Trazado distribuido a grandes rasgos: spans, ID de padre y propagación del contexto de traza W3C

Qué es

Una traza registra una petición a medida que atraviesa varios servicios. Es un árbol de spans. La documentación de OpenTelemetry enumera lo que contiene un span: un nombre, un ID de span padre (vacío para el span raíz), marcas de tiempo de inicio y fin, un contexto de span (ID de traza e ID de span), atributos, eventos, enlaces y un estado. Cada span tiene también un kind (Client, Server, Internal, Producer o Consumer) que le indica al backend cómo ensamblar el árbol: el padre de un span de servidor suele ser un span de cliente remoto.

El árbol solo se forma si los identificadores atraviesan los límites de proceso. La recomendación W3C Trace Context define para ello la cabecera HTTP traceparent: version-trace-id-parent-id-trace-flags, donde el ID de traza son 32 caracteres hexadecimales en minúsculas (16 bytes), el ID de padre son 16 caracteres hexadecimales (el ID del span que llama), y el byte de indicadores lleva actualmente un solo bit, sampled. Una segunda cabecera, tracestate, contiene datos específicos del proveedor. La recomendación distingue dos niveles: una herramienta debe, como mínimo, propagar ambas cabeceras para que las trazas no se rompan (reenvío), o puede participar creando su propio span y reescribiendo el ID de padre. La página de propagación de contexto de OpenTelemetry describe el mismo mecanismo: quien llama pasa el ID de traza y el ID de span, y quien es llamado crea un span hijo con el span de quien llama como padre.

Por qué importa

Los registros de diez servicios describen diez eventos separados; una traza muestra cuáles pertenecen a una misma petición, en qué orden, y en qué se fue el tiempo. Sin propagación, cada servicio arranca su propio span raíz, y el backend muestra fragmentos que no se pueden unir.

Cómo aplicarlo

• Crear un span de servidor para cada petición entrante y un span de cliente para cada llamada saliente, publicación de mensaje o consulta a base de datos; las bibliotecas de instrumentación de los frameworks lo hacen automáticamente.
• Propagar a través de todo, no solo de HTTP: colocar traceparent en las cabeceras de mensaje para las colas y en la carga útil del trabajo para el trabajo en segundo plano, y restaurarlo en quien lo consume.
• Escribir el ID de traza en cada línea de registro de la petición, para que registros y trazas puedan unirse.
• Mantener los nombres de span de baja cardinalidad (GET /users/{id}, no la URL concreta); poner las partes variables en atributos.
• Los servicios que no ejecutan un SDK de trazado deberían, aun así, reenviar traceparent y tracestate sin modificarlas.

Trampas

El contexto se pierde en los límites asíncronos (pools de threads, temporizadores, escritores por lotes) salvo que la biblioteca o el código lo transporten explícitamente. El indicador sampled es solo una sugerencia de quien llama; una decisión de muestreo tomada por servicio produce trazas con spans ausentes. El desfase de reloj entre hosts puede hacer que un span hijo parezca empezar antes que su padre. Un borde público debería decidir de forma deliberada si continúa una traza suministrada por un cliente arbitrario.