样本
Prometheus会将所有采集到的样本数据以时间序列(time-series)的方式保存在内存数据库中,并且定时保存到硬盘上。time-series是按照时间戳和值的序列顺序存放的,我们称之为向量(vector). 每条time-series通过指标名称(metrics name)和一组标签集(labelset)命名。如下所示,可以将time-series理解为一个以时间为Y轴的数字矩阵:
在time-series中的每一个点称为一个样本(sample),样本由以下三部分组成:
- 指标(metric):metric name和描述当前样本特征的labelsets;
- 时间戳(timestamp):一个精确到毫秒的时间戳;
- 样本值(value): 一个folat64的浮点型数据表示当前样本的值。
<--------------- metric ---------------------><-timestamp -><-value->
http_request_total{status="200", method="GET"}@1434417560938 => 94355
http_request_total{status="200", method="GET"}@1434417561287 => 94334
http_request_total{status="404", method="GET"}@1434417560938 => 38473
http_request_total{status="404", method="GET"}@1434417561287 => 38544
http_request_total{status="200", method="POST"}@1434417560938 => 4748
http_request_total{status="200", method="POST"}@1434417561287 => 4785
指标(Metric)
在形式上,所有的指标(Metric)都通过如下格式标示:
<metric name>{<label name>=<label value>, ...}
指标的名称(metric name)可以反映被监控样本的含义
标签(label)反映了当前样本的特征维度,通过这些维度Promtheus可以对样本数据进行过滤,聚合等。标签的名称只能由ASCII字符、数字以及下划线组成并满足正则表达式[a-zA-Z_][a-zA-Z0-9_]*
其中以作为前缀的标签,是系统保留的关键字,只能在系统内部使用。标签的值则可以包含任何Unicode编码的字符。在Promtheus的底层实现中指标名称实际上是以```name__=```的形式保存在数据库中的,因此以下两种方式均表示的同一条time-series:
api_http_requests_total{method="POST", handler="/messages"}
等同于:
{__name__="api_http_requests_total",method="POST", handler="/messages"}
在Prometheus源码中也可以指标(Metric)对应的数据结构,如下所示:
type Metric LabelSet
type LabelSet map[LabelName]LabelValue
type LabelName string
type LabelValue string
Prometheus定义了4中不同的指标类型(metric type):Counter(计数器)、Gauge(仪表盘)、Histogram(直方图)、Summary(摘要):
Counter:只增不减的计数器
Counter类型的指标其工作方式和计数器一样,只增不减(除非系统发生重置)。常见的监控指标,如http_requests_total,node_cpu都是Counter类型的监控指标。 一般在定义Counter类型指标的名称时推荐使用_total作为后缀
Gauge:可增可减的仪表盘
与Counter不同,Gauge类型的指标侧重于反应系统的当前状态。因此这类指标的样本数据可增可减。常见指标如:node_memory_MemFree(主机当前空闲的内容大小)、node_memory_MemAvailable(可用内存大小)都是Gauge类型的监控指标。
Histogram: 时间范围内直方图
Histogram 由 <basename>_bucket{le="<upper inclusive bound>"},<basename>_bucket{le="+Inf"}, <basename>_sum,<basename>_count 组成,主要用于表示一段时间范围内对数据进行采样(通常是请求持续时间或响应大小),并能够对其指定区间以及总数进行统计,通常它采集的数据展示为直方图。
Summary(摘要)
由 <basename>{quantile="<φ>"},<basename>_sum,<basename>_count 组成,主要用于表示一段时间内数据采样结果(通常是请求持续时间或响应大小),它直接存储了 quantile 数据,而不是根据统计区间计算出来的