如何计算Prometheus中CPU使用率高于x%的时间占比

核心逻辑和你举例的计数求占比逻辑一致：对统计窗口内的每个CPU使用率采样点做布尔判断，使用率超过阈值记为1、未超过记为0，再对窗口内所有0/1值求平均值，得到的结果就是超阈值的时间占比。

可直接使用的查询语句 #

以阈值80%、统计最近1小时的占比为例，查询语句如下：

avg_over_time(
  (
    avg without (mode,cpu) (
      1 - rate(node_cpu_seconds_total{mode="idle", job="openwrt"}[1m])
    ) * 100 > 80
  )[1h:1m]
) * 100

返回结果就是百分比形式的超阈值时间占比，和你举例的10个样本3个超标返回30的计算结果完全匹配。

语句各部分说明 #

• 内层avg without (mode,cpu) (1 - rate(node_cpu_seconds_total{mode="idle", job="openwrt"}[1m])) * 100是你原本获取百分比CPU使用率的逻辑，末尾追加的> 80是PromQL布尔判断逻辑：CPU使用率大于80的采样点返回1，否则返回0
• [1h:1m]是子查询配置：表示统计最近1小时的时间范围，按照1分钟步长采样，步长和你rate函数使用的1分钟计算窗口对齐，能保证采样准确性，避免统计偏差
• 最外层avg_over_time()会对时间窗口内所有采样得到的0/1值求平均，末尾乘100是把0~1的平均结果转成常用的百分比数值

参数调整说明 #

• 要修改统计的时间范围，直接调整子查询里的第一个时间参数即可，比如统计最近24小时的占比就改成[24h:1m]
• 要修改判定阈值，直接调整布尔判断后的数值即可，比如统计CPU超过90%的时间占比就把> 80改成> 90
• 如果你修改了rate的计算窗口，记得同步调整子查询的步长，保持两者一致即可保证统计结果准确。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Anonymous Mouse