Acquisire metriche lato client personalizzate utilizzando OpenTelemetry

Questo documento descrive come acquisire metriche client personalizzate utilizzando OpenTelemetry. Le metriche client personalizzate sono disponibili utilizzando le librerie client Java e Go.

Le metriche lato client personalizzate possono aiutarti a trovare l'origine della latenza nel tuo sistema. Per saperne di più, consulta Punti di latenza in una richiesta Spanner.

Le librerie client di Spanner forniscono anche statistiche e tracce utilizzando il framework di osservabilità OpenTelemetry. Per saperne di più, consulta Configurare la raccolta di tracce utilizzando OpenTelemetry.

OpenTelemetry è un framework e un toolkit di osservabilità open source che ti consente di creare e gestire dati di telemetria come tracce, metriche e log.

Prima di iniziare

Devi configurare l'SDK OpenTelemetry con le opzioni appropriate per esportare i dati di telemetria. Ti consigliamo di utilizzare l'esportatore OpenTelemetry Protocol (OTLP).

Per configurare le metriche lato client personalizzate utilizzando OpenTelemetry, devi configurare l'SDK OpenTelemetry e l'esportatore OTLP:

  1. Aggiungi le dipendenze necessarie alla tua applicazione utilizzando il seguente codice:

    Java

    <dependencyManagement>
  <dependencies>
    <dependency>
      <groupId>com.google.cloud</groupId>
      <artifactId>libraries-bom</artifactId>
      <version>26.32.0</version>
      <type>pom</type>
      <scope>import</scope>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>io.opentelemetry</groupId>
      <artifactId>opentelemetry-bom</artifactId>
      <version>1.35.0</version>
      <type>pom</type>
      <scope>import</scope>
    </dependency>
  </dependencies>
</dependencyManagement>

<dependencies>
  <dependency>
    <groupId>com.google.cloud</groupId>
    <artifactId>google-cloud-spanner</artifactId>
  </dependency>
  <dependency>
    <groupId>io.opentelemetry</groupId>
    <artifactId>opentelemetry-sdk</artifactId>
  </dependency>
  <dependency>
    <groupId>io.opentelemetry</groupId>
    <artifactId>opentelemetry-sdk-metrics</artifactId>
  </dependency>
  <dependency>
    <groupId>io.opentelemetry</groupId>
    <artifactId>opentelemetry-sdk-trace</artifactId>
  </dependency>
  <dependency>
    <groupId>io.opentelemetry</groupId>
    <artifactId>opentelemetry-exporter-otlp</artifactId>
  </dependency>
</dependencies>

    Go

    go.opentelemetry.io/otel v1.43.0
go.opentelemetry.io/otel/exporters/otlp/otlpmetric/otlpmetricgrpc v1.28.0
go.opentelemetry.io/otel/exporters/otlp/otlptrace/otlptracegrpc v1.28.0
go.opentelemetry.io/otel/metric v1.43.0
go.opentelemetry.io/otel/sdk v1.43.0
go.opentelemetry.io/otel/sdk/metric v1.43.0

  2. Crea un oggetto OpenTelemetry con l'esportatore OTLP e inseriscilo in Spanner utilizzando SpannerOptions:

    Java

    // Enable OpenTelemetry metrics and traces before Injecting OpenTelemetry
SpannerOptions.enableOpenTelemetryMetrics();
SpannerOptions.enableOpenTelemetryTraces();

// Create a new meter provider
SdkMeterProvider sdkMeterProvider = SdkMeterProvider.builder()
    // Use Otlp exporter or any other exporter of your choice.
    .registerMetricReader(
        PeriodicMetricReader.builder(OtlpGrpcMetricExporter.builder().build()).build())
    .build();

// Create a new tracer provider
SdkTracerProvider sdkTracerProvider = SdkTracerProvider.builder()
    // Use Otlp exporter or any other exporter of your choice.
    .addSpanProcessor(SimpleSpanProcessor.builder(OtlpGrpcSpanExporter
        .builder().build()).build())
        .build();

