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Rust + OpenTelemetryで分散トレーシング入門 ― ECS FargateからAWS X-Rayへ

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Last updated at Posted at 2026-09-04

この記事は「2026 Japan AWS Jr. Champions 真夏のQiitaリレー」の記事となります。
過去の投稿は以下のリンク集からご覧ください。

はじめに

こんにちは。株式会社スリーシェイクの太田暢です。

今回は分散トレーシング入門として、RustのWebアプリからECS Fargate上のADOT Collectorを経由してAWS X-Rayへトレースを送信し、ローカルのGrafanaで確認してみます。

メトリクス・ログ・トレース

システムの中で何が起きているかを外から把握できる状態をオブザーバビリティ(可観測性)と呼びます。その手がかりになる観測データがメトリクス・ログ・トレースです。今回はトレースに注目していきます。

  • メトリクスはCPU使用率や応答時間などを数値として時系列で記録したものです。全体の傾向や変化を把握するのに向いています。

  • ログは、アプリケーションやシステムで発生した個々の出来事を記録したものです。エラーの内容や処理の経過を、発生時刻などとともに残せます。

  • トレースはリクエスト1回が通った経路と、各区間の所要時間の記録です。区間ひとつひとつをSpanと呼び、同じtrace_idを持つSpanを集めると1本のトレースになります。各Spanは開始時刻と所要時間を持つので、時間軸に沿って並べると1回のリクエストの内訳が見えます。

次の図では認証に70 ms、データベース照会に550 ms、描画に90 msという配分になっており、どこで時間を使ったかが読み取れます。

800 msのPOST /orderのSpanの下に、auth check 70 ms・db query 550 ms・render 90 msの子Spanが時間軸に沿って並んだ図

OpenTelemetryとは

OpenTelemetryは、メトリクス・ログ・トレースなどの観測データを、特定の監視サービスに依存せず生成・収集・送信するためのAPI、SDK、プロトコルなどを標準化・提供するオープンソースプロジェクトです。CNCFのgraduatedプロジェクトとして開発されています。

OpenTelemetryでは、ログ・メトリクス・トレースのような観測データをシグナルと呼びます。また、アプリケーションからシグナルを取得できるようにすることを計装(instrumentation)と呼びます。トレースの場合は、アプリケーションの処理の中でSpanを生成し、処理時間や属性などを記録できるようにします。

この記事では、Rustのアプリケーションコードに組み込む計装として、手動計装と計装ライブラリを利用した計装を扱います。

  • 手動計装 — Spanの生成や属性の付与をアプリケーションコードに自分で記述します。今回はSpanが作られて送信されるまでの仕組みを追うため、この方法を使います。
  • 計装ライブラリを利用した計装 — Webフレームワークなどに対応したライブラリを組み込むことで、HTTPリクエストなどのSpanや属性を一定の形式で生成できます。RustではActix Web向けなどの計装ライブラリがあります。

今回の構成では、アプリケーションで作成したSpanは次の流れでAWS X-Rayに送られます。

API → SDK → Exporter → Collector → オブザーバビリティバックエンド(AWS X-Ray)

  • API — Spanの開始や終了など、アプリケーションから利用する操作を定義します。Rustではopentelemetryクレートを使います。
  • SDK — APIの呼び出しを受けてSpanを処理し、送信するまで一時的に保持します。opentelemetry_sdkクレートを使います。
  • Exporter — SDKが保持しているSpanを送信用の形式に変換し、Collectorへ送信します。今回はopentelemetry-otlpクレートを使います。
  • Collector — 観測データを受け取り、必要に応じて処理・変換して送信先へ転送します。
  • オブザーバビリティバックエンド — 観測データを保存・検索・可視化するシステムです。Webアプリケーションにおける「バックエンド」とは別の意味で、AWS X-RayやDatadogなどが該当し、送信先にはX-Rayを使います。

