关于后端:日志中台不重不丢实现浅谈

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导读:日志数据的生命周期蕴含日志采集、接入、传输、利用等各个环节。数据的稳定性对于公司报表建设、决策分析、转化策略成果都有至关重要的影响。全文旨在介绍百度日志中台以后的现状,公司外部利用推广状况。尤其在数据准确性的建设上,进行深刻的探讨。数据产生到最终业务利用中各个环节的稳定性建设,包含:数据上报时效性优化、接入长久化的思考、数据流式计算过程中的不重不丢建设等。

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一 简述

1.1 中台定位

日志中台是针对打点数据的一站式服务,实现打点数据的全生命周期治理,只需简略开发就能快捷实现日志数据采集、传输、治理以及查问剖析等性能,实用于产品经营剖析、研发性能剖析、运维治理等业务场景,帮忙 APP 端、服务端等客户摸索数据、开掘价值、预感将来。

1.2 接入状况

日志中台已笼罩了厂内大多数重点产品,其中包含:百度 APP 全打点、小程序、矩阵 APP 等,接入方面收益如下:

  • 接入状况 :简直笼罩了厂内已有 APP,小程序,翻新孵化 APP,以及厂外收买 APP
  • 服务规模 :日志条数 几千亿 条 / 天,顶峰 QPS 几百万 / 秒,服务稳定性 99.9995 %

1.3 名词解释

客户端:指用户能够间接应用的软件系统,通常部署在用户手机或 PC 等终端设备上。例如百度 APP、小程序等。

服务端 :用于响应客户端发动的网络申请的服务,通常部署在云服务器上。

日志中台 :此处特指端日志中台,包含端日志全生命周期的能力建设。包含打点 SDK / 打点 server/ 日志治理平台等外围组件。

打点 SDK:负责打点日志的采集、封装、上报等性能。依据不同的日志生产端,分为 APP 端 SDK、H5 端 SDK,依据场景辨别为通用点位 SDK、性能 SDK、小程序 SDK 等,用户依据需要能够集成不同的 SDK。

打点 server:日志接管服务端,是日志中台服务端最外围的模块。

特色 / 模型服务 :日志中台将须要进行策略模型计算的点位信息实时转发给上游 < 策略举荐中台 >。特色 / 模型服务是 < 策略举荐中台 > 的入口模块。


1.4 服务全景图

日志服务次要包含根底层、治理平台、业务数据利用、产品撑持几个层面。围绕着各个层级,在 2021.6 月,制订 & 公布了百度客户端日志上报标准。

  • 根底层 :反对了 APP-SDK、JS-SDK,性能 SDK、通用 SDK,满足各类打点需要的疾速接入场景。依靠大数据根底服务,将打点数据散发至各个利用方。
  • 平台层 :治理平台反对数据元信息管理、保护,并管制打点生命全周期环节。在线层面反对数据的实时、离线转发、并依靠正当的流量管制、监控保障服务稳定性在 99.995%。
  • 业务能力 :日志打点数据输入至数据中心、性能平台、策略中台、增长中台等,无效助力产品决策分析、端品质监控、策略增长等畛域。
  • 业务反对 :笼罩重点 APP、新孵化矩阵 APP,横向通用组件方面。
  

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二、日志中台外围指标

如前文介绍,日志中台承载着百度内所有 APP 日志打点、站在数据生产的最前沿,在保障性能笼罩全、接入疾速 & 灵便的根底上,面临的最重要外围挑战是数据的准确性。整个数据从产出、日志中台接入解决、上游利用,所有数据品质问题须要日志中台承载。而数据的准确性能够拆解为 2 局部:

  • 不重:保证数据严格意义的不反复。须要避免零碎层面的各种重试、架构异样复原导致的数据反复问题;
  • 不丢:保证数据严格意义的不失落。须要避免零碎层面的故障、代码层面 bug 等导致的数据失落问题。

