RRDtool：Round Robin Database 工具（环状数据库）
RRDtool是指Round Robin Database 工具（环状数据库）。Round robin是一种处理定量数据、以及当前元素指针的技术。想象一个周边标有点的圆环－－这些点就是时间存储的位置。从圆心画一条到圆周的某个点的箭头－－这就是指针。就像我们在一个圆环上一样，没有起点和终点，你可以一直走下去。过来一段时间，所有可用的位置都会被用过，该循环过程会自动重用原来的位置。这样，数据集不会增大，并且不需要维护。我们使用RRDtool来处理RRD数据库。使用它向RRD数据库存储提取数据。
RRD适合存储时间序列的数据。就是说你必须能够在时间的几个点上度量某些值，并提供这些信息给RRDtool。如果你能够做到这一点，RRDtool就能够存储它们。这些数值必须是数字，但是不一定要是整数。
下面的许多例子是关于SNMP的，SNMP是简单网络管理协议的缩写。简单是指协议简单－－并不表示管理或监视网络简单。读完本篇文档后，你应当能够对人们谈论的SNMP有更多的理解。现在，只要知道SNMP可以用来查询设备中保持的计数器的值就可以了。我们要存放到RRD数据库中的正是这些计数器中的数值。
RRDtool源自MRTG（多路由器流量绘图器）。MRTG是有一个大学连接到互联网链路的使用率的小脚本开始的。MRTG后来被当作绘制其他数据源的工具使用，包括温度、速度、电压、输出量等等。
很可能你会从使用RRDtool来存储和处理通过SNMP收集到的数据。这些数据很可能是某个网络或计算机接收或发送的字节数（比特数）。它也可以用来显示潮水的波浪、阳光射线、电力消耗、展会的参观人员、机场附近的噪音等级、你喜欢的度假区的温度、电冰箱的温度、以及任何你可以想象的东西。
你最需要一个度量数据，以及能够提供这些数据给RRDtool的感应器。RRDtool会让你创建数据库、存储数据、提取数据、创建用于在Web浏览器中显示的PNG格式的图像。这些PNG图像来于你收集的数据，它可以是网络平均使用率、峰值等。
首先在此介绍一下常用的RRDtool选项的语法,你可以粗略的读一下,然后看例子,看完之后在仔细的研读语法.
1.如何使用rrdtool创建各种类型、特性的RRD环型数据库。
rrdtool create filename [--start|-b start time] [--step|-s step] [DS:ds-name:DST:dst arguments] 。net[RRA:CF:cf arguments]
说明：
RRDtool的创建功能能够设置一个新的RRD数据库文件。该功能完成所创建的文件全部被预填入 UNKNOWN 数值。
filename
需要创建的RRD的文件名。RRD数据库文件名应当以 .rrd作为扩展名。尽管RRDtool可以接受任何文件名。
--start|-b start time(default: now - 10s)
设定RRD数据库加入的第一个数据值的时间－从1970-01-01 UTC时间以来的时间（秒数）。RRDtool不会接受早于或在指定时刻上的任何数值。
--step|-s step(default: 300 seconds)
指定数据将要被填入RRD数据库的基本的时间间隔（默认是300秒）。
DS:ds-name:DST:dst arguments
单个RRD数据库可以接受来自几个数据源的输入。例如某个指定通讯线路上的进流量和出流量。在DS配置选项中，你必须为每个需要在RRD存储的数据源指定一些基本的属性。
ds-name是你要用来从某个RRD中引用的某个特定的数据源。ds-name必须为［a-zA-Z0-9]间的、长度为1－19个字符组成。
DST定义数据源的类型。数据源项的后续参数依赖于数据源的类型。对于GAUGE、COUNTER、DERIVE、以及ABSOLUTE，其数据源的格式为：
DS:ds-name:GAUGE | COUNTER | DERIVE | ABSOLUTE:heartbeat:min:max
对于COMPUTE数据源，其格式为:
DS:ds-name:COMPUTE:rpn-expression
要确定使用哪种数据源类型，请检查下面的定义。
GAUGE
是像温度计、或者某个房间内的人数、或共享Redhat的值这样的东西。
COUNTER
是像路由器中 ifInOctets 计数器这样会持续递增的计数器。COUNTER数据源假设计算机永远不会减小，除非计数器溢出。update功能可能导致溢出。计算机是按照每秒的频率存储的。当计数器溢出时，RRDtool会检查该溢出是否会发生在32位或64位边界，并且相应的把合适的值加入结果中。
