オブザーバビリティー（可観測性）とは

可観測性とは

可観測性（オブザーバビリティー）とは、外部出力の情報のみに基づいて、複雑なシステムの内部状態を理解できる程度を指します。システムの可観測性が高いほど、パフォーマンスの問題を確認したときに、追加のテストやコーディングを行わなくても、その根本原因までより迅速かつ正確にたどり着くことができます。

可観測性により、最新の分散アプリケーションに対する詳細な可視性が提供され、問題の特定と解決がより迅速に自動化されます。

ITおよびクラウド・コンピューティングにおいては、可観測性にはソフトウェア・ツールの使用とプラクティスの実施が含まれます。これらのツールは、分散アプリケーションとそれが実行されているハードウェアおよびネットワークから絶え間なく流れるパフォーマンス・データを集約、関連付け、分析するためのものです。このプロセスは、アプリケーションとネットワークを効果的にモニタリング、トラブルシューティング、及びデバッグするのに役立ちます。目標は、顧客体験の期待に応え、サービス・レベル・アグリーメント（SLA）、およびその他のビジネス要件を満たすことです。

可観測性は、比較的新しいITトピックであり、大げさなバズワード、またはシステム監視、アプリケーション・パフォーマンス監視（APM）、ネットワーク・パフォーマンス管理（NPM）の「リブランディング（新たな名称）」として誤解されることがよくあります。実際、可観測性は、APMやNPMのデータ収集手法の自然な進化であり、高速化・分散化され、よりダイナミックになりつつあるクラウド・ネイティブ・アプリケーションの展開に、よりよく対応するためものです。可観測性はモニタリングに取って代わるものではなく、モニタリングの改善、APMとNPMの改善を可能にするものです。

「可観測性」という用語は、ダイナミックなシステムの自動制御に関連する工学分野の制御理論に由来しています。例えばシステムからのフィードバックに基づき、パイプを通る水の流れを調整したり、上り坂や下り坂で自動車の速度を制御したりすることなどが含まれます。

可観測性の俗説を覆す

この電子ブックは、可観測性にまつわる俗説を覆し、今日のダイナミックなデジタル世界において不可欠なその役割を紹介します。

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可観測性が必要である理由

過去20年ほどにわたり、ITチームは主にAPMに依存してアプリケーションの監視とトラブルシューティングを行ってきました。APMは、アプリケーション・パフォーマンスの問題に関連することが知られている、テレメトリーと呼ばれるアプリケーションとシステムのデータを定期的にサンプリングし、集約します。

APMは、KPIに関連するテレメトリーを分析し、結果をダッシュボードにまとめます。これらの調査結果は、問題を解決または防止するために対処する必要がある異常な状態について、オペレーションおよびサポートチームに通知されます。

APMは、モノリシック・アプリケーションまたは従来の分散アプリケーションの監視とトラブルシューティングには十分に効果的です。これらの構成では、新しいコードが定期的にリリースされ、アプリケーション・コンポーネント、サーバー、関連リソース間のワークフローと依存関係はよく知られているか、簡単に追跡できます。

今日、組織は最新の開発プラクティスを急速に採用しています。これら最新プラクティスには、アジャイル開発、継続的インテグレーションと継続的デプロイメント（CI/CD）、DevOps、複数のプログラミング言語が含まれます。

組織では、マイクロサービス、Dockerコンテナ、Kubernetes、サーバーレス機能などのクラウドネイティブ・テクノロジーも採用されています。その結果、これまでよりも早く、より多くのサービスを市場に投入することができるようになっています。しかしその過程で、新しいアプリケーション・コンポーネントがデプロイされます。サーバーレス機能では、場所、言語、時間（数秒またはコンマ何秒の単位）を問わずこれが行われています。APMの1分に1回のデータ・サンプリングでは追いついていません。

そこで今必要とされるのは、すべてのアプリケーション・ユーザーのリクエストやトランザクションについて、忠実度が高く、コンテキストが豊富で、完全に関連付けられた記録を作成するために使用できる、より高品質のテレメトリー、それも格段に多くのテレメトリーです。そこで可観測性が重要になってきます。

