【ZT】RRDTool 入门攻略（三）

获取 RRD 文件的信息

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注 ：该教程参考了如下内容 ：
A）官方文档 ：
B）abel 兄的大作 ：

作者 ：ailms
版本 ：v1
最后修改 ：2006/11/17 17:35
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一）前言

可能你已经颇不亟待的想知道如何往 RRD 文件插入数据、如何绘图了吧？hoho，先别急，在你做这些事情之前，最好先思考以下几个问题 ：

A）如果给你一个 RRD 文件，你能知道它的第一次/最后一次 update 的时间是在什么时候吗？

B）如果你很久之前建立了一个 RRD 文件，现在因为工作原因需要对该 RRD 文件进行一些修改。不过遗憾的是，

   你已经不记得得当初设置的具体选项和参数了，   这时候该怎么办呢？
   
这两个问题就对应今天要讲的两个操作 ：first/last 、info 。

first 就是用于查看该 RRD 文件中某个 RRA 的第一个数据是在什么时候插入的（或者说第一次更新）；

last 就是查看该 RRD 文件的最近一次更新；

info就是查看 rrd 文件的结构信息。

下面就以实际例子来看一下该怎么用这三个命令 ：


二）如何查询一个 RRD 文件的结构信息

CODE:

[root@dns1 bob]# rrdtool info eth0.rrd （由于输出信息较多，截取了一部分）
filename = "eth0.rrd"
rrd_version = "0003"
step = 300 # RRDtool 希望每5分钟收到一个数据
last_update = 1163862985 # 这是最近一次更新的 timestamp 。可以用 date 转换为具体的时间
ds[eth0_in].type = "COUNTER" # 有一个名为 eth0_in 的 DS，DST是 COUNTER
ds[eth0_in].minimal_heartbeat = 600 # hearbeat 时间是600 秒
ds[eth0_in].min = 0.0000000000e+00 # eth0_in 的最小值是 0 （bytes）
ds[eth0_in].max = 1.2500000000e+07 # eth0_in 的最大值是 1250000000 （bytes）
ds[eth0_in].last_ds = "UNKN" 
ds[eth0_in].value = 0.0000000000e+00
ds[eth0_in].unknown_sec = 85
ds[eth0_out].type = "COUNTER"
ds[eth0_out].minimal_heartbeat = 600
ds[eth0_out].min = 0.0000000000e+00
ds[eth0_out].max = 1.2500000000e+07
ds[eth0_out].last_ds = "UNKN"
ds[eth0_out].value = 0.0000000000e+00
ds[eth0_out].unknown_sec = 85
rra[0].cf = "AVERAGE" # 第一个 RRA 的编号是0，不是1。
rra[0].rows = 600 # 共保存 600 个记录
rra[0].pdp_per_row = 1 # 每个 CDP 由一个 PDP 统计得出
rra[0].xff = 5.0000000000e-01 # 只要当前interval 的 PDP 为 unknown ，则该 CDP 的值也是unknown
rra[0].cdp_prep[0].value = NaN
rra[0].cdp_prep[0].unknown_datapoints = 0
rra[0].cdp_prep[1].value = NaN
rra[0].cdp_prep[1].unknown_datapoints = 0
rra[1].cf = "AVERAGE" # 第二个 RRA 的编号是 1。同样也是 AVERAGE 型。
rra[1].rows = 600 # 也是保存 600 个记录
rra[1].pdp_per_row = 4 # 每个 CDP 由4个 PDP 的求平均值得出
rra[1].xff = 5.0000000000e-01 # 每个 CDP 最多允许2个 PDP 为 unknown ，超过则该 CDP 为unknown
rra[1].cdp_prep[0].value = NaN
rra[1].cdp_prep[0].unknown_datapoints = 3
rra[1].cdp_prep[1].value = NaN
rra[1].cdp_prep[1].unknown_datapoints = 3
[root@dns1 bob]#

