APM調用鏈產品對比
APM調用鏈產品對比
隨着企業經營規模的擴大，以及對內快速診斷效率和對外SLA（服務品質協議，service-level agreement)的追求，對於業務系統的掌控度的要求越來越高，主要體現在：
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對於第三方依賴的監控，實時/准實時了解第三方的健康狀況/服務品質，降低第三方依賴對於自身系統的擾動（服務降級、故障轉移）
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對於容器的監控，實時/准實時的了解應用部署環境（CPU、內存、進程、線程、網絡、帶寬）情況，以便快速擴容/縮容、流量控制、業務遷移
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業務方對於自己的調用情況，方便作容量規劃，同時對於突發的請求也能進行異常告警和應急準備
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自己業務的健康、性能監控，實時/准實時的了解自身的業務運行情況，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，對於企業來說，能夠更精確的了解資源的使用情況，對於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，通過各種探針採集數據，收集關鍵指標，同時搭配數據呈現和監控告警，能夠解決上述的大部分問題。
然而隨着RPC框架、微服務、雲計算、大數據的發展，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模塊/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，都可能導致業務出現波動或者異常，這就導致服務質量監控和異常診斷/定位變得異常複雜，於是催生了新的業務監控模式：調用鏈跟蹤–能夠分佈式的抓取多個節點的業務記錄，並且通過統一的業務id（traceId，messageId，requestId等）將一次業務在各個節點的記錄串聯起來，方便排查業務的瓶頸或者異常點
產品對比
APM和調用鏈跟蹤均不是新誕生事務，很多公司已經有了大量的實踐，不過開源的並且能夠開箱即用的產品並不多，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等產品，不過總體來說不如前面選取的3個完成度高），了解一下APM和調用鏈跟蹤在開源方面的發展狀態。
Pinpoint
Pinpoint是一個比較早並且成熟度也非常高的APM+調用鏈監控的項目，在全世界範圍內均有用戶使用，支持Java和PHP的探針，數據容器為HBase，其界面參考：
Skywalking
Skywalking是一個新晉的項目，最近一兩年發展非常迅猛，本身支持OpenTracing規範，優秀的設計提供了良好的擴展性，支持Java、PHP、.Net、NodeJs探針，數據容器為ElasticSearch，其界面參考：
CAT
CAT是由美團開源的一個APM項目，也歷經了多年的迭代升級，擁有大量的企業級用戶，對於監控和報警整合比較緊密，支持Java、C/C++、.Net、Python、Go、NodeJs，不過CAT目前主要通過侵入性的方式接入，數據容器包括HDFS（存儲原始數據）和mysql（二次統計），其界面參考：
橫向對比
上面只是做了一個簡介，那這三個項目各自有什麼特色或者優勢/劣勢呢（三者的主要產品均針對Java，這裡也主要針對Java的特性）
Pinpoint
優勢：
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大企業/長時間驗證，穩定性和完成度高
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探針收集的數據粒度比較細
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HBase的數據密度較大，支持PB級別下的數據查詢
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代碼設計考慮的擴展性較弱，二次開發難度較大（探針為插件式，開發比較簡單）
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擁有完整的APM和調用鏈跟蹤功能
劣勢：
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代碼針對性強，擴展較難
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容器為HBase，查詢功能較弱（主要為時間維度）
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探針的額外消耗較多（探針採集粒度細，大概10%~20%）
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項目趨於成熟，而擴展難度較大，目前社區活躍度偏低，基本只進行探針的增加或者升級
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缺少自定義指標的設計
Skywalking
優勢：
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數據容器為ES，查詢支持的維度較多並且擴展潛力大
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項目設計採用微內核+插件，易讀性和擴展性都比較強
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主要的研發人員為華人並且均比較活躍，能夠進行更加直接的溝通
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擁有完整的APM和調用鏈跟蹤功能
劣勢：
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項目發展非常快，穩定性有待驗證
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ES數據密度較小，在PB級別可能會有性能壓力
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缺少自定義指標的設計
CAT
優勢：
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大企業/長時間驗證，穩定性和完成度高
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採用手動數據埋點而不是探針，數據採集的靈活性更強
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支持自定義指標
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代碼設計考慮的擴展性較弱，並且數據結構複雜，二次開發難度較大
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擁有完善的監控告警機制
劣勢：
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代碼針對性強，擴展較難
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需要手動接入埋點，代碼侵入性強
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APM功能完善，但是不支持調用鏈跟蹤
基本組件
如果分別去看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現，雖然各自有不同的機制和特性，但是從模塊劃分和功能基本是一致的：
當然也有一些微小的區別：
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Pinpoint基本沒有aggregator，同時query和alarm集成在了web中，只有agent，collector和web
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Skywalking則是把collector、aggregator、alarm集成為OAP（Observability Analysis Platform），並且可以通過集群部署，不同的實例可以分別承擔collector或者aggregator+alarm的角色
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CAT則和Skywalking類似，把collector、aggregator、alarm集成為cat-consumer，而由於CAT有比較複雜的配置管理，所以query和配置一起集成為cat-home
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當然最大的區別是Pinpoint和Skywalking均是通過javaagent做位元組碼的擴展，通過切面編程採集數據，類似於探針，而CAT的agent則更像是一個工具集，用於手動埋點