而做到零碎层面的近乎 100% 的不重不丢,须要面临较多的难题。


2.1 日志中台架构

接入日志中台打点数据从端上生产至在线服务到最终(实时 / 离线)转发至上游,须要通过如下几个环节:

  • 数据利用形式不同,有以下集中类型:
  • 实时
  • 准实时流(音讯队列):供上游数据分析应用,特点:较高(min)时效性,须要严格意义的数据精确。典型利用:研发平台、trace 平台;
  • 纯实时流(RPC 代理):供上游策略利用,特点:秒级时效性,容许肯定水平的数据失落。典型利用:举荐架构。
  • 离线:离线大表,所有日志选集,特点:天级 / 小时级时效性,须要严格意义的数据精确。
  • 其余:须要肯定时效性和准确率

2.2 面临的问题

从下面日志中台架构来看,存在如下问题:

  • 巨型模块:打点 server 承载了所有的数据处理逻辑,性能耦合重大:
  • 性能多:接入 & 长久化、业务逻辑解决、各种类型转发(rpc、音讯队列、pb 落盘);
  • 扇出多:有 10+ 个业务扇出流,通过打点 server 转发。
  • 间接对接音讯队列:从业务视角看,存在发送音讯队列音讯失落危险,且无奈满足业务不重不丢要求。
  • 业务无等级划分:
  • 外围业务与非核心业务架构部署耦合
  • 互相迭代、相互影响

三、不重不丢实现

3.1 数据不丢的实践根底

3.1.1 唯 2 失落数据实践

  • 端:因为挪动端的主观环境影响,如白屏、闪退、无奈常驻过程、启动周期不确定等因素,导致客户端音讯会存在肯定概率失落
  • 接入层:因为服务器不可避免的存在故障(服务重启、服务器故障)的可能性,也存在肯定的数据失落概率
  • 计算层:接入点之后,基于流式框架,建设须要严格意义的保证数据不重不丢。

3.1.2 日志中台架构优化方向

数据接入层面:

  • 先长久化数据,后业务解决的准则
  • 升高逻辑复杂度

上游转发层面:

  • 实时流类:严格意义不失落
  • 高时效类:保证数据时效,容许可能存在的局部失落
  • 资源隔离:将不同业务的部署进行物理隔离,防止不同业务相互影响
  • 辨别优先级:依照业务对不同数据诉求,辨别不同类型

3.2 架构拆解

基于日志中台现状剖析,联合日志打点服务的唯 2 实践,咱们针对日志中台对现有架构进行问题拆解和架构重构。

3.2.1 打点 server 服务拆解(优化接入层数据失落)

基于以上不重不丢的实践,日志接入层进行了如下几个方面的建设,尽可能做到数据不重不丢。

  • 日志优先长久化:尽可能升高接入点因服务器故障等起因导致的数据失落问题;
  • 巨型服务拆解:接入点应该秉承简略、轻量的思路建设,防止过多业务属性导致的服务稳定性问题;
  • 灵便 & 易用:在不重不丢的同时,基于业务需要特点,设计正当的流式计算架构。

3.2.1.1 日志优先长久化

日志中台现有的扇出数据,须要优先进行长久化,这是日志接入层根本要求。而实时流方面,在保障业务数据转发分钟级提早的状况下,要做到数据“尽可能不丢”。

  1. 长久化:接入层在真正业务解决之前,优先将数据长久化解决,“尽可能”先保证数据不失落。
  2. 实时流:防止间接对接音讯队列,优先采纳落盘 +minos 转发音讯队列形式,保证数据至多分钟级提早的状况下,尽量不丢。

3.2.1.2 巨型服务拆解 & 性能下沉

为升高日志服务过多的性能迭代带来的稳定性危险,同时须要满足上游业务灵便订阅的需要,须要保障日志中台扇出的合理性。咱们将在线服务进一步拆解:

