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