指標模型的元件

瞭解受監控資源類型、指標類型、標籤和時間序列如何在 Cloud Monitoring 中搭配運作，有助於查詢資料、建立圖表和警告，以及設計自訂指標。在 Metrics Explorer 中檢查指標、設定警告政策、使用 Cloud Monitoring API 擷取時間序列資料，或建立使用者定義的指標時，都會用到這些概念。

如果您不熟悉這些概念，請先參閱「指標、時間序列和資源」。如要瞭解 Monitoring API 物件結構定義和自訂指標詳細資料，請參閱「時間序列的結構」。

標籤簡介

受監控資源類型和指標類型都支援標籤，可在分析期間分類資料。例如：

  • 虛擬機器的受監控資源類型可能包含機器位置和相關聯專案 ID 的標籤。記錄受監控資源的相關資訊時，資訊會包含標籤的值。除了為受監控資源類型定義的標籤外，受監控資源也可能具有系統或使用者提供的中繼資料標籤。
  • 計算 API 要求的指標類型可能會有標籤，用來記錄叫用的方法名稱和要求狀態。

如要進一步瞭解標籤的使用方式，請參閱「標籤」。

受監控資源類型

「受監控資源」是指系統擷取指標資料的來源資源。Cloud Monitoring 支援約 270 種受監控資源。

受監控資源的類型包括一般節點和工作、Google Kubernetes Engine 中的架構元件、Bigtable 中的資料表、各種 AWS 資源等。

每種受監控資源類型都會在名為「受監控資源描述元」的資料結構中正式描述。詳情請參閱「受監控資源描述元」。

受監控資源清單中，每個支援的受監控資源類型都有一個項目。清單中的項目是根據受監控資源描述元建立。本節說明受監控資源描述元擷取的資訊，以及這些資訊在清單中的呈現方式。

受監控資源類型範例

下圖顯示 Cloud Storage bucket 的清單項目：

Cloud Storage bucket 的清單。

清單中的所有項目都包含下列資訊：

  • 類型：項目中的標頭會列出受監控資源類型，在範例中為 gcs_bucket。
  • 顯示名稱：受監控資源的簡短說明。
  • 說明：受監控資源的詳細說明。
  • 標籤：用於分類資料的一組維度。詳情請參閱「標籤」。

指標類型

「指標類型」說明可從受監控資源收集的測量結果。指標類型包含所測量項目的說明，以及測量結果的解讀方式。Cloud Monitoring 支援約 6,500 種指標，並可讓您定義新類型。

指標類型包括 API 呼叫次數、磁碟用量統計資料、儲存空間用量等。

每種指標類型都會在名為「指標描述元」的資料結構中正式描述。詳情請參閱「指標描述元」。

每個內建指標類型在「Metrics list」(指標清單) 頁面中都有一個項目。這些資料表中的項目是根據指標描述元建立。本節說明指標類型中擷取的資訊，並說明參考資料中的呈現方式。

指標類型範例

下圖顯示 Cloud Storage 指標類型的項目：

Cloud Storage 指標清單摘錄。

指標類型會顯示在表格中，表格標題會說明資訊的版面配置。本節以一個項目為例，但所有資料表都使用相同格式。

Cloud Storage 資料表範例項目會提供下列有關指標類型的資訊：

  • 指標類型：指標類型的 ID，在範例中為 storage.googleapis.com/api/request_count。

    前置字串 storage.googleapis.com 是 Cloud Storage 的命名空間。與特定受監控資源類型相關聯的所有指標類型，都會使用相同的命名空間。

    資料表中的項目會省略命名空間。

    與 Cloud Storage 相關聯的所有指標類型，都列在 Cloud Storage 指標表格中。

  • 推出階段：彩色區塊，表示指標類型的推出階段，值為 Alpha、Beta 或 GA。

  • 顯示名稱：說明指標類型的簡短字串，在本例中為「要求數」。

  • Kind, Type, Unit：這行提供解讀資料值的資訊。範例顯示差異指標記錄為 64 位元整數，沒有單位 (即 1 值)。

    • Kind：這個範例是差異指標，會記錄一段時間內的變化。也就是說，每個資料點都會記錄自上一個資料點寫入後的 API 呼叫次數。如要進一步瞭解種類，請參閱「值類型和指標種類」。

