Cacti 簡單自製圖表詳解

Cacti 簡單自製圖表詳解

一般人接觸Cacti時，總會覺得它好方便，設定一下，選單拉一拉，圖表就顯示出來了，但是一旦要開始自製圖表時，就會搞不清楚其設計理念及方式。本文簡單的示範一下如何製作出自訂的圖表。

且假設你已經知道如何安裝、設定並且能自行產生基本的趨勢記錄圖。
文章有點長。

本文使用的Cacti是0.8.8版本。

非經本人同意，請勿轉載，謝謝！

Cacti的建圖功能

在Cacti中，以SNMP建立新圖表，是最簡單的方式，在新裝好的環境中，你可以看內建到網卡的流量圖表：

看到資料有收進來，並畫出圖，表示這個Device已經能正常和Cacti通訊了，但是，如何能夠產生自製的圖表？

先試著不勞而獲

首先，可以到Cacti官網的Template區，下載別人已經包好的一些圖表，只要簡單的幾個動作，就能得到圖表。

網址：http://docs.cacti.net/templates

例如Cisco設備旳CPU使用量，就是別人貢獻的成果，只要設定正確，就能輕鬆抓到圖：

HP 伺服器的溫度報告：

萬一沒有人提供，或是特殊的需求(例如要記錄自己開發程式的資料)，那就要自己動手做了。

了解Cacti收資料的流程

整個Cacti是經由Data Input Method和Data Query來收資料，並透過Data Template的定義，將資料存在RRD中；而顯示圖形的地方，則是透過Graph Template來定義其格式。真正的資料是放在Data Source中，經Graph顯示出來。而Data Input Method和Data Query中，又有很多種不同的方式可收資料，而以SNMP為起手是較簡單的方式，只要可以知道SNMP MIB，取得OID代表的意義，就可很方便的收資料進來。

會弄得這麼複雜的原因，是為了要將這段不同的步驟切開；同一個Graph Template在理論上，是可以給多個Data Template使用，在實際的使用上，通常是一個Data Template可對應到多個Graph Template。另外就是如果修改了Graph Template的設定，所有目前已經使用到該Template的圖，皆會跟著修改。但修改Data Template的話，似乎是不會修改已經現現存的RRD。

我們要建立一張新圖時，從頭到尾都要自行設計才行。

先來張無意義的圖表吧

為了要熟悉Cacti的架構，在此建立一張圖表，這張圖表本身沒有任何意義，它只是一張亂數產生的圖，我們的目的，只是要有一個資料的源頭來畫圖而已。這張圖中，會畫二條線出來。

從簡單的Data Input Method開始

和Data Query比起來，Data Input Method相對來說是較簡單的，初學者在開始設計自製的圖表時，也多會從Data Input Method下手。

Data Input Method提供了很多方式可以收資料：

• SNMP：收取SNMP資料，需要知道OID
• SNMP Query：(TBD)
• Script/Command：執行主機的一支命令列程序
• Script Query：(TBD)
• Script – Script Server (PHP)：由Poller執行主機的PHP Script命令列程序
• Script Query – Script Server：(TBD)

說明中標示為(TBD)者：沒用過，請自行查相關資料。

Data Input Method的缺點是：只能提供靜態的資料項目回報；例如伺服器中的網路卡常不止一張，但每一台主機的網卡數又不一定是固定數量；又或者CPU的核心數，並不是每一台主機都相同，這時Data Input Method就不適合使用。

Data Input Method適合使用的時機為：能有明確數量的項資時使用，例如主機目前執行中的程序數量，一定是每一台主機只會有一個數值；又或者是主機的Loading，不管CPU有幾顆幾核心，Loading值永遠只有一個。

伺服器的Loading：一台主機只會有一張圖

使用Script/Command或是Script - Script Server (PHP)這二種方式傳回資料時，傳回的值需遵守以下的格式：

• 項次一的標籤:項次一的值 項次二的標籤:項次二的值 項次三的標籤:項次三的值 …..
• 傳回值和下一項次間，有個空白作為區別。項次的標籤不可重覆。

在此，我們先定義這次要實作的回傳值格式為：value1:nn value2:nn

那麼，開始實作這一段：

先選到ConsoleData Input Methods後，按右上角的「Add」：

接著在欄位中填入：

• Name：Random Number Generator
• Input Type：Script - Script Server (PHP)
• Input String：<path_cacti>/scripts/gen_random.php rndnum <hostname>
• Input String指的是要執行的PHP程式碼放在哪，通常我們會放在Cacti目錄的scripts中。gen_random.php就是要執行的PHP程式碼，後面帶的命令列格式如下：
• gen_random.php procedure_name [parameter1] [parameter2] …..

