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NETWAYS Nagios Konferenz 09.2006 © Wolfgang Barth 2006 1
Einführung in RRDtool
NETWAYS Nagios Konferenz
September 2006
NETWAYS Nagios Konferenz 09.2006 © Wolfgang Barth 2006 2
Messwerte
Zeitpunkt Temperatur Mailqueue Netzwerk-If
mm:ss °C # Mails kBytes
00:05 21,6 0 71
00:45 21,4 2 1132
01:05 21,5 1 1384
02:10 21,7 5 3105
02:50 21,3 2 3998
04:20 21,4 8 6237
06:10 21,3 7 9385
... ... ... ...
NETWAYS Nagios Konferenz 09.2006 © Wolfgang Barth 2006 3
Messwertverarbeitung
● Daten aufzeichnen
– Datenmenge: Ping alle 15 sec, Format
<zeitstempel> <rta> (ASCII): > 6 MByte
p.m. (komprimiert)
● Konsolidieren:
– Zeitabhängigkeit berücksichtigen
– Zähler mit Überlauf
– MIN, MAX, AVERAGE, ...
– Fehlende Messwerte
● Graphische Darstellung
NETWAYS Nagios Konferenz 09.2006 © Wolfgang Barth 2006 4
Round Robin Database (RRD)
● effiziente Speicherung durch Round-
Robin-Archive (RRA = Ringpuffer) mit
konstanter Größe
● automatische Konsolidierung und
Verdichtung
● Vielfältige Möglichkeiten für die
graphische Aufbereitung
➔RRDtool von Tobias Oetiker
– "Industriestandard"
– http://www.rrdtool.org
NETWAYS Nagios Konferenz 09.2006 © Wolfgang Barth 2006 5
rrdtool
● aktuelle Version: 1.2.15
● einige Änderungen zu 1.0.x
– geändertes Datenbankformat (nicht
abwärtskompatibel)
– neu: Data Source "COMPUTE"
– neu: Erkennung abnormalen Verhaltens
(Holt-Winter)
– geändert: Syntax bei der Definition
graphischer Elemente (STACK, (G)PRINT)
NETWAYS Nagios Konferenz 09.2006 © Wolfgang Barth 2006 6
Primary Data Points (PDP)
6
step=60sec
=1min
0:05 0:45 1:05 2:10 2:50 4:20 6:10
543210
Step:
● Intervall der Primary Data Points (Sekunden)
Heartbeat:
● maximaler Abstand zwischen zwei Messwerten
● > Step: Messwerte können fehlen
● < Step: mehrere Messwerte je PDP erforderlich
NETWAYS Nagios Konferenz 09.2006 © Wolfgang Barth 2006 7
RRD, Datasource, RRA
Round
Robin
Database
RRA
RRA
RRA
Data Source
step
start
RRA:CF:xff:steps:rows
DS:temp:...
RRA:AVERAGE:0.5:1:2880
RRA:MAX:0.5:60:120
Data Source
DS:humidity:....
NETWAYS Nagios Konferenz 09.2006 © Wolfgang Barth 2006 8
Data Source
● Definition:
– 'DS:ds-name:ds-type:heartbeat:min:max'
● Beispiel:
– 'DS:temperatur:GAUGE:300:U:U'
● Data Source Typen:
– GAUGE: "as is" Werte: Temperatur, Memory
– COUNTER: Zähler mit Überlauf
– DERIVE: Veränderungen
– ABSOLUTE: selbstzurücksetzende Zähler
– COMPUTE: berechnet virtuelle DS aus anderen
NETWAYS Nagios Konferenz 09.2006 © Wolfgang Barth 2006 9
Data Source Typen
DS Typ 1 2 3 4 5
Messwert 60 120 180 300 60
GAUGE 60 120 180 300 60
COUNTER 1 1 1 2 *)
DERIVE 1 1 1 2 -4
ABSOLUTE 1 2 3 4 1
step = 60 (sec)
*) COUNTERMAX – LAST + CURRENT
NETWAYS Nagios Konferenz 09.2006 © Wolfgang Barth 2006 10
Round Robin Archive (RRA)
● Definition:
– 'RRA:CF:xff:steps:rows'
– CF: AVERAGE, MIN, MAX, LAST, (HW*)
– xff: xfiles factor
– steps: bezogen auf Anzahl PDPs
– rows: Anzahl der zu speichernden Datensätze
● Beispiel:
– 'RRA:AVERAGE:0.5:1:2880'
NETWAYS Nagios Konferenz 09.2006 © Wolfgang Barth 2006 11
RRA-Beispiele:
RRA Auflösung Länge # Werte
AVERAGE:0.5:1:2880 1 min 2d 2880
AVERAGE:0.5:60:700 1h 29d 700
AVERAGE:0.5:240:720 4h 4 mon 720
