컨텍스트 전파
컨텍스트 전파를 통해 시그널(트레이스, 메트릭, 로그)은 생성된 위치와 관계없이 서로 연관 지을 수 있다. 컨텍스트 전파는 트레이싱에만 국한되지는 않지만, 트레이스가 프로세스와 네트워크 경계를 넘어 임의로 분산된 서비스 전반에 걸쳐 시스템의 인과 관계 정보를 구성할 수 있도록 한다.
컨텍스트 전파를 이해하려면 컨텍스트와 전파라는 두 가지 개념을 이해해야 한다.
컨텍스트
컨텍스트는 데이터를 주고받는 서비스 또는 실행 단위가 한 시그널을 다른 시그널과 연관 짓는 데 필요한 정보를 담고 있는 객체이다.
서비스 A가 서비스 B를 호출하면, 서비스 A는 컨텍스트에 트레이스 ID와 스팬 ID를 포함한다. 서비스 B는 이 값을 사용하여 동일한 트레이스에 속하는 새 스팬을 생성하고, 서비스 A의 스팬을 부모로 설정한다. 이를 통해 서비스 경계를 넘어 요청의 전체 흐름을 추적할 수 있다.
전파
전파는 서비스와 프로세스 사이에서 컨텍스트를 전달하는 메커니즘이다. 컨텍스트 객체를 직렬화하거나 역직렬화하고, 한 서비스에서 다른 서비스로 전파할 관련 정보를 제공한다.
전파는 일반적으로 계측 라이브러리에서 처리하므로 사용자가 이를 직접 신경 쓸 필요는 없다. 컨텍스트를 수동으로 전파해야 하는 경우에는 전파자(Propagators) API를 사용할 수 있다.
오픈텔레메트리(OpenTelemetry)는 여러 공식 전파자를 유지 관리한다. 기본 전파자는 W3C TraceContext 명세에 정의된 헤더를 사용한다.
예제
POST /cart/add, GET /checkout/ 등 다양한 HTTP 엔드포인트를 제공하는
Frontend 서비스는 사용자가 장바구니에 추가하려는 상품이나 결제 대상 상품의
상세 정보를 받기 위해 HTTP 엔드포인트 GET /product를 통해 다운스트림 서비스인
Product Catalog를 호출한다. Frontend에서 들어오는 요청의 맥락 속에서
Product Catalog 서비스의 동작을 파악하기 위해, W3C TraceContext 명세에 정의된
traceparent 헤더를 사용하여 컨텍스트(여기서는 Trace ID와 “Parent ID"로
사용되는 스팬 ID)를 전파한다. 즉, ID는 다음과 같이 헤더의 필드에 포함된다.
<version>-<trace-id>-<parent-id>-<trace-flags>
예를 들면 다음과 같다.
00-a0892f3577b34da6a3ce929d0e0e4736-f03067aa0ba902b7-01
트레이스
앞서 설명한 것처럼, 컨텍스트 전파를 통해 트레이스는 서비스 간의 인과 관계 정보를
구성할 수 있다. 이 예제에서는 traceparent 헤더에서 원격 컨텍스트를 추출하고
로컬 컨텍스트에 주입하여 트레이스 ID와 부모 ID를 설정함으로써, Product Catalog
서비스의 GET /product HTTP 엔드포인트에 대한 두 호출을 Frontend 서비스의
업스트림 호출과 연관 지을 수 있다. 이를 통해
Jaeger와 같은 백엔드에서 두
요청을 하나의 트레이스에 속한 스팬으로 볼 수 있다.
로그
오픈텔레메트리 SDK는 로그를 트레이스와 자동으로 연관 지을 수 있다. 즉, 로그 레코드에 컨텍스트(트레이스 ID, 스팬 ID)를 주입할 수 있다. 이를 통해 로그를 해당 트레이스 및 스팬의 맥락에서 확인할 수 있을 뿐만 아니라, 서비스 또는 실행 단위의 경계를 넘어 서로 연관된 로그를 함께 볼 수 있다.
