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Instrumentation du code Python dans AWS Lambda - AWS Lambda

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Instrumentation du code Python dans AWS Lambda

Lambda s'intègre AWS X-Ray à pour vous aider à tracer, à déboguer et à optimiser les applications Lambda. Vous pouvez l'utiliser X-Ray pour suivre une demande lorsqu'elle parcourt les ressources de votre application, ce qui peut inclure des fonctions Lambda et d'autres AWS services.

Pour envoyer des données de suivi à X-Ray, vous pouvez utiliser l'une des trois bibliothèques SDK suivantes :

Chacun des SDK propose des moyens d'envoyer vos données de télémétrie au service. X-Ray Vous pouvez ensuite consulter, filtrer et obtenir des informations sur les indicateurs de performance de votre application afin d'identifier les problèmes et les opportunités d'optimisation. X-Ray

Important

Les outils X-Ray et Powertools pour les AWS Lambda SDK font partie d'une solution d'instrumentation étroitement intégrée proposée par. AWS Les couches ADOT Lambda font partie d’une norme industrielle pour l’instrumentation de traçage qui collecte plus de données en général, mais qui peut ne pas convenir à tous les cas d’utilisation. Vous pouvez implémenter le traçage de bout en bout en X-Ray utilisant l'une ou l'autre des solutions. Pour en savoir plus sur le choix entre les deux, voir Choisir entre la AWS distribution pour Open Telemetry et les SDK. X-Ray

Utilisation de Powertools pour AWS Lambda (Python) et AWS SAM pour le traçage

Suivez les étapes ci-dessous pour télécharger, créer et déployer un exemple d'application Hello World Python avec des modules Powertools for AWS Lambda (Python) intégrés à l'aide du AWS SAM. Cette application met en œuvre un backend API de base et utilise Powertools pour émettre des journaux, des métriques et des traces. Elle se compose d’un point de terminaison Amazon API Gateway et d’une fonction Lambda. Lorsque vous envoyez une requête GET au point de terminaison API Gateway, la fonction Lambda invoque, envoie des journaux et des métriques au format métrique intégré à CloudWatch et envoie des traces à. AWS X-Ray La fonction renvoie un message hello world.

Conditions préalables

Pour exécuter la procédure indiquée dans cette section, vous devez satisfaire aux exigences suivantes :

Déployer un échantillon AWS SAM vigie
  1. Initialisez l’application à l’aide du modèle Hello World Python.

    sam init --app-template hello-world-powertools-python --name sam-app --package-type Zip --runtime python3.11 --no-tracing
  2. Créez l’application.

    cd sam-app && sam build
  3. Déployez l’application.

    sam deploy --guided
  4. Suivez les invites à l’écran. Appuyez sur Enter pour accepter les options par défaut fournies dans l’expérience interactive.

    Note

    Car l'autorisation n'a HelloWorldFunction peut-être pas été définie, est-ce que ça va ? , assurez-vous d'entrery.

  5. Obtenez l’URL de l’application déployée :

    aws cloudformation describe-stacks --stack-name sam-app --query 'Stacks[0].Outputs[?OutputKey==`HelloWorldApi`].OutputValue' --output text
  6. Invoquez le point de terminaison de l’API :

    curl -X GET <URL_FROM_PREVIOUS_STEP>

    En cas de succès, vous obtiendrez cette réponse :

    {"message":"hello world"}
  7. Pour obtenir les traces de la fonction, exécutez sam traces.

    sam traces

    La sortie de la trace ressemble à ceci :

    New XRay Service Graph Start time: 2023-02-03 14:59:50+00:00 End time: 2023-02-03 14:59:50+00:00 Reference Id: 0 - (Root) AWS::Lambda - sam-app-HelloWorldFunction-YBg8yfYtOc9j - Edges: [1] Summary_statistics: - total requests: 1 - ok count(2XX): 1 - error count(4XX): 0 - fault count(5XX): 0 - total response time: 0.924 Reference Id: 1 - AWS::Lambda::Function - sam-app-HelloWorldFunction-YBg8yfYtOc9j - Edges: [] Summary_statistics: - total requests: 1 - ok count(2XX): 1 - error count(4XX): 0 - fault count(5XX): 0 - total response time: 0.016 Reference Id: 2 - client - sam-app-HelloWorldFunction-YBg8yfYtOc9j - Edges: [0] Summary_statistics: - total requests: 0 - ok count(2XX): 0 - error count(4XX): 0 - fault count(5XX): 0 - total response time: 0 XRay Event [revision 1] at (2023-02-03T14:59:50.204000) with id (1-63dd2166-434a12c22e1307ff2114f299) and duration (0.924s) - 0.924s - sam-app-HelloWorldFunction-YBg8yfYtOc9j [HTTP: 200] - 0.016s - sam-app-HelloWorldFunction-YBg8yfYtOc9j - 0.739s - Initialization - 0.016s - Invocation - 0.013s - ## lambda_handler - 0.000s - ## app.hello - 0.000s - Overhead
  8. Il s’agit d’un point de terminaison d’API public accessible par Internet. Nous vous recommandons de supprimer le point de terminaison après un test.