AVERAGE:0.5:1440:730 1d 2 y 730
MIN:0.5:1440:730 1d 2 y 730
MAX:0.5:1440:730 1d 2 y 730
step = 60 (sec)
NETWAYS Nagios Konferenz 09.2006 © Wolfgang Barth 2006 12
rrdcreate
man rrdcreate
rrdtool create temperatur.rrd --step 60 
DS:temperatur:GAUGE:300:U:U 
RRA:AVERAGE:0.5:1:2880 
RRA:AVERAGE:0.5:60:700 
RRA:AVERAGE:0.5:240:720 
RRA:AVERAGE:0.5:1440:730 
RRA:MAX:0.5:1:2880 
RRA:MAX:0.5:60:700 
RRA:MAX:0.5:240:720 
RRA:MAX:0.5:1440:730 
RRA:MIN:0.5:1:2880 
RRA:MIN:0.5:60:700 
RRA:MIN:0.5:240:720 
RRA:MIN:0.5:1440:730
NETWAYS Nagios Konferenz 09.2006 © Wolfgang Barth 2006 13
Beispiel: Max, Avg, Min
NETWAYS Nagios Konferenz 09.2006 © Wolfgang Barth 2006 14
Nachträgliche
Veränderung: rrdtune
● nachträglich verändert werden können
nur die Parameter der Data Source:
– Heartbeat
– Minimum
– Maximum
– Data Source Name (rename)
– Data Source Type
● Nicht veränderbar:
– Step
– RRAs
– Hinzufügen/Entfernen einer DS nicht
möglich
NETWAYS Nagios Konferenz 09.2006 © Wolfgang Barth 2006 15
rrdupdate
man rrdupdate
Syntax:
rrdtool update file timestamp:value[:value...]
rrdtool update file 
--template ds-name[:ds-name...]
timestamp:value[:value...]
Beispiele:
rrdtool update temperatur.rrd 1158506505:23.71
rrdtool update temperatur.rrd N:23.71
NETWAYS Nagios Konferenz 09.2006 © Wolfgang Barth 2006 16
rrdfetch
man rrdfetch
Syntax:
rrdtool fetch file CF [--start t] [--end t]
Beispiele:
rrdtool fetch temperatur.rrd AVERAGE
...
1158508680: 2.1979336128e+01
1158508800: 2.2535157915e+01
1158508920: 2.1886997713e+01
1158509040: 2.1621368085e+01
1158509160: 2.2136355500e+01
1158509280: 2.2468265805e+01
1158509400: 2.1695815035e+01
1158509520: nan
1158509640: nan
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rrdgraph
man rrdgraph
Syntax:
rrdtool graph file [options] 
[data definition...] [data calculation ...]
[variable definition...] [graph element...]
[print element...]
Beispiele:
rrdtool graph --start -4h --end now
DEF:avr=ping-sap12.rrd:ping:AVERAGE
DEF:max=/var/lib/rrd/ping-sap12.rrd:ping:MAX
AREA:avr#00FF00:"average"
LINE1:max#FF0000:"max"
NETWAYS Nagios Konferenz 09.2006 © Wolfgang Barth 2006 18
rrdgraph: data definition
Syntax:
DEF:vname=rrdfile:ds-name:CF
[:step=step][:start=time][:end=time]
VDEF:vname=RPN expression
CDEF:vname=RPN expression
Beispiele:
DEF:disk=disk.rrd:disk:AVERAGE
CDEF:ndisk=disk,1024,1024,*,/
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UPN (RPN)
Umgekehrte Polnische Notation
(1+2)*3 => 2 1 + 3 *
3 2 1 3 3
3 2
3
1 1
2
3 3 9
3
3
(1+2)*3 => 3 2 1 + *
1 enter 2 + 3 enter *
3 enter 2 enter 3 + *
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rrdgraph: graph elements
LINE[width]:vname[#color][:[legend][:STACK]]
AREA:vname[#color][:[legend][:STACK]]
VRULE:time#color[:legend]
HRULE:value#color[:legend]
COMMENT:text
PRINT:vname:format
GPRINT:vname:format
TICK:vname#color[:fraction[:legend]]
SHIFT:vname:offset
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Beispiel: AREA + STACK
NETWAYS Nagios Konferenz 09.2006 © Wolfgang Barth 2006 22
CGI-Interface
man rrdcgi
#!/usr/bin/rrdcgi
<html>
<head><title>Demo CGI-Interface</title></head>
<body>
<p>
<RRD::GRAPH /var/www/Netwatch/ping-sap12.gif
