rrdtool基础原理整理笔记

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rrdtool是一个rrd数据库的工具，可以用来管理，绘图，功能使用实在是复杂繁琐。

rrd数据库的原理：
        所 谓的“Round Robin” 其实是一种存储数据的方式，使用固定大小的空间来存储数据，并有一个指针指向最新的数据的位置。我们可以把用于存储数据的数据库的空间看成一个圆，上面有 很多刻度。这些刻度所在的位置就代表用于存储数据的地方。所谓指针，可以认为是从圆心指向这些刻度的一条直线。指针会随着数据的读写自动移动。要注意的 是，这个圆没有起点和终点，所以指针可以一直移动，而不用担心到达终点后就无法前进的问题。在一段时间后，当所有的空间都存满了数据，就又从头开始存放。 这样整个存储空间的大小就是一个固定的数值。所以RRDtool 就是使用类似的方式来存放数据的工具， RRDtool 所使用的数据库文件的后缀名是'.rrd。如下图，


常用rrdtool语句


rrdtool create filename.rrd         ##创建一个名字为filename.rrd的数据库文件

--start time                                    ##开始时间

--step                                             ## 多少秒，从获取一次数据

DS:ds_name:DST:heartbeat:min:max
RRA:CF:xxf:steps:rows                ##RRA可以创建多个。

下面是本人用通俗的两句话来理解：
DS:ds_name:DST:heartbeat:min:max

• 创建一个数据源名字为ds_name，并且数据源类型为DST：heartbeat的时间为某某（大于step时间），并且接受的数据最小值为min，最大值为max。这一步通过DS这行得到了PDP数据。
  

RRA:CF:xxf:steps:rows

• 对PDP数据进行归档，每steps个PDP使用CF的方法（比如AVERAGE方法）生成一个CDP，CDP的最大保存数量为rows个。
  

第一句：DS:ds_name:DST:heartbeat:min:max

DS：Data Source ，获取的数据源
ds_name:自定义名字，绘图需要使用这个。
DST：DS type ，有 COUNTER、GUAGE、DERIVE、ABSOLUTE、COMPUTE 5种：

• GAUGE：
      我们用的最多的就是GAUGE了，它的中文解释是：测量。在这里它表示实际的值。比如说输入次序为 98 100 98，那么输出顺序也是98 100 98。
• COUNTER：
      累计值，自己进行计算，比如说输入次序为98 100 98，那么输出顺序也是2 -2，怎么出来的这两个数值呢？100-98 98-100，其实就是两个差值，它表示的是经过一个刷新周期的变化率。
• DERIVE：
      也是累计值，和COUNTER一样的，唯一不同的是它不存在负值，最小的是0，不如-2那么它就只划0，结果为 2 0
• ABSOLUTE：
      如同COUNTER，但COUNTER可能overflow(数值过大),所以会取绝对值
• COMPUTE ：COMPUTE 比较特殊，它并不接受输入，它的定义是一个表达式，能够引用其他DS并自动计算出某个值。例如 CODE：DS:eth0_bytes:COUNTER:600:0:U DS:eth0_bits:COMPUTE:eth0_bytes,8,* 则 eth0_bytes 每得到一个值，eth0_bits 会自动计算出它的值：将 eth0_bytes 的值乘以 8 。不过 COMPUTE 型的 DS 有个限制，只能应用它所在的 RRD 的 DS ，不能引用其他 RRD 的 DS。 COMPUTE 型 DS 是新版本的 RRDtool 才有的，你也可以用 CDEF 来实现该功能。如:CDEF:eth0_bits=eth0_bytes,8,*
  

heartbeat:有效数据获取时间，数据到达有延迟，只要在heartbeat时间内到达数据就有效
min|max：可接受数据的最小，最大值，2个位置可以分别填U代表不限制。


第二句：RRA:CF:xxf:steps:rows

RRA：它的作用就是定义更新的数据是如何记录的，RRA 即 Round Robin Archive，Archive是存档的意思。
CF：获取的数据（这个数据称为PDP）的consolidation function 合并方式，包含四种：

• 有 AVERAGE、MAX、MIN、LAST ，分别表示对多个PDP 进行取平均、取最大值、取最小值、取当前值四种类型。
  

PDP：Primary Data Point 。

• 正常情况下每个间隔时间（个人理解设置--step 的时间规定的时间），RRDtool 都会收到一个值。注意，该值不一定等于RRDtool 收到的那个值。除非是GAUGE 。
  

CDP：Consolidation Data Point 。

• RRDtool 使用多个 PDP 合并为（计算出）一个 CDP。也就是执行上面 的CF 操作后的结果。这个值就是存入 RRA的数据，绘图时使用的也是这些数据。
  

xxf：取值范围0~1，空数据所占要进行CF操作的PDP的数量的比例，一般0.5。
steps：多少数量个step间隔组成一个CDP，也就是需要多少个PDP组成一个CDP。
rows：保存的CDP的数量。

解释度（Resolution）
       RRA中的steps越低，解析度越高。

• setp=300
  RRA:AVERAGE:0.5:1:288  （记录了24小时的数据）
  RRA:AVERAGE:0.5:4:72    （记录了24个小时的数据）
  举个例子，上面2个RRA，如果我们要绘制60分钟的数据。
  那么我们可以从第一个RRA 中取出12个 CDP 来绘图；也可以从第2个 RRA中取出3个 CDP 来绘图。
  到底 RRDtool 会使用那个呢？让我们看一下 RRA 的定义 ： 。
  Resolution 就等于 1 * step = 1 * 300 = 300 ，也就是说 ，resolution 是每个CDP 所代表的时间范围，或者说 RRA 中每个 CDP（记录）之间的时间间隔。所以第一个 RRA 的 resolution 是 1* step=300，第2是 1200 。
  默认情况下，RRDtool 会自动挑选合适的 resolution 的那个 RRA 的数据来绘图。我们大可不必关心它。但如果自己想取特定 RRA 的数据，就需要用到它了。关于 Resolution 我们还会在 fetch 和 graph 中提到它。
  

下面是RRA与PDP、CDP之间的关系图，