為什么OpenTelemetry正在將云原生帶到新的高度？

譯文
作者： 布加迪 2023-02-08 15:35:44

云計算

云原生 運行云原生應用程序時，可觀測性（observability）很關(guān)鍵。在云原生領域，應用程序功能來自在多個位置運行的眾多微服務之間的交互。

在向陽等地區(qū)，都構(gòu)建了全面的區(qū)域性戰(zhàn)略布局，加強發(fā)展的系統(tǒng)性、市場前瞻性、產(chǎn)品創(chuàng)新能力，以專注、極致的服務理念，為客戶提供成都做網(wǎng)站、網(wǎng)站設計 網(wǎng)站設計制作按需制作,公司網(wǎng)站建設,企業(yè)網(wǎng)站建設,品牌網(wǎng)站設計,營銷型網(wǎng)站,成都外貿(mào)網(wǎng)站建設,向陽網(wǎng)站建設費用合理。

?譯者 | 布加迪

審校 | 孫淑娟

運行云原生應用程序時，可觀測性（observability）很關(guān)鍵。在云原生領域，應用程序功能來自在多個位置運行的眾多微服務之間的交互。微服務應用程序具有松散耦合性，可能意味著每個微服務都以各自的方式報告其活動。如果沒有一種工具來匯總和關(guān)聯(lián)這些遙測數(shù)據(jù)，自始至終跟蹤請求的處理就算并非沒有可能，也是非常困難的。

這種細粒度、循序漸進的跟蹤對于故障排除和性能調(diào)優(yōu)而言至關(guān)重要。在物色一種多功能的可觀測性工具時，NGINX現(xiàn)代應用程序參考架構(gòu)（MARA）項目背后的團隊選擇了OpenTelemetry。這篇博文解釋了為什么OpenTelemetry對微服務架構(gòu)而言如此重要，以及它在如何改變云原生應用程序格局。

OpenTelemetry驅(qū)動可觀測性2.0

OpenTelemetry在2019年巴塞羅那KubeCon大會上首次宣布，此后就吸引了一批狂熱的貢獻者。今天，它仍然是云原生計算基金會（CNCF）的一個高人氣項目。越來越多的貢獻者表明OpenTelemetry已趨成熟，開始跨越愿意嘗新的早期采用者和渴望成熟產(chǎn)品的實用主義者之間的這條鴻溝。

OpenTelemetry專注于數(shù)據(jù)，具體說來是最有效地了解、檢測和改進應用程序所需要的數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)流（遙測）。數(shù)據(jù)只有在可以大規(guī)模聚合、分析和可視化后才有用。雖然OpenTelemetry并不提供可視化數(shù)據(jù)方面的指導，但它讓我們從此不必操心我們獲得什么數(shù)據(jù)，而是專注于我們可以用數(shù)據(jù)做什么。

OpenTelemetry簡化了跨數(shù)據(jù)源和應用程序關(guān)聯(lián)事件的工作。這由此帶來了可觀測性2.0，這是用于測量云端應用程序活動的新基準。由于數(shù)據(jù)自動關(guān)聯(lián)，我們不再局限于僅僅知道應用程序是否在運行?，F(xiàn)在我們可以了解任何請求通過我們的應用程序所經(jīng)過的確切數(shù)據(jù)路徑。

為了實現(xiàn)這一點，OpenTelemetry的兩個功能方面非常關(guān)鍵：分布式跟蹤和應用程序智能。

為何現(xiàn)代應用程序架構(gòu)需要分布式跟蹤？

雖然分布式跟蹤已經(jīng)存在多年了（可以追溯到Solaris中的DTrace），但過去十年發(fā)生的許多變化加大了用戶對它的需求。使用Cynefin框架，我們可以著重表明如今在現(xiàn)代應用程序方面面臨的一些變化和挑戰(zhàn)：

Cynefin框架表明了從簡單向復雜變化時，我們的實踐或做法會發(fā)生怎樣的變化。面臨的挑戰(zhàn)是，我們沿兩條不同的路徑前進，每條路徑有其特點；從簡單變成復雜后，試圖直接抄捷徑常常會造成混亂和不完整的進展。

不妨看看哪些要素構(gòu)建了現(xiàn)代應用程序和云原生旅程中的路徑。在第一條路徑（Cynefin圖中的Y軸）中，我們有現(xiàn)代應用程序，它們通常是微服務架構(gòu)，每個應用程序都做特定的工作。在第二條路徑（X軸）中，復雜的環(huán)境是短暫的，因為微服務實例根據(jù)需求來創(chuàng)建和關(guān)閉，并根據(jù)網(wǎng)絡問題移動到不同的主機上。

我們還必須考慮云環(huán)境的出現(xiàn)和迅猛增長，比如亞馬遜網(wǎng)絡服務（AWS）、微軟Azure和谷歌云平臺（GCP）等云環(huán)境。這種云的一個優(yōu)點是彈性響應——可以靈活擴展或收縮資源，以匹配當前的需求量。加上容器編排（最常使用Kubernetes）的影響，隨著資源的數(shù)量和位置在一段時間后出現(xiàn)變化，我們開始看到混亂的行為。（連這種相對受限的視圖也很混亂，而無服務器函數(shù)等要素可能也會使其更混亂。）

在現(xiàn)代架構(gòu)中，有許多獨立的部分生成我們監(jiān)控和維護應用程序所需的遙測數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)負載龐大而復雜。由于我們無法完全控制基礎設施和通信路徑，問題可能不會可靠地重復或容易引發(fā)。我們需要能夠讓我們一直跟蹤所有活動和相關(guān)要素的技術(shù)，這樣我們可以理解和分析不斷變化的環(huán)境，不僅可以識別反復出現(xiàn)的問題，還可以識別異常情況以及相關(guān)的應用程序和網(wǎng)絡情況。