DERIVE
存放该数据源从以往到现在的的差异线。这对于gauges类型非常有用，它可用来衡量进出某个房间的比率。在derive内部，与COUNTER几乎是一样的，但是没有溢出检查。因此，如果你的计数器在32或64位不会复位，你应当使用DERIVE或者用一个MIN值为0的混合使用。
关于COUNTER vs DERIVE的说明
如果你不容许偶尔发生的、某个计数器的合法回绕复位而造成的错误，而要用｀unknowns‘ 来对表示所有计数器的合法回绕和复位，你就要使用min=0的DERIVE类型。否则，使用具有合理max的COUNTER类型，会为所有的合法计数器回绕返回正确的值。
对于一个步长为5分钟的32位计数器，计数器回绕复位的错误概率大约为：每1Mbps的最大带宽发生概率为0.8%.注意这等价于100Mbps接口的 80％，因此对于高带宽接口和32位计数器，最好使用带有min=0的DERIVE。如果你使用的是64位计数器，只有任何最大值的设定可以避免计数器回绕的错误发生的可能性。
ABSOLUTE
读取后马上复位的计数器。用于易于溢出的快速计数器。因此，不要常规地读取他们，你需要自每次读取后确认在下一次溢出前有一个最大的有效时间。该类型的另外一个用途是你需要累积上次更新以来的信息数目。
COMPUTE
用于存放对RRD中的其他数据源进行公式计算的结果。该数据源在更新时不需要提供数值，它是根据rpn－表达式定义的公式从数据源的PDPs中计算出来的PDP（Primary Data Point）。归并功能会被应用到COMPUTE数据源的PDPs上。在数据库软件中，此类数据集用｀虚拟‘ 或 ’计算‘ 列表示。
heartbeat心跳定义了在两次数据源更新之间、在将数据源的数值确定为 UNKNOWN 前所允许的最大秒数。
min和max定义了数据源提供、预期的数值范围。任何数据源的超过min或max数值范围的数值，都将被认为是UNKNOWN 。如果你不知道或者不关心mix和max, 将他们设置为 unknown。注意min和max总是值数据源所处理的数值。对于一个流量计数器类型的DS来说，这可以是预期中该设备获取的数据率。
如果有可用的min／max的值信息，一定要设置min和max属性。这可以帮助RRDtool在更新时对提供的数据进行健壮检查。
rpn－expression 定义了由同一个RRD库的其他数据源的计算而来的、某个COMPUTE数据源的PDPs计算公式。这于graph命令的CDEF参数一样。请参看 graph手册了解RPN操作符的列表和说明。对于COMPUTE数据源，不支持以下RPN操作符：COUNT、PREV、TIME、和LTIME。此外，在定义RPN表达式时，COMPUTE数据源只能够引用在create命令中列出的数据源。这于CDEF的限制是一样的，CDEF只能够引用在同一个 graph命令中前面定义的DEFs和CDEFs。
RRA:CF:cf arguments
RRD的一个目的是在一个环型数据归档中存储数据。一个归档有大量的数据值或者每个已定义的数据源的统计，而且它是在一个RRA行中被定义的。
当一个数据进入RRD数据库时，首先填入到用 -s 选项所定义的步长的时隙中的数据，就成为一个pdp值－首要数据点（Primary Data Point）。
该数据也会被用该归档的CF归并函数进行处理。可以把各个PDPs通过某个聚合函数进行归并的归并函数有这样几种：AVERAGE、MIN、MAX、LAST等。这些归并函数的RRA命令行格式为:
RRA:AVERAGE | MIN | MAX | LAST:xff:steps:rows
xff
xfiles factor定义了在被归并数值仍然是一个未知时，＊UNKNOWN＊数据中，某个归并间隔的哪个部分可以采用。
steps
定义这些PDP中的多少个可以用来构建归并的数据点。
rows
定义在一个RRA归档中保留多少次的生成数据值。
例子例 1
rrdtool create temperature.rrd --step 300 \
DS:temp:GAUGE:600:-273:5000 \
RRA:AVERAGE:0.5:1:1200 \
RRA:MIN:0.5:12:2400 \
RRA:MAX:0.5:12:2400 \
RRA:AVERAGE:0.5:12:2400
上例设置了一个名为 temperature.rrd 的RRD，它每300秒接收一个温度值。如果超过600秒没有提供数据，温度值变为＊UNKNOWN＊。其最小可接受的值为 -273,最高值为5000.