    sam delete

X-Ray ne retrace pas toutes les demandes jusqu'à votre application. X-Ray applique un algorithme d'échantillonnage pour garantir l'efficacité du traçage, tout en fournissant un échantillon représentatif de toutes les demandes. Le taux d’échantillonnage est 1 demande par seconde et 5 % de demandes supplémentaires. Vous ne pouvez pas configurer la fréquence X-Ray d'échantillonnage pour vos fonctions.

Utilisation de Powertools pour AWS Lambda (Python) et le AWS CDK pour le traçage

Suivez les étapes ci-dessous pour télécharger, créer et déployer un exemple d'application Hello World Python avec des modules Powertools for AWS Lambda (Python) intégrés à l'aide du AWS CDK. Cette application met en œuvre un backend API de base et utilise Powertools pour émettre des journaux, des métriques et des traces. Elle se compose d’un point de terminaison Amazon API Gateway et d’une fonction Lambda. Lorsque vous envoyez une requête GET au point de terminaison API Gateway, la fonction Lambda invoque, envoie des journaux et des métriques au format métrique intégré à CloudWatch et envoie des traces à. AWS X-Ray La fonction renvoie un message hello world.

Conditions préalables

Pour exécuter la procédure indiquée dans cette section, vous devez satisfaire aux exigences suivantes :

Déployer un échantillon AWS CDK vigie
  1. Créez un répertoire de projets pour votre nouvelle application.

    mkdir hello-world cd hello-world
  2. Initialisez l’application.

    cdk init app --language python
  3. Installez les dépendances de Python.

    pip install -r requirements.txt
  4. Créez un répertoire lambda_function dans le dossier racine.

    mkdir lambda_function cd lambda_function
  5. Créez un fichier app.py et ajoutez-y le code suivant. Il s’agit du code de la fonction Lambda.

    from aws_lambda_powertools.event_handler import APIGatewayRestResolver from aws_lambda_powertools.utilities.typing import LambdaContext from aws_lambda_powertools.logging import correlation_paths from aws_lambda_powertools import Logger from aws_lambda_powertools import Tracer from aws_lambda_powertools import Metrics from aws_lambda_powertools.metrics import MetricUnit app = APIGatewayRestResolver() tracer = Tracer() logger = Logger() metrics = Metrics(namespace="PowertoolsSample") @app.get("/hello") @tracer.capture_method def hello(): # adding custom metrics # See: https://docs.powertools.aws.dev/lambda-python/latest/core/metrics/ metrics.add_metric(name="HelloWorldInvocations", unit=MetricUnit.Count, value=1) # structured log # See: https://docs.powertools.aws.dev/lambda-python/latest/core/logger/ logger.info("Hello world API - HTTP 200") return {"message": "hello world"} # Enrich logging with contextual information from Lambda @logger.inject_lambda_context(correlation_id_path=correlation_paths.API_GATEWAY_REST) # Adding tracer # See: https://docs.powertools.aws.dev/lambda-python/latest/core/tracer/ @tracer.capture_lambda_handler # ensures metrics are flushed upon request completion/failure and capturing ColdStart metric @metrics.log_metrics(capture_cold_start_metric=True) def lambda_handler(event: dict, context: LambdaContext) -> dict: return app.resolve(event, context)
  6. Ouvrez le répertoire hello_world. Vous devriez voir un fichier nommé hello_world_stack.py.

    cd .. cd hello_world
  7. Ouvrez hello_world_stack.py et ajoutez le code suivant au fichier. Il contient le constructeur Lambda, qui crée la fonction Lambda, configure les variables d'environnement pour Powertools et définit la durée de conservation des journaux sur une semaine, ainsi que le constructeur ApiGatewayv 1, qui crée l'API REST.