由于信息太长，这里截取了后面2个 RRA 的信息。


三）第一次更新/最近一次更新

如果想知道最近一次更新发生在什么时候，除了可以用上面的 info 操作，还可以用 last 操作

CODE:

[root@dns1 bob]# rrdtool last eth0.rrd
1163862985
[root@dns1 bob]#

如果转换成具体的时间就是 ：

CODE:

[root@dns1 bob]# rrdtool last eth0.rrd |xargs -i date -d '1970-01-01 {} sec utc'
六 11月 18 23:16:25 CST 2006
[root@dns1 bob]#

CODE:

[root@dns1 bob]# rrdtool first eth0.rrd
1163683200
[root@dns1 bob]#

如果换成具体的时间就是 ：

CODE:

[root@dns1 bob]# [root@dns1 bob]# rrdtool first eth0.rrd |xargs -i date -d '1970-01-01 {} sec utc' 
四 11月 16 21:20:00 CST 2006
[root@dns1 bob]#

这三个命令的语法都非常简单，但并不可以因此小看它们的功能，尤其是 info 操作。日后如果需要对 RRD 文件进行调整，是经常需要用到的。

更新 RRD 文件

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注 ：该教程参考了如下内容 ：
A）官方文档 ：
B）abel 兄的大作 ：

作者 ：ailms
版本 ：v1
最后修改 ：2006/11/17 17:35
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一）前言

写了N多东东，总算到了 update 部分了。这里有必要比较一下 RRDtool 和 MRTG 在 update 方面的差别。

A）MRTG 可以通过 SNMP 协议直接访问 SNMP 对象，你只需要在 cfg 文件中的 Target 指定 OID ，MRTG 就可以自动替你取回数据。

   例如Target[as1_eth0]: 2:n7css@172.17.64.11:::::1 ，表示使用 SNMP v1 协议访问 172.17.64.11 主机上 index 为 2 的那个接口，

   默认是取 ifInOctets 和 ifOutOctets 这两个对象的值。RRDtool 则没有这个功能，只能你自己写脚本取数据。
   
B）MRTG 只支持 COUNTER 和 GAUGE 类型的 Target ；RRDtool 则还可以使用 DERIVE、ABSOLUTE、COMPUTE
  
C）由于上面的原因，MRTG 无法识别小数，负数。例如你给 MRTG 一个 -1 的值，它会解释为 1 ；这点可以通过 LOG 看出来。
  
   小数也不行。例如 .72 （bc 的输出）会被识别为 72 ，而不是 0.72。
   
D）MRTG 每次 update 每次运行只更新一次，或者说只插入一行记录。但 RRDtool 可以在一个 updat操作中插入多个记录。

E）MRTG 一次要求2个值，RRDtool 则没有该方面的限制。

F）最大的一个区别是， MRTG 在收到一个值后会自动得出 timestamp ，并记录在 log 的第一个字段；而 RRDtool 是需要你给出一个 timestamp ，
  
   表示该数据是什么时间采集的。

二）update 操作的语法格式

CODE:

rrdtool {update | updatev} filename 
      [--template|-t ds-name[:ds-name]...]
      N|timestamp:value[:value...] 
      at-timestamp@value[:value...]
      [timestamp:value[:value...] ...]

N 表示 now 的意思，会被 RRDtool 替换为当前的 timestamp ，也就是 date +%s 的结果。Timestamp 部分比较灵活，可以是数字形式，也可以是

AT-风格的时间（参考 at 命令的 manual），有点类似于自然语言的风格。


三）手工方式 update 数据库

我们先学习一下如何手工 update 数据库。Update 命令分成两部分 ：

A）时间戳 （timestamp）：表示该数据是在那个时间点采集的。Timestamp 的格式可以非常灵活 ：

数字形式 ：例如1164419418 ，表示 “六 11月 25 09:50:18 CST 2006”。通常用于手工插入的方式。

快捷方式 ：N 。字母N 表示当前时间（Now）。如果是通过 crontab 的方式来运行 update 操作，这是最实用的方式。

AT-风格 ：所谓的 AT 风格的时间，可以参考 at 命令的 manual。例如 now、yesterday、now-1hour、now+5min 都是 AT风格的时间。

