数据可观测性的基础知识

第 2 章 数据可观察性的组成部分 数据可观测性的组成部分

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正如第 1 章所介绍的，数据可观察性是（IT）可观察性与应用或分析等其他领域交叉的一个领域。 在本章中，我们将介绍如何将图 2-1 所示的数据可观察性及其交互作用添加到系统中。

图 2-1. 与数据可观测区域相交的可观测区域

正如第 1 章所讨论的，数据可观测性为观测者提供了更广泛的观测范围，通过结合系统的所有领域来解释系统的内部状态。然而，如果不遵守一些预防措施，这种组合本身也会成为一种挑战。本章将让您更深入地了解什么是观测以及观测应包含哪些内容。

本章介绍了数据可观察性的三个基本组成部分：可访问观察结果的渠道、描述观察结果结构的观察模型，以及为数据系统提供主动功能的预期。

数据可观察性信息渠道

数据可观察性的第一个组成部分是向观察者传递观察结果的渠道。有三种渠道：日志、跟踪和度量。这些渠道是所有可观察性领域的共同渠道，与数据可观察性没有严格的联系。

下文将对可观察性的三个主要渠道逐一进行定义。您可能已经熟悉这些渠道，但如果不熟悉，也有数百本书籍和博客会深入探讨这些渠道的定义。如果您想了解更多，我推荐您阅读《分布式系统可观察性》一书、¹这本书用了整整一章来定义这些通道。我还推荐《可观察性工程》（Observability Engineering）的第二部分、²以及Cloud Observability in Action。³

日志

日志在任何系统中都很常见。 它们通常是文件（称为日志文件）中的文本行，代表应用程序在执行过程中发生的事件。

因此，日志是 IT 系统产生的最常见的观察渠道。日志有多种形式（如自由文本行、JSON），旨在封装事件信息。日志的每一行（通常日志是一行行的数据流）都是日志记录行为的结果。

日志记录是 IT 领域已有几十年历史的最佳实践，尤其是在基础设施、应用程序和安全领域。日志被用于调试和优化 IT 系统或流程。甚至还为日志制定了标准，如 Syslog，这些标准规定了日志结构，并允许异构基础设施由中央系统控制。

虽然日志对于捕捉系统行为信息至关重要，但很难利用日志来重现多步骤流程。这是因为日志包含系统内的所有活动，而一个流程的日志很可能与其他并发流程交错在一起，或分散在多个系统中（如分布式系统、服务网格）。

痕迹

出色的《可观察性工程》一书⁴将跟踪介绍为 "一种基本的软件调试技术，通过记录程序执行过程中的各种信息来诊断问题"。

跟踪可以看作是日志的一种特殊情况--流程执行步骤的重新连接。由于跟踪代表了同一进程中所有事件之间的联系，因此可以从日志中高效地推导出整个上下文。这一概念已扩展到满足分布式系统的需求，通常称为分布式跟踪，其中的跟踪事件（又称跨度），如调用网络服务、访问文件或查询数据库，在不同的系统中产生，但作为一个全局跟踪（通常是一个 ID）相互连接。

跟踪及其跨度是跟踪跨服务和服务器操作的有效方法，因为服务器、服务和事件时间戳等信息都会传达。因此，观察者可以在给定的时间内轻松浏览服务器上的服务日志，分析他们需要产生观察结果的特定事件的日志。

数据脉络是一种追踪形式

该元素表示一般性说明。

数据和分析中的另一种追踪形式是数据脉络，将在下一节中介绍。 ...