program/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/-L> I<address>] [B<-w> I<timeout>] [B<-z> I<delay>] [B<-f> I<timeout>] [B<-j> I<dir>] [-F] [B<-b> I<dir> [B<-B>]]
  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 C<B<[>I<address>B<]:>I<port>>. If the address is an IPv4 address or a fully
  39 qualified domain name (i.E<nbsp>e. the address contains at least one dot
  40 (C<.>)), the square brackets can be omitted, resulting in the (simpler)
  41 C<I<address>B<:>I<port>> pattern.. The default port is B<42217/udp>.
  42
  43 The following formats are accepted. Please note that the address of the UNIX
  44 domain socket B<must> start with a slash in the second case!
  45
  46    unix:</path/to/unix.sock>
  47    /<path/to/unix.sock>
  48    <hostname-or-ip>
  49    [<hostname-or-ip>]:<port>
  50    <hostname-or-ipv4>:<port>
  51
  52 If the B<-l> option is not specified the default address,
  53 C<unix:/tmp/rrdcached.sock>, will be used.
  54
  55 =item B<-L> I<address>
  56
  57 Same as B<-l>, except creates a low-privilege socket.  See B<SECURITY
  58 CONSIDERATIONS> for more information.
  59
  60 =item B<-w> I<timeout>
  61
  62 Data is written to disk every I<timeout> seconds. If this option is not
  63 specified the default interval of 300E<nbsp>seconds will be used.
  64
  65 =item B<-z> I<delay>
  66
  67 If specified, rrdcached will delay writing of each RRD for a random number
  68 of seconds in the rangeE<nbsp>[0,I<delay>).  This will avoid too many
  69 writes being queued simultaneously.  This value should be no greater than
  70 the value specified in B<-w>.  By default, there is no delay.
  71
  72 =item B<-f> I<timeout>
  73
  74 Every I<timeout> seconds the entire cache is searched for old values which are
  75 written to disk. This only concerns files to which updates have stopped, so
  76 setting this to a high value, such as 3600E<nbsp>seconds, is acceptable in most
  77 cases. This timeout defaults to 3600E<nbsp>seconds.
  78
  79 =item B<-p> I<file>
  80
  81 Sets the name and location of the PID-file. If not specified, the default,
  82 C<I<$localststedir>/run/rrdcached.pid> will be used.
  83
  84 =item B<-j> I<dir>
  85
  86 Write updates to a journal in I<dir>.  In the event of a program or system
  87 crash, this will allow the daemon to write any updates that were pending
  88 at the time of the crash.
  89
  90 On startup, the daemon will check for journal files in this directory.  If
  91 found, all updates therein will be read into memory before the daemon
  92 starts accepting new connections.
  93
  94 The journal will be rotated with the same frequency as the flush timer
  95 given by B<-f>.
  96
  97 When journaling is enabled, the daemon will use a fast shutdown procedure.
  98 Rather than flushing all files to disk, it will make sure the journal is
  99 properly written and exit immediately.  Although the RRD data files are
 100 not fully up-to-date, no information is lost; all pending updates will be
 101 replayed from the journal next time the daemon starts up.
 102
 103 To disable fast shutdown, use the B<-F> option.
 104
 105 =item B<-F>
 106
 107 ALWAYS flush all updates to the RRD data files when the daemon is shut
 108 down, regardless of journal setting.
 109
 110 =item B<-b> I<dir>
 111
 112 The daemon will change into a specific directory at startup. All files passed
 113 to the daemon, that are specified by a B<relative> path, will be interpreted
 114 to be relative to this directory. If not given the default, C</tmp>, will be
 115 used.
 116
 117   +------------------------+------------------------+
 118   ! Command line           ! File updated           !
 119   +------------------------+------------------------+
 120   ! foo.rrd                ! /tmp/foo.rrd           !
 121   ! foo/bar.rrd            ! /tmp/foo/bar.rrd       !
 122   ! /var/lib/rrd/foo.rrd   ! /var/lib/rrd/foo.rrd   !
