rrdtoolインストール

by K.I

2005/03/21

Index

概要
インストール
データベースの作成
- データベース作成の例
- 時間指定
- データソース(DS)
- ラウンドロビンアーカイブ(RRA)
データ登録と読み出し
- データ登録
- データ読み出し
グラフ生成
- データソース定義(DEF)
- データソース演算定義(CDEF)
- グラフ種別(AREA,LINEn,STACK)
- 文字表示(GPRINT)
気温の記録
- データベースを作成する
- 気温を記録する
- グラフに変換
メモ
- データ削除方法

概要

サーバの状態を表示するために、データをデータベースに蓄積してグラフ化する汎用ツールであるrrdtoolを設定する。

MRTGを汎用的なデータベース、グラフ化ツールとして独立させたもの。
rrdtoolは、ラウンドロビンデータベースであり、リングバッファのように最初に決めたデータ格納場所を順に使用し、古いデータ領域から消して行くので基本的にデータベースのメンテナンスは不要になる。
任意の指定した期間のデータを、グラフ化することが出来るので、定常的に記録したデータについて１週間、1ヶ月、１年間の変化を示すような用途で汎用的に利用できる。

参考

rrdtoolのチュートリアル
SNMPによるネットワークシステムの監視(第4回) RRDtoolの利用

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インストール

（以下からrrdtoolとパッチを入手してインストール）

rrdtool
rrdtool日本語化パッチ

        # cd /usr/local/src
        # wget ftp://ftp.ayamura.org/pub/rrdtool/rrdtool-1.0.48.tar.gz
        # wget http://www.bigfield.com/~hiroshi/software/rrdtool-1.0.33-kanji.patch.gz
        # gunzip rrdtool-1.0.33-kanji.patch.gz
        # tar zxvf rrdtool-1.0.48.tar.gz
        # cd rrdtool-1.0.48
        # patch -p0 < ../rrdtool-1.0.33-kanji.patch
        # ./configure
        # make
        # make install
        # make site-perl-install

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データベースの作成

RRDに登録するデータは、室温や電圧等の絶対値を持つデータや、カウンタのような累積データでも良い。定期的に測定、記録されるデータは、ほとんどRRDに適合するだろう。

まず create で、RRDを新規作成する。これは最初に１回だけ行えば良い。

再度、createするとデータベースが初期化されます。

        rrdtool create データベースファイル名 DS:データソース指定 RRA:ラウンドロビアーカイブ指定

例えば、１日、１週間、１ヶ月、１年での表示が可能なようにデータを持つようにすると良い。

ちなみにMRTGでは、以下のようなデータを持っている。

5分毎サンプル×600 →２日と２時間分
30分毎サンプル×600 →12日と半日分
2時間毎サンプル×600 →50日分
1日毎サンプル×732 →2年分

正確には上記の範囲を含んで、それぞれデータ総量が797日分になるようになっている。(例えば以下のように）

            RRA:AVERAGE:0.5:1:600
            RRA:AVERAGE:0.5:6:700
            RRA:AVERAGE:0.5:24:775
            RRA:AVERAGE:0.5:288:797

データベース作成の例

        rrdtool create test.rrd -s 300          →test.rrdという名前でRRD作成(30秒間隔)
                --start 1111371985
                DS:record_count:COUNTER:600:U:U →600秒以上はUNKNOWNとする
                RRA:AVERAGE:0.5:1,24    →5分×1の平均（つまりそのまま）×24で２時間分
                RRA:AVERAGE:0.5:6:10    →5分×6で30分毎の平均を10個で５時間分

オプション

        -s 秒数 →データ間隔(秒)、デフォルトは300秒

時間指定

rrdtoolの時間指定は、Unixで一般的な1970年1月1日からの経過秒数です。

例えば、Unixのコマンドラインなら、現在の時間は、

        date +%s

ちなみにperl,ruby,PHPでの求め方は、それぞれ以下のようになります。

        print time();
        print Time.now.to_i
        print time();

データソース(DS)

RRDに格納するデータの指定。

        DS:データ名:データ種別:データ取得間隔(秒):最小:最大

データ名
データ種別

GAUGE ：温度等の絶対値を持つもの →そのまま記録する
COUNT ：減少することが無い積算値 →秒毎の差分を求めRRA指定の処理をしてから記録する¹
DERIVE ：COUNTと同様、差分を求めるが減少することもあるデータを扱う
ABSOLUTE ：COUNTと同様積算値を扱うが、データ取得時に自動的にリセットされるような場合に使う

データ取得間隔：この間隔以上のデータはUNKNOWNとする
最小値、最大値：この範囲外のデータはエラーとして記録しない。特に必要が無い場合は、U(unknown)を指定する。

ラウンドロビンアーカイブ(RRA)

RRDに登録するデータの処理方法や保管される数等を指定する。

        RRA:結合関数:無効許容率:データ母数:保管データ数

結合関数

AVERAGE →平均値
MIN →最小値
MAX →最大値
LAST →最終値

無効許容率 →データ更新に失敗した場合はUNKNOWNとなるが、無効データの割合が許容値より小さければデータを補完する
データ母数 →ここで指定した数のデータを母数として、結合関数で示される値を求める
求めたデータを何個分保持するかの指定

¹オーバーフローチェックも行う。

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データ登録と読み出し

日常的には、データの登録を自動的に行うだけである。

updateでRRDへの登録、fetchで読み出しを行う。

例えば、データ登録をスクリプト化して、cron等で定期的に行えば良い。

データ登録

        rrdtool update RRDファイル名 時間指定 データ1 データ2 ...