API・SDK・ExporterはRustのクレートとしてアプリケーションに組み込み、Collectorはアプリケーションとは別のコンテナとして動かします。

AWS X-Rayとは

X-RayはAWSのマネージド分散トレーシングサービスです。送られてきたトレースを保存し、検索と表示の画面を提供してくれます。

X-Rayの画面はCloudWatchコンソールに統合されています。2026年8月時点では、トレース関連のメニューはCloudWatchの「Application Signals (APM)」の下にあります(AWSマネジメントコンソールで「X-Ray」を検索して開けばCloudWatchの画面へ移動します)。

トレースをX-Rayへ送る手段としては専用のX-Ray SDKとX-Rayデーモンも提供されてきましたが、両者は2026年2月25日にメンテナンスモードへ移行し、以後のリリースはセキュリティ上の問題への対応に限定されています。AWSからもOpenTelemetryによる計装への移行が推奨されています。

今回の構成

以下の構成でやっていきます。

  1. アプリケーションがSpanを作る
  2. Collectorが受け取り、X-Ray向けの形式へ変換して送る
  3. X-Rayに保存し、X-RayコンソールやGrafanaから確認する

ECS FargateタスクのRustアプリからADOT Collector経由でX-Rayへトレースを送り、X-RayコンソールとローカルのGrafanaで読む構成

アプリからCollectorへはOTLP(OpenTelemetry Protocol)という共通フォーマットで送ります。OTLPにはgRPC版とHTTP版があり、今回使うのは既定ポートが4317番のgRPC版です。

CollectorにはADOT(AWS Distro for OpenTelemetry)を使います。ADOT CollectorはOSSのOpenTelemetry CollectorをベースにしたAWSのディストリビューションで、AWS X-RayなどAWSサービスへの送信に必要なコンポーネントを含んでいます。

Collectorの配置には主に次のような選択肢があります。

  • ホストごとに1つ常駐させる
  • Collector専用のサービスとして起動する
  • アプリケーションと同じECSタスクにサイドカーとして配置する

今回は3つ目のサイドカー方式を使います。ECSのタスクは複数のコンテナをまとめて起動する単位で、同じタスク内のコンテナ同士はlocalhostで通信できます。Fargateではホスト上にCollectorをデーモンとして常駐させる構成が使えないため、ADOTのドキュメントで基本的な構成として紹介されているのもこの方式です。アプリとCollectorを同じタスクに入れ、localhostの4317番ポートでOTLP/gRPCのデータを受け渡します。

トレースを見る画面としては、X-RayコンソールとローカルのGrafanaの2つを用意します。

Grafanaは登録したデータソースへの問い合わせ結果を表示するOSSの可視化ツールです。データソースにはX-Rayのほか、CloudWatchのメトリクスやログ、Prometheusも登録できるため、保存先がサービスごとに分かれていても確認画面をGrafanaに集約できます。今回はX-Rayを登録し、同じトレースをGrafanaからも確認します。

環境

  • AWS CLI v2(検証用アカウントのIAM Identity Centerで認証するプロファイルを設定済み)
  • Docker(Rancher DesktopまたはDocker Desktop)
  • Terraform v1.5以降
  • Apple SiliconのMac

Terraform自体には認証情報を書かず、AWS CLIと同じ認証チェーンを読みます。認証とアカウントの確認を先に済ませます。

aws sso login --profile <プロファイル名>
export AWS_PROFILE=<プロファイル名>
aws sts get-caller-identity

3つ目のコマンドで表示されるアカウントに対してterraform applyが実行されます。

リージョンも環境変数で揃えておきます。

main.tfのproviderにはap-northeast-1を指定しているため、Terraformが作成するリソースは東京リージョンに置かれます。一方、手順3以降で実行するAWS CLIはCLI側で設定された既定のリージョンを参照します。

