d6bfec39c41bbd2afb071c65d268b841a5b219fa
[rrdtool.git] / 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<-s>E<nbsp>I<group>]
13 [B<-w>E<nbsp>I<timeout>]
14 [B<-z>E<nbsp>I<delay>]
15 [B<-f>E<nbsp>I<timeout>]
16 [B<-p>E<nbsp>I<pid_file>]
17 [B<-t>E<nbsp>I<write_threads>]
18 [B<-j>E<nbsp>I<journal_dir>]
19 [-F]
20 [-g]
21 [B<-b>E<nbsp>I<base_dir>E<nbsp>[B<-B>]]
22
23 =head1 DESCRIPTION
24
25 B<rrdcached> is a daemon that receives updates to existing RRD files,
26 accumulates them and, if enough have been received or a defined time has
27 passed, writes the updates to the RRD file. A I<flush> command may be used to
28 force writing of values to disk, so that graphing facilities and similar can
29 work with up-to-date data.
30
31 The daemon was written with big setups in mind. Those setups usually run into
32 IOE<nbsp>related problems sooner or later for reasons that are beyond the scope
33 of this document. Check the wiki at the RRDtool homepage for details. Also
34 check L</"SECURITY CONSIDERATIONS"> below before using this daemon! A detailed
35 description of how the daemon operates can be found in the L</"HOW IT WORKS">
36 section below.
37
38 =head1 OPTIONS
39
40 =over 4
41
42 =item B<-l> I<address>
43
44 Tells the daemon to bind to I<address> and accept incoming connections on that
45 socket. If I<address> begins with C<unix:>, everything following that prefix is
46 interpreted as the path to a UNIX domain socket. Otherwise the address or node
47 name are resolved using C<getaddrinfo()>.
48
49 For network sockets, a port may be specified by using the form
50 C<B<[>I<address>B<]:>I<port>>. If the address is an IPv4 address or a fully
51 qualified domain name (i.E<nbsp>e. the address contains at least one dot
52 (C<.>)), the square brackets can be omitted, resulting in the (simpler)
53 C<I<address>B<:>I<port>> pattern. The default port is B<42217/udp>. If you
54 specify a network socket, it is mandatory to read the
55 L</"SECURITY CONSIDERATIONS"> section.
56
57 The following formats are accepted. Please note that the address of the UNIX
58 domain socket B<must> start with a slash in the second case!
59
60    unix:</path/to/unix.sock>
61    /<path/to/unix.sock>
62    <hostname-or-ip>
63    [<hostname-or-ip>]:<port>
64    <hostname-or-ipv4>:<port>
65
66 If the B<-l> option is not specified the default address,
67 C<unix:/tmp/rrdcached.sock>, will be used.
68
69 =item B<-s> I<group_name>|I<gid>
70
71 Set the group permissions of a UNIX domain socket. The option accepts either
72 a numeric group id or group name. That group will then have both read and write
73 permissions (the socket will have file permissions 0750) for the socket and,
74 therefore, is able to send commands to the daemon. This
75 may be useful in cases where you cannot easily run all RRD processes with the same
76 user privileges (e.g. graph generating CGI scripts that typically run in the
77 permission context of the web server).
78
79 This option affects the I<following> UNIX socket addresses (the following
80 B<-l> options), i.e., you may specify different settings for different
81 sockets.
82
83 The default is not to change ownership or permissions of the socket and, thus,
84 use the system default.
85
86 =item B<-m> I<mode>
87
88 Set the file permissions of a UNIX domain socket. The option accepts an octal
89 number representing the bit pattern for the mode (see L<chmod(1)> for
90 details).
91
92 Please note that not all systems honor this setting. On Linux, read/write
93 permissions are required to connect to a UNIX socket. However, many
94 BSD-derived systems ignore permissions for UNIX sockets. See L<unix(7)> for
95 details.
96
97 This option affects the I<following> UNIX socket addresses (the following
98 B<-l> options), i.e., you may specify different settings for different
99 sockets.
100
101 The default is not to change ownership or permissions of the socket and, thus,
102 use the system default.
