قابلية المراقبة: التتبع للأنظمة الموزعة

هل سبق لك أن انتظرت هذا الطرد الغالي الذي يظهر "مشحونة" ، لكن ليس لديك أدنى فكرة عن مكانها؟ توقف سجل التتبع عن التحديث منذ خمسة أيام ، وفقدت الأمل تقريبًا. لكن انتظر ، بعد 11 يومًا ، ستجده على عتبة داركم. كنت تتمنى أن تكون إمكانية التتبع أفضل لتخليصك من كل انتظار القلق. هذا هو المكان الذي تلعب فيه "إمكانية الملاحظة".

في المشهد التقني ، قد ترغب في تجنب حدوث ذلك لبرامجك أو أنظمة البيانات الخاصة بك. وبالتالي ، فإنك تعتمد أدوات المراقبة ، التي تجمع سجلات ومقاييس أنظمتك وتبلغك بحالتها الداخلية. تعمل المراقبة بشكل أفضل عندما تريد أن تخبرك أنظمتك بما هو الخطأ وأين ومتى حدث ، لكنها لا تخبرك بكيفية حل الخطأ.

منذ أكثر من عقد من الزمان ، افتقرت أدوات المراقبة إلى السياق وبعد النظر في مشكلات النظام الأساسية ، ستقتصر الفرق على تصحيح الأخطاء التشغيلية اليومية. اليوم ، نحن نعمل ونعيش في عالم موزع من الخدمات المصغرة و خطوط أنابيب البيانات؛ حتى استخدام أدوات مراقبة متعددة لن يساعدك في الإجابة عن أسئلة عملك مثل "لماذا يكون تطبيقي بطيئًا دائمًا؟" أو "في أي مرحلة حدثت المشكلة ، وما مدى عمقها في المكدس؟" أو "كيف يمكنني تحسين الأداء العام للبيئة؟" يصبح من الضروري أن تكون استباقيًا في اتخاذ هذه القرارات وأن يكون لديك رؤية شاملة لأنظمتك وتطبيقاتك وبياناتك.

هذه بلوق وظيفة بواسطة Etsy تم نشره قبل عقد من الزمن ، وهو ينص على الحقيقة ذاتها في الفقرة الثانية:

عادة ما تكون مقاييس التطبيق هي الأصعب والأكثر أهمية من بين المقاييس الثلاثة. إنها خاصة جدًا بعملك ، وتتغير مع تغير تطبيقاتك (وتغير Etsy كثيرًا) ".

لذا ، كيف نقيس كل شيء وأي شيء؟ نبدأ بإمكانية الملاحظة.

ما هي المراقبة؟

كان مصطلح "إمكانية الملاحظة" صاغ بواسطة Rudolf Emil Kálmán في عام 1960 في ورقته الهندسية لوصف أنظمة التحكم الرياضية. لقد عرّفها على أنها مقياس لمدى جودة الحالات الداخلية لنظام ما يمكن استنتاجه من معرفة مخرجاته الخارجية. لكن ألا تبدو مثل المراقبة؟ في الأساس ، نعم ، إنها تراقب.

في هذه الأيام ، أصبحت إمكانية الملاحظة موضوعًا ساخنًا إلى حد كبير. وفقًا للعديد من استطلاعات السوق ، فهي عبارة عن منصة بمليارات الدولارات. تبنت العديد من المنظمات هذا المفهوم واستخدمته كإطار عمل للرؤية الشاملة للأنظمة وخطوط الأنابيب الموزعة. ومع ذلك ، يتم الخلط بين القدرة على الملاحظة والرصد. في الوقت الحالي ، يمكنني القول إن المراقبة هي مجموعة فرعية من إمكانية الملاحظة ، حيث تعد إمكانية الملاحظة مصطلحًا شاملاً كبيرًا. 

