讲师简介孙佳林美团点评基础架构部本文将围绕上述三个方面，来介绍美团点评万亿数据量下的实时监控平台CAT。1. CAT介绍这里细分为两个端监控：用户端监控和服务端监控。用户端监控是从用户角度监控服务请求是否正常，覆盖了美团点评几乎所有APP包括浏览器端项目，提供了近实时用户端多维数据分析，立体式监控功能。服务端监控是从服务本身角度监控是否健康，在基础架构中间件框架（MVC框架，RPC框架，数据库框架，缓存框架等，消息队列，配置系统等）深度集成，为美团点评各业务线提供系统丰富的性能指标、健康状况、实时告警等。面临的问题有：用户端监控。需要了解用户最真实的使用情况，比如打开美团外卖体验如何，主要表现有打开速度、加载流畅度等。服务端监控。异常发现和根因定位，性能瓶颈在哪里？线上运行的系统指标是否正常？很多情况下，系统指标正常，并不代表应用是健康的。运维运营。清楚了解服务的QPS及响应时间等核心指标，并根据这些指标来做相应的降级、扩容、缩容等操作。用户端监控主要阐述三个方面：用户端大盘用户访问监控用户资源监控这是用户端大盘，对于分析整体的SLA数据是非常有帮助的，通过它我们能知道全国用户使用情况。曾经有些偏远地区网络稍微差一点，一段时间的成功率非常低，通过大盘可以很快定位和发现。仅仅有整体数据是不足的，如果某一个时间里出现了显红的地区，我们需要知道是哪个接口出问题导致，可以通过用户访问监控来分析。用户访问监控有很多维度，比如返回码、请求来源APP、网络类型、平台类型、APP版本等等。用户资源监控与上面的用户访问监控类似的，这里不再详细展开。
服务端监控指标有：性能指标、异常指标、系统指标、业务指标和调用链路。想象一个场景，用户打开APP加载比较慢，假设是后端服务返回影响了用户体验，那么要定位这个问题，往往要多个环节去排查。如果是请求到达服务端后的响应较慢，可能伴随着请求超时异常，我们可以分别排查性能指标、异常指标的报表数据和趋势图，这些指标都是可以到机器维度的。对于出现异常的请求，会有一条调用链路与之关联，点开调用链路，可以看到详细的调用情况，以及每一步的耗时，对于我们分析哪一环节出现问题，起到关键作用。业务指标是统计到集群粒度，关心整个服务宏观的业务表现。Transaction监控一段代码运行情况：运行次数、QPS、错误次数、失败率、响应时间统计（平均响应时间、Tp分位值）等等。监控维度为时间、项目、机器、第一级指标名Type、第二级指标名Name。点开show可以查看各个指标的分钟级趋势数据，包括响应分布、每分钟访问量、每分钟平均响应时间、每分钟成功率等。异常大盘可以让我们快速发现目前哪些服务出现大量异常，并能按照每个部门的范围查找出现问题最多的服务。Problem记录整个项目在运行过程中出现的问题，包括一些异常、错误、访问较长的行为。Problem报表是由logview存在的特征整合而成，方便用户定位问题。常见做法，是把异常写到机器日志文件，出现问题后，需要登陆机器进行日志排查。而Problem报表可以列出异常名称和堆栈明细，效率提高了很多。如下图，是一个请求异常的调用链路明细。系统指标：客户端定期每分钟向服务端汇报当前运行时候的一些状态。JVM相关指标内存队列长度线程执行状态数据库连接池指标业务指标支持多维度的标签，比如订单指标，可以额外加上来源、渠道等标签，这样当出现问题时候，可以根据来源、渠道等多种选择条件来看业务指标，分析问题出现在哪个渠道。CAT已经在基础架构中间件框架深度集成，业务接入基础架构部提供的组件后，大部分的中间件的打点就默认存在了。此外CAT还提供了丰富的API，供业务结合自己的业务场景，进行自定义的埋点，这些埋点在分析微观性能问题时，往往非常关键。2. 架构演进随着业务规模的增长，CAT监控流量也呈现了指数级的增加。过去几年，我们不断进行技术和架构演进，接下来与大家一起回顾下我们的演进过程。