Спостережуваність (Observability) — це здатність моніторити, вимірювати та розуміти внутрішні стани складної системи або додатку шляхом аналізу її зовнішніх виходів, таких як метрики, журнали та показники продуктивності.
Ці виходи масивних реальних даних, що збираються в реальному часі, надають проактивні інсайти, автоматизовану аналітику та дії з інтелектуальними рекомендаціями, разом з використанням крос-доменних кореляцій даних і машинного навчання.
Система вважається "спостережуваною", якщо її поточний стан можна оцінити, використовуючи лише її виходи. Чим більш детальними є зовнішні виходи, тим краща спостережуваність системи, і тим швидше та точніше можна виявити основну причину проблеми та вирішити її.
У сучасних розподілених програмних системах і хмарних обчисленнях спостережуваність відіграє все більш важливу роль у забезпеченні надійності, продуктивності та безпеки додатків і інфраструктури.
Огляд
Термін “спостережуваність” походить з теорії керування в інженерії, яка займається описом, розумінням та автоматизацією динамічної системи для підтримки її на бажаному рівні. Приклади таких систем включають автоматичне керування потоком води через труби та швидкістю транспортного засобу на підйомах і спусках, на основі зворотного зв'язку від системи.
Як працює спостережуваність?
В IT та хмарних обчисленнях спостережуваність залежить від програмних інструментів та практик, спрямованих на збір, агрегування та аналіз максимальної кількості даних з різних компонентів системи, щоб забезпечити комплексний огляд внутрішніх станів системи на найбільш критичному етапі: коли дані передаються в іншу систему для обробки та використання.
Ці компоненти включають апаратне забезпечення та мережеву інфраструктуру, додатки, безсерверні сервіси, посередницьке ПЗ та бази даних.
3 стовпи спостережуваності
Щоб зрозуміти, як працює спостережуваність, важливо розглянути три стовпи спостережуваності, що відносяться до трьох типів телеметричних даних, на основі яких побудована спостережуваність.
- Журнали
- Метрики
- Сліди
Коли ці три стовпи пов'язані через рішення для спостережуваності, вони забезпечують глибоке розуміння розподілених систем і дозволяють командам знаходити корінь багатьох проблем. Це допомагає ефективно моніторити, усувати неполадки та налагоджувати додатки та мережі, а також покращувати продуктивність системи. Метою є виконання очікувань клієнтів, угод про рівень обслуговування (SLA) та інших бізнес-вимог.
Журнали
Журнали — це детальні, незмінні текстові записи кожної події, що відбувається в певний час, включаючи мітку часу, що вказує на момент її виникнення, та вантаж, що надає контекст. Вони походять від кожного програмного компонента, дії користувача та мережевої активності.
Розробники можуть використовувати ці журнали для "відтворення" подій з метою усунення неполадок та налагодження. Окрім цієї детальної інформації, журнали містять цінні метадані та додаткові дані, що робить їх зручними для запитів. Як перевірений спосіб отримання корисної інформації щодо стану системи, журнали зазвичай є першим місцем, куди звертаються, коли в системі виникає проблема.
Рішення для спостережуваності централізують журнали та дані подій разом з іншими показниками продуктивності, зберігаючи командам час і даючи їм змогу спостерігати за усією організацією. Рішення для спостережуваності також можуть каталогізувати журнали для майбутнього аналізу або викликати специфічні завдання оповіщення для попередньо визначених подій.
Це значно збільшує час реагування, дозволяючи командам розробляти проактивні рішення для вирішення та запобігання тим самим проблемам.
Метрики
Метрика — це числове значення, виміряне за певний проміжок часу, включаючи такі атрибути, як мітка часу, назва, ключові показники ефективності (KPI) та значення.
Вони призначені для обчислення, агрегації або середнього значення.
На відміну від журналів, метрики за замовчуванням є структурованими, що полегшує їх запити та оптимізацію для зберігання, даючи змогу зберігати їх протягом тривалих періодів.
Прикладом метрик є вимірювання того, скільки пам'яті або процесорних ресурсів використовує додаток за п'ятихвилинний проміжок часу, або скільки затримки спостерігається під час піку навантаження.
Бізнеси зараз використовують метрики майже для всього, що вони роблять, застосовуючи їх для визначення успіху та виявлення трендів на ранніх етапах, щоб допомогти визначити найкращий курс дій.
