通过页面埋点做监控却不影响性能?解密ARMS前端监控数据上报技术内幕

本文涉及的产品
服务治理 MSE Sentinel/OpenSergo,Agent数量 不受限
简介: 本文将为您介绍,在采集多类日志数据的情况下,阿里云业务实时监控服务(ARMS)之前端监控如何优化日志上报

前端监控 (又叫UEM,User Experience Management, 用户体验管理) 一般帮助用户定位页面性能瓶颈、复现用户端的偶发问题。其监控的主要功能包括但不限于:

  • 日志采集
  • 日志上报
  • 数据分析
  • 平台展示
  • 异常报警

使用前端监控平台时,用户最关心的问题往往首先是:

  • 平台可以监控哪些数据?
  • 会不会影响业务性能?

这就涉及到前端监控的监控指标和日志上报。带着这两个问题,本文就为您介绍一下,在采集多类日志数据的情况下,阿里云业务实时监控服务(ARMS)之前端监控(以下简称为阿里云前端监控)如何优化日志上报,让上报速度快、更快、无比快!

文章主要分为两个部分:第一部分"监控指标介绍"解释前端监控一般需要上报哪些数据;第二部分"日志上报优化秘笈"解释前端监控如何针对这些数据上报进行优化。

监控指标介绍

阿里云前端监控专注于 Web 端真实用户体验数据监控,从访问速度、页面运行稳定性和服务调用成功率三个方面监控前端的健康度。另外,阿里云前端监控还提供针对轻量级交互行为的实时统计功能,可帮助您及时发现业务问题。

TB1TyrXm_tYBeNjy1XdXXXXyVXa-592-544.png

阿里云前端监控的指标如下:

1. 页面是否正常响应

  • 页面性能日志 — 实时统计与页面相关的 12 个关键性能指标,帮助您迅速准确地定位性能瓶颈:

    • DNS 解析耗时
    • TCP 连接耗时
    • SSL 安全连接耗时
    • 网络请求耗时
    • DOM 解析耗时
    • 资源加载耗时
    • 首包时间
    • 白屏时间
    • 首次可交互时间
    • DOM Ready 时间
    • 页面完全加载时间
    • ……
  • 访问统计日志 — 统计 PV、UV 数据。短时间内断崖式的变化很容易反映业务问题。

2. 页面运行是否稳定

  • 页面稳定性日志 — 阿里云前端监控以 JS 错误率衡量页面运行稳定性,会采集因页面加载和页面交互产生的 JS Error 报错文件、错误堆栈的详细信息,快速定位用户访问时发生的错误问题。

3. API 请求是否正常响应

  • API 调用日志 — 提供 API 调用结果、耗时及相关信息,快速发现并定位 API 问题。

4. 业务相关日志

  • 自定义上报日志 — 某些业务逻辑的结果、速度、统计值等自定义内容可帮助您发现业务问题。

如果前端业务复杂、访问量级较大,那么相应地,前端监控上报的日志类型及日志量也会快速增长。前端监控的最基本原则是日志获取和日志上报不能影响业务性能,所以在这种情况下,日志上报性能尤为重要。

接下来,我们就介绍一下阿里云前端监控平台的日志上报优化秘笈。只要学会了这几种新姿势,即便日志量不断增长,您也能游刃有余!

日志上报优化秘笈

第一招:HTTP No Content

日志上报只关心日志有没有上报,并不关心上报请求的返回内容,甚至完全可以不需要返回内容。所以使用 HTTP HEAD 的方式上报,并且返回的响应体为空,可避免响应体传输造成的资源损耗。只需要设置一个 nginx 服务器来记录日志内容并返回 200 状态码即可。

fetch(`${url}?t=perf&page=lazada-home&load=1168`, {mode:'no-cors',method:'HEAD'})

第二招:HTTP 2.0

HTTP/2 头部压缩

每次 HTTP 请求都会传输一系列的请求头来描述请求的资源及其特性,然而实际上每次请求都有很多相同的值,如 Host:user-agent:Accept 等。这些数据会占用 300-800 byte 的传输量,如果携带大的 cookie,请求头甚至会占据 1 kb 的空间,而实际真正需要上报的日志数据仅有 10~50 byte。在 HTTP 1.x 中,每次日志上报请求头都携带了大量的重复数据导致性能浪费。

HTTP/2 头部压缩采用 Huffman Code 压缩请求头,并用动态表更新每次请求不同的数据,从而将每次请求的头部压缩到很小。

HTTP/1.1 效果

http1.1.png

HTTP/2.0 效果

http2.0.png

压缩头部后,每条日志请求都大幅缩小,响应的速度也相应提升。

HTTP/2 多路复用

用户浏览器和日志服务器之间产生多次 HTTP 请求,而在 HTTP/1.1 Keep-Alive 下,日志上报会以串行的方式传输,并让后面的日志上报延时。通过 HTTP/2 的多路复用来合并上报,可为您节省网络连接的开销。

第三招:HTTP POST 合并

POST 请求因为 request body 可以有更大施展空间,相比一条日志一次 HTTP HEAD 请求的方式,在 HTTP POST 中一次包含多条日志的内容更加经济。

在 HTTP POST 的基础上,可以顺便解决用户关掉或者切换页面造成的漏报问题。

以前常见的解决方式是监听页面的 unload 或者 beforeunload 事件,并以通过同步的 XMLHttpRequest 请求或者构造一个特定 src<img> 标签来延迟上报。

window.addEventListener("unload", uploadLog, false);
function uploadLog() {
  var xhr = new XMLHttpRequest();
  xhr.open("POST", "/r.png", false); // false表示同步
  xhr.send(logData);
}

这种上报方式的弊端是会影响下一个页面的性能。更优雅的方式是使用 navigator.sendBeacon(),它能够异步发送日志数据。

window.addEventListener("unload", uploadLog, false);

function uploadLog() {
  navigator.sendBeacon("/r.png", logData);
}

合并前

合并后(navigator.sendBeacon)


理想情况下,合并 N 个日志上报耗费的总时间可缩减至原来的 1/N。

总结

阿里云前端监控的日志上报整体优化流程如下:

经过这几步优化后,日志上报性能明显提升:

  • 日志上报的传输量可大幅降低至原来的 1/10 左右
  • 日志上报响应时间可提速 80% 左右

实际大促业务场景在线上的验证结果表明,业务性能不会受到影响。所以,即便您的业务访问量级较大或者性能要求较高,也无需担心接入后的性能问题,可放心接入使用。

附:阿里云业务实时监控服务(ARMS)前端监控系介绍

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