    • 類型：這個範例會將值記錄為 64 位元整數。如要進一步瞭解類型，請參閱「值類型和指標種類」。

    • Unit：這項指標代表計數，因此不需要明確單位；數字 1 用於表示不需要單位。

  • 受監控資源：可使用這項指標類型的受監控資源。這裡的值與「受監控的資源類型」一節所述的值相同。

  • 說明：記錄內容和方式的詳細資訊。請以斜體顯示，與標籤區分。

  • 標籤：用於分類資料的一組維度。詳情請參閱「標籤」。

透過 Cloud Monitoring API 存取監控資料時，您會在 API 呼叫中加入 Google Cloud 專案。您只能擷取該 Google Cloud 專案可見的資料。舉例來說，如果您要求專案的指標類型 storage.googleapis.com/api/request_count 資料，則只會看到專案中 Cloud Storage bucket 的 API 計數。如果專案未使用任何 Cloud Storage bucket，就不會傳回任何指標資料。

內建指標類型

內建指標類型是由 Google Cloud 服務 (包括 Cloud Monitoring) 定義。這些指標類型說明各種常見基礎架構的標準測量結果，可供任何人使用。

指標清單會顯示整組內建指標類型。 外部指標清單頁面列出的指標是內建指標的特殊子集，由 Cloud Monitoring 與開放原始碼專案或第三方供應商合作定義。這些指標通常會加上 external.googleapis.com 前置字元。

自訂指標

建構應用程式時，您可能想評估某些屬性，但 Cloud Monitoring 並未內建相關指標。您可以使用 Cloud Monitoring 定義自己的指標類型，或從外部來源匯入指標類型。這類指標稱為「自訂指標」。如果指標的前置字元為 custom.googleapis.com 或 prometheus.googleapis.com，則為自訂指標。後者通常來自 Google Cloud Managed Service for Prometheus。

舉例來說，如要追蹤商店售出的小工具數量，就必須使用自訂指標。詳情請參閱「使用者定義指標總覽」。

標籤

標籤是鍵/值組合，可用來提供資料值的相關資訊。

指標和受監控資源標籤

指標和受監控資源類型的定義都包含標籤。標籤是收集資料的分類器，可協助分類資料，以便進行更深入的分析。例如：

  • Cloud Storage 指標類型 storage.googleapis.com/api/request_count 有兩個標籤：response_code 和 method。
  • Cloud Storage 受監控資源類型 gcs_bucket 有三個標籤：project_id、bucket_name 和 location。標籤會識別資源類型的特定執行個體。

因此，系統會根據呼叫的方法、呼叫的回應代碼，以及相關 bucket 的名稱、位置和專案，分類從 Cloud Storage bucket 收集到的所有 API 要求資料。標籤組合會因指標或受監控資源類型而異；可用的標籤記載於「指標清單」和「受監控資源清單」頁面。

計算 API 呼叫次數時，只要追蹤回應代碼、方法名稱和位置，就能擷取特定 API 方法的呼叫次數、任何方法的失敗呼叫次數，或特定位置特定方法的失敗呼叫次數。

標籤數量和每個標籤可假設的值數量稱為「基數」。基數是指一組指標和受監控資源類型可能收集的時間序列數量：每個標籤值組合都有一個時間序列。詳情請參閱「基數：時間序列和標籤」。

資源中繼資料標籤

除了指標和受監控資源類型上定義的標籤外，Monitoring 還會在內部收集受監控資源的其他資訊，並將這些資訊儲存在系統中繼資料標籤中。使用者可以唯讀值的形式查看這些系統中繼資料標籤。在 Google Cloud 控制台設定 VM 執行個體等資源時，部分資源也允許使用者建立自己的資源中繼資料標籤。

