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Theory, Analysis
Jaeger Architecture

Jaeger Architecture

Jaeger Architecture를 분석한다.

1. Jaeger Architecture

Jaeger는 MSA(Micro Service Architecture) Service(App)의 Profiling 및 Monitoring을 제공하는 Distributed Tracing System이다. OpenTracing 표준을 따른다. Jaeger는 Kafka를 이용하지 않고 구축하는 방식과 Kafka를 이용하는 방식으로 구축할 수 있다.

1.1 Without Kafka

[Figure 1] Jeager Architecture without Kafka

[Figure 1] Jeager Architecture without Kafka

[Figure 1]은 Kafka를 이용하지 않고 Jaeger를 구축 하였을때의 Architecture를 나타내고 있다. App (Service)은 외부의 요청에 의해서 Business Logic을 수행전 또는 수행후에 jaeger-client Library Instumentation을 실행한다. Business Logic을 수행 전 실행하는 Instumentation에서는 Span을 생성하고, Business Logic을 수행 후 실행하는 Instumentation에서는 생성한 Span에 Business Logic 수행에 따른 Trace 관련 정보를 저장하고 jaeger-agent로 전송하는 역활을 수행한다. 여기서 Span은 OpenTracing에서 정의하는 Execution 단위를 의미하며 Trace 정보의 일부를 의미한다.

jaeger-agent는 App이 동작하고 있는 동일 Host 또는 동일 Container에서 동작하며 jaeger-client로부터 받은 Trace 정보를 jaeger-collector로 Push하여 전달한다. jaeger-collector는 Trace 정보를 Storage에 저장하고, jaeger-agent를 통해서 jaeger-client를 제어하는 역활도 수행한다. jaeger-client를 제어가 필요한 이유는 Trace 정보를 얼마나 수집할지를 결정하는 Sampling 정책을 설정하기 위해서이다.

App이 처리하는 모든 Business Logic에 대해서 Span 및 Trace 정보를 생성하면 Host 또는 Container에게도 많은 부하가 발생한다. 이러한 문제를 최소화 하기 위해서 jaeger-client는 App이 처리하는 모든 Business Logic이 아닌 일부만을 Sampling하여 jaeger-agent에게 전송한다. jaeger-collector는 여러개가 동작할 수 있다. 다수의 jaeger-collector가 동작하는 경우 jaeger-client는 Parameter를 통해서 얻은 다수의 jaeger-collector의 IP/Port 정보를 바탕으로 Round Robin 방식으로 Trace 정보를 분산하여 전송한다. 또는 DNS와 같은 Infra Service를 이용하여 jaeger-collector가 Trace 정보를 다수의 jaeger-collector로 분산하도록 만들수도 있다.

Storage는 jaeger-collector가 수집한 Metric 정보를 저장한다. 현재 Jeager가 지원하는 Storage의 Backend는 Cassandra, Elasticsearch, BadgerDB, Memory를 지원하며, Jaeger는 Cassandra 이용을 권장하고 있다. Storage에 저장된 Trace 정보는 Spark Job을 통해서 분석되며 분석된 Trace 정보를 다시 Storage에 저장한다. jeager-ui는 jeager-query를 통해서 Storage에 저장되어 있는 원래의 Trace 정보 또는 분석된 Trace 정보를 얻어와 Jeager 이용자에게 보여준다.

Jaeger는 all-in-one Binary를 제공하며 all-in-one Binary를 통해서 Jaeger를 동작시키는 경우 Jeager Backend에 포함되어 있는 jaeger-collector, Storage(BadgerDB, Memory), jaeger-query, jaeger-ui가 하나의 Process 안에서 동작하게 된다. Storage의 경우에는 BadgerDB, Memory만 지원하며, Spark Job은 포함되지 않는다.

1.2. With Kafka

[Figure 2] Jeager Architecture with Kafka

[Figure 2] Jeager Architecture with Kafka

너무 많은 Trace 정보가 Storage로 전송되어 Storage가 너무 큰 부하를 받게되는 경우, Kafka를 도입하여 Storage의 부하를 낮출 수 있다. [Figure 2]는 Kafka를 이용하여 Jeager를 구축 하였을때의 Architecture를 나타내고 있다. Host 또는 Container 부분은 [Figure 1]과 동일하지만 Jaeger Backend 부분이 달라진것을 확인할 수 있다. jaeger-collector는 Trace 정보를 Storage에 바로 전송하지 않고 Kafka에게 전송한다. Kafka는 Trace 정보 Queue의 역활을 수행한다.

jaeger-ingester는 Kafka로부터 Trace 정보를 얻어와 Storage에 저장하는 역활을 수행한다. Flink Streaming은 Kafka로부터 Trace 정보를 얻은 다음 분석하여 Storage에 저장한다.

2. 참조

Istio Traffic ManagementJVM (Java Virtual Machine)