両者がずれていると、Terraformで作成したECSクラスタをAWS CLIから見つけられず、ClusterNotFoundExceptionになるので注意してください。

export AWS_REGION=ap-northeast-1

1. Rustアプリケーションの作成

エンドポイントが3つだけの小さなHTTPサーバーを作ります。

  • /ok — すぐ200を返します。
  • /slow — 500 ms待ってから200を返します。
  • /error — 500を返します。

計装として書き足すのはCargo.tomlの依存クレート、main関数の冒頭の初期化、各ハンドラの中でのSpanの開始と終了です。初期化ではSpanをどこへどう送るかを決め、ハンドラでは計測したい範囲をSpanで囲みます。

ファイル構成は次のとおりです。

rust-xray-handson/
├── app/
│   ├── Cargo.toml
│   ├── Dockerfile
│   ├── .dockerignore
│   └── src/
│       └── main.rs
└── terraform/
    └── main.tf

Cargo.toml

[package]
name = "rust-xray-handson"
version = "0.1.0"
edition = "2024"

[dependencies]
axum = "0.8.9"                        # Web フレームワーク
opentelemetry = "0.32.0"              # API。Span を作る操作はここから呼ぶ
opentelemetry-otlp = { version = "0.32.0", features = ["grpc-tonic"] }  # Exporter。OTLP/gRPC で送る
opentelemetry_sdk = "0.32.1"          # SDK。Span を一時保存して Exporter に渡す
tokio = { version = "1.53.1", features = ["full"] }  # 非同期ランタイム

opentelemetryopentelemetry_sdkopentelemetry-otlpは互換性のある同じマイナーバージョン(0.32系)で揃えます。

src/main.rs

use std::time::Duration;

use axum::{http::StatusCode, routing::get, Router};
use opentelemetry::global::{self, BoxedTracer};
use opentelemetry::trace::{Span, Status, TraceContextExt, Tracer};
use opentelemetry::{Context, KeyValue};
use opentelemetry_sdk::trace::SdkTracerProvider;
use opentelemetry_sdk::Resource;

// main で登録した TracerProvider から Tracer を取り出す
fn tracer() -> BoxedTracer {
    global::tracer("rust-xray-handson")
}

async fn ok_handler() -> &'static str {
    // 属性の付け方を示す最小例。start 直後に end するため、HTTP処理全体は計測しない
    let mut span = tracer().start("GET /ok");
    // 属性は Span に付ける key-value。あとから絞り込む手がかりになる
    span.set_attribute(KeyValue::new("app.exercise", "first-trace"));
    span.end();
    "ok\n"
}

async fn slow_handler() -> &'static str {
    let tracer = tracer();
    let parent = tracer.start("GET /slow");
    // 親 Span を Context に入れ、その Context を渡して子 Span を作る
    let cx = Context::current_with_span(parent);
    let mut child = tracer.start_with_context("wait_backend", &cx);
    tokio::time::sleep(Duration::from_millis(500)).await;
    child.end();
    // 親は Context から取り出して終える
    cx.span().end();
    "slow\n"
}

async fn error_handler() -> (StatusCode, &'static str) {
    let mut span = tracer().start("GET /error");
    // エラーの印を Span に付ける。バックエンド側でエラーとして表示される
    span.set_status(Status::error("simulated failure"));
    span.end();
    (StatusCode::INTERNAL_SERVER_ERROR, "error\n")
}

// ECS はタスク停止時にまず SIGTERM を送る。これを待ってから shutdown へ進む
async fn shutdown_signal() {
    use tokio::signal::unix::{signal, SignalKind};

    let mut term = signal(SignalKind::terminate()).expect("SIGTERM ハンドラを登録できない");
    let mut int = signal(SignalKind::interrupt()).expect("SIGINT ハンドラを登録できない");

    tokio::select! {
        _ = term.recv() => {}
        _ = int.recv() => {}
    }
    println!("shutdown signal received");
}

