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Prometheus 的 metrics 的聚合操作有哪些？

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Prometheus 是一个开源监控系统，它通过抓取和存储指标数据来帮助用户监控应用程序和基础设施。在 Prometheus 中，metrics 是指系统或应用程序在运行过程中产生的各种度量值。为了更好地管理和分析这些指标，Prometheus 提供了丰富的聚合操作。本文将详细介绍 Prometheus 的 metrics 聚合操作，帮助您更好地理解和应用这些功能。

1. 汇总（Sum）

汇总操作可以将多个指标的数据进行累加，生成一个新的指标。在 Prometheus 中，使用 sum 函数实现汇总操作。以下是一个示例：

sum(container_cpu_usage_seconds_total{image="nginx"})

这个查询会计算所有名为 nginx 的容器在指定时间范围内的 CPU 使用率总和。

2. 平均值（Avg）

平均值操作用于计算多个指标数据的平均值。在 Prometheus 中，使用 avg 函数实现平均值操作。以下是一个示例：

avg(container_memory_usage_bytes{image="nginx"})

这个查询会计算所有名为 nginx 的容器在指定时间范围内的内存使用率平均值。

3. 最大值（Max）

最大值操作用于找出多个指标数据中的最大值。在 Prometheus 中，使用 max 函数实现最大值操作。以下是一个示例：

max(container_cpu_usage_seconds_total{image="nginx"})

这个查询会计算所有名为 nginx 的容器在指定时间范围内的 CPU 使用率最大值。

4. 最小值（Min）

最小值操作用于找出多个指标数据中的最小值。在 Prometheus 的 min 函数实现最小值操作。以下是一个示例：

min(container_memory_usage_bytes{image="nginx"})

这个查询会计算所有名为 nginx 的容器在指定时间范围内的内存使用率最小值。

5. 标准差（Stddev）

标准差操作用于计算多个指标数据的标准差。在 Prometheus 中，使用 stddev 函数实现标准差操作。以下是一个示例：

stddev(container_memory_usage_bytes{image="nginx"})

这个查询会计算所有名为 nginx 的容器在指定时间范围内的内存使用率标准差。

6. 中位数（Median）

中位数操作用于计算多个指标数据的中位数。在 Prometheus 中，使用 median 函数实现中位数操作。以下是一个示例：

median(container_memory_usage_bytes{image="nginx"})

这个查询会计算所有名为 nginx 的容器在指定时间范围内的内存使用率中位数。

7. 量化（Quantile）

量化操作用于计算多个指标数据在某个百分位数上的值。在 Prometheus 中，使用 quantile 函数实现量化操作。以下是一个示例：

quantile(container_cpu_usage_seconds_total{image="nginx"}, 0.95)

这个查询会计算所有名为 nginx 的容器在指定时间范围内的 CPU 使用率在 95% 百分位数上的值。

案例分析

假设我们有一个包含多个容器 CPU 使用率的指标，如下所示：

container_cpu_usage_seconds_total{image="nginx", id="1"} 0.5

container_cpu_usage_seconds_total{image="nginx", id="2"} 0.6

container_cpu_usage_seconds_total{image="nginx", id="3"} 0.7

我们可以使用 Prometheus 的聚合操作来分析这些数据：

汇总：sum(container_cpu_usage_seconds_total{image="nginx"}) 将返回所有容器的 CPU 使用率总和。
平均值：avg(container_cpu_usage_seconds_total{image="nginx"}) 将返回所有容器的 CPU 使用率平均值。
最大值：max(container_cpu_usage_seconds_total{image="nginx"}) 将返回所有容器的 CPU 使用率最大值。
最小值：min(container_cpu_usage_seconds_total{image="nginx"}) 将返回所有容器的 CPU 使用率最小值。
标准差：stddev(container_cpu_usage_seconds_total{image="nginx"}) 将返回所有容器的 CPU 使用率标准差。
中位数：median(container_cpu_usage_seconds_total{image="nginx"}) 将返回所有容器的 CPU 使用率中位数。
量化：quantile(container_cpu_usage_seconds_total{image="nginx"}, 0.95) 将返回所有容器的 CPU 使用率在 95% 百分位数上的值。

通过这些聚合操作，我们可以更好地了解容器 CPU 使用率的整体情况，从而进行相应的优化和调整。

总结

Prometheus 的 metrics 聚合操作功能丰富，可以帮助用户从多个维度分析指标数据。通过合理运用这些操作，我们可以更全面地了解系统或应用程序的性能，为优化和调整提供有力支持。