Python下rrdtool模块的基本使用方法

最近需要用python根据收集到的数据进行绘图，决定使用rrd数据库，然后配合rrdtool来绘图，故学习一下rrdtool的用法。

用法如下：

创建：
create(...)
create(args..): Set up a new Round Robin Database
create filename [--start|-b start time] [--step|-s step] [DS:ds-name:DST:heartbeat:min:max] [RRA:CF:xff:steps:rows]
filename：是rrd的文件名，可以以rrd结尾。
--step：rrdtool期望每隔多长事件收到一个值，默认是5分钟。
--start：rrdtool第一个记录的起始时间，rrdtool不会接收任何数据的时间小于起始时间。例如你在update时给出的时间小于起始时间，则rrdtool会拒绝该值
DS：DS用于定义数据源，是用来存放结果的变量名。该变量名在画图时会用到。
DST：用来设置数据源的类型，有COUNTER、GUAGE、DERIVE、ABSOLUTE、COMPUTE等5种类型。
COUNTER：数值必须是递增的
DERIVE：和COUNTER类似，不过数据可递增可递减
ABSOLUTE：他每次假定前一个时间间隔的值是0，然后计算平均值
GAUGE：不做任何变化，直接存入rra中
COMPUTE：他不接收具体值，而是定义一个表达式，然后算出某个值
heartbeat：
min：
max：
RRA：rra指定数据如何存放，他可以保存不同时间间隔的数据。力图每5分钟产生一条数据，这样一小时就是12条，如果每30分钟一条数据，这样一小时就是两条数据，这样一天，一年下来会有很多条数据，但是rrd数据库的大小是固定的，所以就有一个合并数据的方式了。这就是rra的功能。合并方式由CF指定。
CF：CF就是用来设置数据合并的功能，有AVERAGE、MAX、MIN、LAST等4种类型，分别表示对PDP取平均、最大、最小、当前值。
xff：xff字段设置一个比例值，rrdtool会把多个PDP合并为一个CDP，如果这写PDP中有值为UNKNOW的PDP，那么CDP的值该怎么计算，xff就是设置一个比例，当PDP中UNKNOW的比例超过多少是，就无法合成正常的CPD，合成的CPD值也为UNKNOW。
steps：表示多少个PDP合成一个CDP
rows：表示总共存多少个CDP？也就是可以保存多少数据？

PDP：在每个规定的时间间隔内rrdtool都会收到一个值，rrdtool在收到该值后，根据DST的设置，会计算出另一个值，这个值就是PDP。
CDP：rrdtool使用多个PDP合并出一个CDP，也就是执行CF的后果，然后把这个CDP的值存入rra中。

查看第一次/最后一次数据更新时间：
first(...)
first(filename): Return the timestamp of the first data sample in an RRD

last(...)
last(filename): Return the timestamp of the last data sample in an RRD

查看rrd结构信息：
info(...)
info(filename): extract header information from an rrd

取出rrd的值：
fetch(...)
fetch(args..): fetch data from an rrd.
fetch filename CF [--resolution|-r resolution] [--start|-s start] [--end|-e end]
filename：要取出数据的rrd文件
--start：可选，默认是end-1day
--end：可选，默认是now
CF：AVERAGE、MAX、MIN、LAST。前提是你的rrd中有该类型的rra才可以。

更新rrd数据：
update(...)
update(args..): Store a new set of values into the rrd
update filename [--template|-t ds-name[:ds-name]...] N|timestamp:value[:value...] [timestamp:value[:value...] ...]
filename：要更新的rrd文件
--template：
-t ds-name[:ds-name]：设置更新那个DS的数据
N|timestamp：时间戳，表示数据在哪个时间点采集的，N表示now。
value[:value...]：一个rrd文件可以有多个DS，所以一次update可以更新多个value。

update插入值后，并不会有返回，无法知道插入是否正常，可以用updatev

带返回值的插入：
updatev(...)
updatev is called in the same manner as update
和update类似，不过每次插入后会返回一个状态码。