其中procedure_name表示要執行這個程式碼中的哪個函式，後面跟著不限長度的參數，主要是供給函式使用。

按Create後，會變成如下的畫面。在此先定義好輸入的參數，按下在Input Fields右方的Add

欄位說明如下：

• Field [Input]：這是下拉式選單，裡面有幾個欄位，完全由上面的Input String輸入內容而定
• Friendly Name：這欄位讓人較易懂的說明
• Allow Empty Input：是否允許空值，不建議勾選
• Special Type Code：如果這欄位是Cacti內建的資料的話，可在此作對應，例如如果輸入在此輸入「hostname」，則Cacti會把Device中的host name傳給程式碼使用。

這例子中，只有一個輸入欄位，在輸入完後，按Create

接著在Output Fields中，按下「Add」：

我們在前面有提到，輸出的格式指定為「value1:nn value2:nn」，也就是回傳二個值，其標籤分別為value1及value2，輸入的資料如下：

• Field [Output]：指定標籤名稱
• Friendly Name：讓人易懂的說明文字
• Update RRD File：輸出的資料是否要存進RRD中

Value1及value2皆輸入完成後，按Return回到Data Input Methods列表：

到此為止，Cacti已經知道要呼叫哪隻程式，傳什麼值給該程式，並且收什麼值回來。

Data Template決定資料如何儲存

在Data Template中，我們要決定收進來的資料是何種形式，並且定義其收取資料的間隔，資料如何「壓縮」等等，在爾後真的要收資料時，才能以正確的格式存在於RRD中。資料經PHP Script產生後，Cacti依據Data Input Method的定義收進來後，再依Data Templates的設定來儲存資料。

要產生新的Data Templates，先至ConsoleData Templates-->Add：

上半部輸入如下：

• Data Templates [new] / Name：Data Template的名稱
• Data Source  / Name：產生的Data Source名稱。這邊使用了一個系統變數 |host_description|，此變數會在實際上產生Data Source時，把Device中的host description帶入
• Data Input Method：選擇Random Number Generator
• Associated RRA's：選擇RRA的定義：按Ctrl+點擊來進行複選
• Step：幾秒鐘收一次資料，內定是300秒。以Cacti來說，一開始裝完後，內定就是300秒收一次資料。

由於在Data Input Method中，我們定義了二個資料要儲存，在下方的欄位中，先輸入第一個輸入資料的定義：

• Internal Data Source Name：內部的DS名稱，在此輸入dsValue1
• Maximum Value ('U' for No Maximum)：假設上限不知道，在此輸入U
• Data Source Type：選擇GAUGE
• Heartbeat：通常為Steps的一偣，在此輸入600

最後，按下「Create」

按下Create後，多了一個Output Field的對應欄，確認dsValue1這個Data Source是對應到「value1 - Output value 1」。下方的Hostname則為空白，代表系統直接代入Host name，按一下「Save」後，再按下「New」定義value2：

我們可以看到Data Source頁變成二個分頁，在新的分頁中，照著圖中所示的輸入資料後，按下「Save」；到此後資料的輸入定義已經完成

疑問依然存在

在Data Template定義好後，新手通常會有二個問題：

• Associated RRA's是什麼東西?
• Data Source Type 又是什麼?

在此分別解釋這二樣東西。

Data Source Type：數值來源的長相

Data Source Type中，有下列四種格式：

GAUGE、COUNTER、DERIVE、ABSOUUTE

• GAUGE：每次傳回的值就是目前的值。應用的例子：可用的記憶體空間、磁碟機已經佔用空間、CPU使用量等。
• COUNTER：計數器，意即這個值只會向上增加。應用的例子：開機時間、刷卡機使用次數、交易總量等等。
• DERIVE：同COUNTER，但是這個值有可能會重置歸零。在一般的狀況下，如果資料是COUNTER的形態，建議直接使用DERIVE。
• ABSOUUTE：傳回的傳是上一個值的相對應值的差異。例如 -1表示和上一個值比起來少了1。這種形式的值，通常是儀器較會有。