103
104 =item B<-P> I<command>[,I<command>[,...]]
105
106 Specifies the commands accepted via a network socket. This allows
107 administrators of I<RRDCacheD> to control the actions accepted from various
108 sources.
109
110 The arguments given to the B<-P> option is a comma separated list of commands.
111 For example, to allow the C<FLUSH> and C<PENDING> commands one could specify:
112
113   rrdcached -P FLUSH,PENDING $MORE_ARGUMENTS
114
115 The B<-P> option affects the I<following> socket addresses (the following B<-l>
116 options). In the following example, only the IPv4 network socket (address
117 C<10.0.0.1>) will be restricted to the C<FLUSH> and C<PENDING> commands:
118
119   rrdcached -l unix:/some/path -P FLUSH,PENDING -l 10.0.0.1
120
121 A complete list of available commands can be found in the section
122 L</"Valid Commands"> below. There are two minor special exceptions:
123
124 =over 4
125
126 =item *
127
128 The C<HELP> and C<QUIT> commands are always allowed.
129
130 =item *
131
132 If the C<BATCH> command is accepted, the B<.>E<nbsp>command will automatically
133 be accepted, too.
134
135 =back
136
137 Please also read L</"SECURITY CONSIDERATIONS"> below.
138
139 =item B<-w> I<timeout>
140
141 Data is written to disk every I<timeout> seconds. If this option is not
142 specified the default interval of 300E<nbsp>seconds will be used.
143
144 =item B<-z> I<delay>
145
146 If specified, rrdcached will delay writing of each RRD for a random number
147 of seconds in the rangeE<nbsp>[0,I<delay>).  This will avoid too many
148 writes being queued simultaneously.  This value should be no greater than
149 the value specified in B<-w>.  By default, there is no delay.
150
151 =item B<-f> I<timeout>
152
153 Every I<timeout> seconds the entire cache is searched for old values which are
154 written to disk. This only concerns files to which updates have stopped, so
155 setting this to a high value, such as 3600E<nbsp>seconds, is acceptable in most
156 cases. This timeout defaults to 3600E<nbsp>seconds.
157
158 =item B<-p> I<file>
159
160 Sets the name and location of the PID-file. If not specified, the default,
161 C<I<$localststedir>/run/rrdcached.pid> will be used.
162
163 =item B<-t> I<write_threads>
164
165 Specifies the number of threads used for writing RRD files.  The default
166 isE<nbsp>4.  Increasing this number will allow rrdcached to have more
167 simultaneous I/O requests into the kernel.  This may allow the kernel to
168 re-order disk writes, resulting in better disk throughput.
169
170 =item B<-j> I<dir>
171
172 Write updates to a journal in I<dir>.  In the event of a program or system
173 crash, this will allow the daemon to write any updates that were pending
174 at the time of the crash.
175
176 On startup, the daemon will check for journal files in this directory.  If
177 found, all updates therein will be read into memory before the daemon
178 starts accepting new connections.
179
180 The journal will be rotated with the same frequency as the flush timer
181 given by B<-f>.
182
183 When journaling is enabled, the daemon will use a fast shutdown procedure.
184 Rather than flushing all files to disk, it will make sure the journal is
185 properly written and exit immediately.  Although the RRD data files are
186 not fully up-to-date, no information is lost; all pending updates will be
187 replayed from the journal next time the daemon starts up.
188
189 To disable fast shutdown, use the B<-F> option.
190
191 =item B<-F>
192
193 ALWAYS flush all updates to the RRD data files when the daemon is shut
194 down, regardless of journal setting.
195
196 =item B<-g>
197
198 Run in the foreground.  The daemon will not fork().
199
200 =item B<-b> I<dir>
201
202 The daemon will change into a specific directory at startup. All files passed
203 to the daemon, that are specified by a B<relative> path, will be interpreted
204 to be relative to this directory. If not given the default, C</tmp>, will be
205 used.
206
207   +------------------------+------------------------+
208   ! Command line           ! File updated           !