--vertical-label="Ping (ms)"
--imginfo '<IMG SRC=/Netwatch/%s WIDTH=%lu HEIGHT=%lu>'
--start -4h --end now
DEF:a=/var/lib/rrd/ping-sap12.rrd:ping:AVERAGE
DEF:m=/var/lib/rrd/ping-sap12.rrd:ping:MAX
AREA:a#00FF00:"average"
LINE1:m#FF0000:"max">
</p>
</body>
</html>
NETWAYS Nagios Konferenz 09.2006 © Wolfgang Barth 2006 23
CGI-Interface: Ausgabe
NETWAYS Nagios Konferenz 09.2006 © Wolfgang Barth 2006 24
Perl-Interface
man RRDs
use RRDs;
RRDs::create( "temp.rrd", "--step=60" ...);
RRDs::update( "temp.rrd", "N:23.71" );
RRDs::fetch( ... );
RRDS::graph( ... );
RRDs::last( ... );
RRDs::info( ... );
RRDs::error;
RRDs::tune( ... );
NETWAYS Nagios Konferenz 09.2006 © Wolfgang Barth 2006 25
Rund um RRDtool (Auswahl)
● drraw: Webfrontend, interaktiv, mit allen
RRD-Features
● Cacti: vollständiges Netzwerk-
monitoring-Werkzeug mit Fokus auf
graphische Darstellung
● SmokePing: Latency Monitor deluxe
exzessive Anwendung von RRD-Features
● diese und weitere Tools in der RRDworld:
– http://www.rrdtool.org/rrdworld
NETWAYS Nagios Konferenz 09.2006 © Wolfgang Barth 2006 26
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  • 1. NETWAYS Nagios Konferenz 09.2006 © Wolfgang Barth 2006 1 Einführung in RRDtool NETWAYS Nagios Konferenz September 2006
  • 2. NETWAYS Nagios Konferenz 09.2006 © Wolfgang Barth 2006 2 Messwerte Zeitpunkt Temperatur Mailqueue Netzwerk-If mm:ss °C # Mails kBytes 00:05 21,6 0 71 00:45 21,4 2 1132 01:05 21,5 1 1384 02:10 21,7 5 3105 02:50 21,3 2 3998 04:20 21,4 8 6237 06:10 21,3 7 9385 ... ... ... ...
  • 3. NETWAYS Nagios Konferenz 09.2006 © Wolfgang Barth 2006 3 Messwertverarbeitung ● Daten aufzeichnen – Datenmenge: Ping alle 15 sec, Format <zeitstempel> <rta> (ASCII): > 6 MByte p.m. (komprimiert) ● Konsolidieren: – Zeitabhängigkeit berücksichtigen – Zähler mit Überlauf – MIN, MAX, AVERAGE, ... – Fehlende Messwerte ● Graphische Darstellung
  • 4. NETWAYS Nagios Konferenz 09.2006 © Wolfgang Barth 2006 4 Round Robin Database (RRD) ● effiziente Speicherung durch Round- Robin-Archive (RRA = Ringpuffer) mit konstanter Größe ● automatische Konsolidierung und Verdichtung ● Vielfältige Möglichkeiten für die graphische Aufbereitung ➔RRDtool von Tobias Oetiker – "Industriestandard" – http://www.rrdtool.org
  • 5. NETWAYS Nagios Konferenz 09.2006 © Wolfgang Barth 2006 5 rrdtool ● aktuelle Version: 1.2.15 ● einige Änderungen zu 1.0.x – geändertes Datenbankformat (nicht abwärtskompatibel) – neu: Data Source "COMPUTE" – neu: Erkennung abnormalen Verhaltens (Holt-Winter) – geändert: Syntax bei der Definition graphischer Elemente (STACK, (G)PRINT)
  • 6. NETWAYS Nagios Konferenz 09.2006 © Wolfgang Barth 2006 6 Primary Data Points (PDP) 6 step=60sec =1min 0:05 0:45 1:05 2:10 2:50 4:20 6:10 543210 Step: ● Intervall der Primary Data Points (Sekunden) Heartbeat: ● maximaler Abstand zwischen zwei Messwerten ● > Step: Messwerte können fehlen ● < Step: mehrere Messwerte je PDP erforderlich
  • 7. NETWAYS Nagios Konferenz 09.2006 © Wolfgang Barth 2006 7 RRD, Datasource, RRA Round Robin Database RRA RRA RRA Data Source step start RRA:CF:xff:steps:rows DS:temp:... RRA:AVERAGE:0.5:1:2880 RRA:MAX:0.5:60:120 Data Source DS:humidity:....
