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Metrics

设计思路

  1. Seata作为一个被集成的数据一致性框架,Metrics模块将尽可能少的使用第三方依赖以降低发生冲突的风险;
  2. Metrics模块将竭力争取更高的度量性能和更低的资源开销,尽可能降低开启后带来的副作用;
  3. 插件式——Metrics是否激活、数据如何发布,去取决于是否引入了对应的依赖,例如在TC Server中引入seata-metrics-prometheus,则自动启用并将度量数据发布到Prometheus
  4. 不使用Spring,使用SPI(Service Provider Interface)加载扩展;
  5. 初始仅发布核心Transaction相关指标,之后结合社区的需求,逐步完善运维方面的所有其他指标。

模块说明

由1个核心API模块seata-metrics-api和N个对接实现模块如seata-metrics-prometheus构成:

  • seata-metrics-api模块

此模块是Metrics的核心,将作为Seata基础架构的一部分被TC、TM和RM引用,它内部没有任何具体实现代码,仅包含接口定义,定义的内容包括:

  1. Meter类接口:GaugeCounterTimer...
  2. 注册容器接口Registry
  3. Measurement发布接口Publisher

提示:Metrics本身在开源领域也已有很多实现,例如

  1. Netflix-Spectator
  2. Dropwizard-Metrics
  3. Dubbo-Metrics

它们有的轻而敏捷,有的重而强大,由于也是“实现”,因此不会纳入seata-metrics-api中,避免实现绑定。

  • seata-metrics-prometheus模块

这是我们默认提供的Metrics实现,不使用其它Metrics开源实现,并轻量级的实现了以下三个Meter:

Meter类型 描述
Gauge 单一最新值度量器
Counter 单一累加度量器,可增可减
Summary 多Measurement输出计数器,将输出total(合计)、count(计数)、max(最大)、average(合计/计数)和tps(合计/时间间隔),无单位
Timer 多Measurement输出计时器,将输出total(合计)、count(计数)、max(最大)和average(合计/计数),支持微秒为单位累计

说明:

  1. 未来可能增加更丰富复杂的度量器例如Histogram,这是一种可以本地统计聚合75th, 90th, 95th, 98th, 99th,99.9th...的度量器,适合某些场合,但需要更多内存。
  2. 所有的计量器都将继承自Meter,所有的计量器执行measure()方法后,都将归一化的生成1或N个Measurement结果。

它也会实现一个内存的Registry和PrometheusExporter,将度量数据同步给Prometheus。

说明:不同的监控系统,采集度量数据的方式不尽相同,例如Zabbix支持用zabbix-agent推送,Prometheus则推荐使用prometheus-server拉取的方式;同样数据交换协议也不同,因此往往需要逐一适配。

如何使用

引入依赖

如果需要开启TC的Metrics,只需要在seata-server的pom中增加:

<dependencies>
	<dependency>
		<groupId>${project.groupId}</groupId>
		<artifactId>seata-core</artifactId>
	</dependency>
	<!--导入依赖,启用Metrics-->
	<dependency>
		<groupId>${project.groupId}</groupId>
		<artifactId>seata-metrics-prometheus</artifactId>
	</dependency>
	<dependency>
		<groupId>commons-lang</groupId>
		<artifactId>commons-lang</artifactId>
	</dependency>
	<dependency>
		<groupId>org.testng</groupId>
		<artifactId>testng</artifactId>
		<scope>test</scope>
	</dependency>
</dependencies>

之后启动TC,即可在http://tc-server-ip:9898/metrics上获取到Metrics的文本格式数据。

提示:默认使用9898端口,Prometheus已登记的端口列表在此,如果想更换端口,可通过metrics.exporter.prometheus.port配置修改。

下载并启动Prometheus

下载完毕后,修改Prometheus的配置文件prometheus.yml,在scrape_configs中增加一项抓取Seata的度量数据:

scrape_configs:
  # The job name is added as a label `job=<job_name>` to any timeseries scraped from this config.
  - job_name: 'prometheus'

    # metrics_path defaults to '/metrics'
    # scheme defaults to 'http'.

    static_configs:
    - targets: ['localhost:9090']

  - job_name: 'seata'

    # metrics_path defaults to '/metrics'
    # scheme defaults to 'http'.

    static_configs:
    - targets: ['tc-server-ip:9898']
查看数据输出

推荐结合配置Grafana获得更好的查询效果,初期Seata导出的Metrics包括:

  • TC :
Metrics 描述
seata.transaction(role=tc,meter=counter,status=active/committed/rollback) 当前活动中/已提交/已回滚的事务总数
seata.transaction(role=tc,meter=summary,statistic=count,status=committed/rollback) 当前周期内提交/回滚的事务数
seata.transaction(role=tc,meter=summary,statistic=tps,status=committed/rollback) 当前周期内提交/回滚的事务TPS(transaction per second)
seata.transaction(role=tc,meter=timer,statistic=total,status=committed/rollback) 当前周期内提交/回滚的事务耗时总和
seata.transaction(role=tc,meter=timer,statistic=count,status=committed/rollback) 当前周期内提交/回滚的事务数
seata.transaction(role=tc,meter=timer,statistic=average,status=committed/rollback) 当前周期内提交/回滚的事务平均耗时
seata.transaction(role=tc,meter=timer,statistic=max,status=committed/rollback) 当前周期内提交/回滚的事务最大耗时

提示:seata.transaction(role=tc,meter=summary,statistic=count,status=committed/rollback)和seata.transaction(role=tc,meter=timer,statistic=count,status=committed/rollback)的值可能相同,但它们来源于两个不同的度量器。

  • TM:

稍后实现,包括诸如: seata.transaction(role=tm,name={GlobalTransactionalName},meter=counter,status=active/committed/rollback) : 以GlobalTransactionalName为维度区分不同Transactional的状态。

  • RM:

稍后实现,包括诸如: seata.transaction(role=rm,name={BranchTransactionalName},mode=at/mt,meter=counter,status=active/committed/rollback):以BranchTransactionalName为维度以及AT/MT维度区分不同分支Transactional的状态。

如何扩展

如果有下面几种情况:

  1. 您不是使用Prometheus作为运维监控系统,但希望能够将Seata的Metrics数据集成进Dashboard中;
  2. 您需要更复杂强大的度量器类型,这些度量器在其他Metrics实现库中已有,希望集成这些第三方依赖直接使用;
  3. 您需要改变默认Metric的Measurement输出,例如在Timer中增加一个minsd(方差);
  4. ...

那么需要自行扩展Metrics的实现,请创建新的模块项目例如seata-metrics-xxxx,之后:

  • 针对1:您需要实现新的Exporter;
  • 针对2:您可以改变默认Registry的实现,返回第三方的Meter计量器实现;
  • 针对3:您可以修改对应Meter的实现,包括measure()方法返回的Measurement列表。