// Configure OpenTelemetry object using Meter Provider and Tracer Provider
OpenTelemetry openTelemetry = OpenTelemetrySdk.builder()
    .setMeterProvider(sdkMeterProvider)
    .setTracerProvider(sdkTracerProvider)
    .build();

// Inject OpenTelemetry object via Spanner options or register as GlobalOpenTelemetry.
SpannerOptions options = SpannerOptions.newBuilder()
    .setOpenTelemetry(openTelemetry)
    .build();
Spanner spanner = options.getService();

DatabaseClient dbClient = spanner
    .getDatabaseClient(DatabaseId.of(projectId, instanceId, databaseId));

captureGfeMetric(dbClient);
captureQueryStatsMetric(openTelemetry, dbClient);

// Close the providers to free up the resources and export the data. */
sdkMeterProvider.close();
sdkTracerProvider.close();

    Go

    // Ensure that your Go runtime version is supported by the OpenTelemetry-Go compatibility policy before enabling OpenTelemetry instrumentation.
// Refer to compatibility here https://github.com/googleapis/google-cloud-go/blob/main/debug.md#opentelemetry

import (
	"context"
	"fmt"
	"io"
	"log"
	"strconv"
	"strings"

	"cloud.google.com/go/spanner"
	"go.opentelemetry.io/otel"
	"go.opentelemetry.io/otel/exporters/otlp/otlpmetric/otlpmetricgrpc"
	"go.opentelemetry.io/otel/exporters/otlp/otlptrace/otlptracegrpc"
	"go.opentelemetry.io/otel/metric"
	sdkmetric "go.opentelemetry.io/otel/sdk/metric"
	"go.opentelemetry.io/otel/sdk/resource"
	sdktrace "go.opentelemetry.io/otel/sdk/trace"
	semconv "go.opentelemetry.io/otel/semconv/v1.24.0"
	"google.golang.org/api/iterator"
)

func enableOpenTelemetryMetricsAndTraces(w io.Writer, db string) error {
	// db = `projects/<project>/instances/<instance-id>/database/<database-id>`
	ctx := context.Background()

	// Create a new resource to uniquely identify the application
	res, err := newResource()
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}

	// Enable OpenTelemetry traces by setting environment variable GOOGLE_API_GO_EXPERIMENTAL_TELEMETRY_PLATFORM_TRACING to the case-insensitive value "opentelemetry" before loading the client library.
	// Enable OpenTelemetry metrics before injecting meter provider.
	spanner.EnableOpenTelemetryMetrics()

	// Create a new tracer provider
	tracerProvider, err := getOtlpTracerProvider(ctx, res)
	defer tracerProvider.ForceFlush(ctx)
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
	// Register tracer provider as global
	otel.SetTracerProvider(tracerProvider)

	// Create a new meter provider
	meterProvider := getOtlpMeterProvider(ctx, res)
	defer meterProvider.ForceFlush(ctx)

	// Inject meter provider locally via ClientConfig when creating a spanner client or set globally via setMeterProvider.
	client, err := spanner.NewClientWithConfig(ctx, db, spanner.ClientConfig{OpenTelemetryMeterProvider: meterProvider})
	if err != nil {
		return err
	}
	defer client.Close()
	return nil
}

func getOtlpMeterProvider(ctx context.Context, res *resource.Resource) *sdkmetric.MeterProvider {
	otlpExporter, err := otlpmetricgrpc.New(ctx)
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
	meterProvider := sdkmetric.NewMeterProvider(
		sdkmetric.WithResource(res),
		sdkmetric.WithReader(sdkmetric.NewPeriodicReader(otlpExporter)),
	)
	return meterProvider
}

func getOtlpTracerProvider(ctx context.Context, res *resource.Resource) (*sdktrace.TracerProvider, error) {
	traceExporter, err := otlptracegrpc.New(ctx)
	if err != nil {
		return nil, err
	}

	tracerProvider := sdktrace.NewTracerProvider(
		sdktrace.WithResource(res),
		sdktrace.WithBatcher(traceExporter),
		sdktrace.WithSampler(sdktrace.AlwaysSample()),
	)

	return tracerProvider, nil
}

func newResource() (*resource.Resource, error) {
	return resource.Merge(resource.Default(),
		resource.NewWithAttributes(semconv.SchemaURL,
			semconv.ServiceName("otlp-service"),
			semconv.ServiceVersion("0.1.0"),
		))
}

