Qu'est-ce que l'Observabilité ?

Des applications web aux services cloud en passant par les infrastructures complexes, notre dépendance à l'égard de ces systèmes n'a cessé de croître. Mais que se passe-t-il réellement à l'intérieur de ces systèmes ? Comment pouvons-nous détecter, comprendre et résoudre les problèmes qui surviennent inévitablement ?

C'est là qu'intervient l'observabilité, un concept essentiel dans notre monde de l'informatique qui va bien au-delà de la simple surveillance.

Qu'est-ce que l'observabilité ?

Mais qu'est-ce que l'observabilité exactement et pourquoi est-elle si cruciale ?

L'observabilité peut être définie comme la capacité à comprendre et à surveiller efficacement le comportement d'un système, d'une application ou d'une infrastructure informatique en temps réel.

Cela signifie avoir une visibilité complète sur ce qui se passe à l'intérieur de ces systèmes, du plus haut niveau d'abstraction jusqu'aux détails les plus fins. En d'autres termes, c'est la capacité à "voir" ce qui se passe à l'intérieur de nos serveurs.

Pour mieux comprendre cette définition, il est utile de la comparer au monitoring traditionnel. Le monitoring consiste principalement à collecter des métriques et des données sur un système, telles que l'utilisation du CPU, le load average, le nombre de requêtes HTTP, etc. Cependant, le monitoring seul ne fournit qu'une vue superficielle et souvent limitée du système. Elle peut vous dire que quelque chose ne va pas, mais elle ne peut pas vous dire pourquoi.

L'observabilité va donc au-delà du simple monitoring. Elle englobe non seulement la collecte de métriques, mais aussi l'acquisition de journaux (logs) détaillés et des traces de transactions. Cela signifie que vous pouvez non seulement voir que quelque chose ne va pas, mais vous pouvez également plonger profondément dans les données pour comprendre pourquoi cela se produit.

Par exemple, dans un système distribué complexe, un simple indicateur de performance peut montrer que le temps de réponse d'une application est élevé. C'est le monitoring. Néanmoins, sans observabilité, vous seriez incapable de savoir si cette lenteur est due à un problème de base de données, à un réseau défaillant, à une charge excessive du CPU, à un bogue dans le code de votre application ou à une combinaison de ces facteurs. L'observabilité vous permet d'explorer ces interactions complexes pour identifier la cause réelle du problème.

Pourquoi l'Observabilité est-elle Cruciale ?

L'observabilité est cruciale, car elle offre aux équipes informatiques et aux développeurs la capacité de détecter rapidement, diagnostiquer et résoudre les problèmes dans un environnement informatique de plus en plus complexe. Aujourd'hui, les systèmes sont souvent distribués, élastiques et hautement dynamiques. Les problèmes peuvent surgir de manière imprévisible et les temps d'arrêt ou les performances médiocres peuvent avoir un impact financier et opérationnel significatif.

En investissant dans l'observabilité, les organisations peuvent améliorer leur capacité à répondre aux incidents rapidement, à optimiser les performances des applications, à garantir la fiabilité des services et à offrir une meilleure expérience utilisateur. En fin de compte, l'observabilité devient un outil essentiel pour maintenir une infrastructure informatique robuste et réactive dans un monde en constante évolution.

Les Principes Fondamentaux de l'Observabilité

Lorsqu'il s'agit de comprendre l'observabilité, il est essentiel de se pencher sur les principes fondamentaux qui la sous-tendent. Ces principes se concentrent généralement sur les trois piliers de l'observabilité : les logs appelées aussi journaux, les métriques et les traces. Ensemble, ces piliers offrent une vue complète et détaillée du comportement d'un système.

Les trois piliers de l'observabilité

Les Logs (Journaux)

Les journaux sont des enregistrements séquentiels d'événements et des messages produits par un système ou une application. Ils fournissent des détails spécifiques sur ce qui s'est passé à un moment donné. Les logs sont particulièrement utiles pour le débogage, la recherche d'erreurs et la compréhension du flux d'exécution d'une application. Ils contiennent souvent des informations sur les exceptions, les messages d'erreur, les transactions réussies, etc.

