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> [B<-l> I<address>] [B<-w> I<timeout>] [B<-z> I<delay>] [B<-f> I<timeout>] [B<-j> I<dir>]
  10
  11 =head1 DESCRIPTION
  12
  13 B<rrdcached> is a daemon that receives updates to existing RRD files,
  14 accumulates them and, if enough have been received or a defined time has
  15 passed, writes the updates to the RRD file. A I<flush> command may be used to
  16 force writing of values to disk, so that graphing facilities and similar can
  17 work with up-to-date data.
  18
  19 The daemon was written with big setups in mind. Those setups usually run into
  20 IOE<nbsp>related problems sooner or later for reasons that are beyond the scope
  21 of this document. Check the wiki at the RRDTool homepage for details. Also
  22 check L<SECURITY CONSIDERATIONS> below before using this daemon! A detailed
  23 description of how the daemon operates can be found in the L<HOW IT WORKS>
  24 section below.
  25
  26 =head1 OPTIONS
  27
  28 =over 4
  29
  30 =item B<-l> I<address>
  31
  32 Tells the daemon to bind to I<address> and accept incoming connections on that
  33 socket. If I<address> begins with C<unix:>, everything following that prefix is
  34 interpreted as the path to a UNIX domain socket. Otherwise the address or node
  35 name are resolved using L<getaddrinfo>.
  36
  37 For network sockets, a port may be specified by using the form
  38 I<address>:I<port>.  The default port is 42217.
  39
  40 These formats are accepted:
  41
  42    unix:</path/to/unix.sock>
  43    </path/to/unix.sock>
  44    <hostname-or-ip>
  45    <hostname-or-ip>:<port>
  46
  47 If the B<-l> option is not specified the default address,
  48 C<unix:/tmp/rrdcached.sock>, will be used.
  49
  50 =item B<-w> I<timeout>
  51
  52 Data is written to disk every I<timeout> seconds. If this option is not
  53 specified the default interval of 300E<nbsp>seconds will be used.
  54
  55 =item B<-z> I<delay>
  56
  57 If specified, rrdcached will delay writing of each RRD for a random number
  58 of seconds in the rangeE<nbsp>[0,I<delay>).  This will avoid too many
  59 writes being queued simultaneously.  This value should be no greater than
  60 the value specified in B<-w>.  By default, there is no delay.
  61
  62 =item B<-f> I<timeout>
  63
  64 Every I<timeout> seconds the entire cache is searched for old values which are
  65 written to disk. This only concerns files to which updates have stopped, so
  66 setting this to a high value, such as 3600E<nbsp>seconds, is acceptable in most
  67 cases. This timeout defaults to 3600E<nbsp>seconds.
  68
  69 =item B<-p> I<file>
  70
  71 Sets the name and location of the PID-file. If not specified, the default,
  72 C<I<$localststedir>/run/rrdcached.pid> will be used.
  73
  74 =item B<-j> I<dir>
  75
  76 Write updates to a journal in I<dir>.  In the event of a program or system
  77 crash, this will allow the daemon to write any updates that were pending
  78 at the time of the crash.
  79
  80 On startup, the daemon will check for journal files in this directory.  If
  81 found, all updates therein will be read into memory before the daemon
  82 starts accepting new connections.
  83
  84 The journal will be rotated with the same frequency as the flush timer
  85 given by B<-f>.  On clean shutdown, the journal files are removed.
  86
  87 =item B<-b> I<dir>
  88
  89 The daemon will change into a specific directory at startup. All files passed
  90 to the daemon, that are specified by a B<relative> path, will be interpreted
  91 to be relative to this directory. If not given the default, C</tmp>, will be
  92 used.
  93
  94   +------------------------+------------------------+
  95   ! Command line           ! File updated           !
  96   +------------------------+------------------------+
  97   ! foo.rrd                ! /tmp/foo.rrd           !
  98   ! foo/bar.rrd            ! /tmp/foo/bar.rrd       !
  99   ! /var/lib/rrd/foo.rrd   ! /var/lib/rrd/foo.rrd   !
 100   +------------------------+------------------------+
 101   Paths given on the command  line and paths actually
 102   updated by the daemon,  assuming the base directory
 103   "/tmp".