系統和使用者中繼資料標籤統稱為「資源中繼資料標籤」。在時間序列篩選器中，您可以像使用指標和受監控資源類型上定義的標籤一樣，使用這些標籤。

只有在您明確依資源中繼資料標籤匯總時，查詢結果才會顯示這些標籤。

如要進一步瞭解篩選功能，請參閱「監控篩選器」。

時間序列：受監控資源的資料

本節將說明監控資料是什麼，以及如何以時間序列整理。指標模型的概念元件會在這裡變成具體構件。

Cloud Monitoring 會針對指標和受監控資源類型組合，儲存一段時間內的定期測量結果。系統會將測量結果收集到「時間序列」中，每個時間序列都包含下列項目：

  • 時間序列所屬指標類型的名稱，以及指標標籤的一組值組合。

  • 一系列 (時間戳記、值) 組合。值是測量結果，時間戳記則是測量時間。

  • 受監控資源，也就是時間序列資料的來源，以及資源標籤的一組值組合。

系統會為產生資料的每個指標和資源標籤組合建立時間序列。

簡化範例：指標類型 storage.googleapis.com/api/request_count 可能會有多個專案 Cloud Storage bucket 的時間序列。下表列出一些可能的時間序列。

在表格中，bucket: xyz 值代表受監控資源類型中 bucket_name 標籤的值，response_code 和 method 則是指標類型中的標籤。資源和指標標籤中的每個值組合都有一個時間序列，表格中會顯示部分時間序列：

受監控的
資源標籤		 指標標籤 指標資料
bucket: 1234 response_code: OK,
method: read		 {
(3, Wed 2:00pm),
(2, Wed 2:05pm),
(8, Wed 2:10pm),
...}
bucket: 1234 response_code: OK,
method: write		 {
(1, Wed 2:01pm),
(2, Wed 2:04pm),
(7, Wed 2:09pm),
...}
bucket: 1234 response_code: FAIL,
method: write		 {
(1, Wed 2:01pm),
(0, Wed 2:04pm),
(0, Wed 2:09pm),
...}
bucket: 9876 response_code: OK,
method: read		 {
(2, Wed 1:59pm),
(4, Wed 2:05pm),
(3, Wed 2:10pm),
...}

Cloud Monitoring 不會記錄「空白」時間序列。在 Cloud Storage bucket 範例中，如果您未使用特定 bucket，或從未呼叫特定 API 方法，系統就不會收集該標籤的資料，也不會有時間序列提及該標籤。也就是說，如果專案完全沒有特定指標的資料，您就不會看到該指標類型。

指標類型不會指出指標時間序列中找到的受監控資源類型。Cloud Storage 只有一種受監控資源類型：gcs_bucket。部分指標類型會與多個受監控資源配對。

實際範例：如果您有 Google Cloud 專案，可以試用 APIs Explorer 小工具，該工具位於 Monitoring API 中 timeSeries.list 方法的參考頁面。

  1. 開啟 timeSeries.list 參考資料頁面。

  2. 在標示為「Try this method」的窗格中，輸入下列內容：

    • name：projects/PROJECT_ID。將 PROJECT_ID 替換為 Google Cloud 專案 ID。
    • filter：metric.type="logging.googleapis.com/log_entry_count" resource.type="gce_instance"
    • interval.start_time：輸入開始時間，並確保比結束時間早 20 分鐘。
    • interval.end_time：輸入結束時間。

如果要求成功，系統會傳回符合要求的時間序列資料。如下列程式碼片段所示：

{
  "timeSeries": [
    {
      "metric": {
        "labels": {
          "severity": "INFO",
          "log": "compute.googleapis.com/activity_log"
        },
        "type": "logging.googleapis.com/log_entry_count"
      },
      "resource": {
        "type": "gce_instance",
        "labels": {
          "instance_id": "0",
          "zone": "us-central1",
          "project_id": "your-project-id"
        }
      },
      "metricKind": "DELTA",
      "valueType": "INT64",
      "points": [
        {
        "interval": {
            "startTime": "2024-03-29T13:53:00Z",
            "endTime": "2024-03-29T13:54:00Z"
          },
          "value": {
            "int64Value": "0"
          }
        },
        ...
      ]
    },
    ...
  ]
}

