doc/rrdcached.pod

   1 =pod
   2
   3 =head1 NAME
   4
   5 rrdcached - Data caching daemon for rrdtool
   6
   7 =head1 SYNOPSIS
   8
   9 B<rrdcached>
  10 [B<-P>E<nbsp>I<permissions>]
  11 [B<-l>E<nbsp>I<address>]
  12 [B<-w>E<nbsp>I<timeout>]
  13 [B<-z>E<nbsp>I<delay>]
  14 [B<-f>E<nbsp>I<timeout>]
  15 [B<-p>E<nbsp>I<pid_file>]
  16 [B<-t>E<nbsp>I<write_threads>]
  17 [B<-j>E<nbsp>I<journal_dir>]
  18 [-F]
  19 [-g]
  20 [B<-b>E<nbsp>I<base_dir>E<nbsp>[B<-B>]]
  21
  22 =head1 DESCRIPTION
  23
  24 B<rrdcached> is a daemon that receives updates to existing RRD files,
  25 accumulates them and, if enough have been received or a defined time has
  26 passed, writes the updates to the RRD file. A I<flush> command may be used to
  27 force writing of values to disk, so that graphing facilities and similar can
  28 work with up-to-date data.
  29
  30 The daemon was written with big setups in mind. Those setups usually run into
  31 IOE<nbsp>related problems sooner or later for reasons that are beyond the scope
  32 of this document. Check the wiki at the RRDtool homepage for details. Also
  33 check L</"SECURITY CONSIDERATIONS"> below before using this daemon! A detailed
  34 description of how the daemon operates can be found in the L</"HOW IT WORKS">
  35 section below.
  36
  37 =head1 OPTIONS
  38
  39 =over 4
  40
  41 =item B<-l> I<address>
  42
  43 Tells the daemon to bind to I<address> and accept incoming connections on that
  44 socket. If I<address> begins with C<unix:>, everything following that prefix is
  45 interpreted as the path to a UNIX domain socket. Otherwise the address or node
  46 name are resolved using getaddrinfo.
  47
  48 For network sockets, a port may be specified by using the form
  49 C<B<[>I<address>B<]:>I<port>>. If the address is an IPv4 address or a fully
  50 qualified domain name (i.E<nbsp>e. the address contains at least one dot
  51 (C<.>)), the square brackets can be omitted, resulting in the (simpler)
  52 C<I<address>B<:>I<port>> pattern. The default port is B<42217/udp>. If you
  53 specify a network socket, it is mandatory to read the
  54 L</"SECURITY CONSIDERATIONS"> section.
  55
  56 The following formats are accepted. Please note that the address of the UNIX
  57 domain socket B<must> start with a slash in the second case!
  58
  59    unix:</path/to/unix.sock>
  60    /<path/to/unix.sock>
  61    <hostname-or-ip>
  62    [<hostname-or-ip>]:<port>
  63    <hostname-or-ipv4>:<port>
  64
  65 If the B<-l> option is not specified the default address,
  66 C<unix:/tmp/rrdcached.sock>, will be used.
  67
  68 =item B<-P> I<command>[,I<command>[,...]]
  69
  70 Specifies the commands accepted via a network socket. This allows
  71 administrators of I<RRDCacheD> to control the actions accepted from various
  72 sources.
  73
  74 The arguments given to the B<-P> option is a comma separated list of commands.
  75 For example, to allow the C<FLUSH> and C<PENDING> commands one could specify:
  76
  77   rrdcached -P FLUSH,PENDING $MORE_ARGUMENTS
  78
  79 The B<-P> option effects the I<following> socket addresses (the following B<-l>
  80 options). In the following example, only the IPv4 network socket (address
  81 C<10.0.0.1>) will be restricted to the C<FLUSH> and C<PENDING> commands:
  82
  83   rrdcached -l unix:/some/path -P FLUSH,PENDING -l 10.0.0.1
  84
  85 A complete list of available commands can be found in the section
  86 L</"Valid Commands"> below. There are two minor special exceptions:
  87
  88 =over 4
  89
  90 =item *
  91
  92 The C<HELP> and C<QUIT> commands are always allowed.
  93
  94 =item *
  95
  96 If the C<BATCH> command is accepted, the B<.>E<nbsp>command will automatically
  97 be accepted, too.
