PromQL查询

一、数据格式了解

exporter暴漏的数据以下边的方式进行呈现

# HELP node_filesystem_free_bytes Filesystem free space in bytes.  #解释
# TYPE node_filesystem_free_bytes gauge  #数据类型
node_filesystem_free_bytes{device="/dev/mapper/centos_test-  root",fstype="xfs",mountpoint="/"} 1.163782144e+10  #metric和对应的值
node_filesystem_free_bytes{device="/dev/sda1",fstype="xfs",mountpoint="/boot"} 7.6972032e+07
node_filesystem_free_bytes{device="rootfs",fstype="rootfs",mountpoint="/"} 1.163782144e+10
node_filesystem_free_bytes{device="tmpfs",fstype="tmpfs",mountpoint="/run"} 9.43960064e+08
node_filesystem_free_bytes{device="tmpfs",fstype="tmpfs",mountpoint="/run/user/0"} 1.90795776e+08
# HELP node_filesystem_readonly Filesystem read-only status.
# TYPE node_filesystem_readonly gauge
node_filesystem_readonly{device="/dev/mapper/centos_test-root",fstype="xfs",mountpoint="/"} 0
node_filesystem_readonly{device="/dev/sda1",fstype="xfs",mountpoint="/boot"} 0
node_filesystem_readonly{device="rootfs",fstype="rootfs",mountpoint="/"} 0
node_filesystem_readonly{device="tmpfs",fstype="tmpfs",mountpoint="/run"} 0
node_filesystem_readonly{device="tmpfs",fstype="tmpfs",mountpoint="/run/user/0"} 0

然后prometheus拉取瞬时的(那一刻的数据)exporter暴露的数据，以时间序列的格式存储在自身的tsdb(时间序列数据库)数据库，当在prometheus web查询时，获取的数据也是那一瞬间的数据，可称作瞬时向量。存储在tsdb的数据格式如下：

<--------------- metric ---------------------><-timestamp -><-value->
up{instance="192.168.71.21:9100",job="node_exporter"}@1600572300 =>1
up{instance="192.168.71.22:9100",job="node_exporter"}@1600572300 =>0
up{instance="localhost:9090",job="prometheus"}@1600572300 =>1

二、PromQL操作符

标签匹配(瞬时向量)

根据标签进行匹配，获取的值是那一瞬间的值

1. = ：根据label进行匹配。匹配device为/dev/mapper/centos_test-root的时间序列

node_filesystem_avail_bytes{device="/dev/mapper/centos_test-root"}

2. != ：正则，不等于

node_filesystem_avail_bytes{device!="/dev/mapper/centos_test-root"}

3. ~ ：label=~regx，正则匹配。匹配挂载点为/boot、/、/run的时间序列

node_filesystem_avail_bytes{mountpoint=~"/boot|/|/run"}

4. ~! ：非。匹配除了挂载点为/boot、/、/run的时间序列

node_filesystem_avail_bytes{mountpoint=~!"/boot|/|/run"}

范围查询(区间向量查询)

查询一定时间范围内的数据

• []：时间范围选择.查看1分钟内所有时间点的剩余内存(这个时间点是由prometheus抓取数据的频率决定，这里定义的是每15秒抓取一次数据)

node_memory_MemFree_bytes{}[1m]

时间单位有：

• s - 秒
• m - 分钟
• h - 小时
• d - 天
• w - 周
• y - 年

时间位移查询

查询之前某个时间点的数据，也是瞬时向量

• offset：位移操作符，metric{label=value} offset 1d。查询1分钟前的剩余内存

node_memory_MemFree_bytes{} offset 1m

数学运算符

• + (加法)
• - (减法)
• * (乘法)
• / (除法)
• % (求余)
• ^ (幂运算)

布尔运算

• == (相等)
• != (不相等)

• (大于)

• < (小于)

• = (大于等于)

• <= (小于等于)

布尔操作符，改变运算行为，使结果输出为1或0，符合运算就输出0，否则输出1

metric{label=value} > bool 100

集合运算符

• vector1 and vector2
• vector1 or vector2
• vector1 unless vector2

操作符优先级

^
*, /, %
+, -
==, !=, <=, <, >=, >
and, unless
or

向量与向量之间的计算

• ignoring：在匹配时忽略某些标签
• on：将匹配限定在某些标签之内
• group_left：如果左边标签多的话，也就是多对一，使用group_left
• group_right：如果右边标签多的话，也就是一对多，使用group_right

1. 一对一匹配（标签数量相同，排除不同的标签或限制指定的标签进行匹配）
   vector1 / ignoring(code) vector2
2. 多对一匹配和一对多
   vector1 on(label) group_left vector2
   vector1 on(label) group_right vector2

像
node_filesystem_avail_bytes / ignoring(device,fstype,mountpoint) group_left up

三、PromQL聚合操作

• sum (求和)
• min (最小值)
• max (最大值)
• avg (平均值)
• stddev (标准差)
• stdvar (标准方差)
• count (计数)
• count_values (对value进行计数)
• bottomk (后n条时序)
• topk (前n条时序)
• quantile (分位数)

1. 按照mode计算cpu平均使用时间

avg(node_cpu_seconds_total) by (mode)

2. 计算http请求数前5位的时间序列

topk(5,prometheus_http_requests_total)

四、PromQL内置函数

• up：查看exporter状态，正常为1，异常为0
• rate：计算增长率
• irate：跟rate一样，但是irate是根据区间向量最后两个数据进行计算，更加灵敏
• predict_linear：预测函数，根据简单线性回归进行计算。
• label_replace：标签替换

1. 根据2小时内的数据，计算未来4个小时，磁盘剩余空间是否为0

predict_linear(node_filesystem_files_free{device="/dev/mapper/centos_test-root"}[2h],4*3600)<0

2. 标签替换

格式

label_replace(v,dest_label,dest_value,replace_label,regx)

没有替换时

替换之后