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PromQL Range Vector 증가 계산 함수

PromQL Range Vector 증가 계산 함수

1. PromQL 증가 계산

PromQL에서는 Range Vector를 사용하여 증가량, 증가율 등을 계산할 수 있으며, 이를 위해 increase(), rate(), irate(), changes(), delta(), idelta(), deriv() 함수를 제공한다.

TimestampValue (http_requests_total)
10:00100
10:05120
10:10140
10:15160
10:20200
[Table 1] 예제 데이터

[Table 1]은 각 시간에 대한 http_requests_total 값을 나타낸 예시 데이터를 나타내고 있다. [Table 1]의 데이터를 사용하여 각 함수의 결과를 실제로 계산하여, 각 함수가 어떻게 동작하는지 확인한다.

1. increase() 함수 

# --- Query at 10:20 ---
increase(http_requests_total[10m])

# --- Result ---
# 200 - 140 = 60
[Query 1] increase() Example

increase() 함수는 주어진 시간 범위에 대한 증가량을 계산하는 함수다. 주어진 Range Vector에 대한 최종 값과 초기 값의 차이를 계산하는 함수다. 주로 값이 누적되는 Counter 타입의 메트릭에 사용된다. [Query 1]에서 10:20에는 200 값을 가지고 있고, 10:15에는 160 값을 가지고 있기 때문에 200 - 160 = 40 값을 반환한다.

2. rate() 함수 

# --- Query at 10:20 ---
rate(http_requests_total[10m])

# --- Result ---
# (200 - 140) / 10m = 60 / 600s = 0.1
[Query 2] rate() Example

rate() 함수는 주어진 시간 범위에 대한 초당 증가율을 계산하는 함수다. 주어진 Range Vector에 대한 최종 값과 초기 값의 차이를 계산하는 함수다. 주로 값이 누적되는 Counter 타입의 메트릭에 사용된다. [Query 2]에서 10:20에는 200 값을 가지고 있고, 10:15에는 160 값을 가지고 있고, 초당 증가율이기 때문에 (200 - 160) / 10m = 60 / 600s = 0.1 값을 반환한다.

3. irate() 함수 

# --- Query at 10:20 ---
irate(http_requests_total[10m])

# --- Result ---
# (200 - 160) / 10m = 40 / 300s = 0.1333
[Query 3] irate() Example

irate() 함수는 주어진 시간 범위에 대한 초당 증가율을 계산하는 함수다. 주어진 Range Vector에 대한 최종 값과 바로 이전 값의 차이를 계산하는 함수다. rate() 함수와 유사하지만 rate() 함수는 최종 값과 초기 값의 차이를 계산하기 때문에 Range Vector의 시간 범위에 따라서 결과가 달라지지만, irate() 함수는 최종 값과 바로 이전 값의 차이를 계산하기 때문에 Range Vector의 시간 범위가 달라져도 언제나 동일한 결과를 반환한다. 이러한 특징때문에 rate() 함수는 전반적인 증가율을 보여주지만, irate() 함수는 급격한 증가율을 더 잘 보여준다.

[Query 3]에서 10:20에는 200 값을 가지고 있고, 10:15에는 160 값을 가지고 있기 때문에 (200 - 160) / 10m = 40 / 300s = 0.1333 값을 반환한다. 주어진 Range Vector의 시간 범위가 10m이지만 최종 값의 바로 이전 값을 사용하여 계산하기 때문에 10:10의 값이 아니라 10:15의 값을 사용하여 계산한다.

4. changes() 함수 

# --- Query at 10:20 ---
changes(http_requests_total[10m])

# --- Result ---
# 140 -> 160 -> 200 = 3 (changes)
[Query 4] changes() Example

changes() 함수는 주어진 시간 범위에 대한 변화 횟수를 계산하는 함수다. 주어진 Range Vector에 대한 각 값의 변화 횟수를 계산하는 함수다. [Query 4]에서 10:10에는 140 값을 가지고 있고, 10:15에는 160 값을 가지고 있고, 10:20에는 200 값을 가지고 있기 때문에 3번 변화하였고 따라서 3 값을 반환한다.

5. delta() 함수 

# --- Query at 10:20 ---
delta(http_requests_total[10m])

# --- Result ---
# (200 - 140) / 2 = 60 / 2 = 30
[Query 5] delta() Example

delta() 함수는 주어진 시간 범위에 대한 평균 증가량을 계산하는 함수다. [Query 5]에서 10:20에는 200 값을 가지고 있고, 10:15에는 160 값을 가지고 있고 2개의 구간이 있기 때문에 (200 - 140) / 2 = 60 / 2 = 30 값을 반환한다.

6. idelta() 함수 

# --- Query at 10:20 ---
idelta(http_requests_total[10m])

# --- Result ---
# 200 - 160 = 40
[Query 6] idelta() Example

idelta() 함수는 주어진 시간 범위에 대한 마지막 구간의 증가량을 계산하는 함수다. [Query 6]에서 10:20에는 200 값을 가지고 있고, 10:15에는 160 값을 가지고 때문에 200 - 160 = 40 값을 반환한다. 주어진 Range Vector의 시간 범위가 10m이지만 최종 값의 바로 이전 값을 사용하여 계산하기 때문에 10:10의 값이 아니라 10:15의 값을 사용하여 계산한다.

7. deriv() 함수 

# --- Query at 10:20 ---
deriv(http_requests_total[10m])

# --- Result ---
# simple linear regression = 2.67
[Query 7] deriv() Example

deriv() 함수는 주어진 시간 범위에 대한 선형 회귀 계수를 계산하는 함수다. [Query 7]에서 10:10에는 140 값을 가지고 있고, 10:15에는 160 값을 가지고 있고, 10:20에는 200 값을 가지고 있고, 3개의 값에 대해서 선형 회귀 계수를 계산하여 2.67 값을 반환한다.

2. 참고

PromQL Label Join, ReplacePromQL Vector Matching