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OpenTelemetry 与Google Cloud

介绍​

OpenTelemetry是一个开源的可观测性框架，用于生成、收集和管理遥测数据（如指标、日志和追踪）。Google Cloud提供了一系列工具（如Cloud Monitoring和Cloud Trace）来存储和分析这些数据。本指南将展示如何将两者结合，构建云环境下的全栈可观测性方案。

关键概念
  • OpenTelemetry: 标准化SDK，支持多语言（Python/Go/Java等）。
  • Google Cloud Operations Suite: 包含Cloud Monitoring（指标）、Cloud Logging（日志）和Cloud Trace（分布式追踪）。

基础架构​

配置步骤​

1. 安装OpenTelemetry SDK​

以Python为例：

python
pip install opentelemetry-api opentelemetry-sdk \
    opentelemetry-exporter-gcp-trace \
    opentelemetry-exporter-gcp-metrics

2. 初始化追踪和指标​

python
from opentelemetry import trace
from opentelemetry.sdk.trace import TracerProvider
from opentelemetry.sdk.trace.export import BatchSpanProcessor
from opentelemetry.exporter.cloud_trace import CloudTraceSpanExporter

# 设置追踪
trace.set_tracer_provider(TracerProvider())
tracer = trace.get_tracer(__name__)
cloud_trace_exporter = CloudTraceSpanExporter()
trace.get_tracer_provider().add_span_processor(
    BatchSpanProcessor(cloud_trace_exporter)
)

# 示例追踪
with tracer.start_as_current_span("google_cloud_demo"):
    print("追踪数据将发送到Cloud Trace")

3. 配置Google Cloud认证​

确保已设置服务账号密钥并导出环境变量：

bash
export GOOGLE_APPLICATION_CREDENTIALS="/path/to/service-account.json"
权限要求

服务账号需要包含以下角色：

  • roles/cloudtrace.agent
  • roles/monitoring.metricWriter

实际案例：监控HTTP服务​

代码示例​

python
from flask import Flask
from opentelemetry.instrumentation.flask import FlaskInstrumentor

app = Flask(__name__)
FlaskInstrumentor().instrument_app(app)  # 自动追踪HTTP请求

@app.route("/")
def home():
    return "Hello Google Cloud!"

if __name__ == "__main__":
    app.run(port=8080)

在Cloud Trace中的效果​

请求完成后，您将在Google Cloud Console中看到：

  • 请求延迟分析
  • 跨服务依赖图
  • 错误率统计

高级功能​

1. 自定义指标上报​

python
from opentelemetry import metrics
from opentelemetry.exporter.cloud_monitoring import CloudMonitoringMetricsExporter

metrics.set_meter_provider(MeterProvider())
meter = metrics.get_meter(__name__)
exporter = CloudMonitoringMetricsExporter()
metrics.get_meter_provider().start_pipeline(meter, exporter)

request_counter = meter.create_counter(
    "http_requests",
    description="Total HTTP requests"
)

# 在请求处理中递增
request_counter.add(1, {"route": "/home"})

2. 日志关联追踪​

通过trace_id将日志与追踪关联：

python
import logging
from opentelemetry.trace import get_current_span

span = get_current_span()
logging.info("处理请求", extra={
    "trace_id": span.get_span_context().trace_id
})

总结​

通过本指南，您已学会： ✅ 将OpenTelemetry数据导出到Google Cloud
✅ 自动追踪Web应用请求
✅ 上报自定义业务指标
✅ 实现日志与追踪的关联

扩展资源​

  1. Google Cloud Trace文档
  2. OpenTelemetry Python SDK
  3. 练习：尝试在Google Kubernetes Engine(GKE)中部署带OpenTelemetry的应用
调试技巧

在本地开发时，使用google-cloud-emulator模拟云服务：

bash
docker run -p 8080:8080 google/cloud-sdk:latest gcloud beta emulators trace start