Хоча метрики можуть звітувати про тренди чи аномалії з часом, вони часто надають обмежені інсайти, коли щось ламається. Рішення для спостережуваності використовують метрики для вимірювання точних значень продуктивності системи та створення відгуків. Створюючи метрики з точок даних системи, що стосуються таких елементів, як індикатори рівня сервісу, затримки та значення часу простою, рішення для спостережуваності можуть надавати організаціям практичні візуалізації загальної або конкретної продуктивності системи, щоб допомогти випередити потенційні проблеми чи вузькі місця в продуктивності.
Сліди
Слід (trace) — це шлях користувацького запиту через розподілену систему. Коли запит проходить через хост-систему, кожна операція, виконана на ньому — що називається «спаном» (span) — кодується важливою інформацією, що стосується мікросервісу, який виконує цю операцію. Цей запит може починатися від UI чи мобільного додатку і проходити через всю розподілену архітектуру до користувача.
В короткому вигляді, слід записує кожну операцію, зроблену для виконання запиту, ланцюг викликів від однієї точки дотику до іншої, часи викликів та затримку між кожним стрибком.
Переглядаючи сліди, кожен з яких включає один або кілька спанів, можна відслідковувати його шлях через розподілену систему та ідентифікувати причину затримки або поломки.
Рішення для спостережуваності централізують завдання відстеження проблем для визначення корінної причини, що в іншому випадку було б складним завданням для розподілених мереж, і тепер це ще складніше через включення хмарних мереж, серверів на краю та IoT. За допомогою розподіленого трасування (distributed tracing), рішення для спостережуваності можуть покривати всю організацію і надавати видимість системних функцій без залежності від домену чи системи.
3 стовпи, що використовуються рішеннями для спостережуваності
Рішення для спостережуваності надають єдину, об’єднану консоль для інтеграції та кореляції трьох типів телеметричних даних в реальному часі. Це дає окремим командам (як-от DevOps, команди з надійності сайтів (SRE) і ІТ-спеціалістам) повну та контекстуальну інформацію для повного розуміння подій, які можуть вказувати на причину або рішення проблем із продуктивністю додатків. Ці команди розуміють, коли відбулася проблема і, що важливо, чому це сталося. Ось така цінність використання рішення для спостережуваності.
Більш того, воно здатне швидко виявляти поломки в додатках, мережах та системах, постійно моніторити проблемні системи до моменту їхнього вирішення, що є важливим для можливості ІТ-операцій забезпечити безперервну доставку послуг при цьому не впливаючи на досвід кінцевих користувачів, навіть якщо виникають помилки.
Чому нам потрібна спостережуваність?
Спостережуваність стала все більш важливою в розробці програмного забезпечення, оскільки вона дає більший контроль над складними системами.
У процесі цифрової трансформації організації всіх розмірів оновили додатки, впровадили мікросервіси та почали залежати від архітектури розподілених систем.
Вони також швидко впроваджують сучасні методи розробки, такі як гнучка розробка, безперервна інтеграція та безперервне розгортання (CI/CD), DevOps, використання кількох мов програмування.
Все це призводить до складних, різноманітних і розподілених ІТ-середовищ, що охоплюють різні хмари, системи, додатки та інфраструктури баз даних.
Виклики, які вирішує спостережуваність
Це піднімає наступне питання — як вони впораються з усім цим? Впровадження сучасних технологій приносить конкретні проблеми, які не можуть бути вирішені простими системами моніторингу минулого, наприклад:
Розподілені системи
З розподіленими системами, що складаються з набагато більшої кількості взаємопов'язаних частин, кількість і типи можливих збоїв також зростають. Нові типи збоїв стають все більш ймовірними через постійні оновлення, які отримують розподілені системи.
Крім того, проблеми в розподіленому середовищі значно складніше зрозуміти, оскільки розподілені середовища генерують більше «невідомих невідомих», ніж простіші. Моніторинг не здатний повністю вирішити проблеми в складних середовищах, оскільки він може відстежувати лише «відомі невідомі».
Спостережуваність є більш підходящою для непередбачуваності розподілених систем. Вона дозволяє ставити питання про поведінку вашої системи, коли виникають проблеми, такі як «Чому X не працює?» або «Що зараз збільшує затримку?» і так далі.
Хмарні середовища та інфраструктура, орієнтована на хмари
Як велика частина розподілених систем, стратегії гібридних хмар, багатохмарних підходів та інфраструктури, орієнтованої на хмари, стають все більш поширеними серед підприємств у вигляді мікросервісів, безсерверних функцій і контейнерних технологій. Тисячі процесів, що працюють у хмарі, на місці або в обох варіантах, потребують визначення джерела у розподілених системах, які тепер ще більше ускладнені хмарною інфраструктурою.
