프로메테우스는 실시간으로 시계열 데이터를 선택해 집계할 수 있는 PromQL(함수형 쿼리 언어)를 제공한다.
Type (Expression Language Data Types) #
프로메테우스의 표현식 언어에서, 표현식 또는 하위 표현식은 다음 타입 중 하나로 평가될 수 있다.
- Instant vector : 같은 타임스탬프 상에 있는 시계열 셋으로, 각 시계열마다 단일 샘플을 가지고 있다.
- Range vector : 특정 시간 범위에 있는 시계열 셋으로, 각 시계열마다 시간에 따른 데이터 포인트들을 가지고 있다.
- Scalar : 간단한 부동 소수점 숫자
- String : (현재 사용 X) 간단한 문자열 값
표현식을 사용하는 방식(e.g., 그래프 표현, 데이터 출력 등)에 따라 정의할 수 있는 타입은 제한돼있다.
Instant Vector Selectors #
Instant Vector (셀렉터)를 사용하면 지정한 타임스탬프(instant)에서 시계열 셋을 선택해, 각 시계열마다 단일 샘플 값을 가져올 수 있다.
가장 간단하게는 메트릭 이름만 지정할 수 있다. 메트릭명을 가진 모든 시계열 요소들을 갖고 있는 instant 벡터가 생성된다.
예시 - http_requests_total
http_requests_total{job="~~~",group="~~~"}
http_requests_total 시계열 중에서 job, group에 매칭되는 모든 시계열을 가져온다.
Range Vector Selectors #
Range Vector (셀렉터)는 range(범위)의 샘플을 가져온다는 점을 제외하고 instant vector 와 유사하게 동작한다.
Range Vector Selector 의 경우 끝에 대괄호[]를 사용해 범위(range)를 추가한다.
예시 - http_requests_total
http_requests_total{job="~~~",group="~~~"}[5m]
http_requests_total 시계열 중에서 job, group에 매칭되는 현재 ~ 지난 5분 이내의 모든 시계열을 가져온다.
Functions #
idelta() #
idelta(v ragne-vector)는 (range 벡터)v에 있는 마지막 두 샘플의 차이를 계산하고, 계산한 델타 값을 레이블과 함께 instant 벡터로 반환한다.
idelta 에선 게이지(gauge)만 사용해야 한다.
increase() #
increase(v range-vector)는 range 벡터 안에 있는 시계열의 증분을 계산한다.
range 벡터 셀렉터에 지정된 시간 범위를 커버하기 위해 어림잡아 증분을 계산한다. 때문에, 실제 결과 값에 차이가 있을 수 있다. 예를 들어, 카운터 값이 정수 단위로만 증가하더라도 결과는 정수가 아닐 수 있다.
// 지난 5분 동안의 http 요청 수를 반환한다.
increase(http_requests_total{job="~~~"}[5m])
increase 는 카운터에만 사용해야 한다.
increase 는 단순히 rate(v) 함수에 지정한 time range 만큼 초(sec)를 곱한 함수일 뿐이다.
주로 가독성이 요구될 때만 사용하는 게 좋다. recording rule 에는 증분을 지속적으로 초 단위로 추적할 수 있도록 rate 를 사용하는 것이 좋다.
irate() #
irate(v range-vector)는 range 벡터 안에 있는 시계열의 초당 순간 변화율을 계산한다. 변화율은 마지막 데이터 포인트 2개를 사용해 계산한다.
// 지난 5분 동안의 http 요청 수를 조회하고, 가장 최근 데이터 포인트 2개를 통해 초당 HTTP 요청 비율을 계산한다.
irate(http_requests_total{job="~~~"}[5m])
irate 는 변덕스럽고 빠르게 변화하는 카운터를 그래프로 표현할 때만 사용하는 것이 좋다. alert 혹은 느리게 변화하는 카운터에는 rate를 사용하는 것이 좋다. irate 는 비율이 잠깐 변경되어도 FOR 절을 리셋할 수 있고, 그래프 전체를 드문드문 스파이크로 만들 수 있기 때문이다. (= 보기 어렵게 한다.)
rate() #
rate(v rage-vector)는 range 벡터 안에 있는 시계열의 초당 평균 변화율을 계산한다.
시간 범위의 양 끝은 어림잡아 계산한다. 때문에, 스크랩 일부가 누락되어도 문제가 없으며, range 의 기간과 스크랩 주기가 정확히 일렬로 정렬되지 않아도 괜찮다.
// 지난 5분 동안 초당 HTTP 요청 비율
rate(http_requests_total{job="~~~"}[5m])
rate 는 카운터에만 사용해야 한다. alert 정의, 느리게 변화하는 카운터를 그래프로 표현할 땐 rate가 가장 적합하다.
rate vs increase #
| rate | increase |
|---|---|
| 범위 시간당 초당 호출량 | 범위 시간당 증가율 |
rate #
rate 는 초당 호출량을 특정 기간을 기준으로 측정하는 것이다.
만약 1분 동안 호출이 60번 됐다면 (1tps), 아래 쿼리의 결과는 1이다.
rate(http_request_count_total[1m]) // 1
tps 를 원할 때, rate 를 사용하면 되겠다.
기준이 초 라는 것이 중요하다.
increase #
호출 횟수를 그래프로 그리고, 표현하고 싶을 때는 increase를 사용하면 된다.
1분 동안 호출이 60번 됐다면, 아래 쿼리의 결과는 60이다.
increase(http_request_count_total[1m])
단순히 range 동안 증분한 결과로 보면 되겠다.
increase 를 사용해 그래프를 표현할 때 Min time interval을 단위 시간(위에서는 1m)과 동일하게 맞춰줘야 한다. 그래야 단위 시간 기준으로 정확한 데이터(min, max, avg)를 얻을 수 있다.