 104
 105 =back
 106
 107 =head1 EFFECTED RRDTOOL COMMANDS
 108
 109 The following commands may be made aware of the B<rrdcached> using the command
 110 line argument B<--daemon> or the environment variable B<RRDCACHED_ADDRESS>:
 111
 112 =over 4
 113
 114 =item B<dump>
 115
 116 =item B<fetch>
 117
 118 =item B<flush>
 119
 120 =item B<graph>
 121
 122 =item B<graphv>
 123
 124 =item B<info>
 125
 126 =item B<last>
 127
 128 =item B<lastupdate>
 129
 130 =item B<update>
 131
 132 =item B<xport>
 133
 134 =back
 135
 136 The B<update> command can send values to the daemon instead of writing them to
 137 the disk itself. All other commands can send a B<FLUSH> command (see below) to
 138 the daemon before accessing the files, so they work with up-to-date data even
 139 if the cache timeout is large.
 140
 141 =head1 ERROR REPORTING
 142
 143 The daemon reports errors in one of two ways: During startup, error messages
 144 are printed to C<STDERR>. One of the steps when starting up is to fork to the
 145 background and closing C<STDERR> - after this writing directly to the user is
 146 no longer possible. Once this has happened, the daemon will send log messages
 147 to the system logging daemon using L<syslog(3)>. The facility used it
 148 C<LOG_DAEMON>.
 149
 150 =head1 HOW IT WORKS
 151
 152 When receiving an update, B<rrdcached> does not write to disk but looks for an
 153 entry for that file in its internal tree. If not found, an entry is created
 154 including the current time (called "First" in the diagram below). This time is
 155 B<not> the time specified on the command line but the time the operating system
 156 considers to be "now". The value and time of the value (called "Time" in the
 157 diagram below) are appended to the tree node.
 158
 159 When appending a value to a tree node, it is checked whether it's time to write
 160 the values to disk. Values are written to disk if
 161 S<C<now() - First E<gt>= timeout>>, where C<timeout> is the timeout specified
 162 using the B<-w> option, see L<OPTIONS>. If the values are "old enough" they
 163 will be enqueued in the "update queue", i.E<nbsp>e. they will be appended to
 164 the linked list shown below.  Because the tree nodes and the elements of the
 165 linked list are the same data structures in memory, any update to a file that
 166 has already been enqueued will be written with the next write to the RRD file,
 167 too.
 168
 169 A separate "update thread" constantly dequeues the first element in the update
 170 queue and writes all its values to the appropriate file. So as long as the
 171 update queue is not empty files are written at the highest possible rate.
 172
 173 Since the timeout of files is checked only when new values are added to the
 174 file, "dead" files, i.E<nbsp>e. files that are not updated anymore, would never
 175 be written to disk. Therefore, every now and then, controlled by the B<-f>
 176 option, the entire tree is walked and all "old" values are enqueued. Since this
 177 only affects "dead" files and walking the tree is relatively expensive, you
 178 should set the "flush interval" to a reasonably high value. The default is
 179 3600E<nbsp>seconds (one hour).
 180
 181 The downside of caching values is that they won't show up in graphs generated
 182 from the RRDE<nbsp>files. To get around this, the daemon provides the "flush
 183 command" to flush specific files. This means that the file is inserted at the
 184 B<head> of the update queue or moved there if it is already enqueued. The flush
 185 command will return after the update thread has dequeued the file, so there is
 186 a good chance that the file has been updated by the time the client receives
 187 the response from the daemon, but there is no guarantee.
 188
 189  +------+   +------+                               +------+
 190  ! head !   ! root !                               ! tail !
 191  +---+--+   +---+--+                               +---+--+
 192      !         /\                                      !
 193      !        /  \                                     !
 194      !       /\  /\                                    !
 195      !      /\/\ \ `----------------- ... --------,    !
 196      V     /      `-------,                       !    V
 197  +---+----+---+    +------+-----+             +---+----+---+
 198  ! File:  foo !    ! File:  bar !             ! File:  qux !
 199  ! First: 101 !    ! First: 119 !             ! First: 180 !
 200  ! Next:   ---+--->! Next:   ---+---> ... --->! Next:   -  !