Les Métriques

Les métriques sont des indicateurs numériques qui mesurent divers aspects de la performance et de la santé d'un système. Ils fournissent des données agrégées et quantitatives, telles que le taux de réussite des requêtes, l'utilisation du CPU, la latence réseau, etc. Les métriques sont essentielles pour surveiller la stabilité et les performances d'un système, ainsi que pour déclencher des alertes en cas de dégradation.

Les Traces

Les traces sont des données qui suivent le parcours d'une transaction ou d'une requête à travers tout le système. Elles permettent de visualiser le parcours complet d'une opération, en identifiant toutes les étapes et les services impliqués. Les traces sont particulièrement utiles pour comprendre les dépendances entre les composants d'une application et pour diagnostiquer les problèmes de latence ou de performance.

Des exemples pour mieux comprendre

Pour mieux illustrer ces principes, voici quelques exemples d'application de l'observabilité :

Imaginez une application de commerce électronique. Les logs peuvent enregistrer les erreurs lors de la validation des commandes, les métriques peuvent suivre le taux de conversion des paniers d'achat et les traces peuvent montrer le chemin emprunté par une commande depuis la sélection des articles jusqu'à la livraison.
Dans un environnement cloud, les métriques peuvent vous alerter sur une utilisation CPU élevée, les logs peuvent indiquer des erreurs lors du déploiement de micro-services et les traces peuvent vous montrer comment une requête HTTP traverse cet écosystème.

En comprenant ces trois piliers et en les utilisant de la bonne manière, vous pouvez gagner en visibilité sur le comportement de votre système, ce qui est essentiel pour maintenir des performances fiables et résoudre rapidement les incidents. Dans les sections suivantes, nous examinerons plus en détail les outils et les technologies qui vous permettent de mettre en œuvre ces principes d'observabilité.

Les outils d'Observabilité

Maintenant que nous comprenons les principes fondamentaux de l'observabilité, il est temps d'explorer les outils et les technologies qui facilitent la mise en œuvre de ces principes. L'observabilité repose sur une infrastructure technologique solide pour collecter, stocker, analyser et visualiser les données d'observabilité. Voici une petite liste des principaux outils et technologies couramment utilisés dans ce domaine :

Outils de Collecte de Logs

Loki : Loki est un système de collecte, de stockage et de recherche de logs. Il fait partie de la suite de projets open source appelée Grafana Labs.
Elastic Stack (ELK Stack) : Composé d'Elasticsearch, Logstash et Kibana, Elastic Stack est un ensemble d'outils open source qui permet la collecte, l'indexation, la recherche et la visualisation de logs.
Fluentd : Fluentd est un collecteur de logs open source qui peut agréger et transmettre des logs à diverses destinations.
Loggly, Splunk, Sumo Logic : Des services de gestion de logs en nuage qui offrent des fonctionnalités avancées pour la collecte, la recherche et la visualisation de logs.

Outils de collecte et de stockage des Métriques

Prometheus : Un système de surveillance open source conçu pour collecter et stocker des métriques, avec des capacités de requêtes et d'alertes avancées.
InfluxDB : Une base de données de séries temporelles optimisée pour la collecte et le stockage de métriques.
Datadog, New Relic, Azure Monitor : Des services de surveillance qui offrent des fonctionnalités avancées de collecte et de visualisation de métriques.

Outils de collecte et de stockage des Traces

Jaeger : Un système open source de collecte de traces distribuées qui permet de suivre le parcours des requêtes à travers des micro-services.
Zipkin : Un autre système de collecte de traces distribuées open source.
AWS X-Ray, Google Cloud Trace : Des services de suivi de traces proposés par les principaux fournisseurs de cloud.

