APM調用鍊産品對比

【轉載請注明出處】： https://www.jianshu.com/p/5184d7904c4b 随着企業經營規模的擴大，以及對内快速診斷效率和對外SLA（服務品質協定，service-level agreement)的追求，對于業務系統的掌控度的要求越來越高，主要展現在：

• 對于第三方依賴的監控，實時/準實時了解第三方的健康狀況/服務品質，降低第三方依賴對于自身系統的擾動（服務降級、故障轉移）
• 對于容器的監控，實時/準實時的了解應用部署環境（CPU、記憶體、程序、線程、網絡、帶寬）情況，以便快速擴容/縮容、流量控制、業務遷移
• 業務方對于自己的調用情況，友善作容量規劃，同時對于突發的請求也能進行異常告警和應急準備
• 自己業務的健康、性能監控，實時/準實時的了解自身的業務運作情況，排查業務瓶頸，快速診斷和定位異常，增加對自己業務的掌控力

同時，對于企業來說，能夠更精确的了解資源的使用情況，對于成本核算和控制也有非常大的裨益。

在這種情況下，一般都會引入APM（Application Performance Management & Monitoring）系統，通過各種探針采集資料，收集關鍵名額，同時搭配資料呈現和監控告警，能夠解決上述的大部分問題。

然而随着RPC架構、微服務、雲計算、大資料的發展，同時業務的規模和深度相比過往也都增加了很多，一次業務可能橫跨多個子產品/服務/容器，依賴的中間件也越來越多，其中任何一個節點出現異常，都可能導緻業務出現波動或者異常，這就導緻服務品質監控和異常診斷/定位變得異常複雜，于是催生了新的業務監控模式：調用鍊跟蹤--能夠分布式的抓取多個節點的業務記錄，并且通過統一的業務id（traceId，messageId，requestId等）将一次業務在各個節點的記錄串聯起來，友善排查業務的瓶頸或者異常點

産品對比

APM和調用鍊跟蹤均不是新誕生事務，很多公司已經有了大量的實踐，不過開源的并且能夠開箱即用的産品并不多，這裡主要選取了Pinpoint，Skywalking，CAT來進行對比（當然也有其他的例如Zipkin，Jaeger等産品，不過總體來說不如前面選取的3個完成度高），了解一下APM和調用鍊跟蹤在開源方面的發展狀态。

Pinpoint

是一個比較早并且成熟度也非常高的APM+調用鍊監控的項目，在全世界範圍内均有使用者使用，支援Java和PHP的探針，資料容器為HBase，其界面參考：

Skywalking

是一個新晉的項目，最近一兩年發展非常迅猛，本身支援OpenTracing規範，優秀的設計提供了良好的擴充性，支援Java、PHP、.Net、NodeJs探針，資料容器為ElasticSearch，其界面參考：

CAT

是由美團開源的一個APM項目，也曆經了多年的疊代更新，擁有大量的企業級使用者，對于監控和報警整合比較緊密，支援Java、C/C++、.Net、Python、Go、NodeJs，不過CAT目前主要通過侵入性的方式接入，資料容器包括HDFS（存儲原始資料）和mysql（二次統計），其界面參考：

橫向對比

上面隻是做了一個簡介，那這三個項目各自有什麼特色或者優勢/劣勢呢（三者的主要産品均針對Java，這裡也主要針對Java的特性）

優勢：

• 大企業/長時間驗證，穩定性和完成度高
• 探針收集的資料粒度比較細
• HBase的資料密度較大，支援PB級别下的資料查詢
• 代碼設計考慮的擴充性較弱，二次開發難度較大（探針為插件式，開發比較簡單）
• 擁有完整的APM和調用鍊跟蹤功能

劣勢：

• 代碼針對性強，擴充較難
• 容器為HBase，查詢功能較弱（主要為時間次元）
• 探針的額外消耗較多（探針采集粒度細，大概10%~20%）
• 項目趨于成熟，而擴充難度較大，目前社群活躍度偏低，基本隻進行探針的增加或者更新
• 缺少自定義名額的設計

• 資料容器為ES，查詢支援的次元較多并且擴充潛力大
• 項目設計采用微核心+插件，易讀性和擴充性都比較強
• 主要的研發人員為華人并且均比較活躍，能夠進行更加直接的溝通

• 項目發展非常快，穩定性有待驗證
• ES資料密度較小，在PB級别可能會有性能壓力

• 采用手動資料埋點而不是探針，資料采集的靈活性更強
• 支援自定義名額
• 代碼設計考慮的擴充性較弱，并且資料結構複雜，二次開發難度較大
• 擁有完善的監控告警機制

• 需要手動接入埋點，代碼侵入性強
• APM功能完善，但是不支援調用鍊跟蹤

基本元件

如果分别去看Pinpoint/Skywalking/CAT的整體設計，我們會發現三者更像是一個規範的三種實作，雖然各自有不同的機制和特性，但是從子產品劃分和功能基本是一緻的：

當然也有一些微小的差別：

• Pinpoint基本沒有aggregator，同時query和alarm內建在了web中，隻有agent，collector和web
• Skywalking則是把collector、aggregator、alarm內建為OAP（Observability Analysis Platform），并且可以通過叢集部署，不同的執行個體可以分别承擔collector或者aggregator+alarm的角色
• CAT則和Skywalking類似，把collector、aggregator、alarm內建為cat-consumer，而由于CAT有比較複雜的配置管理，是以query和配置一起內建為cat-home
• 當然最大的差別是Pinpoint和Skywalking均是通過javaagent做位元組碼的擴充，通過切面程式設計采集資料，類似于探針，而CAT的agent則更像是一個工具集，用于手動埋點