处理能力处理能力：纵向，性能优化，消息采样聚合横向，水平扩容这是2015年的架构，存在问题：需要配置CAT服务端路由信息本机维护，维护成本较高修改重启才能生效一个应用直接连接一个CAT服务器，水平扩容不够优雅。架构的改进，去除本机配置依赖，动态负载均衡策略和路由实时生效，便于水平扩容，解决横向的问题。通信能力北京侧机房业务流量接入CAT，而CAT部署在上海侧机房，所有的监控数据输入都集中在上海侧机房，北上跨机房专线是宝贵资源，专线压力比较大，对于成本和风险控制都是不利的。接下来在北京侧机房扩容CAT服务器，监控数据的上报不再跨机房，数据输出落地还是会跨机房。落地有两部分数据：一部分是监控统计数据，一小时一次集中写到数据库；另一部分是原始消息数据（比如调用链数据、堆栈日志），处理逻辑是异步写本地磁盘，每小时一次集中异步写到HDFS。两部分数据落地，都会导致每小时有一次集中的流量跨机房写入，造成带宽固定周期的流量抖动。
接下来异地部署数据库和HDFS，将异地的存储落地控制在机房内部，解决跨机房流量抖动问题，同时避免数据查询跨机房、跨地域，也利于降低数据查看平均延时。面对海量监控数据，准确地统计全量数据是有挑战的。譬如一百个请求，打开了一百次同样的页面，在减少数据采集的同时，如何保证统计到的数据（响应时间、请求数、TP线等）是准确的？我们通过同类数据批量上报、采样聚合、支持增量计算、自定义序列化格式等方式，将数据量得到有效降低，同时保证基本的调用链路不丢失、监控数据准确。存储能力所有的监控消息，CAT消费引擎会实时分析得出监控报表数据，需要足够容量的存储能力作支撑，存储上我们做了分库分表来确保容量和查询效率。CAT中监控数据，均是基于一小时报表形式存储在数据库中。随着业务需求的丰富化，这种存储对于跨多个小时的查询是不太合适的。我们在保留报表模型的基础上，引入了ES存储，将需要大量跨小时查询的指标，演进到ES存储模型，将一部分数据计算和存储能力下放到MQ的消费端。计算架构1.0，将所有数据放在内存里面，一小时落地一次。这么设计优势是访问当前小时的数据非常快，相当于访问一个缓存服务；劣势包括：内存消耗占用多、计算压力较大、高可用性差。在计算架构2.0里，将报表和指标进行区分，指标数据序列化为通用模型写入Kafka，消费者对指标数据进行二次聚合、批量处理、削峰存入ES中。上图是告警服务的原始架构。存在的问题如下：Pull模式，单机服务，无法水平扩展。误告率高，发布、机器宕机受影响。通用性较差，大量重复开发。告警策略单一。告警不及时。告警服务架构的演进，能保证高可用性和可扩展性。这里引入了Kafka，所有数据全部统一模型到消息队列，并加入元数据信息标识消息的完整度。原本的告警策略单一，引入新的架构之后，可以更加灵活，如多条件组合、告警信息消费，下游服务消费告警后进行弹性扩容、降级熔断等。3. 开源社区在2018年10月份的发布了CAT2.0版本，有一些显著的更新：Java依赖精简，客户端对于陈旧框架的依赖进行了去除，更加精简。支持多语言客户端。如c/c++、python、Golang等。采样可补偿全量。CAT新版存储做了很多的优化，感兴趣的可以阅读源码，这里不展开讲解。我们会持续投入CAT开源支持（https://github.com/dianping/cat），接下来会有对于技术栈的升级，产品体验上也会做较大优化改版。感谢大家支持，欢迎讨论交流。如果有兴趣加入我们，热烈欢迎发简历到邮箱：jialin.sun@dianping.com。说明：以上为美团点评技术专家孙佳林在 GOPS 2019 · 深圳站的演讲。物流行业大规模数据量智能监控如何做？11月1-2日，GOPS全球运维大会 2019 · 上海站，京东物流架构师付正全将带来“京东物流超大规模仓储系统智能监控揭秘”，敬请期待。GOPS 2019 · 上海站还有哪些精彩干货和议题？点击了解更多









孙佳林




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