Prometheus rate和irate查询实现

rate

该函数用来计算某个指标在最近一个区间时间内的变化率。
比如说，Prometheus每15秒采集一次数据，当某个指标metric1的数据采集如下：

timestamp	value
15:00:00	10000
15:00:15	10030
15:00:30	10045
15:00:45	10090

假设当前时间为15:00:50，我们执行PromQL语句rate(metric1[1m])，该语句的返回值为2，计算过程如下：

Prometheus会查找PromQL语句执行时，1m内（14:59:51 - 15:00:50）该指标的采集点，找到如上四个采集点，然后用该区间最后一个采集点与第一个采集点的value差，除以两个采集点的时间差（秒），即(10090-10000)/(15:00:45-15:00:00)=2。

需要注意的是，时间区间的值至少要为采样间隔的两倍，因为只有这样才能保证时间区间内有两个采样点。比如上面的例子中，假设时间区间设为29秒，PromQL语句的执行时间为15:00:59.99秒，那么它会查找[15:00:30.99, 15:00:59.99]时间内的采集点，发现只有一个，那么就没有办法计算，就会报No datapoints found。

irate

该函数与rate函数不同的是，它是用区间内的最后一个采集点与倒数第二个采集点的value差，除以两个采集点的时间差。即15:00:50执行语句irate(metric1[1m])时，计算出来的值为(10090-10045)/(15:00:45-15:00:30)=3