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版本：0.17

Prometheus Query Language

GreptimeDB 可以作为 Grafana 中 Prometheus 的替代品，因为 GreptimeDB 支持 PromQL（Prometheus Query Language）。GreptimeDB 在 Rust 中重新实现了 PromQL，并通过接口将能力开放，包括 Prometheus 的 HTTP API、GreptimeDB 的 HTTP API 和 SQL 接口。

Prometheus 的 HTTP API​

GreptimeDB 实现了兼容 Prometheus 的一系列 API，通过 /v1/prometheus 路径对外提 供服务：

  • Instant queries /api/v1/query
  • Range queries /api/v1/query_range
  • Series /api/v1/series
  • Label names /api/v1/labels
  • Label values /api/v1/label/<label_name>/values

这些接口的输入和输出与原生的 Prometheus HTTP API 相同，用户可以把 GreptimeDB 当 作 Prometheus 的直接替换。例如，在 Grafana 中我们可以设置 http://localhost:4000/v1/prometheus/ 作为其 Prometheus 数据源的地址。

访问 Prometheus 文档 获得更详细的说明。

你可以通过设置 HTTP 请求的 db 参数来指定 GreptimeDB 中的数据库名。

例如，以下查询将返回 public 数据库中 process_cpu_seconds_total 指标的 CPU 使用率：

curl -X POST \
    -H 'Authorization: Basic {{authorization if exists}}' \
    --data-urlencode 'query=irate(process_cpu_seconds_total[1h])' \
    --data-urlencode 'start=2024-11-24T00:00:00Z' \
    --data-urlencode 'end=2024-11-25T00:00:00Z' \
    --data-urlencode 'step=1h' \
    'http://localhost:4000/v1/prometheus/api/v1/query_range?db=public'

如果你使用启用了身份验证的 GreptimeDB，则需要 Authorization header，请参阅鉴权。 该 API 的查询字符串参数与原始 Prometheus API 的查询字符串参数相同。 你需要在 HTTP 的 query param 设置 db 参数，或者通过 --header 'x-greptime-db-name: <database name>' 设置在 HTTP 请求头中。

输出格式与 Prometheus API 完全兼容：

{
  "status": "success",
  "data": {
    "resultType": "matrix",
    "result": [
      {
        "metric": {
          "job": "node",
          "instance": "node_exporter:9100",
          "__name__": "process_cpu_seconds_total"
        },
        "values": [
          [
            1732618800,
            "0.0022222222222222734"
          ],
          [
            1732622400,
            "0.0009999999999999788"
          ],
          [
            1732626000,
            "0.0029999999999997585"
          ],
          [
            1732629600,
            "0.002222222222222175"
          ]
        ]
      }
    ]
  }
}

SQL​

GreptimeDB 还扩展了 SQL 语法以支持 PromQL。可以用 TQL（Time-series Query Language）为关键字开始写入参数和进行查询。该语法如下：

TQL [EVAL|EVALUATE] (<START>, <END>, <STEP>) <QUERY>

<START> 指定查询开始时间范围，<END> 指定查询结束时间。 <STEP> 识别查询步幅。它们均可为无引号数字（表示<START>和<END>的 UNIX 时间戳，以及<STEP>的秒数持续时间），或带引号的字符串（表示<START>和<END>的 RFC3339 时间戳，以及<STEP>的字符串格式的持续时间）。

例如：

TQL EVAL (1676738180, 1676738780, '10s') sum(some_metric)

你可以在所有支持 SQL 的地方编写上述命令，包括 GreptimeDB HTTP API、SDK、PostgreSQL 和 MySQL 客户端等。

GreptimeDB 的扩展​

指定数值列​

基于表模型，GreptimeDB 支持在单个表（或在 Prometheus 中称为指标）中查询多个字段。默认情况下，查询将应用于每个值字段 (field)。或者也可以使用特殊的过滤器 __field__ 来查询特定的字段：

metric{__field__="field1"}

反选或正则表达式也都支持

metric{__field__!="field1"}

metric{__field__=~"field_1|field_2"}

metric{__field__!~"field_1|field_2"}

指定数据库​

不同于 Prometheus，GreptimeDB 包含数据库概念。如果要进行跨数据库的 PromQL 查询， 可以使用 __database__ 来指定数据库名称。

metric{__database__="mydatabase"}

注意 __database__ 仅支持 = 匹配。

局限​

尽管 GreptimeDB 支持丰富的数据类型，但 PromQL 的实现仍然局限于以下类型：

  • timestamp: Timestamp
  • tag: String
  • value: Double

GreptimeDB 目前已实现了大部分（超过 90%）的 PromQL 功能。您可以在下方查看详细的兼容性列表，或者通过此 issue 了解我们最新的功能支持情况。