画图：
graph(...)
graph(args..): Create a graph based on data from one or several RRD
graph filename [-s|--start seconds] [-e|--end seconds] [-x|--x-grid x-axis grid and label] [-y|--y-grid y-axis grid and label] [--alt-y-grid] [--alt-y-mrtg] [--alt-autoscale] [--alt-autoscale-max] [--units-exponent] value [-v|--vertical-label text] [-w|--width pixels] [-h|--height pixels] [-i|--interlaced] [-f|--imginfo formatstring] [-a|--imgformat GIF|PNG|GD] [-B|--background value] [-O|--overlay value] [-U|--unit value] [-z|--lazy] [-o|--logarithmic] [-u|--upper-limit value] [-l|--lower-limit value] [-g|--no-legend] [-r|--rigid] [--step value] [-b|--base value] [-c|--color COLORTAG#rrggbb] [-t|--title title] [DEF:vname=rrd:ds-name:CF] [CDEF:vname=rpn-expression] [PRINT:vname:CF:format] [GPRINT:vname:CF:format] [COMMENT:text] [HRULE:value#rrggbb[:legend]] [VRULE:time#rrggbb[:legend]] [LINE{1|2|3}:vname[#rrggbb[:legend]]] [AREA:vname[#rrggbb[:legend]]] [STACK:vname[#rrggbb[:legend]]]

filename：图片的名称，默认是PNG格式
--start：图片X轴数据的起始时间
--end：图片X轴数据的结束时间
--x-grid x-axis grid and label：
--y-grid y-axis grid and label：
--alt-y-grid
--alt-y-mrtg
--alt-autoscale
--alt-autoscale-max
--units-exponent
--vertical-label text Y轴的文字说明
--width pixels X轴的大小
--height pixels Y轴的大小
--interlaced
--imginfo formatstring
--imgformat GIF|PNG|GD 图片格式
--background value
--overlay value
--unit value
--lazy
--logarithmic
--upper-limit value Y轴数据值的上限，默认会自动调整Y轴的数字
--lower-limit value Y轴数据值的下限
--no-legend 取消图表下方的图例
--rigid 严格按照upper-limit/lower-limit来绘制
--step value
--base value 默认1K=1000 可以调整1K=1024
--color COLORTAG#rrggbb
--title title 图表上方的标题
DEF:vname=rrd:ds-name:CF 定义绘图用的数据源，也就是从那个RRD中取数据，因为RRA有多种类型，所以需要指定CF
CDEF:vname=rpn-expression 定义合并值，
PRINT:vname:CF:format
GPRINT:vname:CF:format 在图表的下方输出最大值、最小值之类
COMMENT:text 用来输出一些字符串
HRULE:value#rrggbb 在图表上绘制水平线
VRULE:time#rrggbb 在图表上绘制垂直线
LINE{1|2|3}:vname 使用线条来绘制vname的数据图
AREA:vname 使用方块来绘制vname的数据图
STACK:vname

下面附上一个例子：

###创建rrd
#!/usr/bin/python
import rrdtool

rrdb=rrdtool.create('rest.rrd','--step','60','--start','1369982786',
    'DS:input:GAUGE:120:U:U',
    'DS:output:GAUGE:120:U:U',
    'RRA:LAST:0.5:1:600',
    'RRA:AVERAGE:0.5:5:600',
    'RRA:MAX:0.5:5:600',
    'RRA:MIN:0.5:5:600')
if rrdb:
  print rrdtool.error()

###rrd插入数据
#!/usr/bin/python
import time
import psutil
import rrdtool

for keys in psutil.network_io_counters(pernic=True):
  if keys == 'em1':
    sent=psutil.network_io_counters(pernic=True)[keys][0]
    recv=psutil.network_io_counters(pernic=True)[keys][1]
    up=rrdtool.updatev('rest.rrd','N:%d:%d' % (sent,recv))
    print up

###根据rrd绘图
#!/usr/bin/python
import rrdtool

rrdtool.graph('rest.png','--start','1369983960',
    '--title','my rrd graph test',
    '--vertical-label','bits',
    'DEF:input=rest.rrd:input:LAST',
    'DEF:output=rest.rrd:output:LAST',
    'LINE1:input#0000FF:In traffic',
    'LINE1:output#00FF00:Out traffic\r',
    'CDEF:bytes_in=input,8,*',
    'CDEF:bytes_out=output,8,*',
    'COMMENT:\n',
    'GPRINT:bytes_in:LAST:LAST in traffic: %6.2lf %Sbps',
    'COMMENT: ',
    'GPRINT:bytes_out:LAST:LAST out traffic: %6.2lf %Sbps')