 123   +------------------------+------------------------+
 124   Paths given on the command  line and paths actually
 125   updated by the daemon,  assuming the base directory
 126   "/tmp".
 127
 128 =item B<-B>
 129
 130 Only permit writes into the base directory specified in B<-b> (and any
 131 sub-directories).  This does B<NOT> detect symbolic links.  Paths
 132 containing C<../> will also be blocked.
 133
 134 =back
 135
 136 =head1 AFFECTED RRDTOOL COMMANDS
 137
 138 The following commands may be made aware of the B<rrdcached> using the command
 139 line argument B<--daemon> or the environment variable B<RRDCACHED_ADDRESS>:
 140
 141 =over 4
 142
 143 =item B<dump>
 144
 145 =item B<fetch>
 146
 147 =item B<flush>
 148
 149 =item B<graph>
 150
 151 =item B<graphv>
 152
 153 =item B<info>
 154
 155 =item B<last>
 156
 157 =item B<lastupdate>
 158
 159 =item B<update>
 160
 161 =item B<xport>
 162
 163 =back
 164
 165 The B<update> command can send values to the daemon instead of writing them to
 166 the disk itself. All other commands can send a B<FLUSH> command (see below) to
 167 the daemon before accessing the files, so they work with up-to-date data even
 168 if the cache timeout is large.
 169
 170 =head1 ERROR REPORTING
 171
 172 The daemon reports errors in one of two ways: During startup, error messages
 173 are printed to C<STDERR>. One of the steps when starting up is to fork to the
 174 background and closing C<STDERR> - after this writing directly to the user is
 175 no longer possible. Once this has happened, the daemon will send log messages
 176 to the system logging daemon using L<syslog(3)>. The facility used is
 177 C<LOG_DAEMON>.
 178
 179 =head1 HOW IT WORKS
 180
 181 When receiving an update, B<rrdcached> does not write to disk but looks for an
 182 entry for that file in its internal tree. If not found, an entry is created
 183 including the current time (called "First" in the diagram below). This time is
 184 B<not> the time specified on the command line but the time the operating system
 185 considers to be "now". The value and time of the value (called "Time" in the
 186 diagram below) are appended to the tree node.
 187
 188 When appending a value to a tree node, it is checked whether it's time to write
 189 the values to disk. Values are written to disk if
 190 S<C<now() - First E<gt>= timeout>>, where C<timeout> is the timeout specified
 191 using the B<-w> option, see L<OPTIONS>. If the values are "old enough" they
 192 will be enqueued in the "update queue", i.E<nbsp>e. they will be appended to
 193 the linked list shown below.  Because the tree nodes and the elements of the
 194 linked list are the same data structures in memory, any update to a file that
 195 has already been enqueued will be written with the next write to the RRD file,
 196 too.
 197
 198 A separate "update thread" constantly dequeues the first element in the update
 199 queue and writes all its values to the appropriate file. So as long as the
 200 update queue is not empty files are written at the highest possible rate.
 201
 202 Since the timeout of files is checked only when new values are added to the
 203 file, "dead" files, i.E<nbsp>e. files that are not updated anymore, would never
 204 be written to disk. Therefore, every now and then, controlled by the B<-f>
 205 option, the entire tree is walked and all "old" values are enqueued. Since this
 206 only affects "dead" files and walking the tree is relatively expensive, you
 207 should set the "flush interval" to a reasonably high value. The default is
 208 3600E<nbsp>seconds (one hour).
 209
 210 The downside of caching values is that they won't show up in graphs generated
 211 from the RRDE<nbsp>files. To get around this, the daemon provides the "flush
 212 command" to flush specific files. This means that the file is inserted at the
 213 B<head> of the update queue or moved there if it is already enqueued. The flush
 214 command will return only after the file's pending updates have been written
 215 to disk.
 216
 217  +------+   +------+                               +------+
 218  ! head !   ! root !                               ! tail !
 219  +---+--+   +---+--+                               +---+--+
 220      !         /\                                      !