#[tokio::main]
async fn main() -> Result<(), Box<dyn std::error::Error + Send + Sync>> {
    // Exporter: 溜まった Span を OTLP/gRPC で送り出す。
    // エンドポイント未指定時は http://localhost:4317 に送る。
    // 同一タスク内のサイドカーとは localhost で通信できる
    let exporter = opentelemetry_otlp::SpanExporter::builder()
        .with_tonic()
        .build()?;
    // SDK: Span をバッチにまとめ、service.name などを全 Span に付けて Exporter へ渡す
    let provider = SdkTracerProvider::builder()
        .with_batch_exporter(exporter)
        .with_resource(
            Resource::builder()
                .with_service_name("rust-xray-handson")
                .build(),
        )
        .build();
    // 以降 global::tracer() でこの provider の Tracer を取り出せる
    global::set_tracer_provider(provider.clone());

    let app = Router::new()
        .route("/ok", get(ok_handler))
        .route("/slow", get(slow_handler))
        .route("/error", get(error_handler));

    let listener = tokio::net::TcpListener::bind("0.0.0.0:8080").await?;
    println!("listening on 0.0.0.0:8080");
    axum::serve(listener, app)
        .with_graceful_shutdown(shutdown_signal())
        .await?;

    // ここまで到達して初めてバッチに残った Span が送り切られる
    provider.shutdown()?;
    println!("tracer provider shut down");
    Ok(())
}

/okapp.exercise = "first-trace"という属性を1つ付けたSpanを作ります。属性はSpanに持たせるkey-valueで、あとからトレースを絞り込む手がかりになります。/errorもSpanは1つで、こちらにはエラー状態を付けます。/slowはリクエスト全体の親Spanの中に待ち処理の子Spanを作るので、1リクエストでSpanが親子2つになります。

今回はSpanを作る仕組みを追いやすくするため、SpanKind::ServerやHTTPのSemantic Conventions(セマンティック規約)に沿った属性は設定していません。そのため、ここで作るSpanはHTTPサーバーSpanではなく、既定のInternal Spanとして扱われます。この違いは、後ほどフレームワーク向けの計装ライブラリを利用した場合と比較します。

/ok は属性つきのSpanが1つ、/slow は親子2つ、/error はエラーの印が付いたSpanが1つ生成されることを示した図

ECS終了時に残ったSpanを送信する

with_batch_exporterはSpanをまとめて送信するため、終了時に未送信のSpanが残る場合があります。このサンプルではSIGTERMを受けてAxumを終了し、provider.shutdown()で残ったSpanの送信完了を待ちます。

この構成で使うSDKの既定サンプラーはParentBased(AlwaysOn)で、親Spanの判断を引き継ぎ、親がない場合はすべて記録します。検証では全件を送りますが、X-Rayは記録したトレース数に応じて課金されるため、本番ではトラフィック量に合わせてサンプラーを設定します。

Dockerfile

FROM rust:1-slim AS builder
WORKDIR /build
COPY . .
RUN cargo build --release

FROM gcr.io/distroless/cc-debian12
COPY --from=builder /build/target/release/rust-xray-handson /rust-xray-handson
EXPOSE 8080
ENTRYPOINT ["/rust-xray-handson"]

.dockerignoreにはtargetとだけ書いておきます。

2. Terraformでデプロイする

アプリケーションとDockerfileを用意できたので、次はコンテナイメージの保存先とECS Fargateの実行環境をTerraformで作成します。ECSサービスはECR上のイメージを参照するため、次の順で進めます。

  1. ECRリポジトリだけを作成する
  2. コンテナイメージをビルドしてECRへpushする
  3. VPC、IAMロール、ECSサービスなど残りのリソースを作成する

Terraformで作成するリソース

Terraformの全コードは次のmain.tfにあります。rust-xray-handson/terraform/main.tfとして配置すると、VPC、パブリックサブネット、IAMロール、CloudWatch Logs、ECSクラスタ、タスク定義、ECSサービスが作成されます。

8080番ポートの接続元は変数allowed_ingress_cidrで指定し、/32のIPv4 CIDRだけを受け付けます。値はデプロイ手順で自分のグローバルIPアドレスから設定します。