Acquisire la latenza GFE

La latenza di Google Front End (GFE) è la durata in millisecondi tra il momento in cui la rete Google riceve una chiamata di procedura remota dal client e il momento in cui GFE riceve il primo byte della risposta.

Puoi acquisire la latenza GFE utilizzando il seguente codice:

Java

static void captureGfeMetric(DatabaseClient dbClient) {
  // GFE_latency and other Spanner metrics are automatically collected
  // when OpenTelemetry metrics are enabled.

  try (ResultSet resultSet =
      dbClient
          .singleUse() // Execute a single read or query against Cloud Spanner.
          .executeQuery(Statement.of("SELECT SingerId, AlbumId, AlbumTitle FROM Albums"))) {
    while (resultSet.next()) {
      System.out.printf(
          "%d %d %s", resultSet.getLong(0), resultSet.getLong(1), resultSet.getString(2));
    }
  }
}

Go

// GFE_Latency and other Spanner metrics are automatically collected
// when OpenTelemetry metrics are enabled.
func captureGFELatencyMetric(ctx context.Context, client spanner.Client) error {
	stmt := spanner.Statement{SQL: `SELECT SingerId, AlbumId, AlbumTitle FROM Albums`}
	iter := client.Single().Query(ctx, stmt)
	defer iter.Stop()
	for {
		row, err := iter.Next()
		if err == iterator.Done {
			return nil
		}
		if err != nil {
			return err
		}
		var singerID, albumID int64
		var albumTitle string
		if err := row.Columns(&singerID, &albumID, &albumTitle); err != nil {
			return err
		}
	}
}

L'app di esempio di codice aggiunge la stringa spanner/gfe_latency al nome della metrica quando viene esportata in Cloud Monitoring. Puoi cercare questa metrica in Monitoring utilizzando la stringa aggiunta.

Acquisire la latenza delle richieste API Cloud Spanner

La latenza delle richieste API Cloud Spanner è il tempo in secondi tra il primo byte della richiesta del client ricevuta dal frontend dell'API Cloud Spanner e l'ultimo byte della risposta inviata dal frontend dell'API Cloud Spanner.

Questa metrica di latenza è disponibile come parte di metriche di Monitoring.

Acquisire la latenza nel tempo di round trip del client

La latenza nel tempo di round trip del client è la durata in millisecondi tra il primo byte della richiesta API Cloud Spanner che il client invia al database (tramite GFE e il frontend dell'API Cloud Spanner) e l'ultimo byte della risposta che il client riceve dal database.

La metrica di latenza nel tempo di round trip del client Spanner non è supportata utilizzando OpenTelemetry. Puoi visualizzare invece la metrica lato client della latenza dell'operazione. Per saperne di più, consulta Descrizioni delle metriche lato client.

Puoi anche strumentare la metrica utilizzando OpenCensus con un bridge ed eseguire la migrazione dei dati a OpenTelemetry.

Acquisire la latenza delle query

La latenza delle query è la durata in millisecondi per eseguire query SQL nel database Spanner.

