Il tracciamento distribuito è un concetto cruciale nell'ambito del monitoraggio delle applicazioni moderne, specialmente in architetture microservizi. Con l'aumento della complessità delle applicazioni e la diffusione dei sistemi distribuiti, la necessità di strumenti in grado di fornire visibilità e comprensione delle interazioni tra i vari componenti è diventata fondamentale. Jaeger e OpenTelemetry sono due delle soluzioni più diffuse per implementare il tracciamento distribuito, fornendo al contempo strumenti per raccogliere, analizzare e visualizzare i dati di tracciamento.

Il tracciamento distribuito si riferisce alla capacità di seguire una richiesta attraverso diversi servizi e componenti in un sistema distribuito. In un'architettura microservizi, una singola operazione può coinvolgere molteplici servizi, ognuno dei quali può trovarsi su server diversi. Questo rende difficile capire dove si trovano i colli di bottiglia, quali servizi sono responsabili per ritardi e errori, e come ottimizzare le prestazioni complessive dell'applicazione. Il tracciamento distribuito affronta queste sfide fornendo strumenti per generare e raccogliere dati di tracciamento, che consistono in informazioni dettagliate su come e dove una richiesta viene elaborata.

Jaeger è un sistema open source sviluppato inizialmente da Uber Technologies. È progettato per il monitoraggio delle performance delle applicazioni e per il tracciamento delle richieste in ambienti distribuiti. Jaeger offre funzionalità di raccolta, archiviazione e visualizzazione dei dati di tracciamento, permettendo agli sviluppatori di analizzare le performance delle loro applicazioni in modo dettagliato. Utilizza un modello di dati basato su span e trace, dove uno span rappresenta una singola unità di lavoro e un trace rappresenta l'intera operazione che attraversa vari servizi.

OpenTelemetry, d'altra parte, è un progetto della Cloud Native Computing Foundation (CNCF) che fornisce un framework unificato per la raccolta di dati di telemetria, inclusi dati di tracciamento, metriche e log. OpenTelemetry combina e sostituisce strumenti precedenti come OpenTracing e OpenCensus, fornendo una libreria unificata per gli sviluppatori. Questo approccio consente agli sviluppatori di integrare facilmente il tracciamento distribuito nelle loro applicazioni senza doversi preoccupare delle specifiche implementazioni di Jaeger o di altri sistemi. Gli strumenti di OpenTelemetry sono progettati per essere facilmente integrabili in vari linguaggi di programmazione, rendendo il tracciamento distribuito accessibile a una vasta gamma di sviluppatori.

Per comprendere meglio il funzionamento del tracciamento distribuito, consideriamo un'applicazione e-commerce. Quando un utente effettua un ordine, la richiesta passa attraverso diversi microservizi: un servizio di autenticazione per verificare l'identità dell'utente, un servizio di catalogo per recuperare le informazioni sui prodotti, un servizio di pagamento per gestire la transazione e un servizio di notifica per confermare l'ordine. Ogni passaggio genera dati di tracciamento che possono essere catturati e analizzati. Con Jaeger, gli sviluppatori possono visualizzare il percorso della richiesta, identificare i tempi di risposta di ogni servizio e identificare eventuali colli di bottiglia. Ad esempio, se il servizio di pagamento impiega più tempo del previsto, gli sviluppatori possono approfondire e ottimizzare il codice o le risorse di quel servizio specifico.

Un altro esempio di utilizzo è nel monitoraggio delle performance di un'applicazione di streaming video. In questo caso, la richiesta di un video passa attraverso diversi servizi: la gestione degli utenti, la catalogazione, la transcodifica e la distribuzione del contenuto. Utilizzando OpenTelemetry, gli sviluppatori possono integrare il tracciamento in ciascuno di questi servizi per raccogliere informazioni sulle performance. I dati di tracciamento possono rivelare che il servizio di transcodifica è il responsabile di ritardi significativi, consentendo agli ingegneri di allocare risorse aggiuntive o di migliorare l'algoritmo di codifica.

Per quanto riguarda le formule, nel contesto del tracciamento distribuito, una delle metriche più comuni è il tempo di latenza, che può essere calcolato come la somma dei tempi di risposta di ogni singolo span in un trace. La latenza complessiva di una richiesta può quindi essere espressa come:

Latenza_totale = ∑ (tempo_risposta_span_i)

Dove i rappresenta ciascuno degli span coinvolti nel trace. Questo calcolo permette agli sviluppatori di ottenere una visione chiara di come ciascun servizio contribuisce alla latenza complessiva e di identificare quali servizi necessitano di ottimizzazione.

Il successo e l'adozione di Jaeger e OpenTelemetry non sarebbero stati possibili senza la collaborazione di numerosi sviluppatori e aziende nel settore. Jaeger è stato inizialmente sviluppato da Uber, che ha contribuito con la sua esperienza nel monitoraggio delle performance delle applicazioni su larga scala. La comunità open source ha giocato un ruolo fondamentale nel miglioramento e nell'evoluzione di Jaeger, permettendo a molti altri di contribuire a nuove funzionalità e ottimizzazioni.

OpenTelemetry, essendo un progetto di fondazione, ha visto la partecipazione di molte aziende leader nel settore della tecnologia, tra cui Google, Microsoft, Lightstep, e molte altre. Queste collaborazioni hanno portato a un'implementazione robusta e versatile del tracciamento distribuito, con il supporto per una vasta gamma di linguaggi di programmazione e piattaforme. Inoltre, la comunità di sviluppatori che supporta OpenTelemetry è attiva nel contribuire a migliorare le specifiche e le implementazioni, rendendo il tracciamento distribuito sempre più facile da integrare e utilizzare.

In sintesi, il tracciamento distribuito rappresenta un elemento fondamentale per il monitoraggio delle applicazioni moderne, specialmente in un contesto di architetture microservizi. Strumenti come Jaeger e OpenTelemetry non solo semplificano la raccolta e l'analisi dei dati di tracciamento, ma offrono anche una visione chiara delle performance e delle interazioni tra i vari servizi. Con la continua evoluzione delle tecnologie e l'aumento della complessità delle applicazioni, il tracciamento distribuito diventa sempre più indispensabile per garantire prestazioni ottimali e una user experience soddisfacente.