  • 8. NETWAYS Nagios Konferenz 09.2006 © Wolfgang Barth 2006 8 Data Source ● Definition: – 'DS:ds-name:ds-type:heartbeat:min:max' ● Beispiel: – 'DS:temperatur:GAUGE:300:U:U' ● Data Source Typen: – GAUGE: "as is" Werte: Temperatur, Memory – COUNTER: Zähler mit Überlauf – DERIVE: Veränderungen – ABSOLUTE: selbstzurücksetzende Zähler – COMPUTE: berechnet virtuelle DS aus anderen
  • 9. NETWAYS Nagios Konferenz 09.2006 © Wolfgang Barth 2006 9 Data Source Typen DS Typ 1 2 3 4 5 Messwert 60 120 180 300 60 GAUGE 60 120 180 300 60 COUNTER 1 1 1 2 *) DERIVE 1 1 1 2 -4 ABSOLUTE 1 2 3 4 1 step = 60 (sec) *) COUNTERMAX – LAST + CURRENT
  • 10. NETWAYS Nagios Konferenz 09.2006 © Wolfgang Barth 2006 10 Round Robin Archive (RRA) ● Definition: – 'RRA:CF:xff:steps:rows' – CF: AVERAGE, MIN, MAX, LAST, (HW*) – xff: xfiles factor – steps: bezogen auf Anzahl PDPs – rows: Anzahl der zu speichernden Datensätze ● Beispiel: – 'RRA:AVERAGE:0.5:1:2880'
  • 11. NETWAYS Nagios Konferenz 09.2006 © Wolfgang Barth 2006 11 RRA-Beispiele: RRA Auflösung Länge # Werte AVERAGE:0.5:1:2880 1 min 2d 2880 AVERAGE:0.5:60:700 1h 29d 700 AVERAGE:0.5:240:720 4h 4 mon 720 AVERAGE:0.5:1440:730 1d 2 y 730 MIN:0.5:1440:730 1d 2 y 730 MAX:0.5:1440:730 1d 2 y 730 step = 60 (sec)
  • 12. NETWAYS Nagios Konferenz 09.2006 © Wolfgang Barth 2006 12 rrdcreate man rrdcreate rrdtool create temperatur.rrd --step 60 DS:temperatur:GAUGE:300:U:U RRA:AVERAGE:0.5:1:2880 RRA:AVERAGE:0.5:60:700 RRA:AVERAGE:0.5:240:720 RRA:AVERAGE:0.5:1440:730 RRA:MAX:0.5:1:2880 RRA:MAX:0.5:60:700 RRA:MAX:0.5:240:720 RRA:MAX:0.5:1440:730 RRA:MIN:0.5:1:2880 RRA:MIN:0.5:60:700 RRA:MIN:0.5:240:720 RRA:MIN:0.5:1440:730
  • 13. NETWAYS Nagios Konferenz 09.2006 © Wolfgang Barth 2006 13 Beispiel: Max, Avg, Min
  • 14. NETWAYS Nagios Konferenz 09.2006 © Wolfgang Barth 2006 14 Nachträgliche Veränderung: rrdtune ● nachträglich verändert werden können nur die Parameter der Data Source: – Heartbeat – Minimum – Maximum – Data Source Name (rename) – Data Source Type ● Nicht veränderbar: – Step – RRAs – Hinzufügen/Entfernen einer DS nicht möglich
  • 15. NETWAYS Nagios Konferenz 09.2006 © Wolfgang Barth 2006 15 rrdupdate man rrdupdate Syntax: rrdtool update file timestamp:value[:value...] rrdtool update file --template ds-name[:ds-name...] timestamp:value[:value...] Beispiele: rrdtool update temperatur.rrd 1158506505:23.71 rrdtool update temperatur.rrd N:23.71
  • 16. NETWAYS Nagios Konferenz 09.2006 © Wolfgang Barth 2006 16 rrdfetch man rrdfetch Syntax: rrdtool fetch file CF [--start t] [--end t] Beispiele: rrdtool fetch temperatur.rrd AVERAGE ... 1158508680: 2.1979336128e+01 1158508800: 2.2535157915e+01 1158508920: 2.1886997713e+01 1158509040: 2.1621368085e+01 1158509160: 2.2136355500e+01 1158509280: 2.2468265805e+01 1158509400: 2.1695815035e+01 1158509520: nan 1158509640: nan