本例中同时还定义了几个归档区。第一个RRA归档区存储100小时内的温度（1200＊300秒＝100小时）。第二个RRA存储每小时的最低温度（12＊300秒＝1小时），共存储100天的数据（2400小时）。第三和第四个RRA分别存放最高温度和平均温度。
例 2
rrdtool create proxy.rrd --step 300 \
DS:Total:DERIVE:1800:0:U \
DS:Duration:DERIVE:1800:0:U \
RRA:AVERAGE:0.5:1:2016
本例是监视一个Web代理每300秒间隔（5分钟）内处理的请求的平均请求数。此例中，该代理有两个计数器，启动后处理的请求总数、以及处理请求的合计累积数。显然这些计数器都有某个回绕点，但是使用DERIVE数据源类型同时还可以处理在Web代理停止和重启时的复位。
在该RRD数据库中，存储的第一个数据源类型是间隔期内的每秒请求数。第二个数据源类型是在除以300的间隔期内的请求处理总数。
2.rrd环型数据库的更新：
rrdtool {update | updatev} filename [--template|-t ds-name[:ds-name]...] N|timestamp:value[:value...] at-timestamp@value[:value...] [timestamp:value[:value...] ...]
filename ：要更新的RRD数据库的名称。
--template|-t ds-name[:ds-name]... ：-t ds-name要更新RRD数据库中数据源的名称
N|timestamp:value[:value...]：时间：要更新的值...
$>rrdtool update tcpdump.rrd 1061811856:114:0:50:1199:0:821073
上面的 1061811856 即时间值,如果就是要现在的时间值,则可以 N 代表,但要转换成秒值,通常我们都会以
代碼:
$>timestamp=`date +%s `
来转换成现在的秒数,如果是某些特定时间,则可以
代碼:
$>timestamp=`date -d "2003/08/15 12:00" +%s`
3.如何绘制rrd环型数据库中的采集到的数据
rrdtool graph filename [option ...] [data definition ...] [data calculation ...] [variable definition ...] [graph element ...] [print element ...]
filename 要绘制的图片名称
Time range时间范围
[-s|--start time] 启始时间[-e|--end time]结束时间 [-S|--step seconds]步长
Labels
[-t|--title string]图片的标题 [-v|--vertical-label string] Y轴说明
Size
[-w|--width pixels] 显示区的宽度[-h|--height pixels]显示区的高度 [-j|--only-graph]
Limits
[-u|--upper-limit value] Y轴正值高度[-l|--lower-limit value]Y轴负值高度 [-r|--rigid]
Data and variables
DEF:vname=rrdfile:ds-name:CF[:step=step][:start=time][:end=time]
CDEF:vname=RPN expression
VDEF:vname=RPN expression
主要用处是说明您要取出那个RRD档案的 DSN 到这个 graph 的参数中来 CDEF 通过运算得到一个虚拟的变量,,其运算式需写成后序 EX: a=1+3 写成 a=1,3 + LINE{1|2|3}:vname[#rrggbb[:legend]] LINE1:your_var#rgb顏色值:图例说明,这个 "your_var" 需存在 DEF 或 CDEF 的宣告中, AREA:vname[#rrggbb[:legend]] AREA 画出样本数值至 0 之间的区块图 STACK:vname[#rrggbb[:legend]] STACK 叠在上一个值上的图形 请注意,如果使用 AREA/STACK 时需特別注意图盖图的问题,一定要先画大的值, 再画小的值,这才会有层次的效果,不然,最大的数据若最后画,会盖住前面的数据 COMMENT 说明文字,如 COMMENT:"Last Updated" 将在图上产生该文字,可以用 \n 等换行符号 GPRINT GPRINT:vname:CF:format vname 即DEF 中的 your_var,而 CF 看你要输出的文字是 AVERAGE/MAX/MIN/LAST 等数值,format 如同 printf 中的格式, EX: GPRINT:telnet:AVERAGE:"%10.0lf \n" 意即要输出这段时间中 (-s ~ -e 中,telnet的平均值,%10.0lf 则是为了好算位置)。 |
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