    from aws_cdk import ( Stack, aws_apigateway as apigwv1, aws_lambda as lambda_, CfnOutput, Duration ) from constructs import Construct class HelloWorldStack(Stack): def __init__(self, scope: Construct, construct_id: str, **kwargs) -> None: super().__init__(scope, construct_id, **kwargs) # Powertools Lambda Layer powertools_layer = lambda_.LayerVersion.from_layer_version_arn( self, id="lambda-powertools", # At the moment we wrote this example, the aws_lambda_python_alpha CDK constructor is in Alpha, o we use layer to make the example simpler # See https://docs.aws.amazon.com/cdk/api/v2/python/aws_cdk.aws_lambda_python_alpha/README.html # Check all Powertools layers versions here: https://docs.powertools.aws.dev/lambda-python/latest/#lambda-layer layer_version_arn=f"arn:aws:lambda:{self.region}:017000801446:layer:AWSLambdaPowertoolsPythonV2:21" ) function = lambda_.Function(self, 'sample-app-lambda', runtime=lambda_.Runtime.PYTHON_3_11, layers=[powertools_layer], code = lambda_.Code.from_asset("./lambda_function/"), handler="app.lambda_handler", memory_size=128, timeout=Duration.seconds(3), architecture=lambda_.Architecture.X86_64, environment={ "POWERTOOLS_SERVICE_NAME": "PowertoolsHelloWorld", "POWERTOOLS_METRICS_NAMESPACE": "PowertoolsSample", "LOG_LEVEL": "INFO" } ) apigw = apigwv1.RestApi(self, "PowertoolsAPI", deploy_options=apigwv1.StageOptions(stage_name="dev")) hello_api = apigw.root.add_resource("hello") hello_api.add_method("GET", apigwv1.LambdaIntegration(function, proxy=True)) CfnOutput(self, "apiUrl", value=f"{apigw.url}hello")
  8. Déployez votre application.

    cd .. cdk deploy
  9. Obtenez l’URL de l’application déployée :

    aws cloudformation describe-stacks --stack-name HelloWorldStack --query 'Stacks[0].Outputs[?OutputKey==`apiUrl`].OutputValue' --output text
  10. Invoquez le point de terminaison de l’API :

    curl -X GET <URL_FROM_PREVIOUS_STEP>

    En cas de succès, vous obtiendrez cette réponse :

    {"message":"hello world"}
  11. Pour obtenir les traces de la fonction, exécutez sam traces.

    sam traces

    La sortie des traces ressemble à ceci :

    New XRay Service Graph Start time: 2023-02-03 14:59:50+00:00 End time: 2023-02-03 14:59:50+00:00 Reference Id: 0 - (Root) AWS::Lambda - sam-app-HelloWorldFunction-YBg8yfYtOc9j - Edges: [1] Summary_statistics: - total requests: 1 - ok count(2XX): 1 - error count(4XX): 0 - fault count(5XX): 0 - total response time: 0.924 Reference Id: 1 - AWS::Lambda::Function - sam-app-HelloWorldFunction-YBg8yfYtOc9j - Edges: [] Summary_statistics: - total requests: 1 - ok count(2XX): 1 - error count(4XX): 0 - fault count(5XX): 0 - total response time: 0.016 Reference Id: 2 - client - sam-app-HelloWorldFunction-YBg8yfYtOc9j - Edges: [0] Summary_statistics: - total requests: 0 - ok count(2XX): 0 - error count(4XX): 0 - fault count(5XX): 0 - total response time: 0 XRay Event [revision 1] at (2023-02-03T14:59:50.204000) with id (1-63dd2166-434a12c22e1307ff2114f299) and duration (0.924s) - 0.924s - sam-app-HelloWorldFunction-YBg8yfYtOc9j [HTTP: 200] - 0.016s - sam-app-HelloWorldFunction-YBg8yfYtOc9j - 0.739s - Initialization - 0.016s - Invocation - 0.013s - ## lambda_handler - 0.000s - ## app.hello - 0.000s - Overhead
  12. Il s’agit d’un point de terminaison d’API public accessible par Internet. Nous vous recommandons de supprimer le point de terminaison après un test.

    cdk destroy

Utilisation d’ADOT pour instrumenter vos fonctions python

ADOT fournit des couches Lambda entièrement gérées qui regroupent tout ce dont vous avez besoin pour collecter des données de télémétrie à l’aide du kit SDK OTel. En consommant cette couche, vous pouvez instrumenter vos fonctions Lambda sans avoir à modifier le code de fonction. Vous pouvez également configurer votre couche pour effectuer une initialisation personnalisée d’OTel. Pour de plus amples informations, veuillez consulter Configuration personnalisée pour ADOT Collector sur Lambda dans la documentation ADOT.

