prometheus-adapter 架构与设计思路分析

原文：raw/prometheus-adapter-architecture-analysis.md · 仓库：https://github.com/kubernetes-sigs/prometheus-adapter · 优先级 P0

一句话定位

Prometheus 到 Kubernetes custom/external metrics API 的适配层，让 HPA 能基于 QPS、队列长度、业务指标或推理指标扩缩。

核心架构图

┌────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ Prometheus metrics                                                         │
│ Application, queue, GPU, request, and serving metrics live in Prometheus.  │
└────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
                                       │
                                       ▼
┌────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ prometheus-adapter                                                         │
│ Rule mapping converts PromQL results into Kubernetes aggregated metrics    │
│ APIs.                                                                      │
└────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
                                       │
                                       ▼
┌────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ Metrics API surface                                                        │
│ custom.metrics.k8s.io and external.metrics.k8s.io expose selected series.  │
└────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
                                       │
                                       ▼
┌────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ Consumers                                                                  │
│ HPA and custom autoscalers scale workloads from domain-specific signals.   │
└────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

模块分层

关键数据流

Prometheus 抓取业务/系统指标
        │
        ▼
adapter 根据 rules 映射指标
        │
        ▼
HPA 请求 custom/external metrics
        │
        ▼
adapter 执行 PromQL 并返回值
        │
        ▼
HPA 根据指标扩缩 workload

设计决策与哲学

• 补齐 custom/external metrics 维度：prometheus-adapter 让当前 wiki 不只停留在 serving engine 或单个 operator，而能解释 Kubernetes 平台里的相邻控制面。
• 边界判断：metrics-server 给 CPU/memory resource metrics；prometheus-adapter 给自定义/外部指标，是高级 autoscaling 的关键桥。
• 选型价值：它应和 llm-inference, model-serving-operator, llm-d-workload-variant-autoscaler 一起看，而不是孤立评估。