  98
  99 =back
 100
 101 Please also read L</"SECURITY CONSIDERATIONS"> below.
 102
 103 =item B<-w> I<timeout>
 104
 105 Data is written to disk every I<timeout> seconds. If this option is not
 106 specified the default interval of 300E<nbsp>seconds will be used.
 107
 108 =item B<-z> I<delay>
 109
 110 If specified, rrdcached will delay writing of each RRD for a random number
 111 of seconds in the rangeE<nbsp>[0,I<delay>).  This will avoid too many
 112 writes being queued simultaneously.  This value should be no greater than
 113 the value specified in B<-w>.  By default, there is no delay.
 114
 115 =item B<-f> I<timeout>
 116
 117 Every I<timeout> seconds the entire cache is searched for old values which are
 118 written to disk. This only concerns files to which updates have stopped, so
 119 setting this to a high value, such as 3600E<nbsp>seconds, is acceptable in most
 120 cases. This timeout defaults to 3600E<nbsp>seconds.
 121
 122 =item B<-p> I<file>
 123
 124 Sets the name and location of the PID-file. If not specified, the default,
 125 C<I<$localststedir>/run/rrdcached.pid> will be used.
 126
 127 =item B<-t> I<write_threads>
 128
 129 Specifies the number of threads used for writing RRD files.  The default
 130 isE<nbsp>4.  Increasing this number will allow rrdcached to have more
 131 simultaneous I/O requests into the kernel.  This may allow the kernel to
 132 re-order disk writes, resulting in better disk throughput.
 133
 134 =item B<-j> I<dir>
 135
 136 Write updates to a journal in I<dir>.  In the event of a program or system
 137 crash, this will allow the daemon to write any updates that were pending
 138 at the time of the crash.
 139
 140 On startup, the daemon will check for journal files in this directory.  If
 141 found, all updates therein will be read into memory before the daemon
 142 starts accepting new connections.
 143
 144 The journal will be rotated with the same frequency as the flush timer
 145 given by B<-f>.
 146
 147 When journaling is enabled, the daemon will use a fast shutdown procedure.
 148 Rather than flushing all files to disk, it will make sure the journal is
 149 properly written and exit immediately.  Although the RRD data files are
 150 not fully up-to-date, no information is lost; all pending updates will be
 151 replayed from the journal next time the daemon starts up.
 152
 153 To disable fast shutdown, use the B<-F> option.
 154
 155 =item B<-F>
 156
 157 ALWAYS flush all updates to the RRD data files when the daemon is shut
 158 down, regardless of journal setting.
 159
 160 =item B<-g>
 161
 162 Run in the foreground.  The daemon will not fork().
 163
 164 =item B<-b> I<dir>
 165
 166 The daemon will change into a specific directory at startup. All files passed
 167 to the daemon, that are specified by a B<relative> path, will be interpreted
 168 to be relative to this directory. If not given the default, C</tmp>, will be
 169 used.
 170
 171   +------------------------+------------------------+
 172   ! Command line           ! File updated           !
 173   +------------------------+------------------------+
 174   ! foo.rrd                ! /tmp/foo.rrd           !
 175   ! foo/bar.rrd            ! /tmp/foo/bar.rrd       !
 176   ! /var/lib/rrd/foo.rrd   ! /var/lib/rrd/foo.rrd   !
 177   +------------------------+------------------------+
 178   Paths given on the command  line and paths actually
 179   updated by the daemon,  assuming the base directory
 180   "/tmp".
 181
 182 B<WARNING:> The paths up to and including the base directory B<MUST NOT BE>
 183 symbolic links.  In other words, if the base directory is
 184 specified as:
 185
 186     -b /base/dir/somewhere
 187
 188 ... then B<NONE> of the following should be symbolic links:
 189
 190     /base
 191     /base/dir
 192     /base/dir/somewhere
 193
 194 =item B<-B>
 195
 196 Only permit writes into the base directory specified in B<-b> (and any
 197 sub-directories).  This does B<NOT> detect symbolic links.  Paths
 198 containing C<../> will also be blocked.
