ミント: データトレーシングの新しいやり方
Mintはトレースデータを効率的にキャッチして管理し、より良いインサイトを提供するよ。
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今日のデジタル世界では、ソフトウェアシステムがすごく大きくて複雑になってるよね。これらのシステムが動くと、何をしているかのデータがめっちゃ生成されるんだ。このデータは「分散トレース」と呼ばれていて、システムで何が起こっているかを理解するのにすごく役に立つけど、扱うのが大変なこともある。まるでレンガが詰まった巨大なスーツケースを運ぶみたいにね。ここでの課題は、余分なデータの重さに埋もれないようにしながら、トレースの重要な部分を保つことなんだ。
ほとんどのシステムでは、これに対処する一般的な方法は、いくつかのトレースだけを取って、後は無視することなんだ。この方法は「サンプリング」と呼ばれていて、巨大なピザから一切れだけ取ることを想像してみて。もちろん、一切れは手に入るけど、その一切れが最高のトッピングを逃しちゃったらどうする?それが、標準的なサンプリング方法を使うときの状況なんだ。データは得られるけど、役に立つ情報がたくさん欠けてるってわけ。
現在のサンプリングメソッドの問題
標準的なサンプリング方法は、保持するためにいくつかのトレースを選んで、残りはデジタルゴミ箱に捨てるというやり方なんだけど、これには二つの大きな問題があるんだ。
1. 貴重な情報の捨て去り
いくつかのトレースだけを取ると、捨ててしまったものに必要な詳細が含まれていることがあるんだ。例えば、チームが数日前の問題を分析したいと思っても、その日のトレースが保存されていなかったら、運が悪いってことになるよね。研究によると、約27%の確率でシステムは捨てられてしまった重要なトレースを見逃すことがわかったんだ。それは、出かけるのに必要な車のキーを失くすようなもんだよ!
2. 負担を軽くできない
もう一つの問題は、一部の方法が保存するトレースの数を減らすかもしれないけど、実際にはトレース自体を小さくしないことなんだ。一つのトレースにはたくさんの詳細情報が詰まっていて、ボリュームが大きくなるんだ。普通の方法ではトレースのサイズを減らせなくて、余分なデータが溜まりすぎてしまう。
新しいアプローチ: 共通性と変動性
これらの問題を解決するために、新しいアイデアが生まれたよ。ほとんどのトレースを捨てるんじゃなくて、持っているトレースの中にある共通点や違いを探るんだ。これを、ピザの一切れだけじゃなくて、全体を見てどのスライスが似ていて、どれがユニークなトッピングを持っているかを検討することと考えてみて。これによって、オーバーワークになることなく、全部の良い部分を保つことができるんだ。
仕組みはこうだ
ここがポイントなんだけど、「1か0」の戦略(トレースを保持するか捨てるか)を使う代わりに、トレースを二つの部分に分けることができるんだ:
共通パターン: これは多くのトレースに現れる部分で、ピザの共通の具材、チーズ、ソース、生地みたいなものだね。
変動パラメータ: これはトレースごとに変わる extrasで、スライスごとに違うトッピングみたいなもの。
この二つに焦点を当てることで、一般的な有用情報を保ちながら、必要な時には異なる具体的詳細も記録できるんだ。これで、良い部分を捨てることを避けられるよ!
Mintの紹介: トレースフレームワーク
この新しいアイデアを実行に移すために、Mintというシステムが開発されたんだ。Mintは賢いツールで、トレースを全部キャッチしながらデータサイズをコントロールできるんだ。まるで、どんなサイズのピザでも扱える魔法のピザボックスみたいだね!
