GreptimeDB 正式支持 OpenTelemetry OTLP Metric 采集

OpenTelemetry 致力于提供一套的 API 和 SDK 帮助云原生应用搭建可以独立实现的标准化 Observability 能力。其中 OTLP 是 OpenTelmetry 定义的一套可观测性数据的编码和传输协议。OTLP 协议在今年 7 月正式发布了 1.0.0 版本。为了方便使用 OpenTelemetry 框架采集可观测数据的用户，我们现已在 GreptimeDB 上支持了 OTLP Metric 数据的写入。

什么是 OTLP

OpenTelemetry 将可观测数据的生命周期定义为三个环节：起源、传输和落盘状态。其中 OTLP 主要负责衔接来源和落盘的流程，它对可观测领域的数据类型做了建模，并且定义了数据请求响应的协议。

当前市面上存在多套可观测数据的传输协议，但大多来自某个特定实现的定义，比如 InfluxDB 的 line protocol，Prometheus 的 scrape 输出。OTLP 作为一个中立的协议可以避免用户绑定在某个生态上。

OTLP 在数据类型上支持三大可观测数据：

Metrics
Logs
Traces

在传输和采集和传输的方式上允许：

gRPC
Protobuf over HTTP
JSON over HTTP

此外，OTLP 还兼容了 OpenTelemetry 标准里对 SDK 的抽象，包含了 Resource 、Instrumentation 等概念便于其实现获得更多元数据。OTLP 提供了多种语言的客户端实现，包括 Java，Python，Go，JavaScript 和 Rust 等等，让开发者可以快速接入。

GreptimeDB 作为一个 OTLP Metrics Collector

在最近的版本中，我们也在 GreptimeDB 上实现了 OTLP 协议的 Metric 部分，这样，使用 OpenTelemetry 框架采集可观测数据的用户，可以直接在自己代码中配置 GreptimeDB 作为 collector 。

OTLP metrics 的数据模型按照这样的规则映射到了 GreptimeDB 的数据模型上：

Metric 的名称将被作为 GreptimeDB 表的名称，当表不存在时会自动创建；
所有的 Attribute ，包含 resource 级别、scope 级别和 data_point 级别，都被作为 GreptimeDB 表的 tags 字段；
数据点的时间戳被作为 GreptimeDB 的时间戳索引，列名 greptime_timestamp；
Gauge/Sum 两种类型的数据点数据被作为 field 列，列名 greptime_value；
Summary 类型的每个 quantile 被作为单独的数据列，列名 greptime_pxx ，其中 xx 是quantile 的数据，如 90 / 99 等；
Histogram 和 ExponentialHistogrrm 暂时未被支持，我们可能在后续版本中推出 Histogram 数据类型来原生支持这两种类型。

一个实际的例子

以 Java 为例，你可以配置自己的 OpenTelemetry SDK 定期采集数据，并写入到 GreptimeDB 的 OTLP/HTTP 采集器地址上：

java

static OpenTelemetry initOpenTelemetry() {
    // Include required service.name resource attribute on all spans and metrics
    Resource resource =
        Resource.getDefault()
            .merge(Resource.builder().put(SERVICE_NAME, "OtlpExporterExample").build());

    PeriodicMetricReader metricReader =
        PeriodicMetricReader.builder(
                OtlpHttpMetricExporter.builder()
                    // Use your GreptimeDB address here
                    .setEndpoint("http://127.0.0.1:4000/v1/otlp/v1/metrics")
                    .build())
            .setInterval(Duration.ofMillis(5000))
            .build();

    SdkMeterProvider meterProvider =
        SdkMeterProvider.builder().setResource(resource).registerMetricReader(metricReader).build();

    OpenTelemetrySdk openTelemetrySdk =
        OpenTelemetrySdk.builder().setMeterProvider(meterProvider).buildAndRegisterGlobal();

    Runtime.getRuntime().addShutdownHook(new Thread(openTelemetrySdk::close));

    return openTelemetrySdk;
  }

直接使用 OpenTelemetry 的 API 采集指标数据，例如：

java

OpenTelemetry openTelemetry = initOpenTelemetry();

Attributes attrs = Attributes.builder().put("host", "testhost").build();

Meter sampleMeter = openTelemetry.getMeter("io.opentelemetry.example.metrics");
sampleMeter
    .gaugeBuilder("jvm.memory.free")
    .setDescription("Reports JVM memory usage.")
    .setUnit("byte")
    .buildWithCallback(result -> result.record(Runtime.getRuntime().freeMemory(), attrs));

采集到的指标将每 5 秒写入 GreptimeDB 一次。由于 GreptimeDB 兼容 MySQL 协议，我们可以使用 MySQL 客户端读取数据：

MySQL [public]> select * from jvm_memory_free;
+---------------------+------------------------+--------------------+-----------------------+----------+-------------------------+----------------+
| service_name        | telemetry_sdk_language | telemetry_sdk_name | telemetry_sdk_version | host     | greptime_timestamp      | greptime_value |
+---------------------+------------------------+--------------------+-----------------------+----------+-------------------------+----------------+
| OtlpExporterExample | java                   | opentelemetry      | 1.28.0                | testhost | 2023-08-14 15:55:55.938 |      221367384 |
| OtlpExporterExample | java                   | opentelemetry      | 1.28.0                | testhost | 2023-08-14 15:56:00.936 |      235219040 |
| OtlpExporterExample | java                   | opentelemetry      | 1.28.0                | testhost | 2023-08-14 15:56:05.937 |      235219040 |
+---------------------+------------------------+--------------------+-----------------------+----------+-------------------------+----------------+
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