209   +------------------------+------------------------+
210   ! foo.rrd                ! /tmp/foo.rrd           !
211   ! foo/bar.rrd            ! /tmp/foo/bar.rrd       !
212   ! /var/lib/rrd/foo.rrd   ! /var/lib/rrd/foo.rrd   !
213   +------------------------+------------------------+
214   Paths given on the command  line and paths actually
215   updated by the daemon,  assuming the base directory
216   "/tmp".
217
218 B<WARNING:> The paths up to and including the base directory B<MUST NOT BE>
219 symbolic links.  In other words, if the base directory is
220 specified as:
221
222     -b /base/dir/somewhere
223
224 ... then B<NONE> of the following should be symbolic links:
225
226     /base
227     /base/dir
228     /base/dir/somewhere
229
230 =item B<-B>
231
232 Only permit writes into the base directory specified in B<-b> (and any
233 sub-directories).  This does B<NOT> detect symbolic links.  Paths
234 containing C<../> will also be blocked.
235
236 =back
237
238 =head1 AFFECTED RRDTOOL COMMANDS
239
240 The following commands may be made aware of the B<rrdcached> using the command
241 line argument B<--daemon> or the environment variable B<RRDCACHED_ADDRESS>:
242
243 =over
244
245 =item *
246
247 dump
248
249 =item *
250
251 fetch
252
253 =item *
254
255 flush
256
257 =item *
258
259 graph
260
261 =item *
262
263 graphv
264
265 =item *
266
267 info
268
269 =item *
270
271 last
272
273 =item *
274
275 lastupdate
276
277 =item *
278
279 update
280
281 =item *
282
283 xport
284
285 =back
286
287 The B<update> command can send values to the daemon instead of writing them to
288 the disk itself. All other commands can send a B<FLUSH> command (see below) to
289 the daemon before accessing the files, so they work with up-to-date data even
290 if the cache timeout is large.
291
292 =head1 ERROR REPORTING
293
294 The daemon reports errors in one of two ways: During startup, error messages
295 are printed to C<STDERR>. One of the steps when starting up is to fork to the
296 background and closing C<STDERR> - after this writing directly to the user is
297 no longer possible. Once this has happened, the daemon will send log messages
298 to the system logging daemon using syslog(3). The facility used is
299 C<LOG_DAEMON>.
300
301 =head1 HOW IT WORKS
302
303 When receiving an update, B<rrdcached> does not write to disk but looks for an
304 entry for that file in its internal tree. If not found, an entry is created
305 including the current time (called "First" in the diagram below). This time is
306 B<not> the time specified on the command line but the time the operating system
307 considers to be "now". The value and time of the value (called "Time" in the
308 diagram below) are appended to the tree node.
309
310 When appending a value to a tree node, it is checked whether it's time to write
311 the values to disk. Values are written to disk if
312 S<C<now() - First E<gt>= timeout>>, where C<timeout> is the timeout specified
313 using the B<-w> option, see L</OPTIONS>. If the values are "old enough" they
314 will be enqueued in the "update queue", i.E<nbsp>e. they will be appended to
315 the linked list shown below.  Because the tree nodes and the elements of the
316 linked list are the same data structures in memory, any update to a file that
317 has already been enqueued will be written with the next write to the RRD file,
318 too.
319
320 A separate "update thread" constantly dequeues the first element in the update
321 queue and writes all its values to the appropriate file. So as long as the
322 update queue is not empty files are written at the highest possible rate.
323
324 Since the timeout of files is checked only when new values are added to the
325 file, "dead" files, i.E<nbsp>e. files that are not updated anymore, would never
326 be written to disk. Therefore, every now and then, controlled by the B<-f>
327 option, the entire tree is walked and all "old" values are enqueued. Since this
328 only affects "dead" files and walking the tree is relatively expensive, you
329 should set the "flush interval" to a reasonably high value. The default is
330 3600E<nbsp>seconds (one hour).
