OpenTelemetry (còn được gọi là OTel) là tập hợp các công cụ, API và SDK dùng để trang bị, tạo, thu thập và xuất dữ liệu đo từ xa (số liệu, nhật ký và dấu vết) để phân tích. Tổ chức Điện toán Đám mây (CNCF) quản lý nền tảng có khả năng quan sát nguồn mở này nhằm mục đích cung cấp tất cả các thành phần cần thiết để quan sát các dịch vụ của bạn theo cách trung lập với nhà cung cấp.

OpenTelemetry cho phép các nhà phát triển xây dựng các quy trình thu thập dữ liệu đo từ xa được tiêu chuẩn hóa và có thể tương tác trên nhiều ngành công nghiệp. Nó giúp các nhà phát triển dễ dàng trang bị phần mềm của họ bằng dữ liệu đo từ xa, cho dù họ đang làm việc trên một dự án nội bộ nhỏ hay một hệ thống phân tán quy mô lớn.

Khả năng quan sát đang trở thành trọng tâm chính của phát triển phần mềm trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là trong ngành Internet of Things (IoT). Việc triển khai IoT được siêu phân phối, với hàng triệu thiết bị được kết nối.

Do các thiết bị IoT có khả năng tính toán hạn chế nên không thể giám sát chúng bằng các công cụ truyền thống. Đây là lúc OpenTelemetry xuất hiện, cung cấp các cách linh hoạt để thu thập dữ liệu đo từ xa từ các thiết bị IoT và đạt được khả năng quan sát ngay cả đối với các môi trường IoT phức tạp nhất.

Chúng tôi sẽ giới thiệu những kiến ​​thức cơ bản về OpenTelemetry và sau đó giải thích cách nó có thể giúp giám sát và quản lý thông tin liên lạc IoT, đặc biệt là bằng cách sử dụng giao thức MQTT.

3 khái niệm cốt lõi của OpenTelemetry

#1: Số liệu

Số liệu trong OpenTelemetry là biểu diễn bằng số của dữ liệu được đo theo khoảng thời gian. Đây có thể là phép đo các thuộc tính hệ thống như mức sử dụng CPU và mức tiêu thụ bộ nhớ hoặc số liệu kinh doanh tùy chỉnh như số lượng mặt hàng trong giỏ hàng.

Số liệu giúp nhà phát triển theo dõi tình trạng ứng dụng của họ và đưa ra quyết định sáng suốt về phân bổ tài nguyên, điều chỉnh hiệu suất cũng như nhiều khía cạnh khác của việc phát triển và bảo trì ứng dụng.

#2: Nhật ký

Trong OpenTelemetry, nhật ký là các bản ghi được đánh dấu thời gian của các sự kiện riêng biệt. Những sự kiện này có thể là bất cứ điều gì từ lỗi hoặc ngoại lệ trong mã của bạn, sự kiện hệ thống hoặc thao tác của người dùng.

Nhật ký rất quan trọng để hiểu hành vi của ứng dụng và cho mục đích gỡ lỗi. Chúng cung cấp cái nhìn chi tiết về các sự kiện xảy ra trong ứng dụng, giúp xác định và khắc phục sự cố dễ dàng hơn.

#3: Truy tìm

Một trong những khái niệm cốt lõi của OpenTelemetry là truy tìm. Dấu vết trong OpenTelemetry được định nghĩa là sự thể hiện một chuỗi các sự kiện có liên quan đến nguyên nhân trong một hệ thống.

Những sự kiện này có thể là bất cứ điều gì từ khi bắt đầu và kết thúc một yêu cầu, một truy vấn cơ sở dữ liệu hoặc một cuộc gọi đến một dịch vụ bên ngoài. Việc theo dõi giúp các nhà phát triển hiểu được chuỗi sự kiện dẫn đến một kết quả cụ thể, giúp việc gỡ lỗi và tối ưu hóa ứng dụng của họ trở nên dễ dàng hơn.

