RRDTool （比较全）

RRDTool

關於RRDtool
安裝前準備工作
安裝RRDtool
開始使用RRDtool
建立RRD檔
抓取資料
更新RRD檔資料
繪製圖表
其他RRDtool的指令
簡單實作範例
RRDtool備份

關於RRDtool

什麼是RRDtool?相信大部份的人都沒有聽過這個東東....不過，如果問起知不知道有MRTG這套程式，相信就有許多人聽過了。　打個比方來說明︰如果MRTG是一輛車子，那麼RRDtool就是製造車子的工廠了! 簡單講，RRDtool是一套可以把數據畫成圖表的程式，以時間為x軸、流量為y軸，而且可以動態更新圖表的程式，聽起來似乎非常的強大？沒錯，正是因為RRDtool的功能強大以致於它有不太容易學習的缺點，況且坊間有提到RRDtool的書籍可以說是少之又少(目前還沒看過)；網路上找？總共的中文教學文章只有酷學園Abelyang的那一篇。反觀MRTG簡單又功能強大，學習文件頗多，能滿足大部份人的需求，但是如果您對於MRTG的統計方式不能認同，亦或是您有強烈customize統計圖表的需求，RRDtool將會是您最好的選擇！

(本圖取自RRDtool官方網站)

安裝前準備工作

本文以下的敘述皆實作於FreeBSD 6.0系統下，不過如果您的系統不是FreeBSD，不用擔心，大同小異啦 ! 除了一些指令有小小的不同以外...... 此外，因為RRDtool能做出來的只是圖表而已，一般來說，都是以放在WEB的方式讓管理者或是使用者能夠瀏覽，所以，請先安裝好WWW server (如:Apache) 。

安裝rrdtool

在FreeBSD下︰

LEE# cd /usr/ports/net/rrdtool/ //切換到ports中RRDtool的目錄
LEE# make install clean //安裝並清除安裝暫存的檔案

在Debian下:

LEE# apt-get update //更新檔案清單
LEE# apt-get install rrdtool //使用apt安裝RRDtool套件

其他linux則可以到www.rrdtool.org下載Source Code或是Binary檔安裝！

如果安裝過程沒有差錯，RRDtool就安裝完成了! 如何確定RRDtool能正常運作呢? 在console下輸入「rrdtool」，如果有看到以下畫面代表您的RRDtool已經可以正常運作囉！

LEE# rrdtool
RRDtool 1.0.49 Copyright 1997-2004 by Tobias Oetiker <tobi@oetiker.ch>

Usage: rrdtool [options] command command_options

Valid commands: create, update, graph, dump, restore,
last, info, fetch, tune, resize, xport

RRDtool is distributed under the Terms of the GNU General
Public License Version 2. (www.gnu.org/copyleft/gpl.html)

For more information read the RRD manpages

LEE#

如果沒有看到，請在確定您的安裝步驟有沒有錯誤！

開始使用RRDtool

先說明一下RRDtool運作的大概流程︰

步驟一︰建立RRD檔，這個檔說來說去就是RRDtool的「專屬」資料庫啦！RRDtool以自有的格式存放流量資料，下面會有比較詳細的說明。

步驟二︰「抓取資料」個人覺得是整個RRDtool最困難的一部分，因為RRDtool的資料是要靠自己弄出來，不若MRTG內建抓資料功能，但是卻因為如此，可以「餵」給RRDtool畫圖的資料彈性也比較大，例如︰snmp查詢結果、系統狀態、網頁中特定數字統計..等等。

步驟三︰抓下來的資料就用「rrdtool update」的指令更新步驟更新的RRD檔的內容，讓圖表能畫出最新的流量。

步驟四︰這就是重點啦！透過「rrdtool graph」的指令來依據RRD檔的資料繪圖，這也是使用者唯一看的到的東西，若規劃的不好會影響使用者閱讀上的困難！

迴圈︰由於要達成動態繪圖的圖表，第二步驟到第四步驟必須不斷的重複執行以維持資料的更新，目前知道要達成迴圈的方法有兩種︰1、在Script中使用迴圈；2、使用cron這個排班程式做排班。

以下將詳細的說明這四個步驟︰

建立RRD檔

RRDtool 建檔語法
rrdtool create filename
[--start|-b start time] // "-s" 代表此RRD檔可以開始紀錄的時間，注意︰要把時間單位轉換成秒，1970/01/01算第一秒，用`date`指令可由系統幫您計算。
[--step|-s step] //意指每筆資料的間隔時間，一般使用者設定'300'，即每五分鐘為一間隔。
[DS:ds-name:DST:heartbeat:min:max]
[RRA:CF:xff:steps:rows]