메트릭
메트릭의 경우, 컨텍스트 전파를 통해 해당 컨텍스트 내의 측정값을 집계할 수 있다.
예를 들어, 모든 GET /product 요청의 응답 시간만 확인하는 대신,
POST /cart/add > GET /product와 GET /checkout > GET /product 조합에 대한
메트릭도 얻을 수 있다.
| 이름 | 초당 호출 수 | 평균 응답 시간 |
|---|---|---|
* > GET /product | 370 | 300ms |
POST /cart/add > GET /product | 330 | 130ms |
GET /checkout > GET /product | 40 | 1703ms |
사용자 정의 컨텍스트 전파
대부분의 사용 사례에서는 컨텍스트 전파를 처리하는 계측 라이브러리 또는 라이브러리에 내장된 계측 기능을 찾을 수 있다. 이러한 지원이 없어 직접 구현해야 하는 경우도 있다. 이를 위해서는 앞서 언급한 전파자 API를 활용해야 한다.
- 보내는 쪽에서는 컨텍스트를 캐리어(예: HTTP 요청 헤더)에 주입한다. 그 외의 경우에는 요청의 메타데이터를 저장할 수 있는 위치를 찾아야 한다.
- 받는 쪽에서는 캐리어에서 컨텍스트를 추출한다. 마찬가지로 HTTP의 경우에는 헤더에서 가져온다. 그 외의 경우에는 보내는 쪽에서 컨텍스트를 저장하기로 선택한 위치를 사용한다.
메타데이터 전용 필드가 없는 프로토콜에서도 컨텍스트를 전파할 수 있지만, 받는 쪽에서 데이터를 처리하기 전에 반드시 컨텍스트를 추출하고 제거해야 하며, 그렇지 않으면 정의되지 않은 동작이 발생할 수 있다는 점에 유의한다.
다음 언어에서는 사용자 정의 컨텍스트 전파에 대한 단계별 튜토리얼을 제공한다.
보안 모범 사례
전파는 서비스 경계를 넘어 데이터를 주고받는 과정이므로 보안에 영향을 미칠 수 있다.
외부 서비스
서비스가 외부 서비스(직접 소유하지 않거나 신뢰하지 않는 서비스)와 상호 작용할 때는 다음 사항을 고려한다.
- 수신 컨텍스트: 외부에서 컨텍스트를 받아들일 때는 주의해야 한다. 악의적인 행위자는 위조된 트레이스 헤더를 보내 트레이싱 데이터를 조작하거나 컨텍스트 파싱의 취약점을 악용할 수 있다. 신뢰할 수 없는 출처에서 들어오는 컨텍스트를 무시하거나 안전하게 정제하는 방안을 고려한다.
- 송신 컨텍스트: 외부 서비스에 전파하는 정보에 주의해야 한다. 내부 트레이스 ID, 스팬 ID 또는 배기지 항목은 내부 아키텍처나 비즈니스 로직에 관한 민감한 정보를 노출할 수 있다. 외부 또는 공개 엔드포인트에 컨텍스트를 보내지 않도록 전파자를 설정하는 방안을 고려한다.
배기지
배기지를 사용하면 임의의 키-값 쌍을 전파할 수 있다. 이 데이터는 서비스 경계를 넘어 전파되며 로그에 기록되거나 신뢰할 수 없는 다운스트림 서비스로 전송될 수 있으므로, 배기지에 민감한 정보(사용자 인증 정보, API 키 또는 개인 식별 정보 등)를 넣지 않는다.
언어별 SDK 지원
오픈텔레메트리 API 및 SDK의 각 언어별 구현에서 제공하는 컨텍스트 전파 지원에 대한 자세한 내용은 해당 문서에서 확인할 수 있다.
.NET, Rust, Swift에는 컨텍스트 전파에 대한 언어별 문서가 아직 없습니다. 해당 언어를 다룰 수 있고 도움을 주고자 한다면, 기여 방법을 참고해주세요!
명세
컨텍스트 전파에 대해 더 알아보려면 컨텍스트 명세를 참고한다.
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