OneAPM大讲堂 | Metrics, Tracing 和 Logging 的关系

【编者按】这是在 OpenTracing 和分布式追踪领域内广受欢迎的一片博客文章。在构建监控系统时，大家往往在这几个名词和方式之间纠结。
通过这篇文章，作者很好的阐述了分布式追踪、统计指标与日志之间的区别和关系。

Peter Bourgon 原作： Metrics, tracing, and logging

译者：吴晟

正文

今天，我很荣幸的参加了 2017 分布式追踪峰会(2017 Distributed Tracing Summit)， 并和来自 AWS/X-Ray,
OpenZipkin, OpenTracing, Instana, Datadog, Librato，以及其他更多组织的同仁进行了愉快的沟通和讨论。
其中一个重要的论点，是针对监控项目的范围和定义的。作为一个分布式追踪系统，应该管理日志么?从不同角度看来，到底什么是日志?如何通过一张图形象的定位这些形形色色的系统?

总体说来，我觉得我们是在一些通用的名词间纠结。我想我们可以通过图表来定义监控的作用域，使各名词的作用范围更明确。 我们使用维恩图(Venn
diagram)来描述 Metrics, Tracing, Logging 三个概念的定义。他们三者在某些情况下是重叠的，但是我尽量尝试定义他们的不同。如下图所示：

Metrics 的特点是，它是可累加的：他们具有原子性，每个都是一个逻辑计量单元，或者一个时间段内的柱状图。
例如：队列的当前深度可以被定义为一个计量单元，在写入或读取时被更新统计; 输入 HTTP 请求的数量可以被定义为一个计数器，用于简单累加;
请求的执行时间可以被定义为一个柱状图，在指定时间片上更新和统计汇总。

Logging 的特点是，它描述一些离散的(不连续的)事件。
例如：应用通过一个滚动的文件输出 Debug 或 Error 信息，并通过日志收集系统，存储到 Elasticsearch 中;
审批明细信息通过 Kafka，存储到数据库(BigTable)中;
又或者，特定请求的元数据信息，从服务请求中剥离出来，发送给一个异常收集服务，如 NewRelic。

Tracing 的最大特点就是，它在单次请求的范围内，处理信息。 任何的数据、元数据信息都被绑定到系统中的单个事务上。
例如：一次调用远程服务的 RPC 执行过程;一次实际的 SQL 查询语句;一次 HTTP 请求的业务性 ID。

根据上述的定义，我们可以标记上图的重叠部分。

当然，大量的被监控的应用是具有分布式能力(Cloud-native)的应用，逻辑处理在单次请求的范围内完成。因此，讨论追踪的上下文是有意义的。
但是，我们注意到，并不是所有的监控系统都绑定在请求的生命周期上的。他们可能是逻辑组件诊断信息、处理过程的生命周期明细信息，这些信息和任何离散的请求时正交关系。
所以，不是所有的 Metrics 和 Log 都可以被塞进追踪系统的概念中，至少在不经过数据加工处理是不行的。又或者，我们可能发觉使用 Metrics 统计数据，对应用监控有很大帮助，例如 Prometheus 生态，可以量化的实时展现应用视图;相应的，如果我们将 Metrics 统计数据强行使用针对 Log 的管道来处理，将使我们丢失很多特性。

那么，在这里，我们可以开始对已知的系统进行分类。如：Prometheus，
专一的 Metrics 统计系统，随着时间推移，也许会进化为追踪系统，进而进行请求内的指标统计，但不太可能深入到 Log 处理领域。ELK 生态提供 Log 的记录，滚动和聚合，并在其他领域不停的积累更多的特性，并集成进来。

另外，我发现通过维恩图的方式展现三者关系时，会正巧展现出一个附加效应。在这三个功能域中，Metrics 倾向于更节省资源，因为他会“天然的”压缩数据。相反，日志倾向于无限增加的，会频繁的超出预期的容量。(有另一篇我写的关于这方面的文章，查看，译者注：未翻译)。所以，我们可以在图上，绘制出容量的需求趋势，Metrics 低到 Logging 高，
而 Trace 可能处于他们两的中间位置

也许，这不是最完美的方式描述这三者的管理，但我从会议现场收到的反馈来看，这个分类还是相当不错的：随着三者的关系越清晰，我们越容易建设性的讨论其他问题。如果你尝试对产品的功能进行定位，你可能也需要这张图，在讨论中，澄清产品的位置。

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