1. Recording Rules 概述

1.1 什么是 Recording Rules

Recording Rules 是 Prometheus 中一种预计算规则。它允许用户基于已有的即时向量或范围向量表达式，定义一个新的指标名称，并将计算结果按指定频率持续写入 TSDB（时间序列数据库）。

从本质上讲，Recording Rules 是一种查询结果缓存机制：

• 输入：一条 PromQL 查询表达式（通常涉及聚合、运算、范围函数）。
• 输出：一个带有新 metric name 和固定 labels 的时间序列。
• 触发方式：由 Prometheus Server 按 evaluation_interval（默认 15s）周期性执行。

1.2 为什么需要 Recording Rules

在生产环境中，直接使用原始 PromQL 查询会面临三个主要问题：

Recording Rules 通过预计算 + 物化的方式解决上述问题：

• 性能提升：查询预计算结果只需读取一个时间序列，而非扫描全量原始数据。
• 计算复用：一次计算，多处消费（Dashboard、Alert、Ad-hoc 查询）。
• 查询简化：将复杂表达式拆解为多层 Recording Rules，每层只做一件事。
• 历史回溯：预计算结果保留在 TSDB 中，支持历史趋势分析。

1.3 Recording Rules vs Alerting Rules

两者是 Prometheus 规则体系的两大支柱，但目标、输出、使用场景完全不同：

两者可以协同工作：Recording Rules 为 Alerting Rules 提供预计算后的稳定输入，避免告警表达式直接扫描原始数据导致评估延迟或抖动。

1.4 Recording Rules 工作流程

下图展示了 Recording Rules 在 Prometheus 体系中的完整数据流：

1.5 一个完整的 Recording Rule 示例

以下是一个生产级的 Recording Rule 配置，展示其完整结构：

# /etc/prometheus/rules/recording_rules.yml
groups:
  - name: cpu_recording_rules
    interval: 15s
    rules:
      - record: job:cpu_usage_rate5m:avg
        expr: |
          avg(
            rate(node_cpu_seconds_total{mode!="idle"}[5m])
          ) by (job)
        labels:
          team: "platform"
          tier: "aggregation"

      - record: instance:cpu_usage_rate5m:avg
        expr: |
          avg(
            rate(node_cpu_seconds_total{mode!="idle"}[5m])
          ) by (instance)
        labels:
          team: "platform"
          tier: "detail"

关键字段说明：