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Sloth项目中SLO仪表板NaN问题的分析与解决方案

2025-07-03 03:55:05作者:苗圣禹Peter

问题背景

在使用Sloth项目的SLO规范与仪表板时,开发人员遇到了一个常见但棘手的问题:在Grafana仪表板中出现了NaN(非数字)值的显示。这种情况特别容易发生在系统刚部署或流量较低的时段,尤其是在使用5分钟SLI窗口的情况下。

问题本质分析

NaN值的出现源于PromQL查询的特殊性。当监控系统没有收到任何流量时,某些查询会返回NaN结果。具体到Sloth项目,当错误查询(error_query)和总查询(total_query)的比值为0/0时,Prometheus会返回NaN。这种情况在短时间窗口(如5分钟)内尤为常见。

技术解决方案

经过社区讨论和技术验证,目前有以下几种解决方案:

  1. 基础查询修正法: 在总查询(total_query)中添加保护条件,确保分母永远不会为零。例如:

    (sum(rate(nginx_requests{path="/auth",service="myservice"}[{{.window}}])) >0) or on() vector(1)
    
  2. 仪表板查询修正法: 直接修改仪表板中的查询表达式,添加类似的保护条件:

    slo:period_error_budget_remaining:ratio{sloth_service="${service}", sloth_slo="${slo}"} >0 or on() vector(1)
    

技术细节解析

  1. on()操作符的作用on()操作符在PromQL中用于指定标签匹配条件。在表达式(up{instance="x"} > 0) or on() vector(1)中,on()确保只产生一个时间序列,而不是多个。这对于SLO计算至关重要,因为它保证了结果的唯一性。

  2. vector(1)的含义vector(1)创建一个值为1的瞬时向量,当主查询条件不满足时作为默认值返回。这确保了即使在没有流量的情况下,查询也不会返回NaN。

  3. 负值问题: 在某些情况下,修正后可能出现负百分比值(如-448%)。这通常表示错误预算已经被严重透支,系统性能远低于SLO目标。这种情况需要引起重视,可能表明系统存在严重问题。

最佳实践建议

  1. 对于新部署的系统,建议在Sloth规范中预先添加保护条件,而不是等问题出现后再修正。

  2. 对于短时间窗口(如5分钟)的SLO监控,更需要注意NaN问题的预防,因为短窗口更容易出现零流量的情况。

  3. 当修改查询条件后,可能需要等待一个完整的窗口周期(如30天)才能完全消除历史NaN值的影响。在此期间,可以考虑临时重命名或重新标记SLO以获取准确数据。

  4. 定期检查SLO仪表板,特别关注负百分比值,这可能是系统性能问题的早期预警信号。

通过理解这些技术细节和解决方案,开发人员可以更有效地使用Sloth项目进行SLO监控,避免NaN值带来的困扰,获得更准确可靠的系统性能指标。

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