Oracle Cloud Hangout Cafe Season4 #4「Observability 再入門」(2021年9月8日開催)

Observability Practice

発表では、Oracle Cloud Infrastructure(OCI)のKubernetesのマネージドサービスであるOracle Container Engine for Kubernetes(OKE)上で以下のOSSを利用して、メトリクス、ログ、トレースの状況を確認するデモを行いました。サービスメッシュはIstio、サンプルアプリケーションはBookinfo Applicationを利用しました。

• Prometheus
• Grafana
• Grafana Loki
• Kiali
• Jaeger

Istio + Prometheus + Grafana + Kiali + Jaeger + Lokis【出典】Jaeger’s Architecture Components

本記事ではデモの概要を説明します。動画は公開済みなので、実際のデモの詳細は動画で確認してください。また、デモの手順や使用したマニフェストはGitHubで公開しています。

Prometheus

Prometheusのデモでは、node-exporterを利用してKubernetesクラスタの各ノードの空きメモリ量、直近5分における各ノードの空きメモリ量、3ノード全体の空きメモリ量の合計をPromQLで検索し、WebUIで確認するデモを実施しました。

Prometheus DEMO

検索フォームに以下を入力して、各ノードのメモリ空き容量を確認します。

node_memory_MemAvailable_bytes

各ノードのメモリ空き容量

直近3分の場合は、以下のように入力します。

node_memory_MemAvailable_bytes[3m]

各直近3分での各ノードのメモリ空き容量

3ノード全体のメモリ空き容量の場合は、以下のように入力します。

sum without (instance, kubernetes_node) (node_memory_MemAvailable_bytes)

3ノードの空き容量サイズ合計

グラフとして状況を確認することもできます。

3ノードの空き容量サイズ合計 グラフ

Grafana Loki

Grafana LokiのデモではGrafanaにData SourceとしてLokiを追加し、lokiとistiodのログをGrafana のWebUIで確認するデモを実施しました。

Grafana Loki

検索フォームに以下を入力して、lokiのログを検索して確認します。

{app=“loki”}

lokiのログ確認

検索フォームに以下を入力して、istiodのログを検索して確認します。

{app=“istiod”}

istiodのログ確認

Istio & Grafana

IstioのアドオンとしてPrometheusとGrafanaがインストールされているので、Istio環境の状況をGrafanaで確認するデモも実施しました。

Istio 環境の状況

ここでIstioの概要を補足します。Istioはマイクロサービスの通信を管理してセキュリティ、接続性、モニタリングを強化するオープンソースのサービスメッシュです。主な特徴は以下の通りです。

• トラフィック管理：Istioはマイクロサービス間のトラフィックの流れを制御して、ルーティング規則、リトライ、フェールオーバー、断続的なテストなどを提供
• セキュリティ強化：Istioはサービス間の通信をセキュアにして、アイデンティティとアクセス管理を提供、信頼できるサービス間でのみデータを共有できる
• 監視と可視化：Istioはマイクロサービス間の通信データを収集し、これを使って監視と可視化ツールを提供、パフォーマンスの問題やボトルネックを簡単に特定できる
• ポリシーとコンプライアンス：Istioは組織のポリシーに基づいてサービス間の通信を管理する

Istioは、特にクラウドネイティブなアプリケーションや複数のマイクロサービスを使用する大規模なアプリケーションにおいて、その価値を最大限に発揮します。Kubernetesと組み合わせることで、より強力なマイクロサービス管理プラットフォームを構築できると言われています。

Istioのアーキテクチャは下図の通りです。

Istio’s Architecture【出典】Istio’s Architecture

デモでは、Istio Control Plane DashboardとIstio Performance Dashboardを確認しました。

Istio Control Plane Dashboard & Istio Performance Dashboard

Istioについては、本連載の過去記事「Oracle Cloud Hangout Cafe Season6 #1『Service Mesh がっつり入門!』(2022年9月7日開催)」でも取り上げています。ご参照ください。

Istio + Bookinfo + Kiali + Jaeger

最後に、Istio環境上にBookInfoというマイクロサービスアプリケーションを利用し、Kialiでトラフィック、Jaegerでトレースを確認するデモを実施しました。

Istio + Bookinfo + Kiali + Jaeger

Bookinfoは書籍情報を表示するマイクロサービスアプリケーションです。各言語で作られたアプリケーションサービスが疎結合して、1つのシステムを形成しています。

Bookinfoマイクロアプリケーションの概要

KialiはIstioサービスメッシュを視覚化、監視、管理するためのOSSです。Kiali の主な特徴は以下の通りです。

• トポロジーの視覚化: Kialiはマイクロサービス間の通信パターンを視覚的に表示して、どのサービスがどのサービスと通信しているか、トラフィックの流れがどのようになっているかを可視化できる
• ヘルスチェックとメトリクス: サービスの健康状態やパフォーマンスメトリクスを確認できるエラー、遅延、その他の問題を迅速に特定し、解決策を見つけることができる
• トラフィック管理: Istioのトラフィック管理機能(ルーティング規則、断続的なテストなど)を視覚化
• セキュリティ設定: Istioによるセキュリティポリシーと設定を視覚的に理解して管理できる
• 構成の検証: Istioの設定エラーや不整合を識別して、改善のためのヒントを提供

デモでは、Kialiを利用してサービス間のトラフィックの状況を確認しました。

Kialiによるサービス間のトラフィック状況の確認

JaegerのWebUIを利用して、処理におけるTraceとSpanの状況を確認しました。

JaegerによるTraceとSpanの確認

おわりに

発表時から3年の月日が経ったこともあり、発表時の内容から少し変更、追加した情報もありました。クラウドネイティブにおけるオブザーバビリティの概要を掴むきっかけとなれば幸いです。

ツールに関してはOSSを中心とした内容ですが、各ベンダーが提供するサービスやサードパティーのツールも豊富にあります。マネージドサービスによる利点もあると思います。実際に導入する際は色々と検討するのが良いでしょう。