关于负载均衡:一文读懂可观测性与Opentelemetry

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作者:博睿数据产品经理 - 刘亚辉

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l 介绍可观测性

l 介绍 Opentelemetry 的外围概念

重新认识可观测性

管理学巨匠彼得德鲁克有一句话:“如果你无奈掂量它,你就无奈治理它”。在企业中,无论是治理人,还是治理事,抑或是管理系统,首先都须要掂量。掂量的过程其实是收集信息的过程,有了足够的信息能力做出正确的判断,有了正确的判断能力做出无效的治理和口头计划。

上面我用一个简略模型来阐明我对可观测性的了解:

图释:通过观测看到表象,通过判断定位问题,通过优化解决问题。

可观测性形容的就是“观测 - 判断 - 优化 - 再观测”这个闭环的连续性、高效性。如果只有观测而无奈基于观测做出判断,则不能称其具备可观测性。如果只有教训判断而没有数据撑持,也不能称其具备可观测性,这样会导致组织高度依赖集体能力会带来治理危险。如果优化之后无奈反馈到观测上,或者因优化引入新的技术而导致无奈观测,则其可观测性不可继续。如果在观测、判断、优化的闭环中须要付出很高的老本和承当很大危险,则其可观测性的价值为负。

所以,当咱们在谈可观测性的时候,其实更多思考的是观测者、管理者的感触,也就是说在咱们遇到问题的时候,是否轻而易举地在观测平台找到答案,没有阻力也没有困惑,这就是可观测性。随着企业的倒退,组织架构(角色、观测者)和治理对象(零碎、被观测者)都会随之倒退变动,当应用了一堆传统的观测工具,却依然无奈满足观测者、管理者新的需要的时候,咱们不禁要问:“可观测性何在?”。

“可观测”不等于“可观测性”

上面,咱们来看一下咱们司空见惯的观测形式。

图释:传统的观测工具是垂直的,观测者须要从多个工具中进行问题判断。

通常咱们会基于本人想要的数据去搭建观测工具。当咱们想理解把握基础设施的健康状况的时候,咱们会很天然的想到搭建一个仪表盘,实时监测各项指标。当咱们想理解业务是如何出问题的,咱们会很天然的想到搭建一个日志平台,随时过滤排查业务日志。当咱们想理解事务为什么高提早,咱们会很天然的想到搭建一个链路监测平台,查问拓扑依赖和各节点的响应工夫。这种模式很好,帮忙咱们解决了很多问题,以至于咱们从不狐疑可观测性,咱们信念满满。偶然遇到大难题,把咱们的仪表盘、日志平台、链路平台关上,所有的数据都在这里,咱们深信肯定能到找问题的根因。即便破费了很长时间,咱们也只是通知本人要多学习,多理解把握本人负责的零碎,下一次我肯定能更快找到根因。是的,当咱们想要的数据都摆在面前的时候,咱们还有什么理由怪罪观测工具。

图释:人脑像一把尺子,依据教训比对多个指标来发现它们的相关性。

图释:当发现指标有毛刺的时候,往往须要在大脑中构建简单的日志查问条件,费时不说还容易出错。

咱们会不辞劳苦地在各种指标数据中寻找可能的关联性,失去要害线索后,咱们会在大脑中结构出一堆简单的日志查问条件来验证本人的猜测。就这样比对、猜测、验证,同时还要在各种工具中切换,不可否认很空虚。

图释:零碎规模宏大的时候,人曾经无奈去定位问题了。

传统的零碎绝对简略,上述形式卓有成效。古代 IT 零碎的关键词是分布式、池化、大数据、零信赖、弹性、容错、云原生等,越来越宏大,越来越精密,越来越动静,同时也越来越简单。通过人去寻找各种信息的关联性,再依据教训判断和优化,显然是不可行的,耗时耗力还无奈找到问题根因。

传统的工具是垂直向的,引入一个新的组件的同时也会引入一个与之对应的观测工具,这样是保障了数据的全面性,但失落了数据的关联性和剖析排查的连贯性(换句话说,咱们方方面面都监控到了,但遇到问题,还是不能很好地发现和定位)。此时咱们很天然的想到做一个对立的数据平台,设想中把所有数据放在一个平台就能解决关联性的问题,但往往理论状况是咱们只是把数据堆在一个中央,用的时候还是按传统的形式各看各的。咱们只是把无数根柱子(工具),交融成了三根柱子:一个观测指标、日志、链路的对立平台,数据对立了,但关联性还得靠人的常识和教训。

这里边最要害的其实是解决数据关联的问题,把之前须要人去比对、过滤的事交给程序去解决,程序最善于此类事同时也最牢靠,人的工夫更多的用在判断和决策上。这在简单零碎中,节俭的工夫会被放大很多倍,就这点小事就是可观测性看得见的将来。

图释:将来观测工具须要通过工夫和上下文来关联数据

那么,如何做数据关联呢?说起来很容易,那就是做工夫 + 空间的关联。在咱们的对立数据平台上,因为数据是来自于各种观测工具的,尽管咱们在数据格式上对立成了 metric、log、trace,但不同工具的 metric、log、trace 的元数据截然不同,而如果咱们在这个对立数据平台下来梳理和映射这些元数据的话,这将是庞杂、难保护、不可继续的。那该如何做呢?答案就是标准化。只有将标准化、结构化的数据喂给观测平台,观测平台能力从中发现微小价值。对立数据平台只是在数据格式上进行了标准化,而要想将 trace、metric、log 关联还必须建设 context 的标准化,context 就是数据的空间信息,再叠加上工夫信息的关联就能够施展真正的观测价值。

Opentelemetry 做了什么?

