Prometheus 查询语言 PromQL 的 CPU 使用率计算方法
参考文档：https://blog.csdn.net/qq_35753140/article/details/105121525
--------------
cpu使用率
--------------
100 * (1 - sum by (instance)(increase(node_cpu_seconds_total{mode="idle"}[5m])) /
sum by (instance)(increase(node_cpu_seconds_total[5m])))
会将所有主机的CPU使用率显示在一个panel中
以下是对参考文档的一些备注说明：
增加increase函数，查看效果：
其实increase的作用是：用这12个数据点中的最后一个数据点1563.56减去第一个数据点1508.76，
即得到这个范围内的增量。
也就是上图中增加increase后的效果。
这里的数据只是做一个演示，主要是为了讲解原理和规则，不要去纠结数据的正确性。
回到计算CPU使用率的场景中来：
increase(node_cpu_seconds_total{cpu="0",mode="idle"}[5m])
node_cpu_seconds_total表示的是：系统自开机以来，cpu的总时间（单位秒）
{cpu="0"}表示的是：第一个CPU
{mode="idle"}表示的是：CPU的mode为idle
[5m]表示的是5分钟的区间
increase表示增量
13:00 系统启动
13:45 采集的数据为13000
13:50 采集的数据为13567 （现在）
[5m] 就表示 13:45 ~ 13:50
increase 就表示 13:45 ~ 13:50 之间的增量 即 567
cpu0 5分钟内处于空闲状态的时间占比
increase(node_cpu_seconds_total{cpu="0",mode="idle"}[5m]) /
increase(node_cpu_seconds_total{cpu="0"}[5m])
针对CPU0，在这5分钟内，处于idle状态的时间增量为 20秒（红色）
针对CPU0，在这5分钟内，总时间增量(user + sys + idle + irq + iowait + nice + softirq + steal) 为500秒（黑色）
则这5分钟内，百分比为 20 / 500 = 4%，即：处于空闲状态的时间占比为4%。
一个服务器可能有4颗CPU，上面计算了1个CPU的，现在我们计算所有CPU的（没有用cpu="0"这样的字眼来过滤）：
sum(increase(node_cpu_seconds_total{mode="idle"}[5m])) / sum (increase(node_cpu_seconds_total[5m]))
increase(node_cpu_seconds_total{cpu="0", mode="idle"}[5m]) CPU0在这5分钟的增量 20
increase(node_cpu_seconds_total{cpu="1", mode="idle"}[5m]) CPU1在这5分钟的增量 30
increase(node_cpu_seconds_total{cpu="2", mode="idle"}[5m]) CPU2在这5分钟的增量 40
increase(node_cpu_seconds_total{cpu="3", mode="idle"}[5m]) CPU3在这5分钟的增量 70
sum()的作用就是计算总和 ：20 + 30 + 40 + 70 = 160
即：所有CPU在这5分钟内，处于idle状态的总时间。
increase(node_cpu_seconds_total{cpu="0"}[5m]) CPU0在这5分钟的增量 1000
increase(node_cpu_seconds_total{cpu="1"}[5m]) CPU0在这5分钟的增量 1200
increase(node_cpu_seconds_total{cpu="2"}[5m]) CPU0在这5分钟的增量 1300
increase(node_cpu_seconds_total{cpu="3"}[5m]) CPU0在这5分钟的增量 1500
sum() 计算总和 1000 + 1200 + 1300 + 1500 = 5000
即：所有CPU在这5分钟内，总的时间增量。
即：160 / 5000 = 3.2% (0.032)，这就是空闲率。
那么CPU使用率 = 1 - 空闲率 = 1 - 3.2% = 96.8%
以上就计算出了一台主机的CPU使用率。
==========================================================================
注意：假设我们在配置文件中只配置了一台主机，才能使用上面的计算方式。（比如下图）
如果你的配置文件中配置了多台主机，则上面的计算方式不对。（比如下图）
如果要监控多台主机，则需要注意用instance来区分。
increase(node_cpu_seconds_total{cpu="0", mode="idle", instance="localhost:8080"}[5m]) 1000 \
increase(node_cpu_seconds_total{cpu="1", mode="idle", instance="localhost:8080"}[5m]) 1200 |
increase(node_cpu_seconds_total{cpu="2", mode="idle", instance="localhost:8080"}[5m]) 1300 | 一组
increase(node_cpu_seconds_total{cpu="3", mode="idle", instance="localhost:8080"}[5m]) 1500 /
increase(node_cpu_seconds_total{cpu="0", mode="idle", instance="localhost:8081"}[5m]) 1000 \
increase(node_cpu_seconds_total{cpu="1", mode="idle", instance="localhost:8081"}[5m]) 1200 |
increase(node_cpu_seconds_total{cpu="2", mode="idle", instance="localhost:8081"}[5m]) 1300 | 一组
increase(node_cpu_seconds_total{cpu="3", mode="idle", instance="localhost:8081"}[5m]) 1500 /
sum by (instance) (increase(node_cpu_seconds_total{mode="idle"}[5m]))
按主机分组（即按instance）进行求和
上述表达式会得出2个值
increase(node_cpu_seconds_total{cpu="0", instance="localhost:8080"}[5m]) 5分钟的增量 1000
increase(node_cpu_seconds_total{cpu="1", instance="localhost:8080"}[5m]) 5分钟的增量 1200
increase(node_cpu_seconds_total{cpu="2", instance="localhost:8080"}[5m]) 5分钟的增量 1300
increase(node_cpu_seconds_total{cpu="3", instance="localhost:8080"}[5m]) 5分钟的增量 1500
increase(node_cpu_seconds_total{cpu="0", instance="localhost:8081"}[5m]) 5分钟的增量 1000
increase(node_cpu_seconds_total{cpu="1", instance="localhost:8081"}[5m]) 5分钟的增量 1200
increase(node_cpu_seconds_total{cpu="2", instance="localhost:8081"}[5m]) 5分钟的增量 1300
increase(node_cpu_seconds_total{cpu="3", instance="localhost:8081"}[5m]) 5分钟的增量 1500
sum by (instance) (increase(node_cpu_seconds_total[5m]))
按主机分组（即按instance）进行求和
上述表达式会得出2个值
sum by (instance)(increase(node_cpu_seconds_total{mode="idle"}[5m])) /
sum by (instance)(increase(node_cpu_seconds_total[5m]))
这也会得到2个值，用instance区分