主な設計上の判断は次の3点です。

  • NAT GatewayとALBは作りません。パブリックサブネットにタスクを直接置いて費用を抑えます。
  • タスクロールにAWSXRayDaemonWriteAccessCloudWatchAgentServerPolicyを付けます。ADOT CollectorのECS向けdefault configには、X-Rayへのtraces pipelineに加えてCloudWatchへ送るmetrics pipelineも含まれるため、このサンプルでは両方への書き込み権限を付与しています。アプリケーションから送るシグナルは、今回はトレースのみです。
  • ECRリポジトリにはforce_delete = trueを指定します。イメージが残っていてもterraform destroyでリポジトリごと消えます。

ECRリポジトリ・VPC内のECSサービスとタスク・X-Rayの関係と、実行ロールとタスクロールの使い分けを示した図

ECSタスクとCollectorの設定

アプリとADOT Collectorは1つのタスク定義にまとめます。

1つのECSタスク定義にappとadot-collectorの2コンテナが入り、localhost:4317のOTLP/gRPCでつながることを示した図

CloudWatch Logsのログ設定だけ省いたタスク定義です。

resource "aws_ecs_task_definition" "main" {
  family                   = local.name
  requires_compatibilities = ["FARGATE"]
  network_mode             = "awsvpc"
  cpu                      = "256"
  memory                   = "512"
  execution_role_arn       = aws_iam_role.execution.arn
  task_role_arn            = aws_iam_role.task.arn

  runtime_platform {
    operating_system_family = "LINUX"
    cpu_architecture        = "ARM64"
  }

  container_definitions = jsonencode([
    {
      name         = "app"
      image        = "${aws_ecr_repository.app.repository_url}:latest"
      essential    = true
      portMappings = [{ containerPort = 8080, protocol = "tcp" }]
    },
    {
      name      = "adot-collector"
      image     = "public.ecr.aws/aws-observability/aws-otel-collector:latest"
      essential = true
      command   = ["--config=/etc/ecs/ecs-default-config.yaml"]
    }
  ])
}

ADOT Collectorには、イメージに同梱されたECS向けの設定を指定します。

extensions:
  health_check:

receivers:
  otlp:
    protocols:
      grpc:
        endpoint: 0.0.0.0:4317
      http:
        endpoint: 0.0.0.0:4318
  awsxray:
    endpoint: 0.0.0.0:2000
    transport: udp
  statsd:
    endpoint: 0.0.0.0:8125
    aggregation_interval: 60s

processors:
  batch/traces:
    timeout: 1s
    send_batch_size: 50
  batch/metrics:
    timeout: 60s

exporters:
  awsxray:
  awsemf:
    namespace: ECS/AWSOTel/Application
    log_group_name: '/aws/ecs/application/metrics'

service:
  pipelines:
    traces:
      receivers: [otlp, awsxray]
      processors: [batch/traces]
      exporters: [awsxray]
    metrics:
      receivers: [otlp, statsd]
      processors: [batch/metrics]
      exporters: [awsemf]
  extensions: [health_check]

otlp Receiverは4317番ポートのgRPCと4318番ポートのHTTPでデータを受け取ります。traces pipelineは受信したトレースをbatch/traces Processorでまとめ、awsxray ExporterからX-Rayへ送信します。default configにはmetrics pipelineもあり、OTLPまたはStatsDで受信したメトリクスをbatch/metrics Processorを経由してawsemf ExporterからCloudWatchへ送ります。このサンプルのアプリケーションが送るのはトレースだけですが、default configのmetrics pipelineも利用できるようにCloudWatchAgentServerPolicyを付与しています。

CollectorにportMappingsがないのは、アプリとの通信が同じECSタスク内のlocalhostで完結し、4317番ポートをタスク外へ公開する必要がないためです。

この例では検証を簡単にするため、ADOT Collectorに:latestタグを使っています。本番では更新による挙動の変化を避けるため、検証済みのバージョンまたはイメージダイジェストに固定します。

runtime_platformはApple Siliconで作成したイメージに合わせてARM64にしています。x86_64環境でビルドする場合はX86_64に変更します。