データ読み出し

        rrdtool fetch RRDファイル名 --start 開始時間指定 --end 修了時間指定

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グラフ生成

RRDに登録されたデータを、以下のようにグラフ化する。

        rrdtool graph 画像ファイル名 --start 開始時間 -- end 修了時間
                DEF:データソース名定義 
                CDEF:データソース名定義 
                グラフ種別:グラフ表示指定

データソース定義(DEF)

表示するデータソースの指定

        DEF:変数名=RRDファイル名:データ名:結合関数

変数名：読み出したデータを入れる変数名
データ名：RRDのデータ名
結合関数：AVERAGE,MAX,MIN,LASTのいずれか

データソース演算定義(CDEF)

新規変数の定義

        CDEF:変数名=逆ポーランド記法で式を記述（,区切り）

グラフ種別(AREA,LINEn,STACK)

グラフの表示方法の指定

        グラフ種別:変数名#色指定[:凡例名]

グラフ種別：AREA(塗りつぶし)、LINE1(細)〜LINE3(太)の３種、それとSTACKで既存のグラフに追記する
変数名#色指定：変数名と色指定をRGBの16進値で指定
凡例での名称指定（省略可）

文字表示(GPRINT)

文字表示（指定が多いので省略）

        GPRINT:変数名:結合関数:"フォーマット文字列"

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気温の記録

室温を記録してグラフに表示するのに、JpGraphを使っていたが、描画が遅いのと、表示範囲を変更したりするのが大変なので、rrdtoolを使って気温を記録することを考えた。

気温の記録用のプログラム tempをrrdtoolを使えるように大幅に改定した。

データベースを作成する

まず、データベースに記録する情報を決めて、データベースを作成する。
MRTGと互換のデータベース形式とする。

       rrd_file = "/home/www/log/temp.rrd"
        rrdtool create temp.rrd
         DS:t1:GAUGE:1200:U:U DS:t2:GAUGE:1200:U:U DS:t3:GAUGE:1200:U:U
         RRA:AVERAGE:0.5:1:600 RRA:AVERAGE:0.5:6:700
         RRA:AVERAGE:0.5:24:775 RRA:AVERAGE:0.5:288:797
         --start 1078000000`

気温を記録する

気温の登録は、日付とデータベース生成で定義した３つのデータセット値を指定する。

        rrdtool update temp.rrd 1111481346:100:20:30

グラフに変換

RRDに記録されたデータは、任意の範囲でグラフ化することが出来ます。
約２ヶ月分のデータをグラフ化した例を以下に示します。

        rrdtool graph temp.rrd -s -64day -w 640 -h 120
         -x DAY:1:WEEK:1:WEEK:1:0:%m/%d
         DEF:t1=temp.rrd:t1:AVERAGE
         DEF:t3=temp.rrd:t3:AVERAGE
         CDEF:t1x=-0.0055,t1,*,t1,*,1.9235,t1,*,+,138.25,-
         CDEF:z=t1,0,*
         LINE2:z#000000"
         LINE2:t1x#ff0000:'外気温'
         LINE2:t3#0000ff:'室温'"

上記の指定で、以下のような画像ファイルを生成します。

graphは、デフォルトでもある程度は表示出来るが、詳細設定も可能。

この例では、x軸の目盛を週単位にして、日付を表示するように指定してあります。

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メモ

rrdtoolでは、データ登録は時間軸で順番に登録しなければならない。

最後に登録したデータよりも、古いデータを登録することは出来ない。→結構、重要制限

rrdtoolは、定期的に記録されない場合でもある程度補間してくれる。

でも、１０分間隔のデータを５分間隔で設定したRRDに登録しても補間されなかった。
補間の係数が0.5なら出来そうなんだけど。。。

データ削除方法

データの削除方法について、以下は過去に自分自身が書いた更新記録からの抜粋。（100529追記）

最近、-3000℃が記録されたので検索していたら、自分自身の情報を見つけたので忘れないように追記しておく。

温度表示のグラフがおかしくなった。7/30ぐらいに-650℃を記録してしまった。。

rrdtoolのデータベースに、異常値が記録されてしまったらしい。

ダンプしてその付近をチェックする。

        > rrdtool dump temp.rrd > 070808.xml

7/29 14:0007/30 2:00ぐらいのデータが異常になっている。

しかしrrdtoolのデータ削除方法が分からない。結局、 dumpしたものから異常データ部分を削除してresotoreすることにした。
```
> rrdtool restore 070708.xml temp.rrd
```

でも、グラフを作り直しても直らない。再度dumpすると、ちゃんと直ってるのに。。

よく考えたら、データベースを時間区切りを変えて３通り作っていることに気がついた。
で、３通りのデータを直したらOKだった。

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