                        要注意的是，如果使用 AT风格的时间，则时间和第一个value之间使用 @ 分隔，而不是 “:”

B）数值部分 ：一个 RRD 文件可以有多个 DS ，所以一次 update 可以给出多个 value 。多个 value 之间用 “:” 分隔。不过是不是所有的 DS 都必须

    给出值呢？不一定。有时候你只想给出一部分 DS 的值，甚至有时候某些类型的 DS 是不允许赋值的，例如 COMPUTE 型的 DS 就是这样一个例子。
   

四）实际操作

实例一 ：一个错误的例子

CODE:

[root@dns1 bob]# rrdtool update eth0.rrd 1163862980:1:2 
ERROR: illegal attempt to update using time 0 when last update time is 1163862985 (minimum one second step)
[root@dns1 bob]#

咦？为什么出错了呢？是语法错误吗？不是的，RRDtool 提示最近一次更新是在1163862985 这个时候。也就是说，update 给出的时间戳必须大于该值。

不能等于或者小于该时刻。因为数据一旦插入到 RRA 中，就不允许再次修改。所以 update 会检查给出的时间戳是否大于最后一次更新的时间戳，如果不是

则报错，不予执行。那如何才能知道最近一次更新的时间戳呢？还记得前一篇“如何获取RRD文件的信息”中介绍的 last 和 info 命令吗？对了！就是它们。

执行一下看看是什么结果 ？

CODE:

[root@dns1 bob]# rrdtool last eth0.rrd
1163862985 
[root@dns1 bob]#

last 操作显示的时间戳和上面的报错信息给出的值一样。这个时间是

CODE:

[root@dns1 bob]# date -d '1970-01-01 1163862985 sec utc'
六 11月 18 23:16:25 CST 2006
[root@dns1 bob]#

总之如果要 update 数据库，则 update 操作给出的时间戳必须晚于最后一次 update 的时间。


实例二 ：还是一个错误的例子

我们挑 23:16的下一个5分钟23:20作为时间戳吧。

CODE:

[root@dns1 bob]# date -d '2006-11-18 23:20' +%s
1163863200
[root@dns1 bob]#

所以 update 命令为 ：

CODE:

[root@dns1 bob]# rrdtool update eth0.rrd 1163863200:1
ERROR: expected 2 data source readings (got 1) from 1163863200:1:...
[root@dns1 bob]#

还是不行？！！

仔细看错误信息，原来是我们给少了一个值。还记得 info 命令吗？这会儿它派上用场了。

CODE:

[root@dns1 bob]# rrdtool info eth0.rrd
filename = "eth0.rrd"
…..(省略)
last_update = 1163862985
ds[eth0_in].type = "COUNTER"
ds[eth0_out].type = "COUNTER"

原来是2个 DS ，怪不得 RRDtool 会报错了

实例三 ：这次应该成功了吧？

CODE:

[root@dns1 bob]# rrdtool update eth0.rrd 1163863200:1:2
[root@dns1 bob]#

这会倒是没有错误信息，那究竟数据是否别插入到 RRA 中了呢？

对于该问题，有两个方法，一个是通过 fetch 操作，从 RRA 中提取数据；但这个我们下一篇再讲。

还有一种方法就是用 updatev 操作来代替 update 。updatev 的 v 表示 verbose 的意思，现在就来看 updatev 的作用 ：


实例四 ：updatev 的好处 

我们执行多个 update 操作

CODE:

[root@dns1 bob]# rrdtool last eth0.rrd
1163864400
[root@dns1 bob]#
[root@dns1 bob]# rrdtool update eth0.rrd 1163864700:3000:4000
[root@dns1 bob]# rrdtool updatev eth0.rrd 1163865000:3300:4600
return_value = 0
[1163865000]RRA[AVERAGE][1]DS[eth0_in] = 1.0000000000e+00
[1163865000]RRA[AVERAGE][1]DS[eth0_out] = 2.0000000000e+00

可以看到 return value 是 0，这个 return value 你可以理解为 shell 编程中的 exit status 。updatev用 0 表示成功，-1 表示失败。

不过我们插入的值明明是 3300 和 4600 ，为什么出来的结果是 1和2 呢？

这是因为 eth0_in 和 eth0_out 都是 COUNTER 型的 DS，所以 RRDtool 在收到 3300 和 4600 后，会作一个运算，就是

（3300-3000）/ step （300）= 1，（4600-4000）/step（300）=2 ，这就是 1和 2 这两个值的来源了。还记得前面提到的 PDP 吗？

这两个值 （1 和2）就是 PDP 了，而不是 3300 和 4600   。这点要搞清楚。


实例五 ：另外一个 updatev 的例子

CODE:

[root@dns1 bob]#
[root@dns1 bob]# rrdtool updatev eth0.rrd 1163865300:3300:4600
return_value = 0
[1163865300]RRA[AVERAGE][1]DS[eth0_in] = 0.0000000000e+00
[1163865300]RRA[AVERAGE][1]DS[eth0_out] = 0.0000000000e+00
[root@dns1 bob]#

在1163865300 这个时刻我们给出的值和上次一样，所以 eth0_in 和 eth0_out 的 PDP 都为 0 

搞清楚了 PDP 的概念，现在我们来看什么是 CDP ，以及 CDP 是如何计算的


实例六 ：通过 updatev 掌握 CF 的概念

CODE:

[root@dns1 bob]# rrdtool updatev eth0.rrd 1163865600:4000:5000
return_value = 0
[1163865600]RRA[AVERAGE][1]DS[eth0_in] = 2.3333333333e+00
[1163865600]RRA[AVERAGE][1]DS[eth0_out] = 1.3333333333e+00
[1163865600]RRA[AVERAGE][4]DS[eth0_in] = 1.6666666667e+00
[1163865600]RRA[AVERAGE][4]DS[eth0_out] = 1.6666666667e+00
[1163865600]RRA[AVERAGE][24]DS[eth0_in] = NaN
[1163865600]RRA[AVERAGE][24]DS[eth0_out] = NaN
[root@dns1 bob]#

这次的输出和上次又不一样了。这次 update 操作影响到几个 RRA ，看到 [] 中的 1，4，24 了吗？它们就是代表不同的 RRA 中每个 CDP 所包含的 PDP 数量。

1 就是 1个 CDP 包含1 个 PDP，4 就是 一个 CDP 包含4个 PDP（20分钟）、24 就是 一个 CDP 包含24个 PDP（2小时）。

不过为什么没有 288 呢？eth0.rrd 的第4个 RRA 不是规定每288个 PDP 合并为一个 CDP 吗？

因为这个时候还轮不到它出场。1163865600 / 7200 = 161648 , 也就是说刚好1163865600 是在 7200 的某个周期上（161648）。

但1163865600 / 86400 ≈ 13470.66 ，说明1163865600 还不到 86400 的周期。

必须等到13471* 86400=1163894400 才会出现 [288] 的 CDP，那这个时间戳代表的时间是什么时候呢？看下面的 date 命令就知道了 ：

CODE:

[root@dns1 bob]# date -d '1970-01-01 1163894400 sec utc'
日 11月 19 08:00:00 CST 2006
[root@dns1 bob]#
[root@dns1 root]# date -d '1970-01-01 1163865600 sec utc' 
日 11月 19 00:00:00 CST 2006
[root@dns1 root]#