Plates-formes d'Observabilité Complètes

Observabilité cloud-native : Des solutions cloud-native telles que AWS CloudWatch, Google Cloud Monitoring et Azure Monitor offrent des fonctionnalités complètes d'observabilité pour les applications déployées dans le cloud.
Grafana Cloud : Grafana Cloud est une plate-forme d'observabilité, managée et modulable, pour la gestion des métriques, des logs et des traces. Elle vous permet d'exploiter les meilleurs logiciels open source d'observabilité, notamment Grafana, Prometheus, Loki, Cortext et Tempo. Cette solution peut aussi être déployé dans votre infrastructure mais cela demande pas mal de ressources humaines et techniques.

Choisir les Outils Appropriés

Le choix des outils d'observabilité dépendra de divers facteurs, notamment la taille de votre infrastructure, les technologies que vous utilisez, votre budget et vos besoins spécifiques en matière de surveillance. Il est important de planifier soigneusement votre stratégie d'observabilité pour vous assurer que vous disposez des outils appropriés et que vous collectez les bonnes données pour les analyser et les visualiser.

Lorsque vous cherchez à mettre en place une stratégie d'observabilité dans votre environnement informatique, vous allez être confronté à plusieurs obstacles et défis que vous devez surmonter pour garantir une surveillance efficace. Voici quelques-uns des défis courants de la mise en place l'observabilité :

Complexité des Systèmes : Les infrastructures informatiques d'aujourd'hui sont souvent complexes, avec des architectures distribuées, des micro-services, des services cloud,... La complexité croissante rend la collecte des données d'observabilité plus difficile et nécessite des outils et des méthodologies adaptés.
Volume de Données : Les systèmes modernes génèrent d'énormes quantités de données d'observabilité. Gérer ces volumes de données peut devenir un défi en soi, en particulier si vous ne disposez pas d'une infrastructure de stockage adaptée.
Coût : La mise en place d'une solution d'observabilité peut être coûteuse, tant en termes d'outils et de logiciels que de ressources humaines pour la maintenance et l'optimisation de sa configuration.
Sécurité et Confidentialité : La collecte et le stockage de données d'observabilité peuvent soulever des préoccupations en matière de sécurité, de confidentialité et de légalité. Il est essentiel de garantir que les données sensibles ne sont pas exposées et que les bonnes pratiques de sécurité sont suivies.
Bruit et Alertes Faux Positifs : Une grande quantité de données peut générer du "bruit" dans vos alertes, entraînant des alertes inutiles et des faux positifs. Il est crucial de configurer des alertes pertinentes et de filtrer le bruit pour éviter l'épuisement des équipes d'exploitation.
Adoption par les Équipes : L'observabilité ne consiste pas seulement en des outils, mais aussi en une adoption efficace par les équipes d'exploitation et de développement.
Évolutivité : Avec la croissance de l'entreprise, les besoins en observabilité évoluent. Il est important de concevoir une infrastructure d'observabilité qui peut répondre à ces besoins d'évolutions.

Pour surmonter ces défis, il est essentiel de planifier soigneusement une stratégie d'observabilité, de choisir les outils appropriés et de former vos équipes.

Conclusion

Vous l'aurez compris, la mise en place d'une observabilité n'est pas sans défis. Les systèmes complexes, les volumes de données massifs et les préoccupations en matière de sécurité et de légalité sont autant d'obstacles à surmonter. Mais avec une planification soignée, une adoption par les équipes et la mise en place de bonnes pratiques, ces défis peuvent être relevés.

En fin de compte, la mise en place d'une infrastructure d'observabilité est un investissement précieux pour toute organisation soucieuse de maintenir des systèmes informatiques robustes et performants. Elle permet de détecter les problèmes avant qu'ils ne deviennent critiques, d'améliorer la qualité de service pour les utilisateurs finaux.

Plus d'infos sur les outils

Zabbix

Site officiel : zabbix.com

Prometheus

Site Officiel : prometheus.io Projet : prometheus

Grafana

Site Officiel : grafana.com Projet : Grafana

Livres

Exemple d’utilisation de Prometheus et Grafana pour le monitoring d’un cluster Kubernetes

Qu'est-ce que l'Observabilité ?