • Implementasi saat ini mengirimkan semua span yang dihasilkan oleh health check. (grpc.health.v1.Health/Check) Bagaimana cara memfilter span tersebut dari Cloud Trace? Petunjuknya ada di sini.
  • Korelasikan log peristiwa dengan span dan lihat cara kerjanya di Google Cloud Trace dan Google Cloud Logging. Petunjuknya ada di sini.
  • Ganti beberapa layanan dengan layanan dalam bahasa lain dan coba instrumentasikan dengan OpenTelemetry untuk bahasa tersebut.

Selain itu, jika Anda ingin mempelajari profiler setelah ini, lanjutkan ke bagian 2. Jika demikian, Anda dapat melewati bagian pembersihan di bawah.

Pembersihan

Setelah codelab ini, hentikan cluster Kubernetes dan pastikan untuk menghapus project agar Anda tidak mendapatkan tagihan yang tidak terduga di Google Kubernetes Engine, Google Cloud Trace, Google Artifact Registry.

Pertama, hapus cluster. Jika menjalankan cluster dengan skaffold dev, Anda hanya perlu menekan Ctrl-C. Jika Anda menjalankan cluster dengan skaffold run, jalankan perintah berikut:

skaffold delete

Output perintah

Cleaning up...
 - deployment.apps "clientservice" deleted
 - service "clientservice" deleted
 - deployment.apps "loadgen" deleted
 - deployment.apps "serverservice" deleted
 - service "serverservice" deleted

Setelah menghapus cluster, dari panel menu, pilih "IAM & Admin" > "Settings", lalu klik tombol "SHUT DOWN".

45aa37b7d5e1ddd1.png

Kemudian, masukkan Project ID (bukan Project Name) di formulir dalam dialog dan konfirmasi penonaktifan.