  • 实时流类业务 :打点音讯流转通过接入层→ 扇出层→ 业务层→ 业务。
  • 接入层:性能繁多,设计指标为数据尽可能不丢,保证数据第一工夫长久化;
  • 扇出层:保障上游灵便的订阅形式,进行数据拆分 & 重组(目前基于打点 id 维度扇出);
  • 业务层:组合订阅扇出层数据,实现业务自有的需要实现,负责将打点数据生产并转发至上游;
  • 高时效类业务:
  • 策略实时举荐类的业务,独自抽离服务,撑持 rpc 类的数据转发,保障超高时效并保证数据转发 SLA 达到 99.95% 以上;
  • 其余类业务:
  • 数据监控、vip、灰度等业务,对时效、失落率要求进一步升高,可将这部分业务抽离至独自服务;
  • 技术选型 :针对数据流式计算特点,咱们选用了 streamcompute 架构,保证数据在通过接入层之后,全流程的“不重不丢”。

因而,将日志服务进一步拆解,如下图所示:

3.2.1.3 流式计算思考

为了保障严格数据流稳定性,须要依赖流式计算架构,在解决数据在业务计算过程中齐全的不重不丢同时,满足业务不同场景获取数据的诉求。针对日志中台特点,咱们对流式计算解决架构进入如下设计:

  • 打点 server:将实时流通过音讯队列,独自扇出至流式框架(分流 flow 入口)
  • 分流 flow:将不同点位信息,基于流量大小,进行拆分输入至不同音讯队列。这样做的益处是兼顾了数据灵便扇出要求,上游能够灵便订阅;
  • QPS 小于某些阈值 or 横向点位等:独自音讯队列输入,达到灵便扇出;
  • QPS 较小点位,进行聚合输入至聚合队列,以便节俭资源;
  • 业务 flow:如果业务有本人的数据流式解决需要,能够独自部署作业,以便各个作业资源隔离。
  • 输出:组合订阅分流 flow 的不同扇出数据,进行数据计算;
  • 输入:数据混合计算后,输入至业务音讯队列,业务方自行订阅解决;
  • 业务 filter:作为发送至业务层的终极算子,负责各个数据流在端到端层面。(打点 server、端的零碎重试数据)的不重。打点 server 将每一条打点数据生成惟一标识(相似一条数据 md5),业务 flow filter 算子进行全局的去重。

3.2.2 打点 SDK 数据上报优化(解决端上报数据失落)

客户端打点,因端所处的环境问题,会存在肯定的数据失落危险。尤其当打点调用并发较高时候,数据不可能第一工夫全副发送到服务端。因而,客户端须要将业务打点数据暂存本地的数据库,而后异步进行音讯发送至服务端,以达到异步发送、优先本地长久化不丢的保障。然而,APP 能够在任何状况下退出、卸载,那数据在本地停留越久,对业务数据价值越小,更容易失落,所以咱们须要针对数据上报进行如下方向的优化:

  • 减少上报机会:独自定时工作轮询、业务打点时触发携带缓存数据、缓存音讯达到阈值触发(试验取得)等伎俩,进步缓存数据的上报的机会,尽量升高音讯在本地缓存工夫。
  • 减少上报音讯个数:在保证数据上报大小、条数(试验比照失去阈值),将上报音讯的条数进行调整,获得正当上报个数,达到音讯第一工夫达到服务端的最大收益。

通过客户端发送逻辑一直优化,在时效性上也获得了微小收益。收敛率双端晋升 2%+。

四、瞻望

前文介绍了日志中台服务在打点数据准确性保障方面,做的一些致力。当然,前面咱们还会持续深挖零碎的危险点,如:

  • 磁盘故障导致数据失落:接入层后续针对磁盘故障,基于公司的数据长久化能力,建设数据的严格不失落根底

心愿,日志中台继续一直优化,为业务精确应用打点数据做出奉献。

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