デプロイ手順

applyは2回に分けます。ECSのタスク定義はECR上のイメージを参照するため、イメージをpushする前にサービスまで作るとタスクが起動に失敗し続けます。そこで-targetでECRリポジトリだけ先に作ります。

cd rust-xray-handson/terraform
export TF_VAR_allowed_ingress_cidr="$(curl -sS https://checkip.amazonaws.com)/32"
terraform init
terraform apply -target=aws_ecr_repository.app

-targetは、通常のTerraform運用で常用することが推奨されている方法ではなく、例外的な状況で使うためのオプションです。今回はECR作成→イメージpush→ECS作成という手順を1つのサンプル構成で再現するため、ハンズオン上の便宜として使用しています。

ACCOUNT_ID=$(aws sts get-caller-identity --query Account --output text)
REPO="$ACCOUNT_ID.dkr.ecr.ap-northeast-1.amazonaws.com/rust-xray-handson"
aws ecr get-login-password --region ap-northeast-1 | \
  docker login --username AWS --password-stdin "${REPO%/*}"
docker build -t "$REPO:latest" ../app
docker push "$REPO:latest"

イメージが入ったら残りをまとめて作ります。

terraform apply

2回目のterraform applyでは、VPC、IAMロール、CloudWatch Logs、ECSクラスタ、タスク定義、ECSサービスなど残りのリソースが作成されます。ECSサービスが安定し、タスクがRUNNINGになるまで待ちます。

aws ecs wait services-stable \
  --cluster rust-xray-handson \
  --services rust-xray-handson
aws ecs describe-services \
  --cluster rust-xray-handson \
  --services rust-xray-handson \
  --query 'services[0].{desired:desiredCount,running:runningCount}'

desiredrunningがどちらも1になれば、アプリとADOT Collectorを含むタスクの起動は完了です。次章では、このタスクのパブリックIPを取得してリクエストを送ります。

3. curlでトレースを作る

Spanはリクエストを処理したときに作られるので、リクエストを送ってトレースを発生させます。

ALBを置いていない構成のため、送り先にはタスクのパブリックIPを直接使います。まずIPを調べます。

Terraformで8080番の接続元を自分のグローバルIPアドレスに制限しているため、この環境からだけアクセスできます。

TASK_ARN=$(aws ecs list-tasks --cluster rust-xray-handson --query 'taskArns[0]' --output text)
ENI_ID=$(aws ecs describe-tasks --cluster rust-xray-handson --tasks "$TASK_ARN" \
  --query "tasks[0].attachments[0].details[?name=='networkInterfaceId'].value" --output text)
aws ec2 describe-network-interfaces --network-interface-ids "$ENI_ID" \
  --query 'NetworkInterfaces[0].Association.PublicIp' --output text

出てきたIPに対して3つのエンドポイントへ数回ずつリクエストを送ります。

IP=<上で出たIP>
curl http://$IP:8080/ok
curl http://$IP:8080/slow
curl http://$IP:8080/error

4. コンソールとCLIでトレースを見る

トレースマップで見る

AWSコンソールで「X-Ray」を検索して選択すると「Application Signals (APM)」から「トレースマップ」が開きます。

X-RayのトレースマップにクライアントとGET /okのノードが表示され、両者が100% OKの線で結ばれている画面

クライアントとGET /okの2つのノードが線で結ばれ、100% OKと表示されています。アプリのSDKが作ったSpanがサイドカーのCollectorを経由してX-Rayまで届いています。

/errorのトレースマップも開きます。

X-RayのトレースマップでGET /errorのノードが赤く表示され、障害100%と示されている画面

GET /errorのノードは赤で表示され、障害100%となっています。コードでStatus::errorを付けたSpanはここで障害として集計されます。

Segmentの中身を見る

OpenTelemetryではトレースの区間をSpan、X-RayではトレースデータをSegment / Subsegmentという形式で扱います。ADOT CollectorのX-Ray Exporterは、OpenTelemetryのSpanをX-Rayの形式へ変換して送信します。Segmentを直接取得すると、コンソールの表示がコードのどこから来ているかを確認できます。batch-get-tracesにはトレースIDが必要なので、直近10分のトレースから1件取得します。