 199
 200 =back
 201
 202 =head1 AFFECTED RRDTOOL COMMANDS
 203
 204 The following commands may be made aware of the B<rrdcached> using the command
 205 line argument B<--daemon> or the environment variable B<RRDCACHED_ADDRESS>:
 206
 207 =over
 208
 209 =item *
 210
 211 dump
 212
 213 =item *
 214
 215 fetch
 216
 217 =item *
 218
 219 flush
 220
 221 =item *
 222
 223 graph
 224
 225 =item *
 226
 227 graphv
 228
 229 =item *
 230
 231 info
 232
 233 =item *
 234
 235 last
 236
 237 =item *
 238
 239 lastupdate
 240
 241 =item *
 242
 243 update
 244
 245 =item *
 246
 247 xport
 248
 249 =back
 250
 251 The B<update> command can send values to the daemon instead of writing them to
 252 the disk itself. All other commands can send a B<FLUSH> command (see below) to
 253 the daemon before accessing the files, so they work with up-to-date data even
 254 if the cache timeout is large.
 255
 256 =head1 ERROR REPORTING
 257
 258 The daemon reports errors in one of two ways: During startup, error messages
 259 are printed to C<STDERR>. One of the steps when starting up is to fork to the
 260 background and closing C<STDERR> - after this writing directly to the user is
 261 no longer possible. Once this has happened, the daemon will send log messages
 262 to the system logging daemon using syslog(3). The facility used is
 263 C<LOG_DAEMON>.
 264
 265 =head1 HOW IT WORKS
 266
 267 When receiving an update, B<rrdcached> does not write to disk but looks for an
 268 entry for that file in its internal tree. If not found, an entry is created
 269 including the current time (called "First" in the diagram below). This time is
 270 B<not> the time specified on the command line but the time the operating system
 271 considers to be "now". The value and time of the value (called "Time" in the
 272 diagram below) are appended to the tree node.
 273
 274 When appending a value to a tree node, it is checked whether it's time to write
 275 the values to disk. Values are written to disk if
 276 S<C<now() - First E<gt>= timeout>>, where C<timeout> is the timeout specified
 277 using the B<-w> option, see L</OPTIONS>. If the values are "old enough" they
 278 will be enqueued in the "update queue", i.E<nbsp>e. they will be appended to
 279 the linked list shown below.  Because the tree nodes and the elements of the
 280 linked list are the same data structures in memory, any update to a file that
 281 has already been enqueued will be written with the next write to the RRD file,
 282 too.
 283
 284 A separate "update thread" constantly dequeues the first element in the update
 285 queue and writes all its values to the appropriate file. So as long as the
 286 update queue is not empty files are written at the highest possible rate.
 287
 288 Since the timeout of files is checked only when new values are added to the
 289 file, "dead" files, i.E<nbsp>e. files that are not updated anymore, would never
 290 be written to disk. Therefore, every now and then, controlled by the B<-f>
 291 option, the entire tree is walked and all "old" values are enqueued. Since this
 292 only affects "dead" files and walking the tree is relatively expensive, you
 293 should set the "flush interval" to a reasonably high value. The default is
 294 3600E<nbsp>seconds (one hour).
 295
 296 The downside of caching values is that they won't show up in graphs generated
 297 from the RRDE<nbsp>files. To get around this, the daemon provides the "flush
 298 command" to flush specific files. This means that the file is inserted at the
 299 B<head> of the update queue or moved there if it is already enqueued. The flush
 300 command will return only after the file's pending updates have been written
 301 to disk.
 302
 303  +------+   +------+                               +------+
 304  ! head !   ! root !                               ! tail !
 305  +---+--+   +---+--+                               +---+--+
 306      !         /\                                      !
 307      !        /  \                                     !
 308      !       /\  /\                                    !
 309      !      /\/\ \ `----------------- ... --------,    !
 310      V     /      `-------,                       !    V
 311  +---+----+---+    +------+-----+             +---+----+---+
 312  ! File:  foo !    ! File:  bar !             ! File:  qux !
 313  ! First: 101 !    ! First: 119 !             ! First: 180 !
 314  ! Next:&bar -+--->! Next:&... -+---> ... --->! Next:NULL  !