重要參數說明︰

DS 全名"Data Source"，就是資料來源。這有點像是在RRD檔這個資料庫建一個可以儲存資料的欄位。

例︰DS:telnet:COUNTER:600:0:100000000

DS表示式總共有六個欄位︰第一個欄位宣告這列式為DS表示式；第二個欄位宣告這個DS在RRD檔裡面的"欄位名稱"(Data Source Name)，此例宣告此欄叫做"telnet"(名稱可以自訂)；第三個欄位叫做DST(Data Source Type)，習慣上常用 GAUGE(個別值,像CPU loading) 及COUNTER (累計值,像流量資料) 在產生圖檔時， GAUGE 是 100 就畫100在 Y 軸上；但如果是 COUNTER ，此次值為100，而前一值是 98，則會在Y軸上畫 2；第四個欄位稱做有效期(heartbeat)，範例裡的值為'600'，假設要取12:00的資料，而前後300秒裡的值(11:55-12:05)經過平均或是取最大或最小都算是12:00的有效值；第五個欄位和第六個欄位為這個欄位允許可以存放的最大最小值，此例允許最小為0，最大為100000000，如果不想設限制可以再第五個欄位和第六個欄位以 "U:U"表示。

RRA全名為Round Robin Archive，簡單來說就是其實就是什麼類資料要存幾筆，資料的儲存分成四類，分別為AVERAGE, MIN, MAX, LAST 意即平均值，最大值，最小值，最後一筆。

例︰0.5:1:603

因為我們將 step 定為 300 秒是指若原計算時間點為 12:00 的話，記錄時要以 11:57:30~12:02:30 的平均值為主，這個值若在此時間點內只有一筆資料的話，其意即是平均值，所以此一值即表原 telnet…等共要記錄幾筆，603 是指要存 603 筆，若超過603筆，則最早之一筆將被移出。
0.5:6:603 第三個欄位表示取 6 筆資料(每筆為 step 值，在此意即５分鐘)為平均值( 30 分鐘), 存 603 筆
0.5:24:603 24 即二小時
0.5:288:800 288 即一天

以下為建檔的完整範例︰

$LEE# rrdtool create lee.rrd -s 300 \       //此列為建立'lee.rrd'這個資料檔，step值為300s
?DS:input:COUNTER:600:0:100000000 \       //Data Source第一欄
?DS:output:COUNTER:600:0:100000000 \     //Data Source第-二欄
?RRA:AVERAGE:0.5:1:603 \                         //每隔五分鐘(1*5)存一次資料的平均值
?RRA:AVERAGE:0.5:6:603 \                         //每隔三十分鐘(6*5)存一次資料的平均值
?RRA:AVERAGE:0.5:24:603 \                       //每隔兩小時(24*5)存一次資料的平均值
?RRA:AVERAGE:0.5:288:603 \                     //每隔一天(288*5)存一次資料的平均值
?RRA:MAX:0.5:1:603 \                                  //每隔五分鐘存一次資料的最大值
?RRA:MAX:0.5:6:603 \                                  //每隔三十分鐘存一次資料的最大值
?RRA:MAX:0.5:24:603 \                                //每隔兩小時存一次資料的最大值
?RRA:MAX:0.5:288:603                                //每隔一天存一次資料的最大值
$LEE#

抓取資料

同上面所說，對於不會Shell Script或者是Perl..等可以處理字串的方法的人，這部份算是比較難的。最好先花點時間先稍微閱讀一下此類資訊會比較好上手，以下提供一份不錯的Shell Script的教學文件http://www.study-area.org/cyril/scripts/scripts/。

以下為部分簡單的範例︰

$LEE# snmpget -c public 192.168.0.1 ifInOctets.4
interfaces.ifTable.ifEntry.ifInOctets.4 = Counter32: 13526287

如果某台機器有安裝snmp的服務，則可用snmpget查詢此主機上面的資料，至於可以查詢到什麼資料端看那台機器所提供的MIB功能強不強大。上面的例子使用snmpget的指令嘗試抓取 192.168.0.1 這台主機的位址，" -c"參數代表此台主機的通訊名稱，一般的主機預設為" public"，但是也可以自訂，要了解某台主機的通訊名稱請向管理者詢問。" ifInOctets.4"中的 ifInOctets 為查詢此台主機的輸入流量，後面的" .4 "則代表第四個網路介面。

下面的:interfaces.ifTable.ifEntry.ifInOctets.4 = Counter32: 13526287 為主機端回應的結果，因為我們要的資料為「13526287」(此值就是輸入流量)這個值，這時候就是字串處理函式發揮強大功能的時候啦！

$LEE# snmpget -c public 192.168.0.1 ifInOctets.4 | sed -e 's/.*ter32: $.*$/\1/'
13526287