Opentelemetry(以下简称:OTel)就是解决数据标准化问题的一个我的项目,OTel 由以下几局部组成:

l 跨语言的标准规范(Specification):定义了数据、上下文、API、概念术语等的标准。这是 OTel 的外围,它使得所有观测数据有机地对立起来,这样观测平台能力主动比对、主动过滤,同时也为 AI 提供了高质量的数据。

l 接管、解决、输入观测数据的工具(Collector):一个用于接管 OTel 观测数据的工具,并反对通过配置 pipeline 对观测数据进行解决,输入给指定的后端。

l 各种语言的 SDK(SDK):基于 OTel 规范的 API 实现的各种语言的 SDK,用来反对自定义开发观测数据采集器。

l 采集器(Instrumentation):开箱即用的观测数据采集器。

OTel 是开源我的项目,所有内容都能够在 Github 找到,上面我介绍几个要害的概念:

属性

从数据的角度看属性是一个键值对,实质上属性形容了空间信息,不便从空间上做数据关联。OTel 定义了很多通用的属性,如果定义不明确或数据不统一时,是没法主动关联剖析的。上面是 Otel 定义的 K8S 的 Pod 属性:

资源

从数据的角度看资源是一个键值对汇合,实质上资源形容的是观测对象。雷同观测对象的 Metric、log、trace 都有雷同的资源数据(或称:雷同上下文),这样就能够主动发现相关性。

事件

从数据的角度看事件是一个工夫戳和一组属性组成的,用来形容某个工夫产生了某件事。实质上事件是一个工夫 + 空间的组合。

指标

从数据的角度看指标是事件的聚合,在一个沉闷的零碎中,雷同的事件会一直产生,指标提供了一个跨工夫和空间的总览。沉迷在细节不肯定有见解,跳进去,从更高的维度鸟瞰可能寻找到灵感。

跨度

从数据的角度看跨度由:操作名称、开始工夫、持续时间、一组属性组成。跨度(又称:span)形容的是一个过程,如果说事件是在一个工夫点构建了工夫和空间的相关性,那么跨度就是在一个时间段上构建了工夫和空间的相关性。

信号

信号是对规范遥测数据的形象,雷同数据模型的数据被归为一个信号。如:一个 Metric 是一个信号,所有 Metric 都具备统一标准的数据模型。一个 Trace 是一个信号,所有 Trace 都具备统一标准的数据模型。信号有一个重要的个性就是供应商无关,任何可观测零碎供应商要反对 OTel,都必须要按 OTel 的信号模型收集、上报、解决数据,这是保障高效数据关联的要害。

上下文

所有信号都基于雷同的上下文,如:在同一个服务中采集的 Metric、log、trace 具备雷同的上下文(如:service.id 和 service.name)。这其实就是在空间上建设的数据的关联。

敬畏工程

OTel 在数据层面提供了标准规范和许多拿来即用的工具,大大不便了构建可观测平台,然而真正落地去构建适宜本人的、全面可扩大的、稳固牢靠的、低成本高效益的可观测平台是一个大工程,不是简略引入就能够的。这其中波及到大数据引擎、高基数剖析引擎、关系引擎、AI 引擎等零碎难题。此外,如何设计一个简略、高效、精确、协同、业余的平台也不是一撮而就的,须要懂数据也要懂技术还要懂设计。

我把可观测平台分以下档次:

  1. 数据展现 + 人工关联比对 + 人工判断:大多数传统观测平台在这一层。
  2. 信息关联展现 + 人工判断:局部观测平台通过梳理映射能够做一些相关性展现,缩小人工发现的工夫老本。
  3. 信息判断 x 人工判断:极少局部观测平台做了数据的高度标准化,能够依据相关性给出见解和倡议。
  4. 信息判断 + 口头:没有观测工具能只依附工具做判断。

博睿在数据采集层有十多年的技术积攒,探针稳固牢靠,部署简略。在数据处理方面也禁受住了大业务量的客户考验,技术上不断创新造成了极具劣势的架构。在数据标准化、结构化设计方面也造成了本人的体系。能够说咱们刚逾越了第 2 层来到第 3 层,咱们将从观测广度和深度两个方面丰盛标准化的数据,基于此同时一直深入数据相关性,加上咱们自研的 SwiftAI 中台赋能,将来将给出更多更精准的信息判断,帮忙客户疾速落地高效可继续的观测 – 判断 – 优化闭环。

正文完
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