331
332 The downside of caching values is that they won't show up in graphs generated
333 from the RRDE<nbsp>files. To get around this, the daemon provides the "flush
334 command" to flush specific files. This means that the file is inserted at the
335 B<head> of the update queue or moved there if it is already enqueued. The flush
336 command will return only after the file's pending updates have been written
337 to disk.
338
339  +------+   +------+                               +------+
340  ! head !   ! root !                               ! tail !
341  +---+--+   +---+--+                               +---+--+
342      !         /\                                      !
343      !        /  \                                     !
344      !       /\  /\                                    !
345      !      /\/\ \ `----------------- ... --------,    !
346      V     /      `-------,                       !    V
347  +---+----+---+    +------+-----+             +---+----+---+
348  ! File:  foo !    ! File:  bar !             ! File:  qux !
349  ! First: 101 !    ! First: 119 !             ! First: 180 !
350  ! Next:&bar -+--->! Next:&... -+---> ... --->! Next:NULL  !
351  | Prev:NULL  !<---+-Prev:&foo  !<--- ... ----+-Prev: &... !
352  +============+    +============+             +============+
353  ! Time:  100 !    ! Time:  120 !             ! Time:  180 !
354  ! Value:  10 !    ! Value: 0.1 !             ! Value: 2,2 !
355  +------------+    +------------+             +------------+
356  ! Time:  110 !    ! Time:  130 !             ! Time:  190 !
357  ! Value:  26 !    ! Value: 0.1 !             ! Value: 7,3 !
358  +------------+    +------------+             +------------+
359  :            :    :            :             :            :
360  +------------+    +------------+             +------------+
361  ! Time:  230 !    ! Time:  250 !             ! Time:  310 !
362  ! Value:  42 !    ! Value: 0.2 !             ! Value: 1,2 !
363  +------------+    +------------+             +------------+
364
365 The above diagram demonstrates:
366
367 =over
368
369 =item *
370
371 Files/values are stored in a (balanced) tree.
372
373 =item *
374
375 Tree nodes and entries in the update queue are the same data structure.
376
377 =item *
378
379 The local time ("First") and the time specified in updates ("Time") may differ.  
380
381 =item *
382
383 Timed out values are inserted at the "tail".
384
385 =item *
386
387 Explicitly flushed values are inserted at the "head".
388
389 =item *
390
391 ASCII art rocks.
392
393 =back
394
395 =head1 SECURITY CONSIDERATIONS
396
397 =head2 Authentication
398
399 There is no authentication.
400
401 The client/server protocol does not yet have any authentication mechanism. It
402 is likely that authentication and encryption will be added in a future version,
403 but for the time being it is the administrator's responsibility to secure the
404 traffic from/to the daemon!
405
406 It is highly recommended to install a packet filter or similar mechanism to
407 prevent unauthorized connections. Unless you have a dedicated VLAN or VPN for
408 this, using network sockets is probably a bad idea!
409
410 =head2 Authorization
411
412 There is minimal per-socket authorization.
413
414 Authorization is currently done on a per-socket basis. That means each socket
415 has a list of commands it will accept and it will accept. It will accept only
416 those commands explicitly listed but it will (currently) accept these commands
417 from anyone reaching the socket.
418
419 If the networking sockets are to be used, it is necessary to restrict the
420 accepted commands to those needed by external clients. If, for example,
421 external clients want to draw graphs of the cached data, they should only be
422 allowed to use the C<FLUSH> command.
423
424 =head2 Encryption
425
426 There is no encryption.
427
428 Again, this may be added in the future, but for the time being it is your job
429 to keep your private data private. Install a VPN or an encrypted tunnel if you
430 statistics are confidential!
431
432 =head2 Sanity checking
433
434 There is no sanity checking.
435
436 The daemon will blindly write to any file it gets told, so you really should
437 create a separate user just for this daemon. Also it does not do any sanity
438 checks, so if it gets told to write values for a time far in the future, your
439 files will be messed up good!
