Distributed Tracing

개요

Distributed Tracing(분산 추적)은 마이크로서비스 아키텍처(MSA) 기반 시스템에서 단일 요청이 여러 서비스와 인스턴스를 거쳐 수행되는 전체 경로를 추적하는 관측성 기술입니다. 이는 로그나 메트릭만으로는 파악하기 어려운 성능 병목, 오류 발생 지점, 지연 구간 등을 시각적으로 분석할 수 있게 해주며, 대표적인 도구로는 Jaeger와 Zipkin이 있습니다.

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1. 개념 및 정의

분산 추적은 트랜잭션 단위로 고유한 Trace ID를 부여하고, 요청이 흐르는 각 지점(Span)을 기록하여 전체 요청의 흐름을 트리 형태로 재구성합니다.

• Trace: 단일 사용자 요청 전체 흐름의 고유 ID
• Span: 각 서비스 또는 함수 단위의 실행 구간 및 메타데이터
• Context Propagation: 다음 서비스로 Trace/Span 정보 전달

분산 추적은 전통적인 APM보다 세밀한 요청 흐름 관찰이 가능하다는 장점이 있습니다.

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2. 특징

특징	설명	기존 로깅/모니터링과 비교
요청 단위 추적	전체 요청 흐름을 시각화	로그는 시간순/서비스별로만 구분
병목 구간 식별	지연 시간 많은 구간 파악 용이	메트릭은 전체 평균만 표시
통합 관찰 가능	프론트엔드부터 백엔드까지 연결	로그는 서비스 간 연결 정보 없음

Distributed Tracing은 관측성(Observability)의 3요소 중 하나로 중요성이 높아지고 있습니다.

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3. 구성 요소

구성 요소	설명	예시
Tracer	코드에 삽입되어 Span 기록 수행	OpenTelemetry SDK, Brave(Zipkin)
Agent/Collector	수집된 Span을 백엔드로 전달	Jaeger Agent, Zipkin Collector
Storage	Span 데이터를 저장 및 조회	Elasticsearch, Cassandra, Kafka
UI Backend	Trace 조회 및 시각화 대시보드	Jaeger UI, Zipkin Web UI

OpenTelemetry는 Jaeger, Zipkin과 연동 가능한 표준화된 추적 라이브러리입니다.

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4. Jaeger vs Zipkin

항목	Jaeger	Zipkin
개발사	Uber Technologies	Twitter(OpenZipkin 프로젝트)
아키텍처	Collector + Agent 구성	단일 서버 또는 Collector 구조
스토리지 지원	Elasticsearch, Cassandra 등	MySQL, Elasticsearch 등
UI/UX	보다 현대적, 시각화 기능 다양	단순하지만 가볍고 빠름
OpenTelemetry 연동	공식 지원	공식 지원

둘 다 강력하지만, 운영 규모와 복잡도에 따라 선택이 달라질 수 있습니다.

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5. 장점 및 이점

이점	설명	적용 사례
장애 원인 추적	요청 흐름 중 예외 발생 지점 확인	주문 API의 DB 연결 오류 추적
성능 병목 분석	응답 지연의 원인 서비스 식별	서비스 간 호출 시간 비교 분석
DevOps 협업 증대	개발-운영 간 공통 데이터 기반 분석	CI/CD 릴리즈 후 영향 평가
SLA 모니터링	트랜잭션별 실시간 지연 감지	사용자 단위 성능 SLA 측정

분산 추적은 신뢰성 높은 대규모 시스템 운영의 필수 도구입니다.

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6. 활용 고려사항

고려사항	설명
데이터 저장량 관리	모든 요청 추적 시 저장 비용 증가 → 샘플링 설정 필요
Trace 연결 실패 방지	HTTP Header 기반 Trace Context 누락 주의
시스템 오버헤드 최소화	Span 수집/전송이 서비스 성능에 영향 주지 않도록 설계
Dev 연동 표준화	OpenTelemetry 등 라이브러리 통일 및 코드 일관성 확보

운영 환경에 맞춘 샘플링 전략과 보안 설정이 중요합니다.

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7. 결론

Distributed Tracing은 복잡한 마이크로서비스 구조에서 시스템 투명성을 확보하고 신속한 장애 분석과 성능 개선을 가능하게 하는 핵심 기술입니다. Jaeger, Zipkin, 그리고 OpenTelemetry의 조합은 DevOps와 SRE 팀이 고신뢰의 분산 시스템을 운영할 수 있도록 돕는 필수 인프라로 자리잡고 있으며, 향후 관측성 플랫폼과의 통합을 통해 더욱 확장될 것입니다.