 315  | Prev:NULL  !<---+-Prev:&foo  !<--- ... ----+-Prev: &... !
 316  +============+    +============+             +============+
 317  ! Time:  100 !    ! Time:  120 !             ! Time:  180 !
 318  ! Value:  10 !    ! Value: 0.1 !             ! Value: 2,2 !
 319  +------------+    +------------+             +------------+
 320  ! Time:  110 !    ! Time:  130 !             ! Time:  190 !
 321  ! Value:  26 !    ! Value: 0.1 !             ! Value: 7,3 !
 322  +------------+    +------------+             +------------+
 323  :            :    :            :             :            :
 324  +------------+    +------------+             +------------+
 325  ! Time:  230 !    ! Time:  250 !             ! Time:  310 !
 326  ! Value:  42 !    ! Value: 0.2 !             ! Value: 1,2 !
 327  +------------+    +------------+             +------------+
 328
 329 The above diagram demonstrates:
 330
 331 =over
 332
 333 =item *
 334
 335 Files/values are stored in a (balanced) tree.
 336
 337 =item *
 338
 339 Tree nodes and entries in the update queue are the same data structure.
 340
 341 =item *
 342
 343 The local time ("First") and the time specified in updates ("Time") may differ.
 344
 345 =item *
 346
 347 Timed out values are inserted at the "tail".
 348
 349 =item *
 350
 351 Explicitly flushed values are inserted at the "head".
 352
 353 =item *
 354
 355 ASCII art rocks.
 356
 357 =back
 358
 359 =head1 SECURITY CONSIDERATIONS
 360
 361 =head2 Authentication
 362
 363 There is no authentication.
 364
 365 The client/server protocol does not yet have any authentication mechanism. It
 366 is likely that authentication and encryption will be added in a future version,
 367 but for the time being it is the administrator's responsibility to secure the
 368 traffic from/to the daemon!
 369
 370 It is highly recommended to install a packet filter or similar mechanism to
 371 prevent unauthorized connections. Unless you have a dedicated VLAN or VPN for
 372 this, using network sockets is probably a bad idea!
 373
 374 =head2 Authorization
 375
 376 There is minimal per-socket authorization.
 377
 378 Authorization is currently done on a per-socket basis. That means each socket
 379 has a list of commands it will accept and it will accept. It will accept only
 380 those commands explicitly listed but it will (currently) accept these commands
 381 from anyone reaching the socket.
 382
 383 If the networking sockets are to be used, it is necessary to restrict the
 384 accepted commands to those needed by external clients. If, for example,
 385 external clients want to draw graphs of the cached data, they should only be
 386 allowed to use the C<FLUSH> command.
 387
 388 =head2 Encryption
 389
 390 There is no encryption.
 391
 392 Again, this may be added in the future, but for the time being it is your job
 393 to keep your private data private. Install a VPN or an encrypted tunnel if you
 394 statistics are confidential!
 395
 396 =head2 Sanity checking
 397
 398 There is no sanity checking.
 399
 400 The daemon will blindly write to any file it gets told, so you really should
 401 create a separate user just for this daemon. Also it does not do any sanity
 402 checks, so if it gets told to write values for a time far in the future, your
 403 files will be messed up good!
 404
 405 =head2 Conclusion
 406
 407 =over 4
 408
 409 =item *
 410
 411 Security is the job of the administrator.
 412
 413 =item *
 414
 415 We recommend to allow write access via UNIX domain sockets only.
 416
 417 =item *
 418
 419 You have been warned.
 420
 421 =back
 422
 423 =head1 PROTOCOL
 424
 425 The daemon communicates with clients using a line based ASCII protocol which is
 426 easy to read and easy to type. This makes it easy for scripts to implement the
 427 protocol and possible for users to use telnet to connect to the daemon
 428 and test stuff "by hand".