RRA：資料的間隔及濃縮定義

RRDTool對資料儲存的精神，在於儲存的資料在檔案系統中為固定大小，而且有著高效率的I/O效能。RRDTool的設計，我想應該是用來看所謂的趨勢走向，而不是詳細的記錄每一筆資料，如果要詳細的記錄每一筆資料，建議還是使用資料庫來儲存檔案。

假設資料每300秒抓一次，則隨著時間的推進，資料量會愈來愈多：

一天有1440分鐘，每五分鐘抓一筆資料的話，每天有288筆記錄，則一年有約10萬筆記錄，隨著時間拉長，資料會愈來愈多，相對的所佔用的空間就愈來愈大。

而RRDTool著重的是趨勢走向，故在設計上，並不需要詳細記錄每一筆資料，只要記錄大方向即可。例如每五分鐘收一筆資料，也許我們通常只會看二天內的資料，再來只會看個平均值，一星期內的資料，只要半小時平均的值就可以了，故我們可以把6個點濃縮成一個點：

依此類推，資料可以再度濃縮成每小時一筆資料：

這就是RRA的精神，定義適當的RRA是很重要的。以筆者的例子來說，和使用者在討論時，使用者通常都很堅持最詳細的資料存個半年三個月的長度，這對I/O的影響非常大，因為一旦定義好後，每一個新產生的圖的背後，都會產生一個龐大的RRD檔案；如果這檔案有用處還不要緊，可是使用者通常都不會去看半年前的某個時間點，發生了什麼事，最後還是會去看整個大趨勢。當然在設計RRA上，也可以一整個都不進行資料濃縮，要看當時的設計而定。

正常來說，例如網路流量這種東西，都是慢慢變多的，看幾個月前的某一時間點，通常不具意義。

RRA在定義時，可以存以下四種值：Max (此區間的最大值) 、Min (此區間的最小值) 、Last (此區間最後一點的值)及Avg (此區間的平均值)。通常要的資料，不會超出這四個值。

RRA如何定義

我建議依Cacti中的列表，先自行列出一個表格來進行定義：

可以先在如Excel隨便弄個表格，先定義好自己的濃縮標準，在此示範定義四種標準：

• 5Min-Daily： 每五分鐘記一筆，記錄長度一天
• 30Min-Weekly： 每30分鐘間隔記一筆，長度一星期
• 2Hours-Monthly： 每二小時間隔記一筆，長度一個月
• Day-Yearly： 每一天記一筆，長度一年

Steps、Rows、Timespan

RRA中最重要的是要定義好Steps、Rows及Timespan這三種資料：

• Steps：在Data Template中，我們有定義一個Step是多少秒，這邊則是要定義每個RRA的間隔為幾個Step，以最初的5Min-Daily來說，Steps欄當然要設為1，意即最小的資料間隔。
• Rows：定義該RRA要存幾筆資料，以5Min-Daily來說，如果要存一天，則要有1440/5=288筆資料，但是為了安全起見，可以多存一天，故可設為576
• Timespan：定義時間超過幾秒後，該RRA可以進行濃縮。在RRDTool中，其實並沒有這欄位，而是取決於要儲存資料點的數量，即上一欄的Rows，在這邊Timespan通常和資料的儲存長度相對應，例如一天的話就是86400，一年的話算366天，為31,622,400秒。

我們可以把5Min-Daily的資料填入了：

再來要填30Min-Weekly，從5分鐘變30分鐘，意即濃縮了6個Steps，故Steps要填6，一星期有7天，每天有288/6=48筆，故Rows要填入48*7=336筆，最後Timespan可填入86400*7=604800，結果如下：

再來是2Hours-Monthly，二小時是5分鐘的24倍濃縮，故Steps要填入24，再用上面一樣的規則，把所有的資料填入：

填完的表格，直接輸入在Cacti的RRA設定即可。

1分鐘Cron下，跑5分鐘間隔的RRA

Cacti可以設定抓取資料的間隔到10秒，但通常使用者都是切換到1分鐘居多，但是有些資料並不需要每分鐘都抓，一定會有一分鐘間隔和五分鐘間隔的趨勢圖共存，在RRA的定義中，你不需要去管Cacti抓取資料的最小的間隔是多少，只要管在Data Template中定義的Step是多少就好，以5分鐘來說，Step就是300，如果是1分鐘間隔，Step就是60，故就算二者的每週資料，都是以30分鐘為單位，設定上就是不一樣：

