OpenTelemetry¶

메트릭·로그·트레이스를 벤더 중립적으로 계측·수집·전송하는 CNCF 관측성 표준이다.

개요¶

OpenTelemetry(OTel)는 CNCF의 관측성 프레임워크로, 애플리케이션 계측(Instrumentation) 표준을 제공한다. OpenCensus와 OpenTracing이 합쳐져 탄생했으며, 현재 Prometheus·Jaeger·Zipkin·Datadog·Grafana 등 대부분의 관측성 도구가 OTel 데이터를 수신한다. 벤더에 종속되지 않고 한 번의 계측으로 모든 백엔드에 데이터를 전송할 수 있다.

관측성의 세 기둥¶

신호	설명	대표 백엔드
Metrics	시간에 따른 수치 데이터 (Counter, Gauge, Histogram)	Prometheus, Mimir
Logs	이벤트의 타임스탬프 기록	Loki, Elasticsearch
Traces	요청의 분산 실행 경로	Tempo, Jaeger, Zipkin

OTel은 세 신호를 하나의 SDK로 통합 계측하고, Trace ID를 공유해 메트릭·로그·트레이스를 서로 연결(Correlation)한다.

아키텍처¶

graph TB
    subgraph "애플리케이션"
        SDK[OTel SDK<br/>Go / Java / Python / JS]
        AUTO[Auto Instrumentation]
    end

    subgraph "OTel Collector"
        RCV[Receiver<br/>OTLP / Prometheus / Jaeger]
        PROC[Processor<br/>필터 / 샘플링 / 변환]
        EXP[Exporter<br/>OTLP / Prometheus / Loki]
    end

    subgraph "백엔드"
        PROM[Prometheus]
        TEMPO[Tempo]
        LOKI[Loki]
    end

    SDK -->|OTLP gRPC/HTTP| RCV
    AUTO -->|OTLP| RCV
    RCV --> PROC
    PROC --> EXP
    EXP -->|RemoteWrite| PROM
    EXP -->|OTLP| TEMPO
    EXP -->|Loki API| LOKI

OTel SDK: 애플리케이션 코드에 삽입되는 계측 라이브러리다. Go, Java, Python, JavaScript, .NET 등 주요 언어를 지원한다. 자동 계측(Auto Instrumentation)을 사용하면 코드 수정 없이 HTTP, gRPC, DB 쿼리 등을 자동으로 추적한다.

OTel Collector: 에이전트 또는 게이트웨이로 배포하는 데이터 파이프라인이다. 다양한 형식의 텔레메트리를 수신(Receiver)하고, 필터링·샘플링·변환(Processor)을 거쳐 여러 백엔드로 전송(Exporter)한다. 애플리케이션과 백엔드 사이의 버퍼 역할도 한다.

OTLP: OpenTelemetry Protocol의 약자로 OTel의 네이티브 전송 프로토콜이다. gRPC와 HTTP/Protobuf를 지원하며, 메트릭·로그·트레이스를 단일 프로토콜로 전송한다.

OTel Collector 설정¶

receivers:
  otlp:
    protocols:
      grpc:
        endpoint: 0.0.0.0:4317
      http:
        endpoint: 0.0.0.0:4318
  prometheus:
    config:
      scrape_configs:
      - job_name: 'my-app'
        static_configs:
        - targets: ['my-app:8080']

processors:
  batch:
    timeout: 10s
  memory_limiter:
    limit_mib: 512
  resource:
    attributes:
    - key: cluster
      value: production
      action: insert

exporters:
  prometheusremotewrite:
    endpoint: http://prometheus:9090/api/v1/write
  otlp/tempo:
    endpoint: http://tempo:4317
    tls:
      insecure: true
  loki:
    endpoint: http://loki:3100/loki/api/v1/push

service:
  pipelines:
    metrics:
      receivers: [otlp, prometheus]
      processors: [memory_limiter, batch, resource]
      exporters: [prometheusremotewrite]
    traces:
      receivers: [otlp]
      processors: [memory_limiter, batch]
      exporters: [otlp/tempo]
    logs:
      receivers: [otlp]
      processors: [batch]
      exporters: [loki]

애플리케이션 계측 (Go 예시)¶

// OTel 초기화
func initTracer() (*sdktrace.TracerProvider, error) {
    exporter, _ := otlptracehttp.New(ctx,
        otlptracehttp.WithEndpoint("otel-collector:4318"),
        otlptracehttp.WithInsecure(),
    )
    tp := sdktrace.NewTracerProvider(
        sdktrace.WithBatcher(exporter),
        sdktrace.WithResource(resource.NewWithAttributes(
            semconv.SchemaURL,
            semconv.ServiceNameKey.String("my-service"),
        )),
    )
    otel.SetTracerProvider(tp)
    return tp, nil
}

// 트레이스 생성
tracer := otel.Tracer("my-component")
ctx, span := tracer.Start(ctx, "operation-name")
defer span.End()

span.SetAttributes(attribute.String("user.id", userID))

Kubernetes Auto Instrumentation¶

OTel Operator를 사용하면 Pod 어노테이션만으로 자동 계측이 가능하다.

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: my-app
spec:
  template:
    metadata:
      annotations:
        instrumentation.opentelemetry.io/inject-java: "true"

OTel Operator가 Init Container를 주입해 Java Agent를 자동으로 설치하고 OTLP 엔드포인트를 설정한다. Java, Python, Node.js, .NET을 지원한다.

Kubernetes 설치¶

# OTel Operator 설치
helm repo add open-telemetry https://open-telemetry.github.io/opentelemetry-helm-charts
helm install opentelemetry-operator open-telemetry/opentelemetry-operator \
  --namespace opentelemetry-operator-system \
  --create-namespace

# OTel Collector DaemonSet 배포
kubectl apply -f - <<EOF
apiVersion: opentelemetry.io/v1alpha1
kind: OpenTelemetryCollector
metadata:
  name: otel
  namespace: monitoring
spec:
  mode: daemonset
  config: |
    receivers:
      otlp:
        protocols:
          grpc:
          http:
    exporters:
      otlp/tempo:
        endpoint: http://tempo:4317
        tls:
          insecure: true
    service:
      pipelines:
        traces:
          receivers: [otlp]
          exporters: [otlp/tempo]
EOF