 201  +============+    +============+             +============+
 202  ! Time:  100 !    ! Time:  120 !             ! Time:  180 !
 203  ! Value:  10 !    ! Value: 0.1 !             ! Value: 2,2 !
 204  +------------+    +------------+             +------------+
 205  ! Time:  110 !    ! Time:  130 !             ! Time:  190 !
 206  ! Value:  26 !    ! Value: 0.1 !             ! Value: 7,3 !
 207  +------------+    +------------+             +------------+
 208  :            :    :            :             :            :
 209  +------------+    +------------+             +------------+
 210  ! Time:  230 !    ! Time:  250 !             ! Time:  310 !
 211  ! Value:  42 !    ! Value: 0.2 !             ! Value: 1,2 !
 212  +------------+    +------------+             +------------+
 213
 214 The above diagram demonstrates:
 215
 216 =over
 217
 218 =item *
 219
 220 Files/values are stored in a (balanced) tree.
 221
 222 =item *
 223
 224 Tree nodes and entries in the update queue are the same data structure.
 225
 226 =item *
 227
 228 The local time ("First") and the time specified in updates ("Time") may differ.
 229
 230 =item *
 231
 232 Timed out values are inserted at the "tail".
 233
 234 =item *
 235
 236 Explicitly flushed values are inserted at the "head".
 237
 238 =item *
 239
 240 ASCII art rocks.
 241
 242 =back
 243
 244 =head1 SECURITY CONSIDERATIONS
 245
 246 This daemon is meant to improve IOE<nbsp>performance for setups with thousands
 247 of RRDE<nbsp>file to be updated. So security measures built into the daemon can
 248 be summarized easily: B<There is no security built in!>
 249
 250 There is no authentication and authorization, so B<you> will have to take care
 251 that only authorized clients can talk to the daemon. Since we assume that graph
 252 collection is done on a dedicated machine, i.E<nbsp>e. the box doesn't do
 253 anything else and especially does not have any interactive logins other than
 254 root, a UNIX domain socket should take care of that.
 255
 256 If you (want to) use the network capability, i.E<nbsp>e. let the daemon bind to
 257 an IPv4 or IPv6 socket, it is B<your> job to install a packet filter or similar
 258 mechanism to prevent unauthorized connections. Unless you have a dedicated VLAN
 259 or VPN for this, using the network option is probably a bad idea!
 260
 261 The daemon will blindly write to any file it gets told, so you really should
 262 create a separate user just for this daemon. Also it does not do any sanity
 263 checks, so if it gets told to write values for a time far in the future, your
 264 files will be messed up good!
 265
 266 You have been warned.
 267
 268 =head1 PROTOCOL
 269
 270 The daemon communicates with clients using a line based ASCII protocol which is
 271 easy to read and easy to type. This makes it easy for scripts to implement the
 272 protocol and possible for users to use L<telnet> to connect to the daemon
 273 and test stuff "by hand".
 274
 275 The protocol is line based, this means that each record consists of one or more
 276 lines. A line is terminated by the line feed character C<0x0A>, commonly
 277 written as C<\n>. In the examples below, this character will be written as
 278 C<E<lt>LFE<gt>> ("line feed").
 279
 280 After the connection has been established, the client is expected to send a
 281 "command". A command consists of the command keyword, possibly some arguments,
 282 and a terminating newline character. For a list of commands, see
 283 L<Valid Commands> below.
 284
 285 Example:
 286
 287   FLUSH /tmp/foo.rrd<LF>
 288
 289 The daemon answers with a line consisting of a status code and a short status
 290 message, separated by one or more space characters. A negative status code
 291 signals an error, a positive status code or zero signal success. If the status
 292 code is greater than zero, it indicates the number of lines that follow the
 293 status line.
 294
 295 Examples:
 296
 297  0 Success<LF>
 298
 299  2 Two lines follow<LF>
 300  This is the first line<LF>
 301  And this is the second line<LF>
 302
 303 =head2 Valid Commands
 304
 305 The following commands are understood by the daemon:
 306
 307 =over 4
 308
 309 =item B<FLUSH> I<filename>
 310
 311 Causes the daemon to put I<filename> to the B<head> of the update queue
 312 (possibly moving it there if the node is already enqueued). The answer will be
 313 sent B<after> the node has been dequeued.