选择器引用不存在的列时，其行为与 Prometheus 一致：不报错且选择器会被静默忽略。但若 __name__ 选择器引用了不存在的指标（或等效形式），GreptimeDB 则会报告错误。

支持字符串和浮点数，与 PromQL 的规则相同。

选择器​

Instant 选择器和 Range 选择器均已支持。需要注意的是，在 Prometheus 和 GreptimeDB 中，指标名称的标签匹配有一个特殊限制：不支持反向匹配（例如 {__name__!="request_count"}）。但其他匹配方式，如等值匹配和正则匹配都是完全支持的。

时间区间和时间偏移修饰符均已支持，但目前尚未支持 @ 修饰符。

当选择不存在的列时，它们将被视为一个所有值都为 "" 的列。该行为与 Prometheus 和 VictoriaMetrics 一致。

时间精度​

PromQL 的时间戳精度受制于查询语法的限制，最高只支持毫秒级精度的计算。然而，GreptimeDB 支持存储微秒和纳秒等高精度时间。在使用 PromQL 进行计算时，这些高精度时间将被隐式转换为毫秒精度进行计算。

Binary​

  • 支持：

    Operator
    add
    sub
    mul
    div
    mod
    eqlc
    neq
    gtr
    lss
    gte
    lte
    power
    atan2
    and
    or
    unless

  • 不支持：

无

Aggregators​

  • 支持：

    AggregatorExample
    sumsum by (foo)(metric)
    avgavg by (foo)(metric)
    minmin by (foo)(metric)
    maxmax by (foo)(metric)
    stddevstddev by (foo)(metric)
    stdvarstdvar by (foo)(metric)
    topktopk(3, rate(instance_cpu_time_ns[5m]))
    bottomkbottomk(3, rate(instance_cpu_time_ns[5m]))
    count_valuescount_values("version", build_version)
    countcount (metric)
    quantilequantile(0.9, cpu_usage)

  • 不支持：

    AggregatorProgress
    countTBD
    groupingTBD

Instant Functions​

  • 支持：

    FunctionExample
    absabs(metric)
    ceilceil(metric)
    expexp(metric)
    lnln(metric)
    log2log2(metric)
    log10log10(metric)
    sqrtsqrt(metric)
    acosacos(metric)
    asinasin(metric)
    atanatan(metric)
    sinsin(metric)
    coscos(metric)
    tantan(metric)
    acoshacosh(metric)
    asinhasinh(metric)
    atanhatanh(metric)
    sinhsinh(metric)
    coshcosh(metric)
    scalarscalar(metric)
    tanhtanh(metric)
    timestamptimestamp()
    sortsort(http_requests_total)
    sort_descsort_desc(http_requests_total)
    histogram_quantilehistogram_quantile(phi, metric)
    predicate_linearpredict_linear(metric, 120)
    absentabsent(nonexistent{job="myjob"})
    sgnsgn(metric)
    pipi()
    degdeg(metric)
    radrad(metric)
    floorfloor(metric)
    clampclamp(metric, 0, 12)
    clamp_maxclamp_max(metric, 12)
    clamp_minclamp_min(metric, 0)

  • 不支持：

    FunctionProgress
    other multiple input fnsTBD

Range Functions​

  • 支持：

    FunctionExample
    ideltaidelta(metric[5m])
    <aggr>_over_timecount_over_time(metric[5m])
    stddev_over_timestddev_over_time(metric[5m])
    stdvar_over_timestdvar_over_time(metric[5m])
    changeschanges(metric[5m])
    deltadelta(metric[5m])
    raterate(metric[5m])
    derivderiv(metric[5m])
    increaseincrease(metric[5m])
    irateirate(metric[5m])
    resetreset(metric[5m])

  • 不支持：

无

Label 及其他函数​

  • 支持：

    FunctionExample
    label_joinlabel_join(up{job="api-server",src1="a",src2="b",src3="c"}, "foo", ",", "src1", "src2", "src3")
    label_replacelabel_replace(up{job="api-server",service="a:c"}, "foo", "$1", "service", "(.*):.*")
    sort_by_labelsort_by_label(metric, "foo", "bar")
    sort_by_label_descsort_by_label_desc(metric, "foo", "bar")

  • 不支持：

无