 221      !        /  \                                     !
 222      !       /\  /\                                    !
 223      !      /\/\ \ `----------------- ... --------,    !
 224      V     /      `-------,                       !    V
 225  +---+----+---+    +------+-----+             +---+----+---+
 226  ! File:  foo !    ! File:  bar !             ! File:  qux !
 227  ! First: 101 !    ! First: 119 !             ! First: 180 !
 228  ! Next:&bar -+--->! Next:&... -+---> ... --->! Next:NULL  !
 229  | Prev:NULL  !<---+-Prev:&foo  !<--- ... ----+-Prev: &... !
 230  +============+    +============+             +============+
 231  ! Time:  100 !    ! Time:  120 !             ! Time:  180 !
 232  ! Value:  10 !    ! Value: 0.1 !             ! Value: 2,2 !
 233  +------------+    +------------+             +------------+
 234  ! Time:  110 !    ! Time:  130 !             ! Time:  190 !
 235  ! Value:  26 !    ! Value: 0.1 !             ! Value: 7,3 !
 236  +------------+    +------------+             +------------+
 237  :            :    :            :             :            :
 238  +------------+    +------------+             +------------+
 239  ! Time:  230 !    ! Time:  250 !             ! Time:  310 !
 240  ! Value:  42 !    ! Value: 0.2 !             ! Value: 1,2 !
 241  +------------+    +------------+             +------------+
 242
 243 The above diagram demonstrates:
 244
 245 =over
 246
 247 =item *
 248
 249 Files/values are stored in a (balanced) tree.
 250
 251 =item *
 252
 253 Tree nodes and entries in the update queue are the same data structure.
 254
 255 =item *
 256
 257 The local time ("First") and the time specified in updates ("Time") may differ.
 258
 259 =item *
 260
 261 Timed out values are inserted at the "tail".
 262
 263 =item *
 264
 265 Explicitly flushed values are inserted at the "head".
 266
 267 =item *
 268
 269 ASCII art rocks.
 270
 271 =back
 272
 273 =head1 SECURITY CONSIDERATIONS
 274
 275 The client/server protocol does not have any authentication or
 276 authorization mechanism.  Therefore, take care to restrict which users can
 277 connect to the daemon.
 278
 279 Control sockets are divided into high-privilege (B<-l>) and low-privilege
 280 (B<-L>) sockets.  High-privilege sockets accept all commands, whereas
 281 low-privilege sockets accept only B<FLUSH>, B<STATS>, and B<HELP>.
 282
 283 For a multi-user environment where only certain users require read/write
 284 access, the recommended configuration uses two sockets as follows:
 285
 286 =over
 287
 288 =item B<-l> I</protected/dir/rrd.sock>
 289
 290 Create a high-privilege unix-domain socket.  This should be protected with
 291 the same Unix permissions that are used to protect the RRD files.  Updates
 292 should be directed to this socket.
 293
 294 =item B<-L> I<127.0.0.1>
 295
 296 Create a low-privilege TCP socket listening on localhost.  All users on
 297 the local system may use this to trigger FLUSH of individual files.  Users
 298 with read-only access should be directed to this socket.
 299
 300 =back
 301
 302 If you (want to) use the network capability, i.E<nbsp>e. let the daemon bind to
 303 an IPv4 or IPv6 socket, it is B<your> job to install a packet filter or similar
 304 mechanism to prevent unauthorized connections. Unless you have a dedicated VLAN
 305 or VPN for this, using the network option is probably a bad idea!
 306
 307 The daemon will blindly write to any file it gets told, so you really should
 308 create a separate user just for this daemon. Also it does not do any sanity
 309 checks, so if it gets told to write values for a time far in the future, your
 310 files will be messed up good!
 311
 312 You have been warned.
 313
 314 =head1 PROTOCOL
 315
 316 The daemon communicates with clients using a line based ASCII protocol which is
 317 easy to read and easy to type. This makes it easy for scripts to implement the
 318 protocol and possible for users to use L<telnet> to connect to the daemon
 319 and test stuff "by hand".