Інструменти спостережуваності здатні відстежувати численні шляхи комунікації та взаємозалежності в цих розподілених архітектурах, що є складністю для традиційних методів моніторингу ІТ. Інструменти спостережуваності також можуть надавати огляд усієї ІТ-інфраструктури, незалежно від того, де розгорнуті додатки та сервіси, і величезного обсягу даних, який дедалі більше генерується.
Пристрої на краю мережі
Зростання кількості пристроїв Інтернету речей (IoT) призвело до нових викликів у моніторингу та управлінні цими середовищами. Вони потребують даних у реальному часі та швидких часів відгуку, що може вимагати створення легких агентів для збору даних, використання зручних для краю мережі форматів даних і протоколів, а також інтеграції технік децентралізованої обробки та аналізу даних, зберігаючи при цьому надійні функції безпеки та конфіденційності.
Інструменти спостережуваності розширюють можливості попередніх систем моніторингу та надають командам більшу видимість та інсайти в їх повну ІТ-структуру, що дає змогу швидше визначати корінні причини проблем, що призводить до покращеного аналізу та усунення несправностей. Це дозволяє організаціям проактивно створювати прогнози та передбачення для їх додатків і бізнесу.
Спостережуваність vs Моніторинг: у чому різниця?
Поширене питання щодо спостережуваності — в чому різниця між нею та моніторингом. Основна різниця між спостережуваністю та моніторингом полягає в тому, що моніторинг є реактивним, а спостережуваність ґрунтується на проактивному реагуванні.
За суттю, моніторинг може діяти тільки після того, як йому сказано, що моніторити, і вимагає знання того, що важливо моніторити заздалегідь. Спостережуваність дозволяє визначити, що є важливим, спостерігаючи за тим, як система працює з часом і ставлячи відповідні питання.
Моніторинг
Моніторинг — це процес спостереження за продуктивністю системи з часом шляхом збору та аналізу даних системи. Інструменти моніторингу допомагають відстежувати помилки, виявляти проблеми, а також надсилати сповіщення та повідомлення.
Моніторинг допомагає командам розуміти та робити висновки щодо поточного стану інфраструктури та додатків, таких як час завантаження, що впливає на досвід користувача.
Спостережуваність
Спостережуваність розширює можливості моніторингу і допомагає прискорити вирішення проблем, надаючи практичні інсайти. Стратегія спостережуваності глибше досліджує події, щоб розкрити «чому» (корінну причину) того, що відбувається за лаштунками. Ці практичні інсайти побудовані на основі всебічних даних про продуктивність.
Більшість підприємств постійно моніторять своє середовище, спостерігаючи за ним і створюючи систему сповіщень для певних метрик їхнього апаратного та програмного забезпечення. Коли значення метрики виходить за встановлений поріг, спрацьовує сповіщення.
Однак моніторинг — це не повна спостережуваність, оскільки він не надає корінної причини, чому значення метрики перевищує встановлений поріг.
Коротше кажучи, система моніторингу повідомляє вам, коли щось не так, але не може сказати чому це не так. Інструменти спостережуваності надають причини, чому щось пішло не так, що дозволяє уникнути додаткової роботи для виявлення причини проблеми.
Які переваги спостережуваності?
Надаючи єдині інсайти з усіх компонентів ІТ-екосистем, рішення для спостережуваності надають кілька переваг, що дозволяють оптимізувати робочі процеси розробників і полегшують керування продуктивністю систем.
Ці переваги:
- Більша видимість для виявлення і вирішення «невідомих невідомих»: Рішення для спостережуваності може надати підприємствам централізовану панель для перегляду складних розподілених систем, щоб виявити проблеми, про які вони не знали. Це є однією з основних переваг спостережуваності: можливість усунути сліпі зони в ІТ-інфраструктурі та покращити реакцію на інциденти. Спостережуваність знаходить умови, про які ви могли б навіть не подумати, а потім визначає корінну причину, щоб прискорити їх вирішення.
- Проактивне вирішення проблем: Завдяки повній спостережуваності стека, ви можете легко визначити помилки та їхні корінні причини під час і після розробки — дозволяючи командам зосередитися на їх виправленні та проактивно впроваджувати автоматизовані кроки для усунення проблеми замість того, щоб лише виявляти їх. Виявлення та вирішення проблем на ранніх етапах розробки також допомагає забезпечити кращий досвід користувача, оскільки ці проблеми запобігаються ще до того, як вони встигнуть вплинути на користувача.