440
441 =head2 Conclusion
442
443 =over 4
444
445 =item *
446
447 Security is the job of the administrator.
448
449 =item *
450
451 We recommend to allow write access via UNIX domain sockets only.
452
453 =item *
454
455 You have been warned.
456
457 =back
458
459 =head1 PROTOCOL
460
461 The daemon communicates with clients using a line based ASCII protocol which is
462 easy to read and easy to type. This makes it easy for scripts to implement the
463 protocol and possible for users to use telnet to connect to the daemon
464 and test stuff "by hand".
465
466 The protocol is line based, this means that each record consists of one or more
467 lines. A line is terminated by the line feed character C<0x0A>, commonly
468 written as C<\n>. In the examples below, this character will be written as
469 C<E<lt>LFE<gt>> ("line feed").
470
471 After the connection has been established, the client is expected to send a
472 "command". A command consists of the command keyword, possibly some arguments,
473 and a terminating newline character. For a list of commands, see
474 L</"Valid Commands"> below.
475
476 Example:
477
478   FLUSH /tmp/foo.rrd<LF>
479
480 The daemon answers with a line consisting of a status code and a short status
481 message, separated by one or more space characters. A negative status code
482 signals an error, a positive status code or zero signal success. If the status
483 code is greater than zero, it indicates the number of lines that follow the
484 status line.
485
486 Examples:
487
488  0 Success<LF>
489
490  2 Two lines follow<LF>
491  This is the first line<LF>
492  And this is the second line<LF>
493
494 =head2 Valid Commands
495
496 The following commands are understood by the daemon:
497
498 =over 4
499
500 =item B<FLUSH> I<filename>
501
502 Causes the daemon to put I<filename> to the B<head> of the update queue
503 (possibly moving it there if the node is already enqueued). The answer will be
504 sent B<after> the node has been dequeued.
505
506 =item B<FLUSHALL>
507
508 Causes the daemon to start flushing ALL pending values to disk.  This
509 returns immediately, even though the writes may take a long time.
510
511 =item B<PENDING> I<filename>
512
513 Shows any "pending" updates for a file, in order.  The updates shown have
514 not yet been written to the underlying RRD file.
515
516 =item B<FORGET> I<filename>
517
518 Removes I<filename> from the cache.  Any pending updates B<WILL BE LOST>.
519
520 =item B<QUEUE>
521
522 Shows the files that are on the output queue.  Returns zero or more lines
523 in the following format, where E<lt>num_valsE<gt> is the number of values
524 to be written for the E<lt>fileE<gt>:
525
526     <num_vals> <file>
527
528 =item B<HELP> [I<command>]
529
530 Returns a short usage message. If no command is given, or I<command> is
531 B<HELP>, a list of commands supported by the daemon is returned. Otherwise a
532 short description, possibly containing a pointer to a manual page, is returned.
533 Obviously, this is meant for interactive usage and the format in which the
534 commands and usage summaries are returned is not well defined.
535
536 =item B<STATS>
537
538 Returns a list of metrics which can be used to measure the daemons performance
539 and check its status. For a description of the values returned, see
540 L</"Performance Values"> below.
541
542 The format in which the values are returned is similar to many other line based
543 protocols: Each value is printed on a separate line, each consisting of the
544 name of the value, a colon, one or more spaces and the actual value.
545
546 Example:
547
548  9 Statistics follow
549  QueueLength: 0
550  UpdatesReceived: 30
551  FlushesReceived: 2
552  UpdatesWritten: 13
553  DataSetsWritten: 390
554  TreeNodesNumber: 13
555  TreeDepth: 4
556  JournalBytes: 190
557  JournalRotate: 0
558
559 =item B<UPDATE> I<filename> I<values> [I<values> ...]
560
561 Adds more data to a filename. This is B<the> operation the daemon was designed
562 for, so describing the mechanism again is unnecessary. Read L</"HOW IT WORKS">
563 above for a detailed explanation.
564
565 Note that rrdcached only accepts absolute timestamps in the update values.
566 Updates strings like "N:1:2:3" are automatically converted to absolute
567 time by the RRD client library before sending to rrdcached.
568
569 =item B<WROTE> I<filename>
570
571 This command is written to the journal after a file is successfully
572 written out to disk.  It is used during journal replay to determine which
573 updates have already been applied.  It is I<only> valid in the journal; it
574 is not accepted from the other command channels.