 429
 430 The protocol is line based, this means that each record consists of one or more
 431 lines. A line is terminated by the line feed character C<0x0A>, commonly
 432 written as C<\n>. In the examples below, this character will be written as
 433 C<E<lt>LFE<gt>> ("line feed").
 434
 435 After the connection has been established, the client is expected to send a
 436 "command". A command consists of the command keyword, possibly some arguments,
 437 and a terminating newline character. For a list of commands, see
 438 L</"Valid Commands"> below.
 439
 440 Example:
 441
 442   FLUSH /tmp/foo.rrd<LF>
 443
 444 The daemon answers with a line consisting of a status code and a short status
 445 message, separated by one or more space characters. A negative status code
 446 signals an error, a positive status code or zero signal success. If the status
 447 code is greater than zero, it indicates the number of lines that follow the
 448 status line.
 449
 450 Examples:
 451
 452  0 Success<LF>
 453
 454  2 Two lines follow<LF>
 455  This is the first line<LF>
 456  And this is the second line<LF>
 457
 458 =head2 Valid Commands
 459
 460 The following commands are understood by the daemon:
 461
 462 =over 4
 463
 464 =item B<FLUSH> I<filename>
 465
 466 Causes the daemon to put I<filename> to the B<head> of the update queue
 467 (possibly moving it there if the node is already enqueued). The answer will be
 468 sent B<after> the node has been dequeued.
 469
 470 =item B<FLUSHALL>
 471
 472 Causes the daemon to start flushing ALL pending values to disk.  This
 473 returns immediately, even though the writes may take a long time.
 474
 475 =item B<PENDING> I<filename>
 476
 477 Shows any "pending" updates for a file, in order.  The updates shown have
 478 not yet been written to the underlying RRD file.
 479
 480 =item B<FETCH> I<filename> I<CF> [I<start> [I<end>]]
 481
 482 Calls C<rrd_fetch> with the specified arguments and returns the result in text
 483 form. If necessary, the file is flushed to disk first. The client side function
 484 C<rrdc_fetch> (declared in C<rrd_client.h>) parses the output and behaves just
 485 like C<rrd_fetch_r> for easy integration of remote queries.
 486
 487 =item B<FORGET> I<filename>
 488
 489 Removes I<filename> from the cache.  Any pending updates B<WILL BE LOST>.
 490
 491 =item B<QUEUE>
 492
 493 Shows the files that are on the output queue.  Returns zero or more lines
 494 in the following format, where E<lt>num_valsE<gt> is the number of values
 495 to be written for the E<lt>fileE<gt>:
 496
 497     <num_vals> <file>
 498
 499 =item B<HELP> [I<command>]
 500
 501 Returns a short usage message. If no command is given, or I<command> is
 502 B<HELP>, a list of commands supported by the daemon is returned. Otherwise a
 503 short description, possibly containing a pointer to a manual page, is returned.
 504 Obviously, this is meant for interactive usage and the format in which the
 505 commands and usage summaries are returned is not well defined.
 506
 507 =item B<STATS>
 508
 509 Returns a list of metrics which can be used to measure the daemons performance
 510 and check its status. For a description of the values returned, see
 511 L</"Performance Values"> below.
 512
 513 The format in which the values are returned is similar to many other line based
 514 protocols: Each value is printed on a separate line, each consisting of the
 515 name of the value, a colon, one or more spaces and the actual value.
 516
 517 Example:
 518
 519  9 Statistics follow
 520  QueueLength: 0
 521  UpdatesReceived: 30
 522  FlushesReceived: 2
 523  UpdatesWritten: 13
 524  DataSetsWritten: 390
 525  TreeNodesNumber: 13
 526  TreeDepth: 4
 527  JournalBytes: 190
 528  JournalRotate: 0
 529
 530 =item B<UPDATE> I<filename> I<values> [I<values> ...]
 531
 532 Adds more data to a filename. This is B<the> operation the daemon was designed
 533 for, so describing the mechanism again is unnecessary. Read L</"HOW IT WORKS">
 534 above for a detailed explanation.
 535
 536 Note that rrdcached only accepts absolute timestamps in the update values.
 537 Updates strings like "N:1:2:3" are automatically converted to absolute
 538 time by the RRD client library before sending to rrdcached.
 539
 540 =item B<WROTE> I<filename>
 541
 542 This command is written to the journal after a file is successfully
 543 written out to disk.  It is used during journal replay to determine which
 544 updates have already been applied.  It is I<only> valid in the journal; it
 545 is not accepted from the other command channels.