- Оптимізація продуктивності та витрат: Інструменти спостережуваності можуть виявляти області для покращення, такі як вузькі місця в системі та недозавантажені ресурси, що дозволяє покращити продуктивність і більш ефективно використовувати ресурси. Це знижує витрати, визначаючи та усуваючи непотрібні витрати на ресурси.
- Прискорений розвиток: Спостережуваність дозволяє покращити ефективність моніторингу та усунення несправностей, що ще більше спрощує процес розробки. Це призводить до збільшення швидкості доставки та більше часу для інженерів для інновацій, щоб задовольнити потреби бізнесу та його клієнтів.
- Прийняття рішень, що ґрунтуються на даних: Рішення для спостережуваності надають актуальну інформацію щодо продуктивності та поведінки системи, що дозволяє приймати рішення, що ґрунтуються на даних, для максимального впливу та безперервного вдосконалення.
Як реалізувати спостережуваність?
Щоб досягти спостережуваності, вам потрібні належні інструменти для ваших систем і додатків для збору відповідних даних телеметрії. Ви можете створити спостережувану систему, побудувавши свої інструменти, використовуючи програмне забезпечення з відкритим кодом або придбавши комерційне рішення для спостережуваності.
Незалежно від того, чи обираєте ви створювати свої інструменти, чи використовуєте програмне забезпечення з відкритим кодом або комерційні рішення, ось на що слід звертати увагу в інструментах для спостережуваності:
- Підтримка сучасних технік обробки подій по всій системі: збір усієї відповідної інформації з усієї системи; відокремлення цінних сигналів від неважливого шуму та додавання контексту, щоб команди могли з ним працювати.
TrueWatch пропонує понад 20 функцій для відстеження та моніторингу вашого всього технологічного стеку, надаючи глибоку видимість ваших внутрішніх операцій для отримання цінних інсайтів та проактивного усунення неполадок. - Бути зручним для користувача та простим у навчанні чи використанні. Це дозволяє вашому рішенню для спостережуваності безперешкодно інтегруватися в робочі процеси вашого підприємства, щоб отримати переваги від спостережуваності.
- Інтегруйте з вашими поточними інструментами та підтримуйте мови програмування та фреймворки вашої ІТ-системи. Якщо інструменти в обраному рішенні для спостережуваності не працюють з вашим поточним стеком, ваші зусилля з спостережуваності приречені на провал. TrueWatch підтримує понад 400 інтеграцій, включаючи 6 найбільших хмар світу, таких як AWS, Azure, Google Cloud, Huawei Cloud і Tencent Cloud. Незалежно від того, які програми ви використовуєте, TrueWatch безперешкодно інтегрується і підтримує ваші операції.
- Надавайте дані в реальному часі та контекст через інформаційні панелі, звіти та запити в реальному часі, як тільки вони виникають. Це дозволяє командам легко зрозуміти масштаб проблеми, її вплив і як швидко її вирішити.
- Візуалізуйте агреговані дані, представляючи інсайти у формах, які швидко та легко зрозуміти. TrueWatch представляє свої функції даних та численні метрики у вигляді інформаційних панелей, інтерактивних підсумків, графіків, графічних органайзерів та інших візуалізацій.
- Використовуйте машинне навчання, яке автоматично агрегує, корелює, пріоритетує та куратує дані, дозволяючи вам швидше виявляти та реагувати на аномалії та інші інциденти безпеки.
- Нарешті, рішення для спостережуваності, яке ви вибираєте, повинно надавати бізнес-цінність, суттєво покращуючи показники, важливі для вашого бізнесу, такі як швидкість розгортання, стабільність системи та досвід користувачів. Користувачі TrueWatch отримують прискорені часи розв'язання до 8 разів швидше MTTR і 50% зниження витрат.
Підсумок
Згідно з останніми дослідженнями про стан спостережуваності, до 87% організацій наймають спеціалістів зі спостережуваності, що робить спостережуваність важливішою ніж будь-коли для забезпечення стабільної роботи систем у різних ІТ-середовищах.
З понад 20 функціями та більше ніж 400 інтеграціями, TrueWatch надає повну видимість вашого всього ІТ-стеку, забезпечуючи сповіщення та інсайти, що легко зрозуміти, для оптимізації ваших додатків та інфраструктури.
Перейдіть до спостережуваності з TrueWatch вже сьогодні.
Перекладено з: What is Observability? Definition, benefits and tools