575
576 =item B<BATCH>
577
578 This command initiates the bulk load of multiple commands.  This is
579 designed for installations with extremely high update rates, since it
580 permits more than one command to be issued per read() and write().
581
582 All commands are executed just as they would be if given individually,
583 except for output to the user.  Messages indicating success are
584 suppressed, and error messages are delayed until the client is finished.
585
586 Command processing is finished when the client sends a dot (".") on its
587 own line.  After the client has finished, the server responds with an
588 error count and the list of error messages (if any).  Each error messages
589 indicates the number of the command to which it corresponds, and the error
590 message itself.  The first user command after B<BATCH> is command number one.
591
592     client:  BATCH
593     server:  0 Go ahead.  End with dot '.' on its own line.
594     client:  UPDATE x.rrd 1223661439:1:2:3            <--- command #1
595     client:  UPDATE y.rrd 1223661440:3:4:5            <--- command #2
596     client:  and so on...
597     client:  .
598     server:  2 Errors
599     server:  1 message for command 1
600     server:  12 message for command 12
601
602 =item B<QUIT>
603
604 Disconnect from rrdcached.
605
606 =back
607
608 =head2 Performance Values
609
610 The following counters are returned by the B<STATS> command:
611
612 =over 4
613
614 =item B<QueueLength> I<(unsigned 64bit integer)>
615
616 Number of nodes currently enqueued in the update queue.
617
618 =item B<UpdatesReceived> I<(unsigned 64bit integer)>
619
620 Number of UPDATE commands received.
621
622 =item B<FlushesReceived> I<(unsigned 64bit integer)>
623
624 Number of FLUSH commands received.
625
626 =item B<UpdatesWritten> I<(unsigned 64bit integer)>
627
628 Total number of updates, i.E<nbsp>e. calls to C<rrd_update_r>, since the
629 daemon was started.
630
631 =item B<DataSetsWritten> I<(unsigned 64bit integer)>
632
633 Total number of "data sets" written to disk since the daemon was
634 started. A data set is one or more values passed to the B<UPDATE>
635 command. For example: C<1223661439:123:456> is one data set with two
636 values. The term "data set" is used to prevent confusion whether
637 individual values or groups of values are counted.
638
639 =item B<TreeNodesNumber> I<(unsigned 64bit integer)>
640
641 Number of nodes in the cache.
642
643 =item B<TreeDepth> I<(unsigned 64bit integer)>
644
645 Depth of the tree used for fast key lookup.
646
647 =item B<JournalBytes> I<(unsigned 64bit integer)>
648
649 Total number of bytes written to the journal since startup.
650
651 =item B<JournalRotate> I<(unsigned 64bit integer)>
652
653 Number of times the journal has been rotated since startup.
654
655 =back
656
657 =head1 SIGNALS
658
659 =over 4
660
661 =item SIGINT and SIGTERM
662
663 The daemon exits normally on receipt of either of these signals.  Pending
664 updates are handled in accordance with the B<-j> and B<-F> options.
665
666 =item SIGUSR1
667
668 The daemon exits AFTER flushing all updates out to disk.  This may take a
669 while.
670
671 =item SIGUSR2
672
673 The daemon exits immediately, without flushing updates out to disk.
674 Pending updates will be replayed from the journal when the daemon starts
675 up again.  B<WARNING: if journaling (-j) is NOT enabled, any pending
676 updates WILL BE LOST>.
677
678 =back
679
680 =head1 BUGS
681
682 No known bugs at the moment.
683
684 =head1 SEE ALSO
685
686 L<rrdtool>, L<rrdgraph>
687
688 =head1 AUTHOR
689
690 Florian Forster E<lt>octoE<nbsp>atE<nbsp>verplant.orgE<gt>
691
692 Both B<rrdcached> and this manual page have been written by Florian.
693
694 =head1 CONTRIBUTORS
695
696 kevin brintnall E<lt>kbrint@rufus.netE<gt>
697
698 =cut
699