Các thành phần của OpenTelemetry

Hãy chia nhỏ các thành phần của OpenTelemetry. Sơ đồ dưới đây minh họa cách chúng làm việc cùng nhau.

Bộ thu thập từ xa mở

OpenTelemetry Collector hoạt động như một cầu nối không phụ thuộc vào nhà cung cấp giữa các ứng dụng của bạn và các chương trình phụ trợ xử lý dữ liệu. Collector có thể nhập, xử lý và xuất dữ liệu đo từ xa.

Nó hoạt động như một trung gian, cho phép bạn giảm số lượng điểm liên hệ mà ứng dụng của bạn cần thực hiện với chương trình phụ trợ đo từ xa. Nó cũng chuẩn hóa dữ liệu của bạn để các chương trình phụ trợ đo từ xa khác nhau có thể đọc được dữ liệu đó.

SDK ngôn ngữ

OpenTelemetry cung cấp SDK ngôn ngữ bằng một số ngôn ngữ như Java, Python và Go, cùng với các ngôn ngữ khác. SDK cần thiết để các nhà phát triển sử dụng mã của họ để thu thập dữ liệu đo từ xa.

Chúng cung cấp các API cho thiết bị đo lường thủ công và cũng bao gồm các thư viện thiết bị đo lường tự động. SDK cũng xử lý logic phân lô và thử lại, giúp nhà phát triển dễ dàng hơn trong việc đảm bảo phân phối dữ liệu đáng tin cậy.

Đại lý và thiết bị đo đạc

Tác nhân là các thành phần mà bạn cài đặt vào dịch vụ của mình để tạo dữ liệu đo từ xa. Chúng tự động điều chỉnh mã của bạn, thêm tính năng thu thập dữ liệu theo dõi và số liệu với những thay đổi mã tối thiểu.

Thiết bị là mã được chèn vào ứng dụng của bạn để thu thập dữ liệu. Nó có thể là thủ công, trong đó các nhà phát triển thêm nó vào mã của họ hoặc tự động, do các đại lý cung cấp.

Xuất khẩu

Nhà xuất khẩu là thành phần truyền dữ liệu đo từ xa từ dịch vụ của bạn đến phần phụ trợ. Chúng chuyển đổi dữ liệu thành định dạng mà chương trình phụ trợ của bạn có thể hiểu được. OpenTelemetry cung cấp một số trình xuất cho các chương trình phụ trợ phổ biến như Jaeger và Prometheus, nhưng bạn cũng có thể viết các trình xuất tùy chỉnh của mình.

Lợi ích của OpenTelemetry đối với việc triển khai IoT

OpenTelemetry ngày càng được sử dụng nhiều hơn để hỗ trợ khả năng quan sát trong môi trường IoT. Dưới đây là một số cách nền tảng linh hoạt này có thể mang lại lợi ích cho các tổ chức quản lý việc triển khai IoT quy mô lớn:

• Tăng cường khả năng quan sát: Bằng cách tích hợp hệ thống Internet of Things (IoT) với OpenTelemetry, bạn có thể thu thập dữ liệu từ nhiều nguồn khác nhau, bao gồm cả các thiết bị được kết nối, để có được cái nhìn toàn diện về chức năng của hệ thống. Quan điểm toàn diện này là vô giá trong việc xác định các điểm nghẽn, lỗi tiềm ẩn và các lĩnh vực cần tối ưu hóa.
• Cải thiện xử lý sự cố: OpenTelemetry cũng hỗ trợ khắc phục sự cố bằng cách cung cấp thông tin chi tiết về hoạt động của hệ thống. Khi có vấn đề phát sinh, có thể khó xác định nguyên nhân gốc rễ, đặc biệt là trong các hệ thống phân tán. Tuy nhiên, dữ liệu nhật ký và theo dõi của OpenTelemetry có thể giúp xác định điểm lỗi và duy trì thời gian hoạt động của hệ thống.
• Giám sát hiệu suất: Giám sát hiệu suất là một lợi ích đáng kể khác của việc sử dụng OpenTelemetry. Nó cho phép các nhà phát triển theo dõi hiệu suất ứng dụng của họ trong thời gian thực, đảm bảo chúng đáp ứng các tiêu chuẩn hiệu suất mong muốn. Nếu hiệu suất giảm, nhà phát triển có thể sử dụng số liệu chi tiết do OpenTelemetry cung cấp để xác định nguyên nhân và thực hiện các tối ưu hóa cần thiết.
• Thông tin chuyên sâu về bảo mật: OpenTelemetry cung cấp những hiểu biết sâu sắc về bảo mật có giá trị khi nó được sử dụng để theo dõi các sự kiện liên quan đến bảo mật, chẳng hạn như các lần đăng nhập. Đạt được khả năng hiển thị trên số liệu bảo mật và phân tích chúng có thể giúp xác định các lỗ hổng hoặc vi phạm bảo mật, phản hồi chúng và bảo mật hệ thống IoT.
• Tạo điều kiện thuận lợi cho việc theo dõi phân tán: OpenTelemetry tạo điều kiện thuận lợi cho việc theo dõi phân tán, một tính năng quan trọng trong kiến ​​trúc vi dịch vụ. Truy tìm phân tán giúp các nhà phát triển hiểu được hành trình của một yêu cầu khi nó di chuyển qua các vi dịch vụ khác nhau. Đây là công cụ chẩn đoán sự cố và tối ưu hóa tương tác dịch vụ trong môi trường IoT.

Sử dụng OpenTelemetry với MQTT

MQTT (Truyền tải từ xa xếp hàng tin nhắn) là một giao thức nhắn tin nhẹ phổ biến được sử dụng rộng rãi trong triển khai IoT. Điểm mạnh của MQTT nằm ở tính đơn giản và hiệu quả, khiến nó rất phù hợp với các tình huống mà băng thông mạng ở mức cao.

Khi được kết hợp với OpenTelemetry, MQTT có được sức mạnh của khung có khả năng quan sát toàn diện. Đây là cách OpenTelemetry bổ sung cho MQTT:

• Làm giàu dữ liệu: OpenTelemetry có thể làm phong phú thêm các gói dữ liệu được truyền qua MQTT bằng siêu dữ liệu bổ sung. Điều này có thể bao gồm thông tin như số nhận dạng thiết bị, thẻ vị trí, v.v. Dữ liệu phong phú này cung cấp cái nhìn phù hợp hơn về các hoạt động, từ đó giúp việc rút ra những hiểu biết có ý nghĩa trở nên dễ dàng hơn.
• Thu thập dữ liệu tập trung: OpenTelemetry có thể thu thập dữ liệu từ nhiều nhà môi giới MQTT và tổng hợp nó vào một kho dữ liệu tập trung. Điều này đặc biệt hữu ích cho việc triển khai IoT quy mô lớn liên quan đến nhiều nhà môi giới phổ biến thông báo tới nhiều thiết bị.
• Giám sát thời gian thực: Sử dụng OpenTelemetry, các tổ chức có thể cho phép giám sát các tin nhắn MQTT theo thời gian thực. Tính năng này giúp xác định bất kỳ sự chậm trễ hoặc tắc nghẽn nào trong việc gửi tin nhắn, điều này rất quan trọng đối với các ứng dụng IoT quan trọng, nơi độ trễ có thể gây ra hậu quả đáng kể.
• Tính linh hoạt xuất dữ liệu: Với các nhà xuất khẩu khác nhau của OpenTelemetry, bạn có thể đẩy dữ liệu đo từ xa của mình sang nhiều phụ trợ dữ liệu khác nhau để phân tích thêm. Ví dụ: bạn có thể xuất dữ liệu từ MQTT sang các giải pháp dựa trên đám mây như Azure Monitor hoặc thiết lập tại chỗ như Grafana.
• Phân tích và thông tin chi tiết: Bằng cách kết hợp khả năng truyền dữ liệu nhẹ của MQTT với khả năng phân tích mạnh mẽ của OpenTelemetry, các tổ chức có thể thực hiện nghiên cứu sâu về dữ liệu của mình. Việc ghép nối này giúp tối ưu hóa hiệu suất thiết bị, thực hiện bảo trì dự đoán và thậm chí xác định xu hướng thị trường dựa trên hành vi của người dùng.

