Python 中可观测性的七个关键部分
你写的应用会执行很多代码,而且是以一种基本上看不到的方式执行。所以你是怎么知道:
代码是否在运行?是不是在正常工作?谁在使用它,如何使用?
可观测性是一种能力,可以通过查看数据来告诉你,你的代码在做什么。在这篇文章中,主要关注的问题是分布式系统中的服务器代码。并不是说客户端应用代码的可观测性不重要,只是说客户端往往不是用 Python 写的。也不是说可观测性对数据科学不重要,而是在数据科学领域的可观测性工具(大多是 Juptyter 和快速反馈)是不同的。
为什么可观测性很重要
所以,为什么可观测性重要呢?在软件开发生命周期(SDLC)中,可观测性是一个关键的部分。
交付一个应用不是结束,这只是一个新周期的开始。在这个周期中,第一个阶段是确认这个新版本运行正常。否则的话,很有可能需要回滚。哪些功能正常运行?哪些功能有细微的错误?你需要知道发生了什么,才能知道接下来要怎么做。这些东西有时候会以奇怪的方式不能正常运行。不管是天灾,还是底层基础设施的问题,或者应用进入了一种奇怪的状态,这些东西可能在任何时间以任何理由停止工作。
在标准 SDLC 之外,你需要知道一切都在运行中。如果没有,有办法知道是怎么不能运行的,这是非常关键的。
反馈
可观测性的第一部分是获得反馈。当代码给出它正在做什么的信息时,反馈可以在很多方面提供帮助。在模拟环境或测试环境中,反馈有助于发现问题,更重要的是,以更快的方式对它们进行分类。这可以改善在验证步骤中的工具和交流。
当进行金丝雀部署canary deployment或更改特性标志时,你需要知道是否要继续,还是等更长时间,或者回滚,反馈就显得很重要了。
监控
有时候你怀疑有些东西不太对。也许是一个依赖服务有问题,或者是社交网站爆出了大量你的网站的问题。也许在相关的系统中有复杂的操作,然后你想确保你的系统能完美处理。在这些情况下,你就想把可观测性系统的数据整合到控制面板上。
当写一个应用的时候,这些控制面板需要是设计标准的一部分。只有当你的应用能把数据共享给这些控制面板,它们才会把这些数据显示出来。
警报
看控制面板超过 15 分钟就像看着油漆变干一样。任何人都不应该遭受这种折磨。对于这种任务,我们要有报警系统。报警系统将可观测性数据与预期数据进行对比,当它们不匹配的时候就发出通知。完全深入研究时间管理超出了本文的范围。然而,从两方面来说,可观测应用是报警友好的alert-friendly:
它们有足够多,足够好的数据,发出的警报才是高质量的。警报有足够的数据,或者接收者可以很容易的得到数据,这样有助于找到源头。
高质量警报有三个特点:
较少的错报:如果有警报,那一定是有问题了。较少的漏报:如果有问题,那一定有警报触发。及时性:警报会迅速发出以减少恢复时间。
这三个特点是互相有冲突的。你可以通过提高监测的标准来减少错误警报,代价是增加了漏报。你也可以通过降低监测的门槛来减少漏报,代价是增加错报。通过收集更多数据,你也可以同时减少错报和漏报,而代价是降低了及时性。
同时改善这三个参数就更难了。这就要求高质量的可观测性数据。更高质量的数据可以同时改善这三个特点。
日志
有的人喜欢嘲笑用打印来调试的方法。但是,在一个大多数软件都不在你本机运行的世界里,你所能做的只有打印调试。日志记录就是打印调试的一种形式。尽管它有很多缺点,但 Python 日志库提供了标准化的日志记录。更重要的是,它意味着你可以通过这些库去记录日志。
应用程序要负责配置日志的记录方式。讽刺地是,在应用程序对配置日志负责了多年以后,现在越来越不是这样了。在现代容器编排orchestration环境中,现代应用程序记录标准错误和标准输出,并且信任编排orchestration系统可以合理的处理日志。
然而,你不应该依赖库,或者说,其他任何地方。如果你想让操作的人知道发生了什么,使用日志,而不是打印。
日志级别
日志记录的一个最重要功能就是