金融業界の大規模システムにおいて、安定した連続稼働はまさに「死活問題」です。サービスに予期せぬ問題が発生した場合、性能低下のリスクを招くだけでなく、計り知れないビジネスリスクを引き起こす可能性があります。最近、当社の金融大手顧客の一社が、まさにこのような典型的な課題に直面しました。24 時間 365 日稼働するサービスが、本番稼働開始から数日後、メモリ使用量が突然数 GB にまで急増したのです。しかも、この現象はテスト環境では一度も再現されませんでした。

これこそが、OpenResty XRay の真価が発揮される場面です。本番環境のプロセスを「透視」できるソフトウェア診断ツールとして、OpenResty XRay は、チームが高リスクで特定が難しい潜在的な問題に直接対処できるよう支援します。本稿では、この顧客の実際の事例を通じて、金融業界のような高負荷な状況下で、XRay がどのようにフレームグラフを用いて問題の根本原因を迅速に特定したのかをご紹介します。

フレイムグラフでメモリリークの根本原因をピンポイントで特定

OpenResty XRay を使用し、メモリ使用量が最大の稼働中プロセスを分析した結果、Perl GC オブジェクトのメモリ分布を示すフレイムグラフを生成しました。

フレイムグラフでは、各層がコールスタックを表し、幅はメモリ使用量の割合を示します。

この Perl GC オブジェクトのメモリ分布フレイムグラフから、私たちはすぐに問題点を発見しました。それは、あるキャッシュデータ構造に明らかなメモリリークが存在していたことです。この箇所は、私たちがこれまで全く疑っていなかった場所であり、従来のデバッグ手法ではこの問題が発見できなかった理由もこれにより明らかになりました。

主要なリーク箇所に加え、フレイムグラフはメモリ使用量を最適化できる他のいくつかのポイントの発見にも役立ちました。これらは、従来の性能分析ツールではこれほど効率的に、かつ一度に発見することは困難でした。

顕著な最適化の成果

OpenResty XRay の分析結果に基づき、コード内の問題を迅速に特定し、修正いたしました。集中的な修正と最適化により、システムのメモリ使用状況は大幅に改善されました。

現在、システムが数週間連続稼働しても、各プロセスのメモリ使用量は60MB強の低水準で安定して維持されており、メモリリークの問題は完全に解決いたしました。

関連資料

金融業界のお客様の事例は、OpenResty XRay が複雑なシステムで価値を発揮する一端に過ぎません。実際、私たちは様々な実運用環境で同様の困難な問題に遭遇し、XRayを通じて迅速に解決策を見つけてきました。

ご興味のある読者は、以下の技術事例もご参照ください。

1. クラッシュから根本原因へ：OpenResty XRay がNginxのメモリ破壊問題を徹底的に分析する方法
2. UDBとOpenResty XRay がPerlコード実行の全過程を可視化する仕組み
3. 技術事例：OpenResty XRay を使用してLRUキャッシュが引き起こすメモリリークを追跡する方法
4. オンラインKongサービスプロセスでCPUとメモリ使用量が最も高いプラグインをリアルタイムで統計する

これらの事例を通じて、OpenResty XRay が単一の問題に対応するだけでなく、様々な技術スタックや業務システムに対し、高度な可観測性と診断能力を提供できることがお分かりいただけるでしょう。

概要

複雑なシステムにおいて、メモリリークはしばしば深く潜在しています。数 GB のメモリリークを60MBでの安定稼働へと改善した実績は、OpenResty XRay が複雑な本番環境の問題解決において、その高い能力を改めて実証したことを示しています。

• リアルタイム分析：システム停止不要で、本番環境に直接「外科手術」のような診断を行い、ビジネスの中断を防ぎます。
• 高精度な分析：GC オブジェクトレベルでの詳細な分析により、コードの深部まで掘り下げ、問題の根本原因を正確に特定します。
• 直感的な可視化：フレームグラフにより複雑な問題を瞬時に把握できるようにし、分析のハードルを大幅に低減します。

今回の取り組みでは、メモリリークの解決だけでなく、システム内の他のパフォーマンス最適化ポイントも同時に発見し、全体のコード品質向上に貢献しました。

もし貴社チームがパフォーマンスボトルネック、メモリリーク、高CPU使用率といった慢性的な課題に直面し、終わりのない「火消し」や手探りの問題解決にうんざりしているのであれば、今こそ新しいアプローチを試す時です。ぜひお問い合わせください。効率的な運用保守の新たな一歩を共に踏み出しましょう！

OpenResty XRay について

OpenResty XRay は動的トレーシング製品であり、実行中のアプリケーションを自動的に分析して、パフォーマンスの問題、動作の問題、セキュリティの脆弱性を解決し、実行可能な提案を提供いたします。基盤となる実装において、OpenResty XRay は弊社の Y 言語によって駆動され、Stap+、eBPF+、GDB、ODB など、様々な環境下で複数の異なるランタイムをサポートしております。

著者について

章亦春（Zhang Yichun）は、オープンソースの OpenResty^® プロジェクトの創始者であり、OpenResty Inc. の CEO および創業者です。

章亦春（GitHub ID: agentzh）は中国江蘇省生まれで、現在は米国ベイエリアに在住しております。彼は中国における初期のオープンソース技術と文化の提唱者およびリーダーの一人であり、Cloudflare、Yahoo!、Alibaba など、国際的に有名なハイテク企業に勤務した経験があります。「エッジコンピューティング」、「動的トレーシング」、「機械プログラミング」 の先駆者であり、22 年以上のプログラミング経験と 16 年以上のオープンソース経験を持っております。世界中で 4000 万以上のドメイン名を持つユーザーを抱えるオープンソースプロジェクトのリーダーとして、彼は OpenResty^® オープンソースプロジェクトをベースに、米国シリコンバレーの中心部にハイテク企業 OpenResty Inc. を設立いたしました。同社の主力製品である OpenResty XRay動的トレーシング技術を利用した非侵襲的な障害分析および排除ツール）と OpenResty XRay（マイクロサービスおよび分散トラフィックに最適化された多機能ゲートウェイソフトウェア）は、世界中の多くの上場企業および大企業から高い評価を得ております。OpenResty 以外にも、章亦春は Linux カーネル、Nginx、LuaJIT、GDB、SystemTap、LLVM、Perl など、複数のオープンソースプロジェクトに累計 100 万行以上のコードを寄与し、60 以上のオープンソースソフトウェアライブラリを執筆しております。

翻訳

英語版の原文と日本語訳版（本文）をご用意しております。読者の皆様による他の言語への翻訳版も歓迎いたします。全文翻訳で省略がなければ、採用を検討させていただきます。心より感謝申し上げます！