現代の複雑なソフトウェアシステム環境では、本番環境の問題はブラックボックスのように捉えにくいことがよくあります。OpenResty XRay は新時代の動的トレース製品として、本番環境のソフトウェアシステムをブラックボックスからホワイトボックスへと変換し、潜在的な問題が発生する前に発見できるようにします。これにより企業はシステムに対する継続的な洞察力と制御力を得ることができます。

従来のオフラインシミュレーションテスト方法では、どれだけリソースを投入しても、そのカバレッジは非常に限られており、実際の本番環境との間には常にギャップが存在します。また、従来のホワイトボックス分析手法では、監視指標やデバッグログを継続的に追加する必要があり、煩雑で非効率的です。このような課題について、より賢く効率的なソリューションが必要です。

OpenResty XRay：ブラックボックスをホワイトボックスに変える動的トレースツール

OpenResty XRay は、システムの透明性問題を根本的に解決します。これにより、開発チームはシステム内部の動作メカニズムを深く理解し、潜在的な問題を迅速に発見して解決することができます。このツールは本番環境だけでなく、多くのお客様がテスト環境でもホワイトボックス分析として活用されています。どのような環境においても、ホワイトボックス分析はブラックボックス分析よりも効率的で有用です。

OpenResty XRay の最終目標は、本番環境の問題を解決するだけでなく、お客様が複雑なシステムを迅速に理解し、低コストでこれらのシステムを改善できるようサポートすることです。私たちはこれを「価値の創造」と呼んでいます—複雑で解決困難なシステム問題を明確で制御可能なソリューションに変換することこそ、最も価値があり挑戦的な業務なのです。

多角的な総合分析能力

OpenResty XRay は、システム運用のあらゆる側面をカバーする多角的な動的トレース分析機能を提供いたします：

  1. スレッドブロックとロック問題の分析：スレッド競合とデッドロック状況を正確に特定
  2. CPU 関連問題の診断：高 CPU 使用率または CPU リソースが十分に活用されていない問題の解決
  3. メモリ問題の調査：過剰なメモリ使用量やメモリリークの根本原因分析
  4. ディスク IO 分析：ディスク読み書きのボトルネックの識別
  5. ネットワークとリクエスト分析：アプリケーションレベルでの応答遅延、ロングテールリクエスト、異常接続に対するインテリジェントなパケットキャプチャと自動分析
  6. 例外の捕捉と分析：あらゆる種類の例外（アプリケーション自体が捕捉した例外を含む）を包括的に捕捉・分析
  7. クラッシュ分析：コアダンプファイルとプロセスクラッシュの原因の詳細な解析
  8. メモリ破損診断：ヒープ破損、スタック破損、一般的なバッファオーバーフロー問題の検出

OpenResty XRay はソフトウェアスタック全体をホワイトボックス化できるため、その分析能力の限界は私たちとお客様の想像力にのみ制限されます。私たちがお約束するとおり：「お客様のご要望に応じて、確実に実現いたします」

実例紹介

事例 1：ビリビリ動画のゲートウェイシステムにおける無限ループ問題

ビリビリ動画（B站）の OpenResty をベースに開発された内部ゲートウェイシステムで、すべてのサーバーの CPU 使用率が 100% に達しながらもリクエストを処理できないという深刻な問題が発生しました。OpenResty XRay の C 言語および Lua 言語レベルの CPU フレームグラフを活用し、根本原因を迅速に特定しました：設定メタデータ内の文字列型の重み値「0」が lua-resty-balancer ライブラリが期待する数値型と一致せず、無限ループを引き起こしていたのです。問題が発見されるとすぐに解決され、システムは正常に復旧しました。

詳細については、OpenResty XRay による B 站（ビリビリ動画）の重大なオンライン障害の分析と解決という記事で具体的な分析プロセスをご覧いただけます。

事例 2：Kong サーバーのパフォーマンス最適化

あるお客様の Kong サーバーが、低トラフィック状況下でも異常に高い CPU リソースを消費していました。OpenResty XRay の自動サンプリング機能を活用し、string.lower 標準関数が Lua 例外をスローしていることを発見しました。さらに調査を進め、お客様のカスタム認証プラグインにバグが存在することが判明しました。修正後、Kong サーバーのパフォーマンスは大幅に向上しました。

この事例の詳細については、OpenResty XRay を使用して、カスタム Kong プラグインの Lua 例外による CPU ボトルネックを解決した方法をご参照ください。

事例 3：ハードウェアレベルのバグの発見

別の事例では、OpenResty XRay がお客様の本番環境で使用されていた Xeon CPU にハードウェアバグが存在することを発見しました。当初、お客様はカーネルパッチによる問題解決を試みましたが、OpenResty XRay は再びパッチ内の問題を発見し、最終的に CPU ハードウェアレベルの欠陥であることを確認しました。これは XRay がソフトウェアの問題分析だけでなく、ハードウェアレベルの潜在的リスクさえも発見できることを十分に示しています。

製品ビジョン

OpenResty XRay のビジョンは、あらゆる技術スタック、あらゆるプログラミング言語のアプリケーションをブラックボックスからホワイトボックスへと変え、本番環境での不可解な問題を解消することです。私たちは最高のバグハンターを開発し、お客様がシステム内部を深く理解し、最も隠れた問題を発見・解決できるよう支援することに尽力しております。

システムがどれほど複雑であっても、問題がどれほど隠れていても、OpenResty XRay はブラックボックスをホワイトボックスに変え、システムの問題を可視化するお手伝いをいたします。私たちは、より多くのお客様と協力し、システムの安定かつ効率的な運用を実現し、技術チームが煩雑な問題調査から解放され、イノベーションとビジネス価値の創造に集中できる環境づくりを目指しています。

OpenResty XRay の支援により、どんな複雑なシステムも透明で制御可能になり、すべての技術チームがより自信を持って課題に対応できるようになると確信しております。これこそが私たちが絶えず前進する原動力であり、使命です。

OpenResty 株式会社は、各業界の技術ニーズに対応する強力なプライベートライブラリサービスも提供しております。これらのプライベートライブラリは、パフォーマンス最適化、セキュリティ保護、データ処理において顕著な優位性を持ち、企業が効率的で安全かつ信頼性の高いアプリケーションシステムを迅速に構築することを可能にします。金融、E コマース、旅行、メディア業界を問わず、OpenResty のプライベートライブラリサービスは、それぞれの業界特有のニーズに合わせたソリューションを提供いたします。

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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。

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