 546
 547 =item B<BATCH>
 548
 549 This command initiates the bulk load of multiple commands.  This is
 550 designed for installations with extremely high update rates, since it
 551 permits more than one command to be issued per read() and write().
 552
 553 All commands are executed just as they would be if given individually,
 554 except for output to the user.  Messages indicating success are
 555 suppressed, and error messages are delayed until the client is finished.
 556
 557 Command processing is finished when the client sends a dot (".") on its
 558 own line.  After the client has finished, the server responds with an
 559 error count and the list of error messages (if any).  Each error messages
 560 indicates the number of the command to which it corresponds, and the error
 561 message itself.  The first user command after B<BATCH> is command number one.
 562
 563     client:  BATCH
 564     server:  0 Go ahead.  End with dot '.' on its own line.
 565     client:  UPDATE x.rrd 1223661439:1:2:3            <--- command #1
 566     client:  UPDATE y.rrd 1223661440:3:4:5            <--- command #2
 567     client:  and so on...
 568     client:  .
 569     server:  2 Errors
 570     server:  1 message for command 1
 571     server:  12 message for command 12
 572
 573 =item B<QUIT>
 574
 575 Disconnect from rrdcached.
 576
 577 =back
 578
 579 =head2 Performance Values
 580
 581 The following counters are returned by the B<STATS> command:
 582
 583 =over 4
 584
 585 =item B<QueueLength> I<(unsigned 64bit integer)>
 586
 587 Number of nodes currently enqueued in the update queue.
 588
 589 =item B<UpdatesReceived> I<(unsigned 64bit integer)>
 590
 591 Number of UPDATE commands received.
 592
 593 =item B<FlushesReceived> I<(unsigned 64bit integer)>
 594
 595 Number of FLUSH commands received.
 596
 597 =item B<UpdatesWritten> I<(unsigned 64bit integer)>
 598
 599 Total number of updates, i.E<nbsp>e. calls to C<rrd_update_r>, since the
 600 daemon was started.
 601
 602 =item B<DataSetsWritten> I<(unsigned 64bit integer)>
 603
 604 Total number of "data sets" written to disk since the daemon was
 605 started. A data set is one or more values passed to the B<UPDATE>
 606 command. For example: C<1223661439:123:456> is one data set with two
 607 values. The term "data set" is used to prevent confusion whether
 608 individual values or groups of values are counted.
 609
 610 =item B<TreeNodesNumber> I<(unsigned 64bit integer)>
 611
 612 Number of nodes in the cache.
 613
 614 =item B<TreeDepth> I<(unsigned 64bit integer)>
 615
 616 Depth of the tree used for fast key lookup.
 617
 618 =item B<JournalBytes> I<(unsigned 64bit integer)>
 619
 620 Total number of bytes written to the journal since startup.
 621
 622 =item B<JournalRotate> I<(unsigned 64bit integer)>
 623
 624 Number of times the journal has been rotated since startup.
 625
 626 =back
 627
 628 =head1 SIGNALS
 629
 630 =over 4
 631
 632 =item SIGINT and SIGTERM
 633
 634 The daemon exits normally on receipt of either of these signals.  Pending
 635 updates are handled in accordance with the B<-j> and B<-F> options.
 636
 637 =item SIGUSR1
 638
 639 The daemon exits AFTER flushing all updates out to disk.  This may take a
 640 while.
 641
 642 =item SIGUSR2
 643
 644 The daemon exits immediately, without flushing updates out to disk.
 645 Pending updates will be replayed from the journal when the daemon starts
 646 up again.  B<WARNING: if journaling (-j) is NOT enabled, any pending
 647 updates WILL BE LOST>.
 648
 649 =back
 650
 651 =head1 BUGS
 652
 653 No known bugs at the moment.
 654
 655 =head1 SEE ALSO
 656
 657 L<rrdtool>, L<rrdgraph>
 658
 659 =head1 AUTHOR
 660
 661 Florian Forster E<lt>octoE<nbsp>atE<nbsp>verplant.orgE<gt>
 662
 663 Both B<rrdcached> and this manual page have been written by Florian.
 664
 665 =head1 CONTRIBUTORS
 666
 667 kevin brintnall E<lt>kbrint@rufus.netE<gt>
 668
 669 =cut
 670