Pour les exécutions python, vous pouvez ajouter leAWS couche Lambda gérée pour ADOT Pythonpour instrumenter automatiquement vos fonctions. Cette couche fonctionne à la fois pour les architectures arm64 et x86_64. Pour obtenir des instructions détaillées sur la façon d'ajouter cette couche, consultez AWS Distro for OpenTelemetry Lambda Support for Python dans la documentation ADOT.

Utiliser le X-Ray SDK pour instrumenter vos fonctions Python

Pour enregistrer des détails sur les appels effectués par votre fonction Lambda à d’autres ressources de votre application, vous pouvez également utiliser le Kit SDK AWS X-Ray pour Python. Pour obtenir ce kit SDK, ajoutez le package aws-xray-sdk aux dépendances de votre application.

Exemple requirements.txt
jsonpickle==1.3 aws-xray-sdk==2.4.3

Dans votre code de fonction, vous pouvez instrumenter les clients du AWS SDK en patchant la boto3 bibliothèque avec le aws_xray_sdk.core module.

Exemple fonction — Tracer un AWS Client du SDK
import boto3 from aws_xray_sdk.core import xray_recorder from aws_xray_sdk.core import patch_all logger = logging.getLogger() logger.setLevel(logging.INFO) patch_all() client = boto3.client('lambda') client.get_account_settings() def lambda_handler(event, context): logger.info('## ENVIRONMENT VARIABLES\r' + jsonpickle.encode(dict(**os.environ))) ...

Après avoir ajouté les dépendances appropriées et apporté les modifications de code nécessaires, activez le traçage dans la configuration de votre fonction via la console Lambda ou l'API.

Activation du suivi avec la console Lambda

Pour activer/désactiver le traçage actif sur votre fonction Lambda avec la console, procédez comme suit :

Pour activer le traçage actif
  1. Ouvrez la page Functions (Fonctions) de la console Lambda.

  2. Choisissez une fonction.

  3. Choisissez Configuration, puis choisissez Outils de surveillance et d’opérations.

  4. Dans Outils de surveillance supplémentaires, choisissez Modifier.

  5. Sous Signaux CloudWatch d'application et AWS X-Ray choisissez Activer pour les traces de service Lambda.

  6. Choisissez Enregistrer.

Activation du suivi avec l’API Lambda

Configurez le suivi sur votre fonction Lambda à l'aide du AWS SDK AWS CLI or, utilisez les opérations d'API suivantes :

L'exemple de AWS CLI commande suivant active le traçage actif sur une fonction nommée my-function.

aws lambda update-function-configuration --function-name my-function \ --tracing-config Mode=Active

Le mode de suivi fait partie de la configuration spécifique de la version lorsque vous publiez une version de votre fonction. Vous ne pouvez pas modifier le mode de suivi sur une version publiée.

Activer le traçage avec CloudFormation

Pour activer le traçage sur une AWS::Lambda::Function ressource dans un CloudFormation modèle, utilisez la TracingConfig propriété.

Exemple fonction-inline.yml — Configuration du traçage
Resources: function: Type: AWS::Lambda::Function Properties: TracingConfig: Mode: Active ...

Pour une AWS::Serverless::Function ressource AWS Serverless Application Model (AWS SAM), utilisez la Tracing propriété.

Exemple template.yml — Configuration du traçage
Resources: function: Type: AWS::Serverless::Function Properties: Tracing: Active ...

Interprétation et X-Ray traçabilité

Votre fonction a besoin d'une autorisation pour télécharger des données de suivi vers X-Ray. Lorsque vous activez le suivi actif dans la console Lambda, Lambda ajoute les autorisations requises au rôle d’exécution de votre fonction. Sinon, ajoutez la AWSXRayDaemonWriteAccess politique au rôle d'exécution.

Une fois que vous avez configuré le suivi actif, vous pouvez observer des demandes spécifiques via votre application. Le graphique des X-Ray services présente des informations sur votre application et tous ses composants. L’exemple suivant montre une application dotée de deux fonctions. La fonction principale traite les événements et renvoie parfois des erreurs. La deuxième fonction en haut de la page traite les erreurs qui apparaissent dans le groupe de journaux de la première et utilise le AWS SDK pour appeler X-Ray Amazon Simple Storage Service (Amazon S3) et Amazon CloudWatch Logs.

Un schéma qui montre deux applications distinctes et leurs cartes de service respectives dans X-Ray

X-Ray ne retrace pas toutes les demandes jusqu'à votre application. X-Ray applique un algorithme d'échantillonnage pour garantir l'efficacité du traçage, tout en fournissant un échantillon représentatif de toutes les demandes. Le taux d’échantillonnage est 1 demande par seconde et 5 % de demandes supplémentaires. Vous ne pouvez pas configurer la fréquence X-Ray d'échantillonnage pour vos fonctions.