回傳值為「13526287」，是的，這就是我們要的結果。到底是什麼讓前面的那串文字不見而取的我們要的數值呢? 奧妙就在於後面的那串古怪的語法，「sed -e 's/.*ter32: $.*$/\1/'」，不瞭解的話請自行翻閱Shell Script的教學文件，不然用法千百種講也講不完。重要的是這只是我們往後的Script檔裡面的一個小小的範例，下面的範例將會附上一個完整的Script檔，您就能瞭解怎麼把這先抓回來的資料使用在RRDtool上了。

當然，您不一定要使用snmpget，也可以使用snmpwalk、tcpdump..等等抓資料回來分析，說誇張點，凡是有數字會「動」的東西都可以經過處理變成我們要的資料，然後畫成圖表。

更新RRD檔資料

RRD的Update指令大概算是RRDtool裡面最簡單的指令了吧！

語法︰rrdtool update filename [--template|-t ds-name[:ds-name]...] N|timestamp:value[:value...]
這個很好理解,基本上就是根據 DS來更新資料,如上述之lee.rrd,若有需要更新時

$LEE# rrdtool update lee.rrd 1061811856:1199:0:821073 // 後三個欄位分別代表(時間:欄位一值:欄位二值)

上面的 1061811856 即時間值,如果就是要現在的時間值,則可以 N 代表,但要轉換成秒值,通常我們都會以`date +%s`來轉換。可以試試看，在FreeBSD輸入`date +%s`:

LEE# date +%s
1105334125 //從1970/1/1 到現在的秒數

注︰請注意在Linux下和FreeBSD下指令"date"的用法並不相同。如在Linux下"date -d"為轉換某日期成為秒數，而BSD下"date -d"則為系統設定時間，使用不當容易造成系統時間錯誤。

繪製圖表

RRDtool繪圖語法︰(以下僅列出常用的)
rrdtool graph image-filename
-s 繪圖資料的起始時間,預設是一天前,單位是"秒數"
-e 繪圖資料的結束時間,預設是現在,亦可使用 date 方式來達到前三天至昨天圖檔
--no-minor 不要副格線
-t 圖檔標題
-v Y 軸說明
-w 資料區的寬度,資料區指的是數據顯示的部份,而非說明或圖例
-h 資料區的高度
-u Y 軸正值高度
-l Y 軸負值高度
-M 自動調整畫圖的Y軸最大值

DEF 其語法為 DEF:vname:rrd_filename:DS_name:[AVERAGE|MAX..]
這個有點像是上面的DS(Data Source)，亦即在圖表中宣告一個資料來源，必須先宣告，讓以下的圖從這邊取資料。
CDEF 一個虛擬的變數,就是把DEF的資料拿來做加工，其值為 DEF 的某些運算,其運算式需寫成後序，中間以逗號隔開。
EX: a=1+3 寫成 a=1,3 +
http=(input+output)/1024 寫成 http=input,output,+,1024,/

LINE函數其語法︰LINE{1|2|3}:vname[#rrggbb[:legend]]，用這條函式就是您想把資料用線條的方式表示，其中依照線條的粗細又可分為LINE1、LINE2、LINE3三種SIZE；vname這欄填的就是您為DEF這個地方宣告的名稱，這個名稱可自己隨意取；#rrggbb這裡填的就是你想要線條顯示出來的顏色，使用RGB代碼；legend裡面填的是AVERAGE、MAX等表示取值的方式。下面為例子︰

(此圖取自RRDtool完全攻略文章中)

AREA函數其語法︰AREA:vname[#rrggbb[:legend]]，用這條函式就是您想把資料用填充塊狀方塊的方式表示，其他後面的參數請參照LINE的用法，做出來的範例如下︰

(此圖取自RRDtool完全攻略文章中)

STACK函數其語法︰STACK:vname[#rrggbb[:legend]]，則是畫出資料數值至其上的數值,也就是要有資料數值在 STACK 數值之上，用法同上兩個。
如果使用 AREA/STACK 時需特別注意圖蓋圖的問題,一定要先畫大的值,再畫小的值,才會有層次的效果,不然,最大的數據若最後畫,會直接把小的資料蓋過去，導致小值無法顯示出來。

COMMENT 說明欄字,如上圖的的"Last Updated'字樣為使用COMMENT:"Last Updated"指令產生，可以用 \n 等換行符號。
GPRINT:GPRINT GPRINT:vname:CF:format vname 即DEF 中的 vname,而 CF 看你要輸出的文字是AVERAGE/MAX/MIN/LAST 等數值,format 如同 printf 中的格式,
做出來如下圖例︰