  • 17. NETWAYS Nagios Konferenz 09.2006 © Wolfgang Barth 2006 17 rrdgraph man rrdgraph Syntax: rrdtool graph file [options] [data definition...] [data calculation ...] [variable definition...] [graph element...] [print element...] Beispiele: rrdtool graph --start -4h --end now DEF:avr=ping-sap12.rrd:ping:AVERAGE DEF:max=/var/lib/rrd/ping-sap12.rrd:ping:MAX AREA:avr#00FF00:"average" LINE1:max#FF0000:"max"
  • 18. NETWAYS Nagios Konferenz 09.2006 © Wolfgang Barth 2006 18 rrdgraph: data definition Syntax: DEF:vname=rrdfile:ds-name:CF [:step=step][:start=time][:end=time] VDEF:vname=RPN expression CDEF:vname=RPN expression Beispiele: DEF:disk=disk.rrd:disk:AVERAGE CDEF:ndisk=disk,1024,1024,*,/
  • 19. NETWAYS Nagios Konferenz 09.2006 © Wolfgang Barth 2006 19 UPN (RPN) Umgekehrte Polnische Notation (1+2)*3 => 2 1 + 3 * 3 2 1 3 3 3 2 3 1 1 2 3 3 9 3 3 (1+2)*3 => 3 2 1 + * 1 enter 2 + 3 enter * 3 enter 2 enter 3 + *
  • 20. NETWAYS Nagios Konferenz 09.2006 © Wolfgang Barth 2006 20 rrdgraph: graph elements LINE[width]:vname[#color][:[legend][:STACK]] AREA:vname[#color][:[legend][:STACK]] VRULE:time#color[:legend] HRULE:value#color[:legend] COMMENT:text PRINT:vname:format GPRINT:vname:format TICK:vname#color[:fraction[:legend]] SHIFT:vname:offset
  • 21. NETWAYS Nagios Konferenz 09.2006 © Wolfgang Barth 2006 21 Beispiel: AREA + STACK
  • 22. NETWAYS Nagios Konferenz 09.2006 © Wolfgang Barth 2006 22 CGI-Interface man rrdcgi #!/usr/bin/rrdcgi <html> <head><title>Demo CGI-Interface</title></head> <body> <p> <RRD::GRAPH /var/www/Netwatch/ping-sap12.gif --vertical-label="Ping (ms)" --imginfo '<IMG SRC=/Netwatch/%s WIDTH=%lu HEIGHT=%lu>' --start -4h --end now DEF:a=/var/lib/rrd/ping-sap12.rrd:ping:AVERAGE DEF:m=/var/lib/rrd/ping-sap12.rrd:ping:MAX AREA:a#00FF00:"average" LINE1:m#FF0000:"max"> </p> </body> </html>
  • 23. NETWAYS Nagios Konferenz 09.2006 © Wolfgang Barth 2006 23 CGI-Interface: Ausgabe
  • 24. NETWAYS Nagios Konferenz 09.2006 © Wolfgang Barth 2006 24 Perl-Interface man RRDs use RRDs; RRDs::create( "temp.rrd", "--step=60" ...); RRDs::update( "temp.rrd", "N:23.71" ); RRDs::fetch( ... ); RRDS::graph( ... ); RRDs::last( ... ); RRDs::info( ... ); RRDs::error; RRDs::tune( ... );
  • 25. NETWAYS Nagios Konferenz 09.2006 © Wolfgang Barth 2006 25 Rund um RRDtool (Auswahl) ● drraw: Webfrontend, interaktiv, mit allen RRD-Features ● Cacti: vollständiges Netzwerk- monitoring-Werkzeug mit Fokus auf graphische Darstellung ● SmokePing: Latency Monitor deluxe exzessive Anwendung von RRD-Features ● diese und weitere Tools in der RRDworld: – http://www.rrdtool.org/rrdworld
  • 26. NETWAYS Nagios Konferenz 09.2006 © Wolfgang Barth 2006 26 last page ;-) Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Fragen?