阿里云全新发布的 UModel 是什么

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阿里云UModel重新定义IT观测体系，让海量数据成为智能优化的燃料，解决AI时代运维的三大鸿沟。

核心内容：
1. IT系统可观测体系的发展历程与当前挑战
2. AI时代运维面临的数据、模型和工程三大鸿沟
3. UModel如何通过系统建模实现智能运维突破

杨芳贤

53AI创始人/腾讯云(TVP)最具价值专家

要回答这个问题，我们先简单回溯下：IT 系统的可观测体系是如何走到今天的？

最初，企业面向单一数据类型构建监控体系，CPU 使用率、内存占用、磁盘 I/O……一个个孤立的指标就像烽火台，只能通过局部视角告诉我们“什么地方出了问题”。

但随着微服务、容器技术的普及，系统复杂度呈指数级增长。企业开始意识到：单点指标无法解释全局。于是开始对孤立的数据进行抽象，抽象出 Metrics（指标）、Traces（链路追踪）和 Logs（日志），并进行关联分析：

• Metrics：IT 系统是否有问题；
• Traces：哪里出了问题；
• Logs：问题是由什么原因导致的。

发展至今，成为观测体系的三大数据支柱。

但从海量、异构、动态变化的数据中准确推理并定位问题，本质上是一个极其困难的逆向工程。数据只是现象，而现象与本质之间往往存在巨大的认知鸿沟。

Metrics、Traces 和 Logs 这看似完整的三角，实则仍停留在现象观测层面，是 L1 级智能体的典型工作流，人工设计流程节点、人工配置触发、人工调用 API，再把指标、链路、日志喂给 AI，期望它自己找出因果，结果往往是幻觉式归因：把时间上的巧合当作逻辑上的因果。为什么？因为在 AI 面前，缺少对系统本质的建模。

在 AI 时代，加剧了这种模式的挑战。一是 LLM 驱动的应用带来了上下文的碎片化。运维工程师每天要在不同的控制台之间切换，手动拼凑“发生了什么”。这就像在信息高速公路上骑自行车，工具很先进，但认知方式仍是人力驱动。二是相比由工程师写的代码定义的传统 IT 系统，AI 带来了更多的不确定性，指数级提升了原始数据自动化关联的难度，给准确推理并定位问题的挑战添了堵。

总结起来，原本的认知鸿沟，被进一步分化成三层新的鸿沟：

• 数据鸿沟：原始数据混杂、碎片化、噪声多，99% 以上可能是无效信息，难以从中有效提取信号。
• 模型鸿沟：AI 模型存在“黑盒”特性，推理过程难以解释；还可能出现“幻觉”，生成看似合理但不符合事实的结果。
• 工程鸿沟：每天数 PB 级的数据采集、清洗、存储、计算，对性能、成本、安全性提出极高要求。

让一个没见过电路图的人，从一堆电压表读数中定位并恢复故障服务器，是不现实的。

当前市面上大多数的 AI 运维助手，本质上仍是 L1 级智能体：它们被封装在一个封闭的对话框里，被动响应用户提问，背后是一连串预设的 if-else 规则或简单 RAG 检索。它们没有对系统结构的内生理解，无法主动推理依赖路径，更谈不上安全执行修复操作。

而要迈向 L2 甚至 L3 级智能体，即能自主感知、规划、行动并持续学习的数字员工，就必须为其构建一个结构化的运行时上下文，不然只能靠人的经验来排查、定位和解决问题。这个上下文是经过建模、带有语义、支持查询与推理的图谱。有了这张图，智能体就能避免在数据海洋中盲目打捞，而是在一个有路标、有规则、有边界的城市中穿行。

因此，出路不在更多的数据，而在更好的建模。先为 IT 系统建立一张认知地图。这张图要包含实体（主机、服务、数据库）、关系（调用、依赖、部署）、行为（日志事件、性能指标）以及它们之间的语义约束。只有在这张图上，智能体才能像经验丰富的老运维一样，快速定位故障并恢复生产。

UModel 正是这张图的建模语言。我们需要从“数据驱动”转向“建模驱动”，从面向现象的观测，转向面向本质的建模，构建一个统一的上下文图谱，这正是 UModel 的使命。

UModel（Universal Observability Model）是基于图模型的可观测数据建模方法。

又是图模型，又是建模，一听就很学术。通俗易懂的讲，就是用“画图”的方式，把一堆随机事件之间的概率关系理清楚，让复杂变简单，让模糊变清晰。因此，UModel 旨在通过标准化的数据建模方式，实现可观测数据的统一表示、数据建模与具体存储的解耦，从而实现智能分析。有了 UModel，智能体才能像经验丰富的老运维那样快速定位故障并恢复生产，成为可能。UModel 可以看成是阿里云可观测体系的数据建模基础。

