カーネルまで探検して理解するふたつの自動計装

カーネルまで探検して理解するふたつの自動計装 Kernel/VM探検隊@東京 No19 2026/08/22 プラットフォーム部 SREチーム江口純矢 ©MNTSQ,
Ltd.

introduction 自己紹介江口純矢 (Eguchi Sumiya) 経歴など新卒入社した会社でアプリケーションエンジニアを経てSREへ転身現在はMNTSQ株式会社でSRE マイブーム
早起きして人が居ないカフェでゆっくり過ごす（コーヒーは飲めないので牛乳飲んだりしてます） ©MNTSQ, Ltd. 2

introduction 話すのはオブザーバビリティの用語「自動計装」について計装(instrumentation) = システムを観測可能にするために、計測して記録するコードを組み込むこと手動計装自動計装記録処理をコードに直接書いて計装アプリのコードを変えずに計装 ©MNTSQ,
Ltd. 3

introduction 話すのはオブザーバビリティの用語「自動計装」について計装(instrumentation) = システムを観測可能にするために、計測して記録するコードを組み込むこと手動計装自動計装記録処理をコードに直接書いて計装アプリのコードを変えずに計装 ©MNTSQ,
Ltd. 4

Agenda 1. introduction 2. 深まる自動計装への疑問 3. 探検その1: ライブラリを使用する自動計装 4. 探検その2:
ライブラリを使用しない自動計装 5. まとめ ©MNTSQ, Ltd. 5

深まる自動計装への疑問なんとなく使ってた自動計装 (以降Datadogを例に) ① ライブラリを1個足して ②起動コマンドの先頭を ddtarce-run で挟んで ©MNTSQ, Ltd.
③ 環境変数を足す 6

深まる自動計装への疑問ふと湧き上がる疑問たち何でこれだけで動くの...??? ① ライブラリを1個足して ②起動コマンドの先頭を ddtarce-run で挟んで ©MNTSQ, Ltd.
③ 環境変数を足す 7

深まる自動計装への疑問ふと湧き上がる疑問たち自動計装には2種類あるらしい ©MNTSQ, Ltd. 8

深まる自動計装への疑問ふと湧き上がる疑問たち ©MNTSQ, Ltd. 9

深まる自動計装への疑問ふと湧き上がる疑問たち疑問① なんで？ ©MNTSQ, Ltd. 10

深まる自動計装への疑問ふと湧き上がる疑問たち疑問① なんで？疑問② なんで？ ©MNTSQ, Ltd. 11

深まる自動計装への疑問ふと湧き上がる疑問たち疑問① なんで？疑問② なんで？疑問③ なんで？ ©MNTSQ, Ltd.
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深まる自動計装への疑問ふと湧き上がる疑問たち疑問① なんで？疑問② なんで？疑問③ なんで？ ©MNTSQ, Ltd.
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深まる自動計装への疑問一つずつ探検 ©MNTSQ, Ltd. まずは方式1の仕組みから 14

探検その1: ライブラリを使用する自動計装言語仕様を使い実現 (Pythonを例に) ©MNTSQ, Ltd. 16

探検その1: ライブラリを使用する自動計装言語仕様を使い実現 (Pythonを例に) 前提：PythonはPYTHONPATHにsitecustomize.pyがあれば実行前にimportする事前準備 Python実行直前 $ pip install
ddtrace $ ddtrace-run ddtrace/bootstrap/ sitecustomize.py PYTHONPATH Python実行中 $ python app.py site-packages/ sitecustomize.pyを PYTHONPATHに登録 ©MNTSQ, Ltd. sitecustomize.pyを import 諸々のスパンをDatadogへ転送 17

探検その1: ライブラリを使用する自動計装言語仕様を使い実現 (Pythonを例に) 前提：PythonはPYTHONPATHにsitecustomize.pyがあれば実行前にimportする事前準備 Python実行直前 $ pip install
ddtrace $ ddtrace-run ddtrace/bootstrap/ sitecustomize.py PYTHONPATH Python実行中 $ python app.py site-packages/ sitecustomize.pyを PYTHONPATHに登録 ©MNTSQ, Ltd. sitecustomize.pyを import 諸々のスパンをDatadogへ転送 18

探検その1: ライブラリを使用する自動計装 sitecustomize.pyで何が起きてる？ importごとに差し替え ©MNTSQ, Ltd. 19

探検その1: ライブラリを使用する自動計装 sitecustomize.pyで何が起きてる？言語ごとに仕組みも変わる... 数多くて importごとに差し替え更新めっちゃ大変そう... ©MNTSQ, Ltd. 20

探検その2: ライブラリを使用しない自動計装どの言語でも通る場所はないか？言語ごとに仕組みも変わる... どの言語でも通信時に必ず通る場所があれば.... 数多くて更新めっちゃ大変システムコールを見張る
©MNTSQ, Ltd. 22

探検その2: ライブラリを使用しない自動計装どの言語でも通る場所はないか？プロセス Python プロセス syscall HTTPS php ユーザー空間
©MNTSQ, Ltd. カーネル空間 23

探検その2: ライブラリを使用しない自動計装どの言語でも通る場所はないか？プロセス Python プロセスこの辺を監視したい syscall → eBPF
https php ユーザー空間 ©MNTSQ, Ltd. カーネル空間 24

探検その2: ライブラリを使用しない自動計装ざっくり「eBPF」とは？ eBPF = トリガーを指定し発火時にカーネルが実行する処理を安全に登録できる仕組みトリガー例処理例・カーネルの関数が呼ばれたら(kprobe) ・アプリの関数が呼ばれたら(uprobe)
・etc…. 発火のたびにデータを読んで記録 → ユーザー空間のAgent が回収し Datadog へ転送 ©MNTSQ, Ltd. 25

探検その2: ライブラリを使用しない自動計装 HTTPSの中身はカーネル空間からは覗けないプロセス Python eBPF プロセス php ユーザー空間 ©MNTSQ,
Ltd. syscall HTTPS アプリ側で暗号化されカーネル空間から中が覗けないカーネル空間 27

探検その2: ライブラリを使用しない自動計装アプリが暗号化する前に読むためにuprobeをトリガーに使用プロセス Python eBPF プロセス syscall HTTPS php
ユーザー空間 ©MNTSQ, Ltd. アプリ側で暗号化されカーネル空間 SSL_writeの「開始」&「終了」カーネル空間から中が覗けないをトリガーに指定 28

探検その2: ライブラリを使用しない自動計装この方式の難点プロセス Python eBPF syscall プロセスカーネル空間にeBPFを登録するためのアクセス権限が必要
HTTPS php プロセスの外側から監視するためアプリ側で暗号化されユーザー空間カーネル空間 SSL_writeの「開始」&「終了」ライブラリ使用方式に比べ粒度が荒いカーネル空間から中が覗けないをトリガーに指定 ©MNTSQ, Ltd. 29

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