Mintの動き
Mintはまずトレースを分析して共通パターンと変動部分を見つけるんだ。そしたら、これらのパターンとパラメータを効率的に保存するよ。こんな風に進めるんだ:
トレースデータ生成: トラフィックが来ると、Mintはトレースデータを作成するけど、すぐには記録しないで、後で分析するために保持するんだ。
スパンの分析: トレースの各部分はスパンと呼ばれるもので、Mintはそれぞれのスパンが全体の中でどう位置付けられているかを見つけるんだ。パターンを特定してライブラリに保存するよ。
サブトレースの構築: トレースをつなげてサブトレースを形成することができ、Mintは異なる部分がどうつながっているかを理解できるようになるんだ。
基本情報のアップロード: Mintは定期的に基本情報を中央システムに送信して、何も失われないようにするよ。
スマートサンプリング: Mintはトレースを保持するか捨てるかを単純に決めるのではなく、異常やユニークな挙動に基づいてどのトレースを保存するかを優先するスマートルールを使うんだ。
情報の統合: ユーザーがデータを問い合わせるとき、Mintはトレースから捨てるとマークされた部分も含めて、全てのピースを引っ張り出してくることができるんだ。だから、全体像をまだ持っている。
Mintを使うメリット
この新しいトレース処理の仕方によって、Mintはいくつかの重要なメリットを提供するんだ:
1. すべてのリクエストを保持
Mintは来るすべてのリクエストをキャッチするように設計されているから、貴重な情報を逃す心配をせずに済むんだ。ユーザーは必要なデータを全部持っているって安心できるよ。
2. ストレージの必要性を減らす
データの賢い扱いによって、Mintはトレースデータの全体的なサイズを縮小できるんだ。ストレージのオーバーヘッドは約2.7%に減って、情報を失うことなく管理がずっと楽になるよ。
3. プロダクションに軽量
Mintはリアルタイム環境でもスムーズに動くように設計されているから、余計な負担を感じずに詳細なトレースの恩恵を受けられるんだ。
実際のアプリケーション
Mintは実際の設定でテストされていて、特に大規模なクラウドサービスで活躍してるよ。実際の動きを見てみよう:
1. トレースの観察
大規模なeコマースプラットフォームで、Mintはトラフィックを監視してデータをキャッチするのに使われてる。ユーザーがオンラインでショッピングしている時、Mintはデータの流れがどんなに大きくなっても、すべての情報を追跡するんだ。これにより、チームはリアルタイムで起こっていることをしっかり把握できるよ。
2. システム挙動の分析
すべてのトレースが記録されているから、アナリストは問題が発生したときに効果的にそれを特定できるんだ。例えば、顧客がチェックアウトが遅いとクレームを言った場合、チームはトレースを遡って何が起こったかわかるようになるんだ。ゲームの再生を見て、ミスがどこで発生したのかを確認する感じだね。
3. エッジケースから学ぶ
一般的な状況を監視するだけじゃなく、Mintは珍しいエッジケースから学ぶのにも役立つんだ。そんなあまり起こらないけど重要な出来事を記録することで、チームは将来の異常にしっかり備えられるようになるよ。
結論
古いトレースデータの扱い方は時代遅れになりつつあるんだ、まるでダイヤルアップ接続でインターネットに接続しようとするみたいにね。共通のパターンと変動の詳細に焦点を当てることで、Mintは貴重な情報を保持しながらパフォーマンスを損なわないシステムを作り上げたんだ。
データがどこにでもある世界で、Mintは新しいアプローチを提供して、何も重要なものが捨てられないようにしてる。これで、誰もがトッピングを逃すことなくピザを楽しめるよ!
スマートサンプリングと効率的なストレージの使用によって、Mintはトレースプロセスを簡略化しながらも軽やかで効率的に保つ素晴らしいツールだって証明してるんだ。現代のソフトウェアシステムの複雑な水域を進む人たちにとって、これはゲームチェンジャーだよ!
タイトル: Mint: Cost-Efficient Tracing with All Requests Collection via Commonality and Variability Analysis
概要: Distributed traces contain valuable information but are often massive in volume, posing a core challenge in tracing framework design: balancing the tradeoff between preserving essential trace information and reducing trace volume. To address this tradeoff, previous approaches typically used a '1 or 0' sampling strategy: retaining sampled traces while completely discarding unsampled ones. However, based on an empirical study on real-world production traces, we discover that the '1 or 0' strategy actually fails to effectively balance this tradeoff. To achieve a more balanced outcome, we shift the strategy from the '1 or 0' paradigm to the 'commonality + variability' paradigm. The core of 'commonality + variability' paradigm is to first parse traces into common patterns and variable parameters, then aggregate the patterns and filter the parameters. We propose a cost-efficient tracing framework, Mint, which implements the 'commonality + variability' paradigm on the agent side to enable all requests capturing. Our experiments show that Mint can capture all traces and retain more trace information while optimizing trace storage (reduced to an average of 2.7%) and network overhead (reduced to an average of 4.2%). Moreover, experiments also demonstrate that Mint is lightweight enough for production use.
著者: Haiyu Huang, Cheng Chen, Kunyi Chen, Pengfei Chen, Guangba Yu, Zilong He, Yilun Wang, Huxing Zhang, Qi Zhou
最終更新: 2024-11-07 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://arxiv.org/abs/2411.04605
ソースPDF: https://arxiv.org/pdf/2411.04605
ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。
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