## Memo ## Memo with LLM https://claude.ai/chat/bae623f1-f21e-48e7-9150-680aaed84721 ### 論文情報 - **論文のタイトル**: μViz: Visualization of Microservices - **著者と所属**: Sara Silva, Jaime Correia, Andre Bento, Filipe Araujo, and Raul Barbosa（すべてCentre for Informatics and Systems of the University of Coimbra, Department of Informatics Engineering, Portugal所属） - **カンファレンス/ジャーナル名**: 2021 25th International Conference Information Visualisation (IV) - **発表年**: 2021年 ### 論文概要 本論文は、マイクロサービスアーキテクチャの複雑な相互作用とワークフローを可視化するためのツール「μViz」の設計を提案している。分散トレーシングデータを活用し、論理ビュー、物理ビュー、トレースビュー、ワークフロービューの4つの視点から、システムの理解を深めるための直感的なナビゲーション機能を提供する。Flip Zoomingという技術を用いて、異なるビュー間でのコンテキストを保持しながらの探索を可能にしている。 ### 詳細解説 #### 問題設定 **入力データ**: - 分散トレーシングデータ（OpenTelemetry標準に準拠） - インフラストラクチャメトリクス（CPU、メモリ使用量など） - 各マイクロサービスの状態情報 **出力**: - マイクロサービスシステムの4つの異なる視覚化ビュー - システム全体の健全性とパフォーマンスの理解 **解決すべき課題**: マイクロサービスアーキテクチャでは、システムの複雑性がコンポーネント自体から相互作用に移行し、大量の観測データが生成される。既存のツールでは、トレーシングデータの探索やワークフローの理解において十分な機能が提供されていない。 #### 提案手法 μVizは以下の4つのビューを提供する： 1. **論理ビュー（Logic View）**: マイクロサービス間の依存関係を表示。各サービスは四角形で表現され、状態は色で区分（灰色：情報なし、緑：正常、黄：一部問題、赤：問題あり） 2. **物理ビュー（Physical View）**: マイクロサービスのインスタンス（レプリカ）を円形で表示。各インスタンスの個別状態を確認可能 3. **トレースビュー（Trace View）**: 個別のトレースを有向非環グラフ（DAG）として表示。スパン間の関係性を可視化 4. **ワークフロービュー（Workflow View）**: 同一のビジネスプロセスを表すトレースの集約表示。ワークフローエントリーポイントから段階的に探索可能 **核心技術**: Flip Zoomingを用いることで、ユーザーはコンテキストを失うことなく異なるビュー間を空間的にナビゲートできる。ズームインにより詳細情報が段階的に表示される。 #### 新規性 **既存ツールとの比較**: - **Grafana, Prometheus**: ダッシュボード中心で、トレーシングデータの探索機能が不足 - **Zipkin, Jaeger**: 依存関係グラフと個別トレース表示は可能だが、ワークフロー視覚化や多次元データ探索が困難 - **商用APMツール（Dynatrace, NewRelic等）**: 垂直統合されているが、多次元因果関係データの探索には不適切 **本研究の独自性**: - 4つの階層的ビューを統合したアプローチ - Flip Zoomingによるコンテキスト保持ナビゲーション - ワークフロー集約機能による業務プロセス理解の支援 - 複雑な形状（フォーク、サイクル）への対応 #### 実験設定 **注意**: 本論文は設計段階（mock-up stage）の提案であり、具体的な実験は実施されていない。論文中では「currently at the prototype development stage」と明記されている。 **評価予定項目**（論文中の記述から推測）: - 複数のマイクロサービスシステムでの適用可能性 - 既存ツールとの機能比較 - ユーザビリティ評価（認知負荷の軽減効果） #### 実験結果 本論文は設計提案論文であるため、定量的な実験結果は報告されていない。代わりに、各ビューの設計概念と、想定される利用シナリオが詳細に記述されている。 **設計検証項目**: - 4つのビュー間の論理的関係性の確立 - Flip Zoomingによる階層ナビゲーションの実現可能性 - 複雑なワークフロー（フォーク、サイクル）の表現方法 論文では、今後のプロトタイプ開発において、実際のマイクロサービス環境での検証を行う予定であることが示唆されている。 ## Abstract マイクロサービスアーキテクチャは、ソフトウェア開発プロセスおよびその結果得られるシステムに提供するメリット（並行開発、モジュール性、スケーラビリティなど）により、業界で非常に人気があり広く採用されています。しかし、インターフェースがより細分化され、システムが規模を拡大するにつれ、複雑さはコンポーネントサービスからその相互作用に移行し、最終的に観察、可視化、理解が困難な複雑なワークフローが生じます。この問題は、通常の高負荷により処理不能な量の観測データが生成されることでさらに複雑化します。これらの課題に対処するため、オペレーターは観測データ（特にトレースデータ）を摂取し、どのコンポーネントやワークフローが注目すべきか、およびそれらがモジュール、サービス、インスタンス、または全体的なアプリケーションにどのように影響しているかを、迅速かつ直感的に理解できるツールの支援が必要です。本論文では、トレースデータを活用し、オペレーターが行動可能な形で集約・ナビゲーションを行うためのギャップを埋めるマイクロサービス可視化アプリケーションの設計を提案します。当アプリケーションはシステムの複数のビューを提供し、フリップズームを用いた空間的・階層的なナビゲーションにより探索を簡素化しつつ、文脈を保持します。当アプリケーションは、ナビゲーション機能に欠け、サービス間・レイヤー間・ビュー間の切り替え時に文脈を保持しない既存アプリケーションよりも、システムに対する理解を向上させます。