Dans X-Ray, une trace enregistre des informations relatives à une demande traitée par un ou plusieurs services. Lambda enregistre deux segments par suivi, ce qui a pour effet de créer deux nœuds sur le graphique du service. L’image suivante met en évidence ces deux nœuds :

Une carte des X-Ray services dotée d'une seule fonction.

Le premier nœud sur la gauche représente le service Lambda qui reçoit la demande d’invocation. Le deuxième nœud représente votre fonction Lambda spécifique. L’exemple suivant illustre une trace avec ces deux segments. Les deux sont nommés my-function, mais l’un a pour origine AWS::Lambda et l’autre a pour origine AWS::Lambda::Function. Si le segment AWS::Lambda affiche une erreur, cela signifie que le service Lambda a rencontré un problème. Si le segment AWS::Lambda::Function affiche une erreur, cela signifie que votre fonction a rencontré un problème.

Une X-Ray trace qui montre la latence sur chaque sous-segment d'une invocation Lambda spécifique.

Cet exemple développe le segment AWS::Lambda::Function pour afficher ses trois sous-segments.

Note

AWS met actuellement en œuvre des modifications au service Lambda. En raison de ces modifications, vous pouvez constater des différences mineures entre la structure et le contenu des messages du journal système et des segments de suivi émis par les différentes fonctions Lambda de votre Compte AWS.

L’exemple de suivi présenté ici illustre le segment de fonction à l’ancienne. Les différences entre les segments à l’ancienne et de style moderne sont décrites dans les paragraphes suivants.

Ces modifications seront mises en œuvre au cours des prochaines semaines, et toutes les fonctions, à l' Régions AWS exception de la Chine et des GovCloud régions, passeront au nouveau format des messages de journal et des segments de suivi.

Le segment de fonction à l’ancienne contient les sous-segments suivants :

  • Initialization (Initialisation) : représente le temps passé à charger votre fonction et à exécuter le code d’initialisation. Ce sous-segment apparaît pour le premier événement traité par chaque instance de votre fonction.

  • Invocation – Représente le temps passé à exécuter votre code de gestionnaire.

  • Overhead (Travail supplémentaire) – Représente le temps que le fichier d’exécution Lambda passe à se préparer à gérer l’événement suivant.

Le segment de fonction de style moderne ne contient pas de sous-segment Invocation. À la place, les sous-segments du client sont directement rattachés au segment de fonction. Pour plus d’informations sur la structure des segments de fonction à l’ancienne et de style moderne, consultez Comprendre les X-Ray traces.

Vous pouvez également utiliser des clients HTTP, enregistrer des requêtes SQL et créer des sous-segments personnalisés avec des annotations et des métadonnées. Pour plus d’informations, consultez Kit SDK AWS X-Ray pour Python dans le AWS X-Ray Guide du développeur.

Tarification

Vous pouvez utiliser le X-Ray traçage gratuitement chaque mois jusqu'à une certaine limite dans le cadre du niveau AWS gratuit. Au-delà de ce seuil, les X-Ray frais de stockage et de récupération des traces sont facturés. Pour en savoir plus, consultez Pricing AWS X-Ray (Tarification).

Stockage des dépendances d'exécution dans une couche (X-Ray SDK)

Si vous utilisez le X-Ray SDK pour instrumenter le code de fonction des clients du AWS SDK, votre package de déploiement peut devenir très volumineux. Pour éviter de télécharger des dépendances d'exécution à chaque fois que vous mettez à jour le code de votre fonction, regroupez le X-Ray SDK dans une couche Lambda.

L'exemple suivant montre une ressource AWS::Serverless::LayerVersion qui stocke le Kit SDK AWS X-Ray pour Python.

Exemple template.yml — Couche de dépendances
Resources: function: Type: AWS::Serverless::Function Properties: CodeUri: function/. Tracing: Active Layers: - !Ref libs ... libs: Type: AWS::Serverless::LayerVersion Properties: LayerName: blank-python-lib Description: Dependencies for the blank-python sample app. ContentUri: package/. CompatibleRuntimes: - python3.11

Avec cette configuration, vous ne mettez à jour les fichiers de couche de bibliothèque que si vous modifiez vos dépendances d’exécution. Étant donné que le package de déploiement de la fonction contient uniquement votre code, cela peut contribuer à réduire les temps de chargement.

La création d'une couche pour les dépendances nécessite des modifications de construction pour générer l'archive des couches avant le déploiement. Pour un exemple fonctionnel, consultez l’exemple d’application blank-python.