 314
 315 =item B<HELP> [I<command>]
 316
 317 Returns a short usage message. If no command is given, or I<command> is
 318 B<HELP>, a list of commands supported by the daemon is returned. Otherwise a
 319 short description, possibly containing a pointer to a manual page, is returned.
 320 Obviously, this is meant for interactive usage and the format in which the
 321 commands and usage summaries are returned is not well defined.
 322
 323 =item B<STATS>
 324
 325 Returns a list of metrics which can be used to measure the daemons performance
 326 and check its status. For a description of the values returned, see
 327 L<Performance Values> below.
 328
 329 The format in which the values are returned is similar to many other line based
 330 protocols: Each value is printed on a separate line, each consisting of the
 331 name of the value, a colon, one or more spaces and the actual value.
 332
 333 Example:
 334
 335  9 Statistics follow
 336  QueueLength: 0
 337  UpdatesReceived: 30
 338  FlushesReceived: 2
 339  UpdatesWritten: 13
 340  DataSetsWritten: 390
 341  TreeNodesNumber: 13
 342  TreeDepth: 4
 343  JournalBytes: 190
 344  JournalRotate: 0
 345
 346 =item B<UPDATE> I<filename> I<values> [I<values> ...]
 347
 348 Adds more data to a filename. This is B<the> operation the daemon was designed
 349 for, so describing the mechanism again is unnecessary. Read L<HOW IT WORKS>
 350 above for a detailed explanation.
 351
 352 =item B<WROTE> I<filename>
 353
 354 This command is written to the journal after a file is successfully
 355 written out to disk.  It is used during journal replay to determine which
 356 updates have already been applied.  It is I<only> valid in the journal; it
 357 is not accepted from the other command channels.
 358
 359 =back
 360
 361 =head2 Performance Values
 362
 363 The following counters are returned by the B<STATS> command:
 364
 365 =over 4
 366
 367 =item B<QueueLength> I<(unsigned 64bit integer)>
 368
 369 Number of nodes currently enqueued in the update queue.
 370
 371 =item B<UpdatesReceived> I<(unsigned 64bit integer)>
 372
 373 Number of UPDATE commands received.
 374
 375 =item B<FlushesReceived> I<(unsigned 64bit integer)>
 376
 377 Number of FLUSH commands received.
 378
 379 =item B<UpdatesWritten> I<(unsigned 64bit integer)>
 380
 381 Total number of updates, i.E<nbsp>e. calls to C<rrd_update_r>, since the
 382 daemon was started.
 383
 384 =item B<DataSetsWritten> I<(unsigned 64bit integer)>
 385
 386 Total number of "data sets" written to disk since the daemon was started. A
 387 data set is one or more values passed to the B<UPDATE> command. For example:
 388 C<N:123:456> is one data set with two values. The term "data set" is used to
 389 prevent confusion whether individual values or groups of values are counted.
 390
 391 =item B<TreeNodesNumber> I<(unsigned 64bit integer)>
 392
 393 Number of nodes in the cache.
 394
 395 =item B<TreeDepth> I<(unsigned 64bit integer)>
 396
 397 Depth of the tree used for fast key lookup.
 398
 399 =item B<JournalBytes> I<(unsigned 64bit integer)>
 400
 401 Total number of bytes written to the journal since startup.
 402
 403 =item B<JournalRotate> I<(unsigned 64bit integer)>
 404
 405 Number of times the journal has been rotated since startup.
 406
 407 =back
 408
 409 =head1 BUGS
 410
 411 No known bugs at the moment.
 412
 413 =head1 SEE ALSO
 414
 415 L<rrdtool>, L<rrdgraph>
 416
 417 =head1 AUTHOR
 418
 419 B<rrdcached> and this manual page have been written by Florian Forster
 420 E<lt>octoE<nbsp>atE<nbsp>verplant.orgE<gt>.
 421
 422 =head1 CONTRIBUTORS
 423
 424 kevin brintnall E<lt>kbrint@rufus.netE<gt>
 425
 426 =cut
 427