تسمح إمكانية المراقبة بالتتبع الموزع من خلال جمع وتجميع الآثار والسجلات والمقاييس. دعونا نرى ما يستنتجه هؤلاء:

• آثار: عندما يتلقى النظام طلبًا ، تخبرك التتبع كيف يتدفق هذا الطلب ، طوال دورة حياته ، من المصدر إلى الوجهة. يتم تمثيل الآثار بـ "الامتدادات". التتبع هو شجرة الامتدادات ، والامتداد هو عملية واحدة داخل التتبع. إنها تساعدك على تحديد الأخطاء أو زمن الوصول أو الاختناقات في النظام.
• السجلات: هذه أحداث مختومة زمنيًا يتم إنشاؤها آليًا وتخبرك بالعمليات أو التغييرات التي حدثت في النظام. غالبًا ما تُستخدم السجلات للاستعلام عن هذه الأخطاء أو التغييرات في النظام.
• المقاييس: توفر هذه رؤى كمية حول وحدة المعالجة المركزية والذاكرة واستخدام القرص وكيفية أداء النظام خلال فترة زمنية.

تعزز هذه السمات إطار المراقبة بإمكانية التتبع. توفر لك إمكانية التتبع العدسات لتتبع طلب يقوم بإجراء مكالمة إلى نظامك ، والمدة التي يستغرقها الانتقال من مكون إلى آخر ، وما هي الخدمات الأخرى التي يستدعيها ، وهل يتسبب في أي خطأ ، وما السجلات التي ينتجها ، وما هي الحالة في ، متى بدأت وانتهت ، ما هو الجدول الزمني الذي بقيت فيه في نظامك ، وما إلى ذلك. عندما تجمع هذه الآثار وتجمعها وتحللها ، تكون قادرًا على اتخاذ قرارات مستنيرة وقيمة مثل الجدول الزمني للعميل على موقع التجارة الإلكترونية ، والمدة التي استغرقها البحث عن منتج ، ومدة مشاهدة المنتج ، وهل حملت صفحة HTML التفاصيل الكاملة مثل الصور أو مقاطع الفيديو المضمنة ، والوقت الذي استغرقه النظام للمصادقة ومعالجة الدفع ، وما إلى ذلك.

ما الذي نحققه من خلال إمكانية الملاحظة في بيئة موزعة؟

بدأ تطور الأنظمة الموزعة عندما بدأت المنظمات في الابتعاد عن معمارية متراصة مركزية إلى بنية خدمات مصغرة موزعة ولا مركزية. ولا يزال هذا العمل قيد التقدم حيث تتبنى العديد من المنظمات طبيعة الخدمات المصغرة للأنظمة والتطبيقات. وكل هذا يمكن أن يعزى إلى البيانات الكبيرة والقياس. تتطلب إدارة البيئة الموزعة التعلم المستمر والقوى العاملة الإضافية والتغييرات في الأطر والسياسات وإدارة تكنولوجيا المعلومات وما إلى ذلك. إنه بالفعل تغيير كبير.

في وقت سابق ، في بيئة متجانسة محدودة ، كانت الأجهزة والبرامج والبيانات وقواعد البيانات تعيش جميعها تحت سقف واحد. مع ظهور البيانات الضخمة في العقد الأول من القرن الحادي والعشرين ، بدأت أنظمة المراقبة والقياس في أن تصبح مصدر قلق كبير. في كثير من الأحيان ، استخدمت المنظمات أدوات مراقبة مختلفة لتلبية احتياجات تطبيقاتها المختلفة. ونتيجة لذلك ، سرعان ما أصبح عبئًا تشغيليًا مع ضعف المرونة والرؤية والموثوقية.

أدت كل هذه القضايا إلى اعتماد إمكانية الملاحظة. اليوم ، توجد أدوات مراقبة متعددة للأمان والشبكة والتطبيقات وخطوط البيانات للتتبع الموزع في بيئة معقدة. يتعايشون مع ابن عمهم ، وأدوات المراقبة ، ويستفيدون من جمع المعلومات من ابن عمهم وتجميعها مع معلومات إضافية من بيانات التتبع الخاصة بهم.

