什么是可观测性

可观测性（Observability）是一种软件开发和系统构建的哲学，是对系统内部状态及行为的度量和推断能力，通常包括日志、指标、链路追踪等多个度量维度。也就是说，在软件开发和运维领域中，可观测性是指对于一个复杂的系统，能够通过监控、日志、指标、追踪等手段，快速地发现、诊断、解决问题的能力。

In 1960, Kálmán introduced a characterization he called observability to describe mathematical control systems in his paper. In control theory, observability is defined as a measure of how well internal states of a system can be inferred from knowledge of its external outputs.

传统监控和可观测性，Gap有多大

从核心出发点来讲，传统的监控和可观测性，背后解决的是同样的问题，就是及时、准确的掌握系统的运行状况，提升对系统运行的控制能力。

传统监控的局限

• 侧重于依赖“经验主义”，应对“已知问题”。
• 经验主义，总是有限的，无法预知可能发生的各种未知的故障。
• 告警驱动的传统监控，缺乏对故障的全局感知。
• 传统监控认为，系统的开发者和系统的维护者，职责是相对分割的。
• 传统监控面向的通常是基础设施，Metrics是传统监控的基础。

可观测性的前景

可观测性认为，你的应用是如何运行的以及是否在正确的运行，应该主动地、默认地通过 Metrics、Logging、Tracing、Events 等多种数据维度实时的暴露出来，然后通过工具进行可视化、告警、分析和数据洞察。对应用内部状态和行为的暴露，是系统设计之初就要考虑的重要组成，是系统功能不可分割的一部分。在可观测体系下，“埋点”是一种文化，应用的开发者承担着主体责任，系统的维护者反而作为数据的使用方存在。

以终端用户发起对服务端的一次请求为例，在该请求的整个生命周期内，尽可能多的细节都应该被记录下来，以便在未来的某个时刻用于 troubleshooting，这些细节数据可能包括：请求ID（request_id）、请求头（headers）、请求参数（parameters）、请求执行的时间（duration_time）、对下游的rpc调用（rpc_calls)、执行rpc调用的耗时、rpc调用的结果、环境变量、元信息（metadata）等等。在可观测体系下，这些数据都应该被实时的记录下来，并以结构化的形式存储。

相较于传统监控关注基础设施，可观测性强调面向”Application“。随着云原生架构和微服务模型的普及，现代化的应用出现了一些新的特点：

• 相比单体应用，技术团队面临着更多的服务需要管理；
• 很多服务之间都是松耦合，而且像云数据库、云存储、第三方API等服务，都不处于你的掌控之下；
• 代码的发布和变更，频率越来越高，持续集成、持续发布成为主流；
• 基础设施动态化，容量也在动态的弹性伸缩；
• 相比单体应用，现代化的系统架构下，可能出现故障的点位越来越多，”长尾问题“出现的频率也越来越高，难以定位和分析；
• 研发工程师更多的参与到系统的运行维护工作中来；

传统监控所依赖的”经验主义“越发显的经验不够用了，我们迫切需要构建一个”一劳永逸“的分析范式，他能够科学的分析和调查未知的问题。在这个分析范式下，不再重度依赖于”经验主义“，任何工程师都可以借助该范式，自助化的完成故障发现、故障定位、troubleshooting、性能优化等工作。

构建和完善可观测体系的 6 个阶段

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