其他少用的RRDtool的指令

rrdtool info rrdfile.rrd - 顯示出rrd檔目前的資料儲存方式(如每幾分鐘球平均或算最大值....等等)。

rrdtool dump rrdfile.rrd > filename.xml - 把rrd二進位檔的資料以XML的資料格式匯出。

rrdtool restore filename.xml filename.rrd [--range-check|-r] - 把rrd匯出的XML檔匯入rrd的二進位檔內。

rrdtool fetch rrdfile.rrd CF [--resolution|-r resolution] [--start|-s start] [--end|-e end] - 抓取rrd資料檔內的特定資料。

以上指令詳細使用方式請參照官方網站︰www.rrdtool.org

簡單實作範例

寫了那麼多，還是來個簡單的從頭到尾的範例吧！

步驟一︰先在console下建立RRD檔，

$LEE# rrdtool create test.rrd -s 300 DS:input:COUNTER:600:0:100000000 \ //檔名請自訂，可以把test.rrd改掉
?DS:output:COUNTER:600:0:100000000 \
?RRA:AVERAGE:0.5:1:603 \
?RRA:AVERAGE:0.5:6:603 \
?RRA:AVERAGE:0.5:24:603 \
?RRA:AVERAGE:0.5:288:603 \
?RRA:MAX:0.5:1:603 \
?RRA:MAX:0.5:6:603 \
?RRA:MAX:0.5:24:603 \
?RRA:MAX:0.5:288:603
$LEE# ls
test.rrd //這樣就是建立成功了

步驟二︰把下面的Script碼複製，用文書編輯器新建一個檔，把以下內容放到那個檔(假設叫做 test.sh)，並且依照黃色字的指示在相關變數裡面填入您自己主機的相關資料，填完後把黃色的註解刪除(不然執行時會出現錯誤)，最後打 "sh test.sh"(看您的檔取什麼名稱)執行即可。

#!/bin/sh //宣告使用的shell為 Bourne Shell

#抓資料並更新
rrd_path="/root/rrd/test.rrd" //這個位址請指定為您存放rrd檔的目錄
rrd_data="192.168.0.1"      //這個IP位址請自行換成您要偵測的主機(目標主機須有執行:snmpd)
image_path="/root/rrd/html" //裡請把""裡面替換成您要存放圖檔的目錄
sec=300
while [ 1 ]              //這裡使用無窮迴圈跑此Script
do
input=`snmpget -c public $rrd_data ifInOctets.4 | sed -e 's/.*ter32: $.*$/\1/'`
output=`snmpget -c public $rrd_data ifOutOctets.4 | sed -e 's/.*ter32: $.*$/\1/'`
now=`date +%s`
echo "rrdtool update $rrd_path $now:$input:$output" >> test.cmd   //紀錄update的資料
rrdtool update $rrd_path $now:$input:$output

#畫圖
rrdtool graph $image_path/test.png \
--title "Local Network" \ \\換成您想要的圖檔標題
DEF:v1=$rrd_path:input:AVERAGE \
DEF:v2=$rrd_path:output:AVERAGE \
AREA:v1#FF0000:"Input" \
AREA:v2#00FF00:"Output" \
-v "Value"
sleep $sec
done　

可以跑出一個圖，大概如下圖︰

上面只是個極為簡單的範例，事實上還有很多的參數可以設定，可以讓圖表更為精緻，您可以參考官方網站或者是下面的RRDtool完全攻略教學文件獲得進一步的資訊！

RRDtool備份

聰明的您在看完上面的文章一定會想到，如果哪一天您的愛機遭遇不測(被雷打中?!)，那裡頭的寶貴資料不就全毀了? 其實在RRDtool中最重要的資料檔也不過是所謂的RRD資料檔，只要有這個檔圖就可以再畫，所以我們只要利用簡單的Shell Script就能達到備份的效果︰

以下假設您的電腦有兩顆硬碟，以下的範例示範如何定期的把資料備份到另外一個槽的資料夾︰

#!/bin/sh
rrd_path="/root/rrd"        //RRD檔所在資料夾
rrd_file="a.rrd b.rrd c.rrd"    //RRD的檔名，可能不只一個，此例為三個
dest="/home/backup"     //備份檔預定存放的資料夾

for data in $rrd_file
do
cp $rrd_path/$data $dest
done

假設此Script 名稱為 backup.sh 放在/root/rrd資料夾底下，則我們可以在/etc/crontab這個檔或是打"crontab -e"裡面加入以下這行︰

* 12 * * * root /root/rrd/backup.sh //在每天中午十二點備份這些RRD檔到另外一個資料夾

參考資料:
rrdtool完全攻略　出處:酷學園　作者:Abelyang

RRDtool 官方網站﹕http://www.rrdtool.org

转自 http://www.blogjava.net/ruoyoux/articles/257138.html

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