总的来讲，UModel 的核心思想，是为可观测领域打造一个认知操作系统，是一套标准化的数据建模方法，旨在弥合前文所述的三重鸿沟，为 AIOps 提供可解释、可扩展、可自动化的基础。

接下来，我们从 UModel 的构成和使用方式来看看它是如何把零散、杂乱的可观测数据，画成一张结构清晰、智能体能理解的图。

企业习惯于将系统中的每个组件，例如应用、容器、中间件、网关、数据库，视为独立的实体进行监控和管理，并为它们配置仪表盘，设置告警，追踪性能表现。传统的监控和查询工具，无论是基于 SQL 还是 SPL，其核心都是处理二维的、表格化的数据。它们擅长回答关于个体的问题（这个 Pod 的 CPU 使用率是多少？），但在回答关于关系的问题时却显得力不从心。

当面对“这个服务的故障会影响哪些下游业务？”或“要访问到核心数据库，需要经过哪些中间服务？”这类问题时，传统工具往往需要复杂的 JOIN 操作、多步查询，甚至需要工程师结合线下架构图进行人脑拼凑。这种方式不仅效率低下，而且在关系复杂、层级深的情况下几乎无法完成。我们拥有了所有“点”的数据，却失去了一张看清“线”的地图。

因此，UModel 将要解决以下四个关键问题：

1. 重新定义系统里有什么

通过 Entity 来统一定义所有可观测实体的实例，包括容器实例、服务实例等，例如服务实例 "order-service"、Pod 实例 "web-pod-001"。

2. 对实例进行建模

通过 EntitySet 建立实体集，并进行实体建模。将系统组件抽象为 EntitySet，一个 EntitySet 可对应多个 Entity：

• 基础设施实体：主机、容器、网络设备、存储系统；
• 应用层实体：微服务、API 接口、数据库实例、消息队列；
• 业务实体：用户会话、业务流程、交易订单；
• 运维实体：部署环境、代码仓库、运维人员。

除了进行实体建模，还需要进行：

• 数据集建模：将日志、指标、链路追踪、事件和性能剖析等多种可观测数据类型抽象为 TelemetryDataSet，由此衍生出 LogSet、TraceSet、EventSet、ProfileSet、MetricSet 等更具体的观测数据集。
• 存储建模：Storage 是 UModel 中数据集底层存储的抽象，定义了数据的实际存储位置和访问方式。通过存储建模，UModel 能够统一对接多种存储后端，为用户提供一致的数据访问体验。

3. 对这些实体&实体集进行建联

通过 Link，连接不同的数据集：

• EntitySetLink 定义 EntitySet 实体间的关系（如服务 A 调用服务 B）；
• DataLink 定义 EntitySet 与 DataSet 之间的关联（如某 Pod 产生哪些日志）；
• StorageLink 定义 DataSet 与 Storage 之间的关联。

在此基础之上，自动生成实体拓扑图和数据关系图。

4. 图查询

图查询可以认为是发挥 UModel 这一可观测基建的关键能力。因为系统的真实形态本就是一张图，那么对它的查询和分析，也应该使用最符合其本质的方式——图查询。

为了实现这一点，我们在 UModel 体系的核心构建了 EntityStore。它采用了创新的双存储架构，同时维护了 __entity__ 日志库（存储实体的详细属性）和 __topo__ 日志库（存储实体间的拓扑关系）。这相当于我们为整个可观测系统建立了一个实时更新的、可查询的数字孪生图谱。

基于这个图谱，我们提供了从易到难、层层递进的三种图查询能力，以满足不同用户的需求：

• graph-match：为最常见的路径查询场景设计，语法直观，让用户能像描述一句话一样（“A 经过 B 调用了 C”）来快速查找特定链路。
• graph-call：封装了最高频的图算法（如邻居查找、直接关系查询），通过函数式接口提供，用户只需关心意图（“找 A 的 3 跳邻居”）而无需关心实现细节。
• Cypher：引入业界标准的图查询语言，提供最完整、最强大的图查询能力，支持任意复杂的模式匹配、多级跳跃、聚合分析，是处理复杂图问题的终极武器。

这一整套解决方案，旨在将强大的图分析能力，以一种低门槛、产品化的方式，让智能体实现自主发现、定位故障，并恢复生产成为可能。

过去，运维靠人脑串联孤立的数据和几十个工具；未来，UModel 希望能作为可观测的基础设施，支撑智能体在统一上下文图谱中工作。当可观测数据被建模为可理解、可行动的上下文图谱，AIOps 才真正拥有了落地的土壤。