TRACE_ID=$(aws xray get-trace-summaries \
  --start-time "$(date -v-10M +%s)" --end-time "$(date +%s)" \
  --query 'TraceSummaries[0].Id' --output text)
aws xray batch-get-traces --trace-ids "$TRACE_ID"

Segmentの本体はレスポンスのSegments[].DocumentにJSON文字列として入っています。以下は、実際に取得した/okのSegmentを整形した例です。

{
  "id": "826f1f41cf80f773",
  "name": "GET /ok",
  "start_time": 1788059844.007899,
  "trace_id": "1-9cb42327-fe31b713c474041f9862d0a9",
  "end_time": 1788059844.007901,
  "fault": false,
  "error": false,
  "throttle": false,
  "aws": {
    "xray": {
      "auto_instrumentation": false,
      "sdk_version": "0.32.1",
      "sdk": "opentelemetry for rust"
    }
  },
  "metadata": {
    "default": {
      "otel.resource.telemetry.sdk.name": "opentelemetry",
      "app.exercise": "first-trace",
      "otel.resource.service.name": "rust-xray-handson",
      "otel.resource.telemetry.sdk.language": "rust",
      "otel.resource.telemetry.sdk.version": "0.32.1"
    }
  }
}

/slow/errorのSegmentも合わせると、コードで書いたものは次の場所に現れています。

コードで書いたもの X-Ray上の位置
Span名のGET /ok Segmentのname
KeyValue::new("app.exercise", "first-trace") metadata.default.app.exercise
Status::error("simulated failure") fault: truecause.exceptions[0].message
子Spanのwait_backend 親Segmentのsubsegments[](実測500.7ms)
with_service_name("rust-xray-handson") metadata.default.otel.resource.service.name

今回のSpanではSpanKind::Serverを設定していないため、GET /okなどのSpan名がそのままX-RayのSegment名として現れています。その結果、トレースマップではGET /okGET /slowGET /errorが別々のノードとして表示されます。HTTPサーバー向けの計装ライブラリではServer SpanやHTTP属性が設定されるため、X-Ray上での見え方も異なります。

5. X-RayのトレースをGrafanaから見る

同じトレースをGrafanaからも確認します。Grafana自体はローカルのDockerコンテナで動かします。

Grafanaを起動する

X-RayデータソースにはAWS認証情報が必要です。プロビジョニングファイルで渡します。

# provisioning/datasources/xray.yaml
apiVersion: 1
datasources:
  - name: X-Ray
    type: grafana-x-ray-datasource
    isDefault: true
    jsonData:
      authType: keys
      defaultRegion: ap-northeast-1
    secureJsonData:
      accessKey: $AWS_ACCESS_KEY_ID
      secretKey: $AWS_SECRET_ACCESS_KEY
      sessionToken: $AWS_SESSION_TOKEN

このファイルを置いたディレクトリで起動します。

eval "$(aws configure export-credentials --format env)"
docker run -d --rm --name grafana-xray -p 127.0.0.1:3001:3000 \
  -e GF_PLUGINS_PREINSTALL=grafana-x-ray-datasource@2.17.1 \
  -e AWS_ACCESS_KEY_ID -e AWS_SECRET_ACCESS_KEY -e AWS_SESSION_TOKEN \
  -v "$(pwd)/provisioning:/etc/grafana/provisioning:ro" \
  grafana/grafana:13.2.0

Grafanaでトレースを見る

http://127.0.0.1:3001をadmin / adminで開きます。X-Rayデータソースは登録済みです。

Exploreを開き、Query Typeに「Trace List」、期間に「Last 1 hour」を指定すると、X-Rayに保存されたトレースの一覧を確認できます。

