Trazado distribuido en líneas generales: spans, identificadores de padre y W3C Trace Context

Qué es

Una traza registra una solicitud mientras esta atraviesa varios servicios. Es un árbol de spans. La documentación de OpenTelemetry enumera lo que contiene un span: un nombre, un identificador de span padre (vacío en el span raíz), marcas de tiempo de inicio y fin, un contexto de span (identificador de traza e identificador de span), atributos, eventos, enlaces y un estado. Cada span tiene además un tipo (Client, Server, Internal, Producer o Consumer) que indica al backend cómo componer el árbol: el padre de un span de tipo Server suele ser un span remoto de tipo Client.

El árbol solo se forma cuando los identificadores atraviesan límites de proceso. La recomendación Trace Context del W3C define para ello la cabecera HTTP traceparent: version-trace-id-parent-id-trace-flags, donde el identificador de traza ocupa 32 caracteres hexadecimales en minúscula (16 bytes), el identificador de padre 16 caracteres hexadecimales (el identificador de span de quien llama) y el byte de flags transporta actualmente un bit, sampled. Una segunda cabecera, tracestate, recoge datos específicos de cada proveedor. La recomendación distingue dos niveles: una herramienta debe, como mínimo, reenviar ambas cabeceras para que las trazas no se rompan, o puede participar generando su propio span y reescribiendo el identificador de padre. La página de OpenTelemetry sobre propagación de contexto describe el mismo mecanismo: quien llama transmite el identificador de traza y de span, y quien recibe la llamada genera un span hijo con el span de quien llama como padre.

Por qué importa

Los logs de diez servicios describen diez eventos separados; una traza muestra cuáles pertenecen a una misma solicitud, en qué orden y dónde se fue el tiempo. Sin propagación, cada servicio inicia su propio span raíz, y el backend muestra fragmentos que no pueden conectarse entre sí.

Cómo aplicarlo

• Generar un span de tipo Server para cada solicitud entrante, y un span de tipo Client para cada llamada saliente, cada mensaje publicado y cada consulta a la base de datos; las bibliotecas de instrumentación de los frameworks hacen esto de forma automática.
• Propagar el contexto a través de todo, no solo por HTTP: colocar traceparent en las cabeceras de los mensajes de las colas y en la carga útil de los trabajos en segundo plano, y restaurarlo en quien los consume.
• Escribir el identificador de traza en cada línea de log de la solicitud, para poder conectar logs y trazas.
• Elegir nombres de span con pocas variantes (GET /users/{id}, no la dirección concreta); colocar las partes variables en atributos.
• Los servicios sin SDK de tracing deben reenviar traceparent y tracestate sin modificarlos.

Trampas

En los límites asíncronos (pools de hilos, temporizadores, escritores agrupados) el contexto se pierde si la biblioteca o el código no lo propagan de forma explícita. El indicador sampled es solo una indicación de quien llama; una decisión de muestreo distinta por servicio produce trazas con spans faltantes. Un desfase de reloj entre hosts puede hacer que un span hijo comience antes que su padre. Un borde público debería decidir de forma deliberada si continúa una traza suministrada por un cliente arbitrario.