建立Graph Templates

在Data Input Method及Data Template皆建立好後，我們可以開始來建立Graph Template了，一個Data Template可用於多個Graph template中：

要䢖立新的Graph Template，點選ConsoleGraph Templates-->Add

• Name：圖形名稱輸入「Random Number Generator」
• Title (--title)： 圖的標題輸入「|host_description| - Random Number」
• Width (--width)：圖寬改為600
• Base Value (--base)： 這裡通常為1000或是1024，如果是資訊類類的單位，如位元組等，1K = 1024，如果是一般金額或是使用次數等，1K = 1000。
• Vertical Label (--vertical-label)： 垂直座標標籤，輸入「Value」

最後，接下「Create」

按下Create後，我們已經設定完圖形大體上的架構，再來要加上數列資料，按下「Graph Template Items [edit: Random Number Generator]」的「Add」

• Data Source：選擇「Random Number Generator – (dsValue1)」，如果你的Data Template取不一樣的名稱，則要選你取的名稱
• Color：隨便選一個，不要空白即可
• Graph Item Type：選LINE1
• Consolidation Function：選Average
• Text Format：輸入「Value 1:」

按下「Create」

系統會顯示已經建好一筆資料，這筆資料是抓取Value1的值來畫線。我們再來需要在圖中顯示最大、目前和平均值的文字，再次按下「Add」

Data Source應該會自行帶出，我們只需要把Graph Item Type選為LEGEND後，按下「Create」即可：

系統自動幫我們帶出三筆資料：顯示LAST、AVERAGE和MAX的文字值

依上述方法，再把Value2加入，結果如下：

到此，Graph Template建立完成：

等等，PHP Script哪去了？

最初在設定Data Input Method時，有設定一支Script，這支程式是抓取資料的核心，再來說明簡單的程式內容。輸出的格式要符合「value1:nn value2:nn」，程式名稱「gen_random.php」。使用任何文字編輯器皆可以編輯程式碼，內容截圖如下：

程式碼中可看出，在程式碼中傳$host這來並沒有作用，因為在此主要只是要做一個示範而已。程式本身也非常的小，這支程式可看為Cacti PHP Script的簡單範本，爾後要增加新功能時，可直接拿它出來修改即可。

最後，檢視結果

所有的設定都完成後，可直接把它設定在Device上，等個約15分鐘可看到結果。先前在設定Data Template時，最小的間隔是5分鐘，故通常要15分鐘左右，才能知道有沒有正確的設定，也可看看Log有沒有顯示錯誤：

過了一會兒後，應該會變示數字出來，圖形還沒有畫出來：

***為了加快畫圖的速度，以下的圖形皆是每分鐘就畫一個點***

Cacti畫出的值，雖然最剛開始的值是整數，但是經RRDTool計算後，是有可能會變成有小數點的，想知道原因，可自行去參考RRDTool的文件。曾有龜毛的使用者表示非整數不可，雖然最後也有達到要求，但是其實這是沒有必要的，往往一開始使用者都會要求，但是後來都變成做白工的笑話。要注意Cacti看的是趨勢走向，如果要詳細的看每一點的資料的話，還是直接存資料庫吧！

畫了一段時間後，圖形已經很明顯了

修改Graph Template

我們可以修改Graph Template，相對應的圖形皆會變更。把value1和value2的Graph Item Type分別改成「AREA」和「STACK」：

圖形變成如下：value1和value2的圖變堆疊圖：

全改成AREA：

Value1設為AREA，value2設為LINE1：

Value1改為LINE1，value2改為LINE3：

結語

Cacti自訂圖形其實非常的靈活，只要先設計好要取得什麼樣的資料，並能寫一支程式，將其資料傳給Cacti即可，而Data Template負責資料的定義，Graph Template負責資料的呈現，如果你能細細的讀完本文，相信你已經可以自行設計簡單的Cacti圖表了。不過你馬上就會發現用Data Input Method的缺點，例如前面提到的網路卡，或是磁碟空間等數量不固定的趨勢圖，單靠Data Input Method是畫不出來的，這時要使用Data Query。有關Data Query的使用法，在這荒蕪的部落格，並不一定會出現。

其它關於如何除錯的方法，網路上的資料其實也不多，另外還有比如CDEF的用法、外掛的Plugin等等，在此文章中都沒有說明，不過Cacti最近幾年來的變動不大，傳說中的大改版也不知何時出現，去官網討論區就能找到不少資料。