PromQL复杂查询示例
PromQL（Prometheus Query Language）是Prometheus的查询语言，用于从时间序列数据库中提取和分析数据。对于初学者来说，掌握基础查询后，学习复杂查询是提升技能的关键。本文将带你深入了解PromQL的复杂查询，并通过实际案例展示其应用。
介绍
PromQL的复杂查询通常涉及多个操作符和函数的组合，用于解决更复杂的监控和分析需求。这些查询可以帮助你从海量数据中提取有价值的信息，例如计算特定时间范围内的平均值、识别异常值或聚合多个指标。
基本概念回顾
在深入复杂查询之前，让我们回顾一些基本概念：
- 时间序列：Prometheus中的基本数据单元，由指标名称和一组标签唯一标识。
- 选择器：用于选择特定时间序列的表达式，例如
http_requests_total{job="api-server"}。 - 聚合操作：对多个时间序列进行聚合，例如
sum()、avg()、max()等。 - 函数：PromQL提供了丰富的函数，例如
rate()、increase()、histogram_quantile()等。
复杂查询示例
1. 计算HTTP请求的99分位延迟
假设我们有一个指标 http_request_duration_seconds，记录了HTTP请求的延迟时间。我们希望计算过去5分钟内99分位的延迟。
promql
histogram_quantile(0.99, sum(rate(http_request_duration_seconds_bucket[5m])) by (le))
解释：
rate(http_request_duration_seconds_bucket[5m])：计算过去5分钟内每个桶的速率。sum(...) by (le)：按le（桶的上限）对速率进行求和。histogram_quantile(0.99, ...)：计算99分位的延迟。
2. 识别CPU使用率异常
假设我们有一个指标 node_cpu_seconds_total，记录了每个CPU核心的使用时间。我们希望识别出CPU使用率超过80%的核心。
promql
100 - (avg(rate(node_cpu_seconds_total{mode="idle"}[5m])) by (instance, cpu) * 100) > 80
解释：
rate(node_cpu_seconds_total{mode="idle"}[5m])：计算过去5分钟内空闲时间的速率。avg(...) by (instance, cpu)：按实例和CPU核心对空闲时间速率进行平均。100 - (... * 100)：将空闲时间转换为使用率。> 80：筛选出使用率超过80%的核心。
3. 计算服务的错误率
假设我们有一个指标 http_requests_total，记录了HTTP请求的总数，以及一个指标 http_errors_total，记录了错误请求的数量。我们希望计算过去5分钟内的错误率。
promql
sum(rate(http_errors_total[5m])) by (service) / sum(rate(http_requests_total[5m])) by (service) * 100
解释：
rate(http_errors_total[5m])：计算过去5分钟内错误请求的速率。rate(http_requests_total[5m])：计算过去5分钟内总请求的速率。sum(...) by (service)：按服务对速率进行求和。/ ... * 100：计算错误率并转换为百分比。
实际案例
案例1：监控微服务的响应时间
在一个微服务架构中，你可能需要监控每个服务的响应时间，并识别出响应时间异常的服务。通过以下查询，你可以计算每个服务的95分位响应时间：
promql
histogram_quantile(0.95, sum(rate(http_request_duration_seconds_bucket{job="microservice"}[5m])) by (le, service))
案例2：识别网络流量异常
假设你有一个指标 network_bytes_total，记录了网络接口的字节数。你可以通过以下查询识别出流量异常的网络接口：
promql
rate(network_bytes_total[5m]) > 1000000
总结
通过本文，你已经学习了如何使用PromQL编写复杂查询，并通过实际案例加深了理解。掌握这些技巧后，你将能够更有效地监控和分析你的系统。
附加资源
练习
- 编写一个查询，计算过去10分钟内每个服务的平均响应时间。
- 编写一个查询，识别出过去1小时内内存使用率超过90%的实例。
通过练习，你将进一步巩固所学知识，并提升你的PromQL技能。