這時候OpenTelemetry應運而生。

OpenTelemetry在分布式跟蹤方面的未來

分布式跟蹤支持跟蹤許多類型的新指標，但最常見的指標是與每個時間單位的請求數(shù)量、每個時間單位的錯誤數(shù)量以及聚合請求在該時間單位中占多長時間有關(guān)的指標。

在OpenTelemetry中，所有生成指標的應用程序都可以通過遙測（傳輸）層將它們發(fā)送到一個通用收集點，這有助于對齊和關(guān)聯(lián)來自生成數(shù)據(jù)的松散耦合服務的數(shù)據(jù)。這包括與底層基礎設施保持一致。簡而言之，有了OpenTelemetry，獲取和發(fā)送高度詳細的指標變得更輕松了。

OpenTelemetry還有助于解決時間戳漂移和傾斜問題，這個問題使事件關(guān)聯(lián)起來變得很難。OpenTelemetry為每個請求分配一個跟蹤編號（TraceId），但數(shù)據(jù)仍然可能受到漂移和傾斜的影響，這個問題常常出現(xiàn)在云原生架構(gòu)中。漂移和傾斜可能是持續(xù)時間不一的報告路徑或各個主機上時鐘之間缺乏緊密同步造成的。通過在流量處理期間跟蹤組件之間的通信，分布式跟蹤允許OpenTelemetry測量單個跨度（跟蹤的工作單位和基本模塊），不需要對相關(guān)應用程序進行深入的檢測。

結(jié)合這三種信號（遙測的類別），我們就可以糾正問題，讓應用程序恢復到生產(chǎn)級質(zhì)量：

• 指標——“存在問題？”
• 跟蹤——“問題在哪里？”
• 日志——“出了什么問題？”

這時候我們又回到了可觀測性2.0。能夠獲得跟蹤并立即查看哪些指標對應哪些跟蹤為我們賦予了強大的功能。比如說，當指標表明有問題時，分布式跟蹤讓您可以一路追溯到導致初始問題的那個特定請求，并跟蹤請求實現(xiàn)的每個步驟的進度。由于我們的跟蹤是由跨度按照它們發(fā)生的順序組成的，所以我們可以在請求旅程的每一步跟蹤請求。了解發(fā)生了什么，以什么順序發(fā)生（從初始事件到表明的問題，直到最終結(jié)果），讓我們能夠聚焦于應用程序中具體的部位，集中注意力。

盡管聽起來很簡單，OpenTelemetry的分布式跟蹤方面可以讓我們深入了解用戶所遇到的一切，作為請求成功和執(zhí)行時間的代理。作為用戶，我關(guān)心我的請求。作為站點可靠性工程師（SRE），我關(guān)心聚合的請求。作為應用程序所有者，我還關(guān)心尾部延遲：在某些條件下，對于少量重要的用戶群體而言，尾部延遲可能演變成糟糕的性能。OpenTelemetry為我提供了這三個功能，以及從聚合內(nèi)容中提煉細節(jié)的能力，因為它本身旨在讓所有應用程序上的所有數(shù)據(jù)能夠為用戶所用。

借助AI和ML的應用程序智能

來自OpenTelemetry的這種新數(shù)據(jù)流還讓我們在開發(fā)和操作響應方面可以實現(xiàn)自適應和自動化。有了所有這些積累的數(shù)據(jù)，我們可以使應用程序更加智能和自適應。而自適應應用程序恰如其名：自動智能地調(diào)整其行為以應對環(huán)境變化的應用程序。

通過實現(xiàn)遙測數(shù)據(jù)的可訪問性和標準化，OpenTelemetry使通向自適應應用程序的旅程變得更順坦。隨著不同類型的產(chǎn)品開始輸出類似的指標，如果利用OpenTelemetry中已確立的語義約定，我們更容易在請求處理期間將它們的操作關(guān)聯(lián)起來，并將這些信息饋送給人工智能（AI）和機器學習（ML）算法，從而使應用程序和基礎設施能夠動態(tài)適應。

總結(jié)

對OpenTelemetry的用戶和使用它作為遙測通道的應用程序來說，規(guī)范遙測是明顯的舉措?？梢詮亩鄠€數(shù)據(jù)源收集數(shù)據(jù)，并轉(zhuǎn)發(fā)給任何兼容的聚合和分析工具。此外，OpenTelemetry Collector使供應商不必自行實施收集器。相反，它們可以致力于改善代碼，以執(zhí)行有意義的分析，并采取明智的操作，可以構(gòu)建新的工具來幫助理解這個復雜而混亂的新世界。實際上，OpenTelemetry Collector（基于開源創(chuàng)新）在讓這項技術(shù)順應未來的同時，能夠處理幾乎所有的現(xiàn)有格式。

OpenTelemetry專注于我們理解應用程序所需的主要數(shù)據(jù)類別，使我們的應用程序可以為復雜的現(xiàn)代應用程序環(huán)境的性能和問題提供更深入的見解。通過關(guān)聯(lián)我們的數(shù)據(jù)、遵守語義和標準慣例，OpenTelemetry使通向現(xiàn)代應用程序的旅程變得更順坦。

隨著OpenTelemetry項目不斷成熟，采用率不斷提高，它顯然是我們加深了解的方法。我們還希望OpenTelemetry有助于運用AI和ML技術(shù)來解決復雜問題、實現(xiàn)自動化補救，并表明如何使云原生應用程序變得更具適應性、性能更好。

原文標題：??Why OpenTelemetry Is Taking Cloud Native to New Heights??，作者：Dave McAllister?

當前題目：為什么OpenTelemetry正在將云原生帶到新的高度？
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