APM调用链产品对比

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随着企业经营规模的扩大，以及对内快速诊断效率和对外SLA（服务品质协议，service-level agreement)的追求，对于业务系统的掌控度的要求愈来愈高，主要体如今：

• 对于第三方依赖的监控，实时/准实时了解第三方的健康情况/服务品质，下降第三方依赖对于自身系统的扰动（服务降级、故障转移）
• 对于容器的监控，实时/准实时的了解应用部署环境（CPU、内存、进程、线程、网络、带宽）状况，以便快速扩容/缩容、流量控制、业务迁移
• 业务方对于本身的调用状况，方便做容量规划，同时对于突发的请求也能进行异常告警和应急准备
• 本身业务的健康、性能监控，实时/准实时的了解自身的业务运行状况，排查业务瓶颈，快速诊断和定位异常，增长对本身业务的掌控力

同时，对于企业来讲，可以更精确的了解资源的使用状况，对于成本核算和控制也有很是大的裨益。

在这种状况下，通常都会引入APM（Application Performance Management & Monitoring）系统，经过各类探针采集数据，收集关键指标，同时搭配数据呈现和监控告警，可以解决上述的大部分问题。

然而随着RPC框架、微服务、云计算、大数据的发展，同时业务的规模和深度相比过往也都增长了不少，一次业务可能横跨多个模块/服务/容器，依赖的中间件也愈来愈多，其中任何一个节点出现异常，均可能致使业务出现波动或者异常，这就致使服务质量监控和异常诊断/定位变得异常复杂，因而催生了新的业务监控模式：调用链跟踪--可以分布式的抓取多个节点的业务记录，而且经过统一的业务id（traceId，messageId，requestId等）将一次业务在各个节点的记录串联起来，方便排查业务的瓶颈或者异常点

产品对比

APM和调用链跟踪均不是新诞生事务，不少公司已经有了大量的实践，不过开源的而且可以开箱即用的产品并很少，这里主要选取了Pinpoint，Skywalking，CAT来进行对比（固然也有其余的例如Zipkin，Jaeger等产品，不过整体来讲不如前面选取的3个完成度高），了解一下APM和调用链跟踪在开源方面的发展状态。

Pinpoint

Pinpoint是一个比较早而且成熟度也很是高的APM+调用链监控的项目，在全世界范围内均有用户使用，支持Java和PHP的探针，数据容器为HBase，其界面参考：

Skywalking

Skywalking是一个新晋的项目，最近一两年发展很是迅猛，自己支持OpenTracing规范，优秀的设计提供了良好的扩展性，支持Java、PHP、.Net、NodeJs探针，数据容器为ElasticSearch，其界面参考：

CAT

CAT是由美团开源的一个APM项目，也历经了多年的迭代升级，拥有大量的企业级用户，对于监控和报警整合比较紧密，支持Java、C/C++、.Net、Python、Go、NodeJs，不过CAT目前主要经过侵入性的方式接入，数据容器包括HDFS（存储原始数据）和mysql（二次统计），其界面参考：

横向对比

上面只是作了一个简介，那这三个项目各自有什么特点或者优点/劣势呢（三者的主要产品均针对Java，这里也主要针对Java的特性）

Pinpoint

优点：

• 大企业/长时间验证，稳定性和完成度高
• 探针收集的数据粒度比较细
• HBase的数据密度较大，支持PB级别下的数据查询
• 代码设计考虑的扩展性较弱，二次开发难度较大（探针为插件式，开发比较简单）
• 拥有完整的APM和调用链跟踪功能

劣势：

• 代码针对性强，扩展较难
• 容器为HBase，查询功能较弱（主要为时间维度）
• 探针的额外消耗较多（探针采集粒度细，大概10%~20%）
• 项目趋于成熟，而扩展难度较大，目前社区活跃度偏低，基本只进行探针的增长或者升级
• 缺乏自定义指标的设计

Skywalking

优点：

• 数据容器为ES，查询支持的维度较多而且扩展潜力大
• 项目设计采用微内核+插件，易读性和扩展性都比较强
• 主要的研发人员为华人而且均比较活跃，可以进行更加直接的沟通
• 拥有完整的APM和调用链跟踪功能

劣势：

• 项目发展很是快，稳定性有待验证
• ES数据密度较小，在PB级别可能会有性能压力
• 缺乏自定义指标的设计

CAT

优点：

• 大企业/长时间验证，稳定性和完成度高
• 采用手动数据埋点而不是探针，数据采集的灵活性更强
• 支持自定义指标
• 代码设计考虑的扩展性较弱，而且数据结构复杂，二次开发难度较大
• 拥有完善的监控告警机制

劣势：

• 代码针对性强，扩展较难
• 须要手动接入埋点，代码侵入性强
• APM功能完善，可是不支持调用链跟踪

基本组件

若是分别去看Pinpoint/Skywalking/CAT的总体设计，咱们会发现三者更像是一个规范的三种实现，虽然各自有不一样的机制和特性，可是从模块划分和功能基本是一致的：

固然也有一些微小的区别：

• Pinpoint基本没有aggregator，同时query和alarm集成在了web中，只有agent，collector和web
• Skywalking则是把collector、aggregator、alarm集成为OAP（Observability Analysis Platform），而且能够经过集群部署，不一样的实例能够分别承担collector或者aggregator+alarm的角色
• CAT则和Skywalking相似，把collector、aggregator、alarm集成为cat-consumer，而因为CAT有比较复杂的配置管理，因此query和配置一块儿集成为cat-home
• 固然最大的区别是Pinpoint和Skywalking均是经过javaagent作字节码的扩展，经过切面编程采集数据，相似于探针，而CAT的agent则更像是一个工具集，用于手动埋点

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