MQTT với OpenTelemetry: Các số liệu chính cần theo dõi

OpenTelemetry có thể cung cấp những hiểu biết có giá trị về hiệu suất của môi trường MQTT. Hãy xem xét các số liệu chính cần theo dõi.

Chỉ số khách hàng

Số liệu của khách hàng rất quan trọng vì chúng cung cấp thông tin chi tiết về cách mỗi khách hàng MQTT đang hoạt động. Chúng bao gồm các số liệu như số lượng tin nhắn được xuất bản, số lượng tin nhắn nhận được và số lượng kết nối đang hoạt động. Việc theo dõi các số liệu này có thể giúp bạn xác định bất kỳ khách hàng nào đang hoạt động kém hoặc gây ra sự cố trong hệ thống của bạn.

Số liệu tin nhắn

Số liệu tin nhắn cung cấp cho bạn cái nhìn tổng quan về luồng tin nhắn tổng thể trong hệ thống của bạn. Chúng bao gồm các số liệu như tổng số tin nhắn đã gửi và nhận cũng như kích thước của tin nhắn.

Bằng cách theo dõi các số liệu này, bạn có thể hiểu rõ hơn về tải trên hệ thống của mình và xác định bất kỳ tắc nghẽn hoặc sự cố tiềm ẩn nào.

Số liệu môi giới

Số liệu của nhà môi giới cung cấp thông tin chi tiết về hiệu suất của nhà môi giới MQTT của bạn. Chúng bao gồm các số liệu như số lượng khách hàng được kết nối, số lượng đăng ký và mức sử dụng bộ nhớ của nhà môi giới.

Việc theo dõi các số liệu này có thể giúp bạn đảm bảo rằng nhà môi giới của bạn đang hoạt động tối ưu và xác định sớm mọi vấn đề tiềm ẩn.

Số liệu về độ trễ

Số liệu về độ trễ rất quan trọng để hiểu được hiệu suất của hệ thống của bạn. Chúng bao gồm các số liệu như độ trễ từ đầu đến cuối và độ trễ của từng hoạt động riêng lẻ. Độ trễ cao có thể ảnh hưởng đến hiệu suất và độ tin cậy của hệ thống, vì vậy việc theo dõi các số liệu này có thể giúp bạn xác định và giải quyết sớm mọi vấn đề.

Số liệu lỗi và lỗi

Số liệu lỗi và lỗi là cần thiết để hiểu được độ tin cậy của hệ thống của bạn. Chúng bao gồm các số liệu như số lượng tin nhắn bị rớt, số lần ngắt kết nối và số lỗi do khách hàng hoặc nhà môi giới của bạn đưa ra.

Việc theo dõi các số liệu này có thể giúp bạn phát hiện và khắc phục sớm sự cố, giảm tác động đến hiệu suất và độ tin cậy của hệ thống.

• Phân phối nội dung và PR được hỗ trợ bởi SEO. Được khuếch đại ngay hôm nay.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Trao quyền cho chính mình. Truy cập Tại đây.
• PlatoAiStream. Thông minh Web3. Kiến thức khuếch đại. Truy cập Tại đây.
• Trung tâmESG. Than đá, công nghệ sạch, Năng lượng, Môi trường Hệ mặt trời, Quản lý chất thải. Truy cập Tại đây.
• PlatoSức khỏe. Tình báo thử nghiệm lâm sàng và công nghệ sinh học. Truy cập Tại đây.
• nguồn: https://www.iotforall.com/the-benefits-of-opentelemetry-for-mqtt-and-iot-observability