GrafanaのTrace Listに19件のトレースが並び、Response Time列に501 msと0 sが混在している画面

一覧からTrace IDを開くとタイムラインになります。

Grafanaのタイムラインで、GET /slowの下にwait_backendが500.67 msの帯として入れ子で表示されている画面

GET /slowの下にwait_backendが入れ子になり、500.67 msを占めています。コードでstart_with_contextを使って親子にしたものがそのままこの形で出てきます。この表示ではGrafanaがSegmentの上にルートSpanを1つ追加するため、Span数は3になります。

/errorのトレースも確認します。

Grafanaのタイムラインで、GET /errorのSpanに赤いエラーアイコンが付いている画面

Status::errorを付けたSpanには赤い印が付きます。X-RayのSegmentでfault: trueになっていたものがGrafanaではこの表示になります。

6. 計装ライブラリを使った場合との差分

ここまでSpanを手動で作成してきましたが、フレームワーク向けの計装ライブラリを使った場合は何が変わるのでしょうか。

OpenTelemetry公式デモのRustサービスsrc/shippingと比較します。公式デモもこの記事と同じOpenTelemetry 0.32系を使用しています。

観点 この記事(手書き) 公式デモ(計装ライブラリ)
計装 ハンドラごとにSpanを手書き opentelemetry-instrumentation-actix-webのミドルウェア
SpanKind 未指定のためInternal HTTPリクエストをServer Spanとして生成
応答時間 span.end()の位置しだいで0になる。/okはX-Ray上2.1 µs(実測の応答は約20 ms) リクエスト全体が1つのSpanになる
HTTP属性 付けていない。トレース一覧のメソッド・ステータスの列が空になる セマンティック規約に沿って生成
Propagator 設定なし TraceContextPropagatorを明示設定
Resource service.nameのみ明示設定 Host / OS / ProcessのDetectorを利用
シグナル トレースのみ トレース・ログ・メトリクスの3本
終了処理 provider.shutdown()を1回 tracer → logger → meterの順に3つ

手動計装では、計測区間だけでなくSpanKindや属性も用途に合わせて設計する必要があります。HTTPリクエストのように標準化された処理は、計装ライブラリを使うとSemantic Conventionsに沿った情報を付与しやすくなります。一方、wait_backendのようなアプリケーション固有の内部処理は、手動Spanで補えます。共通処理は計装ライブラリで捉え、独自処理を手動計装で補う構成が扱いやすそうです。

7. かかった費用

この検証で継続的に発生する費用の大半はFargateタスクとパブリックIPv4アドレスによるものです。これらに加えて、ECRのイメージ保存も使用量に応じて課金されます。

項目 内訳(東京リージョン) 時間あたり
Fargate ARM(vCPU) 0.25 vCPU × $0.04045/h $0.01011
Fargate ARM(メモリ) 0.5 GB × $0.00442/GB-h $0.00221
パブリックIPv4 1個 × $0.005/h $0.00500
合計 $0.01732

単価はAWS Price List APIから取得した実測値です。

Grafanaでの確認まで終えたら検証環境を削除します。X-Rayのトレースは30日間保持されるため、削除後も確認できます。

terraform destroy

おわりに

RustアプリケーションでOpenTelemetryのSpanを手動で作成し、ECS Fargate上のADOT Collectorを経由してX-Rayへ送信しました。

実際にX-RayやGrafanaで確認すると、Spanを送るだけでなく、どこをSpanとして切り出すか、どのSpanKindや属性を持たせるか、親子関係をどう作るかによってオブザーバビリティバックエンド上の見え方が変わることが分かりました。

手動計装はSpanが作られて送られる仕組みを理解しやすい一方、HTTPリクエストのような共通処理では、SpanKindやSemantic Conventionsに沿った属性も自分で設定する必要があります。今回の検証を踏まえると、実際のアプリケーションでは、フレームワーク向けの計装ライブラリでリクエスト境界を捉えつつアプリケーション固有の処理を手動Spanで補う形も選択肢になりそうです。

最後までお読みいただきありがとうございました!

参考

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