PromQL 从入门到精通

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摘要
文档详细介绍了PromQL的基础知识及实际应用场景，包括查询选择器的使用、Offset关键字的时序调整、算术运算符和比较运算符的应用、rate和irate函数的区别、histogram_quantile函数的使用方法、以及告警规则的配置。同时，文档还讲解了逻辑运算符和集合运算符的使用，聚合函数的应用如sum、avg、min、max等，以及group_left和group_right的高级使用技巧。此外，文档还涉及PromQL在Kubernetes环境中的实践，如与kube-state-metrics结合使用，并对处理分布式系统延时指标的函数进行了详细说明。
AI总结
## PromQL 从入门到精通 —— 文档总结以下是对《PromQL 从入门到精通》的中文文档内容进行的总结，涵盖了PromQL的核心知识点和实践场景： ### 1. PromQL 简介与核心概念 PromQL（Prometheus Query Language）是用于查询时序数据的语言，广泛应用于监控和可观测性领域。本文档通过生产实践中的场景，详细介绍了PromQL的基本知识和高级功能。 ### 2. 查询选择器 PromQL的查询选择器用于过滤时序数据，支持以下操作符： - =：完全匹配，如 `app="clickhouse"` - !=：完全不匹配 - =～：正则匹配，如 `app=~"n9e-."` - !～：正则不匹配指标名称可以通过标签 `__name__` 进行查询，例如： ```promql {__name__="mem_available_percent", app="clickhouse"} ``` ### 3. Offset 关键字用于获取历史数据，常见于同比分析。以下示例中，`offset 1d` 表示获取1天前的数据： ```promql sum(http_requests_total{method="GET"} offset 1d) ``` ### 4. 算术运算符支持加减乘除等基本算术运算，能够直接在服务端完成复杂计算。例如，利用算术运算符可以动态生成新的指标： ```promql mem_available{app="clickhouse"} / mem_total{app="clickhouse"} 100 ``` ### 5. 比较运算符用于设置告警阈值，典型用法是将即时向量与标量进行比较。例如： ```promql mem_available_percent{app="clickhouse"} < 60 ``` ### 6. 逻辑/集合运算符包括 `and`、`or` 和 `unless`，用于即时向量之间的逻辑运算。例如： ```promql disk_used_percent{app="clickhouse"} > 70 and disk_total{app="clickhouse"}/1024/1024/1024 < 500 ``` ### 7. 聚合运算符用于对多个时间序列进行聚合操作，常见函数包括 `sum`、`min`、`max`、`avg` 等。示例： ```promql avg(mem_available_percent{app="clickhouse"}) bottomk(2, mem_available_percent{app="clickhouse"}) ``` ### 8. 高级函数 #### (1) count_gt_over_time 用于统计时间范围内超过阈值的次数，适合告警规则。例如： ```promql count_gt_over_time(interface_status[5m], 10) >= 3 ``` #### (2) rate 和 irate - `rate`：计算时间范围内的每秒变化率，平滑处理数据。 - `irate`：基于时间范围内的最后两个数据点计算，变化更剧烈，适合短期敏感监控。 #### (3) histogram_quantile 用于计算分位数，常用于分析分布式系统的延迟。示例： ```promql histogram_quantile(0.95, rate(http_request_duration_bucket{job="apiserver"}[5m])) ``` ### 9. group_left 和 group_right 用于处理一对多或多对一的匹配场景： - `group_left`：保留高基数向量的标签。 - `group_right`：保留低基数向量的标签。示例： ```promql method_code:http_errors:rate5m / ignoring(code) group_left method:http_requests:rate5m ``` ### 10. 实际应用场景 #### (1) 内存可用率告警通过 PromQL 设置阈值，即时监控内存健康状态： ```promql mem_available_percent{app="clickhouse"} < 60 ``` #### (2) HTTP 错误率统计计算不同 HTTP 方法的错误率： ```promql method_code:http_errors:rate5m{code="500"} / ignoring(code) method:http_requests:rate5m ``` #### (3) 多维度数据处理结合 Kubernetes 标签，实现高级监控逻辑。例如，根据 `kube_pod_labels` 统计 5xx 请求量： ```promql sum(rate(http_request_count{code=~"^(?:5..)$"}[5m])) by (pod) * on (pod) group_left(label_version) kube_pod_labels ``` ### 11. 小结 - PromQL 是时序数据查询的核心语言，其功能强大且灵活。 - 文档中仅介绍了部分常用函数，更多功能请参考官方文档。 - 作者：秦晓辉（快猫星云，https://flashcat.cloud/），致力于监控与可观测性领域。