这样不就是刚好相差1天的时间了吗？你可能会觉得很奇怪，为什么不是00:00 而是 08:00呢？

还记得create 操作的语法吗？其中有一个 –-start 参数吗？不记得了？没关系，那就得用 first 操作来重新找出来，

CODE:

[root@dns1 bob]# rrdtool first eth0.rrd --rraindex 3
1100822400
[root@dns1 bob]#
[root@dns1 bob]# date -d '1970-01-01 1100822400 sec utc'
五 11月 19 08:00:00 CST 2004
[root@dns1 bob]#

看到了吗？是 2004 年的 11 月19日早上8点正，距离 2006-11-19 刚好是2年，也就是 730 天,因为 eth0.rrd 的第4个RRA 

只保存730个记录。每个记录时间上相差1天。也就是第一个记录是 2004/11/19 8:00 ,第二个记录是 2004/11/20 8:00 ，

第三个记录代表 2004/11/21 8:00 ，依次类推。所以离1163865600 最近的下一个记录是发生在 2006/11/19 8:00 。

所以严格意义上来说，RRDtool 中的一天并不一定是从 0:00 开始的，但可以保证的就是两个记录之间肯定相差86400秒（1天）。


四）自动更新数据库

其实这些都只不过是手工 update 时需要注意的一些地方，如果是自动更新数据库，时间戳方面就交给 RRDtool 去处理吧，我们不用操心了。

前面我们已经写好了一个脚本，现在就用它来更新

CODE:

[root@dns1 bob]# cat get_eth0_traffic.sh 
#!/bin/bash

# 首先取得 eth0 接口的 ifIndex 

index=$(snmpwalk -IR localhost RFC1213-MIB::ifDescr |grep eth0|cut -d '=' -f 1|cut -d '.' -f 2)

# 再通过 snmp 协议取得 ififInOctets 和 ifOutOctets 的值

# 由于在 /etc/snmp.conf 中配置了 defVersion 和 defCommunity ，所以 snmpget 命令不用指定这两个参数

eth0_in=$(snmpget -IR -Os localhost ifInOctets.${index}|cut -d ':' -f 2|tr -d '[:blank:]')

eth0_out=$(snmpget -IR -Os localhost ifOutOctets.${index}|cut -d ':' -f 2 |tr -d '[:blank:]')

echo ${eth0_in}

echo ${eth0_out}

# 需要我要用这些数据来更新 eth0.rrd ，注意 update 时的 timestamp 我们用的是 N 

/usr/local/rrdtool-1.2.14/bin/rrdtool updatev /home/bob/eth0.rrd N:${eth0_in}:${eth0_out}

[root@dns1 bob]#

五）接下来是什么呢？

有了数据，下面该学什么了呢？是绘图吗？

不是！^_^!! （估计有人快疯了吧）

在绘图之前，你有没有想过 RRDtool 在绘图时如何取数据的呢？

例如我想画2小时内的数据，那么我们有4个 RRA ，其 resolution 分别是 300，1200，7200，86400 

（还记得什么是 resolution 吗？就是每个 RRA 中两个 CDP 相隔的时间）。是从第一个 RRA 取出 7200/300=24 个记录，

还是从第二个 RRA 取出 7200/1200=6 个记录呢？或者是从第三个 RRA 中取出1个记录就可以呢？

这些问题我们就留待下一篇再学习吧。这里给大家留几个问题 ：

QUOTE:

A） 如果 eth0.rrd 在5分钟内收到不止1个更新，结果会怎样？提示：用 updatev 就可以看出来了

B） 如果过了 eth0.rrd 在5分钟内没有收到脚本返回的值，是否立即就用 UNKNOWN 作为 PDP 的值？

C） 参考上面的例子，搞清楚 heartbeat 的含义

D） 在搞清楚 heartbeat 后，再想一下 heartbeat 和 step 之间的关系。