 320
 321 The protocol is line based, this means that each record consists of one or more
 322 lines. A line is terminated by the line feed character C<0x0A>, commonly
 323 written as C<\n>. In the examples below, this character will be written as
 324 C<E<lt>LFE<gt>> ("line feed").
 325
 326 After the connection has been established, the client is expected to send a
 327 "command". A command consists of the command keyword, possibly some arguments,
 328 and a terminating newline character. For a list of commands, see
 329 L<Valid Commands> below.
 330
 331 Example:
 332
 333   FLUSH /tmp/foo.rrd<LF>
 334
 335 The daemon answers with a line consisting of a status code and a short status
 336 message, separated by one or more space characters. A negative status code
 337 signals an error, a positive status code or zero signal success. If the status
 338 code is greater than zero, it indicates the number of lines that follow the
 339 status line.
 340
 341 Examples:
 342
 343  0 Success<LF>
 344
 345  2 Two lines follow<LF>
 346  This is the first line<LF>
 347  And this is the second line<LF>
 348
 349 =head2 Valid Commands
 350
 351 The following commands are understood by the daemon:
 352
 353 =over 4
 354
 355 =item B<FLUSH> I<filename>
 356
 357 Causes the daemon to put I<filename> to the B<head> of the update queue
 358 (possibly moving it there if the node is already enqueued). The answer will be
 359 sent B<after> the node has been dequeued.
 360
 361 =item B<FLUSHALL>
 362
 363 Causes the daemon to start flushing ALL pending values to disk.  This
 364 returns immediately, even though the writes may take a long time.
 365
 366 =item B<PENDING> I<filename>
 367
 368 Shows any "pending" updates for a file, in order.  The updates shown have
 369 not yet been written to the underlying RRD file.
 370
 371 =item B<FORGET> I<filename>
 372
 373 Removes I<filename> from the cache.  Any pending updates B<WILL BE LOST>.
 374
 375 =item B<HELP> [I<command>]
 376
 377 Returns a short usage message. If no command is given, or I<command> is
 378 B<HELP>, a list of commands supported by the daemon is returned. Otherwise a
 379 short description, possibly containing a pointer to a manual page, is returned.
 380 Obviously, this is meant for interactive usage and the format in which the
 381 commands and usage summaries are returned is not well defined.
 382
 383 =item B<STATS>
 384
 385 Returns a list of metrics which can be used to measure the daemons performance
 386 and check its status. For a description of the values returned, see
 387 L<Performance Values> below.
 388
 389 The format in which the values are returned is similar to many other line based
 390 protocols: Each value is printed on a separate line, each consisting of the
 391 name of the value, a colon, one or more spaces and the actual value.
 392
 393 Example:
 394
 395  9 Statistics follow
 396  QueueLength: 0
 397  UpdatesReceived: 30
 398  FlushesReceived: 2
 399  UpdatesWritten: 13
 400  DataSetsWritten: 390
 401  TreeNodesNumber: 13
 402  TreeDepth: 4
 403  JournalBytes: 190
 404  JournalRotate: 0
 405
 406 =item B<UPDATE> I<filename> I<values> [I<values> ...]
 407
 408 Adds more data to a filename. This is B<the> operation the daemon was designed
 409 for, so describing the mechanism again is unnecessary. Read L<HOW IT WORKS>
 410 above for a detailed explanation.
 411
 412 Note that rrdcached only accepts absolute timestamps in the update values.
 413 Updates strings like "N:1:2:3" are automatically converted to absolute
 414 time by the RRD client library before sending to rrdcached.
 415
 416 =item B<WROTE> I<filename>
 417
 418 This command is written to the journal after a file is successfully
 419 written out to disk.  It is used during journal replay to determine which
 420 updates have already been applied.  It is I<only> valid in the journal; it
 421 is not accepted from the other command channels.
 422
 423 =item B<BATCH>
 424
 425 This command initiates the bulk load of multiple commands.  This is
 426 designed for installations with extremely high update rates, since it
 427 permits more than one command to be issued per read() and write().
