随着数字环境的不断发展，组织已从单体式应用程序转向复杂的云原生分布式环境。这些现代架构的动态特性促使 IT 运营、DevOps 和站点可靠性工程师 （SRE） 团队优先考虑应用程序可观测性，以便更好地了解其环境。

随着开发团队在缩短开发周期、生产更高质量的软件和加快创新方面的压力越来越大，他们正在寻找更好的方法来有效地监控、排除故障和调试应用程序性能问题。借助应用程序可观测性，团队可以通过与应用程序和基础结构组件中内置的现有检测集成来持续发现和收集应用程序性能遥测数据，从而提供有关问题的内容、位置和原因的见解。

什么是应用程序可观测性

如果可以根据应用程序生成的数据（如指标、日志和跟踪）测量应用程序的当前状态，则称其为可观察。它允许您了解应用程序基础架构的整体状态，跟踪哪些有效，哪些无效，轻松查明和解决问题。

监视和可观测性有什么区别

两者之间的区别取决于以下事实：监视有助于识别您知道将要发生的问题，而可观测性可帮助您预测可能发生的问题。简而言之，监视是一种被动方法，而可观测性是一种主动方法。

为什么需要可观测性

可观测性有助于深入了解和洞察应用程序中发生的情况。通过获得对其应用程序环境 DevOps 的无与伦比的可见性， ITOps、CloudOps 和 SRE 团队可以了解其复杂系统的复杂性，及时解决问题并保持领先地位。

如何实现应用可观测性

选择正确的工具是实现可观测性的关键。理想的工具必须具备检测、AIOps、事件响应和数据关联功能。

应用程序监控和可观测性

可观测性和监控在 IT 领域通常可以互换使用。虽然它们具有共生关系，但它们不可互换。应用程序监视和可观测性之间的区别取决于这样一个事实，即监视仅提供对“已知未知”指标的可见性，即您已经知道需要注意的指标。可观测性提供了有关您甚至不知道必须查找的条件的详细信息。

应用程序性能监控 （APM） 工具通常侧重于监控关键业务事务、基础架构监控、提供完美的用户体验等。它们提供对整个应用程序基础架构的可用性、运行状况和性能的上下文可见性，在行为偏离正常时发出警报，并提供有关系统故障的即时反馈。例如，在监视 SQL 服务器时，您可能希望了解性能最佳的查询、慢速查询、平均响应时间等。监视将帮助您发现可能导致这些关键指标出现问题的模式。

但是，在诊断具有一系列依赖项的分布式体系结构中的故障和问题时，应用程序监视有其自身的局限性。这就是应用程序可观测性工具发挥作用的地方。它基于 APM 数据收集方法构建，以更好地了解系统的内部状态，然后对其进行监控、故障排除和部署。简而言之，应用程序可观测性与 APM 齐头并进，创建可观测系统是实现强大的应用程序监控策略的一部分。

应用程序可观测性的组件

通常，有四个组件可帮助实现应用程序可观测性：

• 仪表：检测使用代理来测量和跟踪流经应用程序的数据。检测可以帮助从基础结构中的容器、服务、应用程序服务器和其他组件收集遥测数据，如指标、事件、日志、跟踪 （MELT）。
• 数据关联：了解从各种实体收集的数据对于建立它们之间的相关性至关重要。分析数据还可以帮助发现模式中的任何异常。
• 事件响应：随时了解中断将有助于应用程序支持和技术支持团队更快地响应事件。
• AIOps：AIOps 通过加速事件响应来帮助提高现代基础架构的效率。AIOps 工具利用机器学习模型来自动化关键应用程序流程。可以将全栈应用程序可观测性数据输入到这些工具中，以消除误报、主动检测问题并加快平均解决时间 （MTTR）。

应用程序可观测性的三个主要组件

对于可观察的系统，重要的是要知道如何通过其三个主要组件（日志、指标和跟踪）来评估其状态。

• 日志：日志提供系统中在任何时间点可能发生的离散事件的详细记录。日志有助于发现基础结构中的组件表现出的任何可疑或不可预测的行为。每个应用程序都会生成一个日志消息流，其中包含有关事件发生的内容、位置和时间的敏感和关键信息。分析日志将帮助您轻松深入到问题的根本原因，了解问题发生的原因、原因以及排查问题。
• 指标：您需要衡量三个应用程序可观测性指标 了解系统随时间推移的整体行为。它们包括：
  • 仪表指标：仪表指标表示在每个指标上具有特定值的数据 时间点。例如：期间的 CPU 或内存利用率 测量。
  • 增量指标：增量指标表示 特定时间间隔。它们有助于捕捉过去和 指标的当前状态。例如：自上次以来的 CPU 温度 测量时间。
  • 累积指标：累积指标表示运行计数 事件。它捕获一段时间内的变化。例如： 过去一小时内调用的进程数。
• 追踪：跟踪是可观测性的第三个支柱，有助于了解跨多个微服务的请求或操作的整个生命周期。它们有助于识别流各个阶段的请求的路径和行为。分析跟踪有助于了解和衡量系统整体运行状况的运行状况，查明潜在的瓶颈，并更快地解决问题。但是，跟踪仅特别关注应用程序层，并且需要将它们与指标一起可视化，以便全面了解复杂环境的完整情况。跟踪有助于提供对以下内容的上下文洞察：
  • 应优先进行优化的服务或代码。
  • 分布式基础结构中服务的整体运行状况和性能。
  • 深入了解可能影响最终用户体验的潜在和当前性能瓶颈。

应用程序可观测性用例

• 开发运营：应用程序可观测性通过提供对整个应用程序生态系统的深入可见性并跟踪计划内或计划外更改来帮助 DevOps持续交付原则。了解系统的行为有助于预测和预防事件，做出主动决策，从而提高 DevOps实践的质量和敏捷性。借助更好、更广泛和准确的见解，可观测性有助于增强 CI/CD 管道。
• 站点可靠性工程师：可用性、性能和弹性是三个最关键的站点可靠性指标。这些 Web 应用程序可观测性指标将在 SRE 的站点不可靠时提醒SRE。监视跟踪和日志将有助于了解通过应用程序的请求流，同时分别查明瓶颈区域并跟踪其服务中的有意义事件。
• 云运维：可观测性通过将云性能指标和运行状况与基础结构状态相关联，提供对云服务的单一见解来源。通过跨一个或多个云环境的全面视图，CloudOps 团队能够识别应用程序问题、对其进行分类、深入分析其根本原因，并策划更好的容错云架构。

Applications Manager 可以深入了解应用和IT基础架构的性能和用户使用体验。它可以帮助您在客户受到影响之前，以最小的代价快速隔离和解决整个应用程序堆栈中的性能问题，并使所有业务流程实现自动化，以确保更好的最终用户体验。