هناك الكثير من المكونات المتحركة في كل هذه الأنظمة ، والتي يمكن لآثارها عند التقاطها أن توضح قصة الثنائيات الخمس: متى وأين ولماذا وماذا وكيف. على سبيل المثال ، تذهب إلى موقع DATAVERSITY على الويب في الساعة 5:1 مساءً لقراءة بعض منشورات المدونة. عندما تضغط على dataversity.net ، يتم تسجيل دخول طلب HTTP إلى النظام. تبدأ في البحث عن منشور مدونة وتنتقل إلى منشور إدارة البيانات ، حيث تقضي 43 دقيقة في قراءة هذا المنشور ثم تغلق علامة التبويب في الساعة 17:2 مساءً

ستكون هناك أيضًا مكالمات أخرى إلى نظام الشبكة لالتقاط حزم الشبكة أيضًا. تقوم أدوات المراقبة بجمع كل الامتدادات وتوحيدها في تتبع أو آثار ، مما يتيح لك رؤية المسار الذي شكله خلال دورة حياته. إذا كانت لديك مشكلة مثل زمن انتقال الشبكة أو خلل في النظام ، فمن السهل الآن تشريح (قشر البصل) وتصحيح المشكلة (الخطأ في أي طبقة).

الآن في بيئة موزعة كبيرة ، عندما تتلقى تطبيقاتك ملايين الطلبات ، تنمو بيانات التتبع بكميات هائلة. يعد جمع هذه الآثار وتحليلها مكلفًا لاستهلاك التخزين ونقل البيانات. لذلك ، لتوفير التكاليف ، يتم أخذ عينات من بيانات التتبع ، لأنه في معظم الحالات ، تحتاج الفرق الهندسية فقط إلى بعض الأجزاء للتحقيق في الخطأ الذي حدث أو ما هو نمط الخطأ.

من خلال هذا المثال الصغير ، نفهم أننا نحصل على رؤى أعمق في أنظمتنا. لذلك ، بالنظر إلى النطاق الأكبر للأنظمة ، يمكن للفرق الهندسية التقاط بيانات العينة والعمل عليها لتحسين الهيكل الحالي للنظام ، وتطبيق المكونات الجديدة أو سحبها ، وإضافة طبقة أمان أخرى ، وإزالة الاختناقات ، وما إلى ذلك. 

هل يجب على المنظمات اختيار قابلية الملاحظة؟

يجب أن نفهم جميعًا أن الأهداف النهائية هي تجربة مستخدم أفضل ورضا أكبر للمستخدم. ويمكن جعل الطريق إلى تحقيق هذه الأهداف أسهل من خلال إطار عمل مراقبة آلي واستباقي. يعتبر ترسيخ ثقافة التحسين المستمر والتحسين هو النهج الأمثل للأعمال والقيادة. 

في عصر التحول الرقمي هذا ، أصبحت إمكانية الملاحظة أمرًا ضروريًا لنجاح الأعمال في رحلتها الرقمية. من خلال تزويدك بتتبعات ثاقبة ، فإن إمكانية الملاحظة مناورة أيضًا لتكون على دراية بالبيانات بدلاً من الاعتماد على البيانات فقط.

وفي الختام

على الرغم من أننا استخدمنا مصطلحي المراقبة والملاحظة بالتبادل ، فقد رأينا أنه بينما تساعدك المراقبة في الحصول على معلومات حول صحة النظام والأحداث التي تحدث فيه ، فإن إمكانية الملاحظة تسهل عليك إجراء استنتاجات بناءً على الأدلة التي تم جمعها من طبقات أعمق من النهاية- إلى نهاية البيئة.

يمكن أيضًا اعتبار قابلية المراقبة مكونًا من مكونات إطار عمل إدارة البيانات. في هذا الجيل ، حيث يوجد حجم البيانات المتزايد باستمرار على شبكة من الأجهزة السلعية ، من الضروري الحفاظ على البنى البسيطة قدر الإمكان. ومن الواضح أن إدارة البيئة تصبح مهمة مستحيلة. وبالتالي ، فإن تنفيذ سياسات وقواعد الحوكمة المناسبة والمؤتمتة للحفاظ على الشبكة الكبيرة للأنظمة وخطوط الأنابيب والبيانات غير المرصودة تتطلب اتخاذ إجراء عاجلاً وليس آجلاً.

• محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
• بلاتوبلوكشين. Web3 Metaverse Intelligence. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
• المصدر https://www.dataversity.net/observability-traceability-for-distributed-systems/