如要進一步瞭解如何使用 APIs Explorer 小工具 (包括疑難排解)，請參閱「APIs Explorer」。

基數：時間序列和標籤

每個時間序列都與一組特定的指標和受監控資源類型相關聯。指標和受監控資源類型各自提供一些標籤。在 Cloud Monitoring 中，一組標籤的值不重複組合數量，就是指標類型或受監控資源類型的基數。這些值稱為「指標基數」和「資源基數」，會決定可能產生的時間序列數量，即「總基數」。

指標、資源和總基數

假設您有一個指標類型，指定了 color 和 zone 兩個標籤。指標基數取決於這些標籤可能的值數量：

  • 如果只有「紅色」、「綠色」和「藍色」三種可能顏色，則 color 標籤最多可以有三個不同的值。
  • 如果只有「east」和「west」兩個可用可用區，則 zone 標籤最多可以有兩個不同的值。

這項指標的基數為 6 (3×2)。如果 color 標籤有 1,000 個可能的值，且每個顏色都可能出現在每個可用區，則指標基數為 2,000 (1,000×2)。如果這些標籤位於受監控資源類型 (而非指標類型)，則適用相同的計算方式。

這個基數值是最大值，取決於可能標籤值的組合數量。如果標籤值的所有組合並未實際發生，實際的有效值可能會大幅降低。舉例來說，如果每種顏色只出現在一個可用區，而非兩個可用區，則在執行中的系統中，您最多會看到 1,000 個時間序列。不過，有效基數的實用性取決於特定組合未出現的原因，以及未來是否可能出現。

基數取決於標籤可能具有的值。

寫入時間序列資料時，系統會依指標和受監控資源類型分類。對於任何一組指標和資源類型，「總基數」是指標基數和資源基數的乘積。如果指標的基數為 1,000，資源的基數為 100，且每個標籤值都會出現，則時間序列數量為 100,000 (1,000×100)。

設計自己的指標時，請確保任何標籤的可能值組合都受到限制。建議使用一小組離散值 (例如「紅色」、「綠色」和「藍色」)。舉例來說，如果您為 color 標籤使用 8 位元 RGB 值，則可以有超過 1,600 萬個不同的值。請勿使用高解析度值 (例如時間戳記、任何類型的專屬 ID、使用者 ID、IP 位址、未參數化的網址等) 做為指標標籤。

查詢效能和基數

發出資料查詢時，要求的資料量是影響查詢效能的最大因素：查詢一小時的資料，通常比查詢六個月的資料更快。不過，要求傳回的資料量也取決於要求中的時間序列數量。如果查詢擷取的是低基數指標的兩個月資料，速度可能會比擷取極高基數指標的兩個月資料快，因為擷取的資料量不同。

基數主要取決於標籤可擁有的值數量，而非標籤數量。一般來說，您無法控制資源的基數，例如 Pod 或 VM 的數量會根據業務需求而變動。不過，將指標擷取至 Cloud Monitoring 時，您通常可以控管指標基數，而不必使用系統指標。舉例來說，如果是使用者定義的自訂指標，您需要決定標籤和可能的值。如果您正在擷取 Prometheus 指標，可以使用重新標籤功能修改標籤組合，並捨棄不想擷取的時間序列。

您可以使用 Cloud Monitoring 的「Metrics Management」(指標管理) 頁面，找出可能有基數問題的指標。如要查看「Metrics Management」(指標管理) 頁面，請按照下列步驟操作：

  1. 前往 Google Cloud 控制台的「Metrics management」(指標管理) 頁面：

    前往「Metrics management」(指標管理)

    如果您是使用搜尋列尋找這個頁面，請選取子標題為「Monitoring」的結果。

  2. 在工具列中選取時間範圍。根據預設，「Metrics Management」(指標管理) 頁面會顯示過去一天收集的指標相關資訊。

如要進一步瞭解「Metrics Management」(指標管理) 頁面，請參閱「查看及管理指標用量」。

如要瞭解 Cloud Monitoring 儲存及擷取時間序列資料的技術背景，請參閱「Monarch：Google 的全球規模記憶體內時間序列資料庫」。

如要瞭解 Cloud Monitoring 中使用者定義指標的限制，請參閱「使用者定義指標」。