Ständig reinrieselnde Messdaten müssen die Festplatte nicht vollstopfen. Bei älteren Werten genügt ein Überblick, während fürs aktuelle Geschehen alle Details wichtig sind. Eine Round-Robin-Datenbank wie RRDtool vergisst unwichtige Werte, das System bleibt bis zum Sankt-Nimmerleins-Tag wartungsarm.

RRD auf die Finger geschaut

Listing 1 ist ein Testskript, das eine RRD definiert, dann künstlich erzeugte Werte eingibt und die Archivdaten abfragt. Für reproduzierbare Ergebnisse nutzt das Skript statt der Systemzeit den Zeitstempel »1080460200«. Tipp: RRD fängt wild zu runden an, falls keine durch 60 (und für das Fünf-Minuten-Archiv sogar durch 300) teilbare Zahl verwendet wird. Das mittelt sich zwar auf Dauer, aber für Demonstrationszwecke eignen sich glatte Werte besser. Die Zeilen 17 bis 22 erzeugen die RRD wie oben beschrieben.

Die »for«-Schleife ab Zeile 26 läuft von 0 bis 40 und schiebt mit »RRDs::update()« die folgenden Zeitstempel-Lastwert-Kombinationen als Strings in die RRD:

1080460200:2
1080460260:2.1
1080460320:2.2
...

Im Normalbetrieb ist es möglich, den Zeitstempel nicht zu übergeben, dann nimmt das »RRDs«-Modul die aktuelle Systemzeit. Bei den übergebenen Werten handelt es sich um künstlich erzeugte Beispielwerte für die Systemlast, das Testskript startet einfach bei »2« und erhöht den Wert pro Schritt um »0.1«.

Auswertung starten

Um ein Archiv abzufragen, nimmt »RRDs::fetch()« das gewünschte Abfrageintervall mit der beim Abspeichern verwendeten CF entgegen und ermittelt daraus das Archiv mit der maximal verfügbaren Auflösung. Ist eine CF angegeben, für die kein Archiv existiert, gibt das Modul eine Fehlermeldung zurück. »RRDs::fetch()« speichert in Zeile 47 die Datenpunkte des Archivs in »$data«, einer Referenz auf ein Array, das wiederum Referenzen enthält, die auf Arrays mit den Floating-Point-Datenwerten zeigen. Weitere von »RRDs::fetch()« zu- rückgelieferte Wer-te sind »$dbstart« (Startzeitpunkt die- ser RRD), »$step« (Zeitabstand der Datenpunkte im Archiv) und »$names« (Referenz auf ein Array mit den Namen aller Datenquellen).

»$step« ist übrigens nicht unbedingt der mit »--step« eingestellte Datensammelabstand der Datenbank. Für ein Archiv, das mehrere PDPs zu einem Archivpunkt zusammenfasst, ergibt sich »$step« aus der Multiplikation von Sammelabstand und der Anzahl der pro Archivpunkt erfassten Punkte.

Zeile 36 von Listing 1 startet mit Hilfe der in Zeile 42 definierten Funktion »fetch()« eine Abfrage im Zeitfenster der letzten fünf Minuten vor dem Ende. Sie fördert Folgendes zutage:

Last 5 minutes:
1080462300: N/A
1080462360: 5.6
1080462420: 5.7
1080462480: 5.8
1080462540: 5.9
1080462600: 6

01 #!/usr/bin/perl
02 ###########################################
03 # Feed test data to RRD
04 # Mike Schilli, 2004 (m@perlmeister.com)
05 ###########################################
06 use warnings;
07 use strict;
08 
09 use RRDs;
10 
11 my $DB    = "/tmp/mydemo.rrd";
12 my $start = 1080460200;
13 my $dst   = "MAX";
14 my $nof_iterations = 40;
15 my $end   = $start + $nof_iterations * 60;
16 
17 RRDs::create(
18     $DB, "--step=60",
19     "--start=" . ($start-10),
20     "DS:load:GAUGE:90:0:10.0",
21     "RRA:$dst:0.5:1:5",
22     "RRA:$dst:0.5:5:10",
23 ) or
24     die "Cannot create rrd ($RRDs::error)";
25 
26 for(0..$nof_iterations) {
27     my $time = $start + $_ * 60;
28     my $value = 2 + $_ * 0.1;
29 
30     RRDs::update(
31         $DB, "$time:$value") or
32          die "Cannot update rrd ($!)";
33 }
34 
35 print "Last 5 minutes:n";
36 fetch($end - 5*60, $end, $dst);
37 
38 print "Last 30 minutes:n";
39 fetch($end - 30*60, $end, $dst);
40 
41 ###########################################
42 sub fetch {
43 ###########################################
44     my($start, $end, $dst) = @_;
45 
46     my ($dbstart, $step, $names, $data) =
47       RRDs::fetch($DB, "--start=$start",
48         "--end=$end", $dst);
49 
50     foreach my $line (@$data) {
51         print "$start: ";
52         $start += $step;
53         foreach my $val (@$line) {
54           $val = "N/A" unless defined $val;
55           print "$valn";
56         }
57     }
58 }

Das Modul »RRDs« hat hierzu das Kurzzeitarchiv mit 60 Sekunden Datenabstand gewählt. Da es immer nur fünf Werte vorhält, ist der älteste Wert »na«. Fragt der Anwender, wie etwa in Zeile 39, die Funktion »RRDs::fetch()« hingegen nach Werten für ein breiteres Fenster, beispielsweise für die letzten 30 Minuten der Messreihe, enthält das Ergebnis Werte aus dem zweiten Archiv, das die Daten im 300-Sekunden-Abstand speichert:

Last 30 minutes:
1080460800: 3
1080461100: 3.5
1080461400: 4
1080461700: 4.5
1080462000: 5
1080462300: 5.5
1080462600: 6

Bei den eingetragenen Werten handelt es sich um die im jeweiligen Intervall gemessenen Höchstwerte, da das zweite Archiv mit der CF »MAX« definiert ist. Das Modul »RRDs« wird übrigens nicht versuchen, Werte aus einer Kombination von Archiven darzustellen, es wählt ein passendes Archiv aus und nutzt dessen Granularität für eine Ergebnisreihe mit konstanten Zeitabständen.

Das Skript »rrdload« in Listing 2 zeigt eine praktische Anwendung von RRDtool. Folgende Cronjob-Konfiguration startet es alle fünf Minuten:

*/5 * * * * /home/mschilli/bin/rrdload -u

Mit der Option »-u« aufgerufen frischt es ein Round-Robin-Archiv mit dem Messwert der aktuellen Systemlast auf und verabschiedet sich dann wieder. Zur grafischen Auswertung ruft der Administrator es mit der Option »-g« auf. Es legt dann eine schöne Grafik wie in Abbildung 4 als PNG-Datei im Dokumentenpfad des Webservers ab. Auf diese Weise kontrolliert der Autor beispielsweise auf dem Shared-System Perlmeister.com die Systemlast.

Abbildung 4: Diese mit RRDtool erstelle Grafik zeigt die Last auf dem Internet-Host perlmeister.com, und zwar über eine ganze Nacht verteilt.

Ständig reinrieselnde Messdaten müssen die Festplatte nicht vollstopfen. Bei älteren Werten genügt ein Überblick, während fürs aktuelle Geschehen alle Details wichtig sind. Eine Round-Robin-Datenbank wie RRDtool vergisst unwichtige Werte, das System bleibt bis zum Sankt-Nimmerleins-Tag wartungsarm.