分布式應用程序很復雜，給開發人員調試和修復生產問題帶來了一系列挑戰。盡管微服務架構可幫助維持一支規模較小，可以自主工作並專注於獨立業務團隊，但由於其分布式性質，它帶來了新的挑戰。例如，在業務交易過程中出現問題的情況下，需要端到端跟蹤請求，該請求可能跨越多個服務和基礎架構。 解決問題時可能遇到的挑戰有：
- 管理已知和未知故障
- 故障也是分布式的
- 傳統監控系統不適用
這是可監測性和可觀察性出現的地方。可監測性記錄應用程序的總體運行狀況，而可觀察性則可以幫助您更深入地了解上下文數據。在.NET大會上，我和Cecil 已經深入討論了雲原生應用程序中的可監測性和可觀察性。
以上視頻中，我們着眼於可觀察性和可監測性的關鍵點，例如日志(Logging)，衡量指標(Metrics)，鏈路追蹤(Tracing)，並深入分析了運行狀況檢查(Health checks)。
以下是視頻中討論的一些基本概念：
運行狀況檢查(Health checks)
微服務實現了運行狀況檢查，最理想的情況是使用HTTP endpoints，以便各種實時監控系統可以查詢狀態。 運行狀況檢查端點至少應做出以下響應：
- 系統正在運行嗎？
- 它可以執行任務嗎？
在Kubernetes世界中，這些分別直接轉換為liveness和readiness。 它們定義在Kubernetes的YAML部署配置文件中。
- liveness路徑是Kubernetes定期查詢以檢查故障的端點。 Kubernetes提供了liveness探針來監測失敗的應用程序，並在它們不返回成功代碼時重新啟動它們。
- readiness路徑是Kubernetes查詢以了解服務何時就緒，可以開始接受流量的終端。 當所有注冊的檢查都成功時，它將返回HTTP狀態代碼200。
ASP.NET Core提供用於向可監測性系統報告運行狀況的中間件和庫，來提供運行狀況檢查。 相關文檔請查閱ASP.NET Core中的運行狀況檢查。
日志
無論您使用什么工具調查生產環境中的問題，最終都會是以日志的形式反應問題的根本原因。 在分布式環境中，您需要確保日志記錄包含有助於調試的深入信息。 可以從一個集中的地方查詢它們。 每個日志記錄都需要有一個關聯ID，以便進行跟蹤以了解全局。
結構化日志
使用結構化日志，您可以將序列化的對象添加到日志中，日志監視系統可以高效地查詢這些對象。 例如，您可以根據customerID或trasnsactionID查詢整個事務日志。 在ASP.NET Core應用程序中，可以使用提供結構化日志記錄的Serilog。請查閱.NET Core和ASP.NET Core中的日志入門，以及Serilog了解結構化日志。
集中式日志和關聯ID
在傳統應用程序中，日志文件存儲在本地計算機上。在分布式環境中，把日志記錄在某一台計算機中的純文本文件中是沒有幫助的。生成日志的應用程序可能無法訪問本地磁盤，或者當容器在虛擬機中移動時，本地磁盤可能是高度瞬態的。由於在Cloud-native應用程序中使用基於文件的日志會遇到一些問題，因此首選集中式日志。日志由應用程序收集並傳送到一個集中的日志應用程序，該應用程序對日志進行索引和存儲。這類系統每天可以接收數十GB的日志。Serilog提供了向集中式系統（如Azure Application Insights，Azure Monitor的一項功能）寫入日志事件的接收器。在構建跨多個服務的日志記錄時，遵循一些標准做法也很有幫助。例如，在事務開始時生成一個關聯ID，然后將其記錄到與該事務相關的每條消息中，這樣可以更容易地從集中式日志系統中搜索所有相關消息。
分布式跟蹤
分布式跟蹤等效於現代雲和微服務體系結構的調用堆棧，並添加了性能分析器。分布式跟蹤或分布式請求跟蹤有助於端到端查看請求，並使您能夠從整體上識別問題。跟蹤可以為您提供有關問題的詳細答案，例如事件發生在什么時候？它花了多少時間？為什么要花這么長時間？哪些微服務處理了它？等等，像openzipkin / zipkin之類的開源分布式跟蹤系統，在該領域非常流行。
為您的應用程序啟用分布式跟蹤就跟將相應的分布式跟蹤提供商的SDK添加到每個微服務中一樣簡單。例如，在您的應用中安裝並配置了Application Insights SDK后，SDK依賴關系自動收集器會自動收集流行框架，庫和技術的跟蹤信息。
在幾個不同的系統和工具之間，需要有一套標准以便於觀察。OpenTelemetry標准化了不同的應用程序和框架如何收集和發出可觀測性遙測。OpenTelemetry提供了一個與供應商無關的規范、一組api、sdk和工具以及用於可觀測性遙測（分布式跟蹤、度量等）的集成。查看博客文章OpenTelemetry .net reachs v1.0以獲取詳細信息。
動手模塊
我們已經構建了一系列模塊來幫助您學習構建.NET微服務和雲原生技術。 查看以下模塊，這些模塊將幫助您了解可監測性和可觀察性相關技術。
- 行運行狀況檢查：創建和部署.Net微服務和雲原生技術
- 可監測性和可觀察性：測試cloud-native ASP.NET Core微服務
- 有關其他主題，請查看https://aka.ms/aspnet-microservices