可観測性の仕組み

オブザーバビリティー・プラットフォームは、アプリケーションやインフラストラクチャー・コンポーネントに組み込まれている既存のインストルメンテーションと統合し、これらのコンポーネントにインストルメンテーションを追加するツールを提供することで、パフォーマンスのテレメトリーを継続的に検出して収集します。可観測性は、次の4つの主要なテレメトリー・タイプに焦点を当てています。

ログ：ログは、アプリケーション・イベントに関する詳細な、タイムスタンプ付きの完全かつ不変の記録です。ログを使用することで、周囲のコンテキストを含む、あらゆるイベントのミリ秒単位の高忠実度の記録を作成できます。開発者は、トラブルシューティングやデバッグの目的でこれらのログを「再生」のために使用できます。
メトリクス：メトリクス（時系列メトリクスと呼ばれることもあります）は、一定期間におけるアプリケーションとシステムの健全性の基本的な尺度です。メトリクスは、例えば、アプリケーションが5分間にどれだけのメモリーまたはCPU容量を使用するか、または使用量の急増時にアプリケーションにどれだけの遅延が生じるかを測定します。
トレース：トレースは、UIまたはモバイル・アプリから分散アーキテクチャー全体を通ってユーザーに戻るまで、すべてのユーザー・リクエストのエンドツーエンドの「過程」を記録します。
依存関係（依存関係マップとも呼ばれる）は、各アプリケーション・コンポーネントが他のコンポーネント、アプリケーション、ITリソースにどのように依存しているかを明らかにします。

このテレメトリーを収集した後、プラットフォームがリアルタイムで関連付けます。このプロセスにより、DevOpsチーム、サイト信頼性エンジニアリング（SRE）チーム、ITスタッフに完全なコンテキスト情報が提供されます。チームは、つまり、アプリケーションのパフォーマンスの問題を示す、原因となる、または対処するために使用される可能性のあるイベントの内容、場所、理由などを把握できます。

多くのオブザーバビリティー・プラットフォームは、システム内で発生する可能性のあるテレメトリーの新しいソース（別のソフトウェア・アプリケーションへの新しいAPI呼び出しなど）を自動的に検出します。このプラットフォームは、標準のAPMソリューションよりも多くのデータを処理します。多くのプラットフォームには、実際の問題の兆候である信号をノイズ（問題とは無関係なデータ）からふるいにかけるAIOps （オペレーションのための人工知能）機能が含まれています。

可観測性のメリット

可観測性により、システムは、可観測性の低いシステムよりも（一般的かつ詳細に）理解して監視しやすくなり、新しいコードでの更新がより簡単かつ安全になり、修復が容易になります。具体的には、可観測性は、組織が次をできるようにすることで、高品質のソフトウェアをより迅速に提供するというアジャイル/DevOps/SRE の目標を直接サポートします。

「未知の未知数」（把握されていない存在）問題を発見し、対処する。監視ツールの主な制限は、「既知の未知のもの」、つまり注意する必要があることがすでに分かっている例外的な状態のみを監視することです。オブザーバビリティー・ツールは、その存在を把握していなかった、または探すことすら考えていなかった状態を発見し、特定のパフォーマンス問題との関係を追跡して、根本原因を特定するためのコンテキストを提供し、解決を迅速化します。
開発の早い段階で問題を発見し、解決する。可観測性は、ソフトウェア開発プロセスの初期段階にモニタリングを組み込みます。DevOpsチームは、新しいコードの問題が顧客体験やSLAに影響を与える前に特定し、修正することができます。
可観測性を自動的にスケールする。例えば、Kubernetesクラスター構成の一部としてインストルメンテーションとデータ集約を指定し、スピンアップの瞬間からスピンダウンするまでテレメトリーの収集を開始できます。
自動化された修復と自己修復アプリケーション・インフラストラクチャーを実現する。 可観測性とAIOpsの機械学習および自動化機能を組み合わせて、システム出力に基づいて問題を予測し、管理者の介入なしに問題を解決できます。