Puoi acquisire la latenza delle query utilizzando il seguente codice:

Java

static void captureQueryStatsMetric(OpenTelemetry openTelemetry, DatabaseClient dbClient) {
  // Register query stats metric.
  // This should be done once before start recording the data.
  Meter meter = openTelemetry.getMeter("cloud.google.com/java");
  DoubleHistogram queryStatsMetricLatencies =
      meter
          .histogramBuilder("spanner/query_stats_elapsed")
          .setDescription("The execution of the query")
          .setUnit("ms")
          .build();

  // Capture query stats metric data.
  try (ResultSet resultSet = dbClient.singleUse()
      .analyzeQuery(Statement.of("SELECT SingerId, AlbumId, AlbumTitle FROM Albums"),
          QueryAnalyzeMode.PROFILE)) {

    while (resultSet.next()) {
      System.out.printf(
          "%d %d %s", resultSet.getLong(0), resultSet.getLong(1), resultSet.getString(2));
    }

    String value = resultSet.getStats().getQueryStats()
        .getFieldsOrDefault("elapsed_time", Value.newBuilder().setStringValue("0 msecs").build())
        .getStringValue();
    double elapsedTime = value.contains("msecs")
        ? Double.parseDouble(value.replaceAll(" msecs", ""))
        : Double.parseDouble(value.replaceAll(" secs", "")) * 1000;
    queryStatsMetricLatencies.record(elapsedTime);
  }
}

Go

func captureQueryStatsMetric(ctx context.Context, mp metric.MeterProvider, client spanner.Client) error {
	meter := mp.Meter(spanner.OtInstrumentationScope)
	// Register query stats metric with OpenTelemetry to record the data.
	// This should be done once before start recording the data.
	queryStats, err := meter.Float64Histogram(
		"spanner/query_stats_elapsed",
		metric.WithDescription("The execution of the query"),
		metric.WithUnit("ms"),
		metric.WithExplicitBucketBoundaries(0.0, 0.01, 0.05, 0.1, 0.3, 0.6, 0.8, 1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0, 6.0, 8.0, 10.0, 13.0,
			16.0, 20.0, 25.0, 30.0, 40.0, 50.0, 65.0, 80.0, 100.0, 130.0, 160.0, 200.0, 250.0,
			300.0, 400.0, 500.0, 650.0, 800.0, 1000.0, 2000.0, 5000.0, 10000.0, 20000.0, 50000.0,
			100000.0),
	)
	if err != nil {
		fmt.Print(err)
	}

	stmt := spanner.Statement{SQL: `SELECT SingerId, AlbumId, AlbumTitle FROM Albums`}
	iter := client.Single().QueryWithStats(ctx, stmt)
	defer iter.Stop()
	for {
		row, err := iter.Next()
		if err == iterator.Done {
			// Record query execution time with OpenTelemetry.
			elapasedTime := iter.QueryStats["elapsed_time"].(string)
			elapasedTimeMs, err := strconv.ParseFloat(strings.TrimSuffix(elapasedTime, " msecs"), 64)
			if err != nil {
				return err
			}
			queryStats.Record(ctx, elapasedTimeMs)
			return nil
		}
		if err != nil {
			return err
		}
		var singerID, albumID int64
		var albumTitle string
		if err := row.Columns(&singerID, &albumID, &albumTitle); err != nil {
			return err
		}
	}
}

L'esempio di codice aggiunge la stringa spanner/query_stats_elapsed al nome della metrica quando viene esportata in Monitoring. Puoi cercare questa metrica in Monitoring utilizzando la stringa aggiunta.

Visualizzare le metriche in Metrics Explorer

  1. Nella Google Cloud console, vai alla pagina Metrics Explorer.

    Vai a Esplora metriche

  2. Seleziona il progetto.

  3. Fai clic su Seleziona una metrica.

  4. Cerca le metriche di latenza utilizzando le seguenti stringhe:

    • roundtrip_latency: per la metrica di latenza nel tempo di round trip del client.
    • spanner/gfe_latency: per la metrica di latenza GFE.
    • spanner/query_stats_elapsed: per la metrica di latenza delle query.

  5. Seleziona la metrica, quindi fai clic su Applica.

Per saperne di più sul raggruppamento o sull'aggregazione della metrica, consulta Creare query utilizzando i menu.

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