 428
 429 All commands are executed just as they would be if given individually,
 430 except for output to the user.  Messages indicating success are
 431 suppressed, and error messages are delayed until the client is finished.
 432
 433 Command processing is finished when the client sends a dot (".") on its
 434 own line.  After the client has finished, the server responds with an
 435 error count and the list of error messages (if any).  Each error messages
 436 indicates the number of the command to which it corresponds, and the error
 437 message itself.  The first user command after B<BATCH> is command number one.
 438
 439     client:  BATCH
 440     server:  0 Go ahead.  End with dot '.' on its own line.
 441     client:  UPDATE x.rrd 1223661439:1:2:3            <--- command #1
 442     client:  UPDATE y.rrd 1223661440:3:4:5            <--- command #2
 443     client:  and so on...
 444     client:  .
 445     server:  2 Errors
 446     server:  1 message for command 1
 447     server:  12 message for command 12
 448
 449 =back
 450
 451 =head2 Performance Values
 452
 453 The following counters are returned by the B<STATS> command:
 454
 455 =over 4
 456
 457 =item B<QueueLength> I<(unsigned 64bit integer)>
 458
 459 Number of nodes currently enqueued in the update queue.
 460
 461 =item B<UpdatesReceived> I<(unsigned 64bit integer)>
 462
 463 Number of UPDATE commands received.
 464
 465 =item B<FlushesReceived> I<(unsigned 64bit integer)>
 466
 467 Number of FLUSH commands received.
 468
 469 =item B<UpdatesWritten> I<(unsigned 64bit integer)>
 470
 471 Total number of updates, i.E<nbsp>e. calls to C<rrd_update_r>, since the
 472 daemon was started.
 473
 474 =item B<DataSetsWritten> I<(unsigned 64bit integer)>
 475
 476 Total number of "data sets" written to disk since the daemon was
 477 started. A data set is one or more values passed to the B<UPDATE>
 478 command. For example: C<1223661439:123:456> is one data set with two
 479 values. The term "data set" is used to prevent confusion whether
 480 individual values or groups of values are counted.
 481
 482 =item B<TreeNodesNumber> I<(unsigned 64bit integer)>
 483
 484 Number of nodes in the cache.
 485
 486 =item B<TreeDepth> I<(unsigned 64bit integer)>
 487
 488 Depth of the tree used for fast key lookup.
 489
 490 =item B<JournalBytes> I<(unsigned 64bit integer)>
 491
 492 Total number of bytes written to the journal since startup.
 493
 494 =item B<JournalRotate> I<(unsigned 64bit integer)>
 495
 496 Number of times the journal has been rotated since startup.
 497
 498 =back
 499
 500 =head1 SIGNALS
 501
 502 =over 4
 503
 504 =item SIGINT and SIGTERM
 505
 506 The daemon exits normally on receipt of either of these signals.  Pending
 507 updates are handled in accordance with the B<-j> and B<-F> options.
 508
 509 =item SIGUSR1
 510
 511 The daemon exits AFTER flushing all updates out to disk.  This may take a
 512 while.
 513
 514 =item SIGUSR2
 515
 516 The daemon exits immediately, without flushing updates out to disk.
 517 Pending updates will be replayed from the journal when the daemon starts
 518 up again.  B<WARNING: if journaling (-j) is NOT enabled, any pending
 519 updates WILL BE LOST>.
 520
 521 =back
 522
 523 =head1 BUGS
 524
 525 No known bugs at the moment.
 526
 527 =head1 SEE ALSO
 528
 529 L<rrdtool>, L<rrdgraph>
 530
 531 =head1 AUTHOR
 532
 533 B<rrdcached> and this manual page have been written by Florian Forster
 534 E<lt>octoE<nbsp>atE<nbsp>verplant.orgE<gt>.
 535
 536 =head1 CONTRIBUTORS
 537
 538 kevin brintnall E<lt>kbrint@rufus.netE<gt>
 539
 540 =cut
 541