RRDTool 的CDEF語法說明及範例

RRDTool 的CDEF語法說明及範例

RRDTool使用CDEF來對Data Source進行各種運算，而Cacti是利用RRDTool來進行資料的儲存和呈現，故適當的了解CDEF的用途是必要的。本文簡單的分享一下CDEF的用法和寫法。

CDEF無所不在

在Cacti內建的網路卡流量圖表中，就有使用到CDEF「Turn Bytes into Bits」：

從名稱可知道，它是把位元組轉換成位元；要看這個CDEF的內容，要先到選單CDEF下：

點進「Turn Bytes into Bits」的CDEF，我們可看到：

1：名稱

2：組合出來的CDEF

3：CDEF的項目，Cacti會把各項目用逗號串起來

CDEF使用RPN表示法 (全名Reverse Polish Notation，中文叫逆波蘭表示法)，維基中有寫到：

“在逆波蘭記法中，所有操作符置於操作數的後面，因此也被稱為後綴表示法”

雖然在RRDTool中有定義資料來源，但是由於Cacti允許使用者隨時修改趨勢圖的內容，也就是Data Source並不是固定的，故在在Cacti中，又自行定義了幾個CDEF變數：

例如CURRENT_DATA_SOURCE就是Current Graph Item Data Source的意思，如此做法是減少使用者對應資料來源的麻煩。

上面的圖中，可以看到CDEF的定義是CURRENT_DATA_SOURCE,8,*，而RPN最簡單的讀法，就是遇到運算子後，取運算子前需要數量的值出來，例如「*」需要二個運算子，故把CURRENT_DATA_SOURCE,8取出後，我們可得到：

CDEF=CURRENT_DATA_SOURCE * 8

中序運算式轉RPN

中序運算式，即一般我們常用的表示式，而將之轉成Cacti中的CDEF格式，就是我們需要做的事情，就是遵照RPN的精神，將之進行轉換即可，例子：

5 + 3：+為運算符號，先把運算元5、3放進去，最後放入運算子，結果為：5,3,+

(1+2)*3：括號優先處理，故括號中的RPN可得到為12,+，這個RPN又要*3，運算元先放入，再放運算子，可得1,2,+,3,*

1+2*3；乘法運算先處理，故可得第一個RPN為2,3,*，套用前一個例子的解法，可得到 2,3,*,1,+

RPN轉中序運算式

通常RPN的運算式不會是就這麼短短的一行，而有可能是很長的一行，但是只要遵循RPN的精神，也可以很簡單的解譯出來，例如：d,c,-,b,-,a,-,1024,*，解法一樣是「遇到運算元，提取相對應需要的運算子數量後，進行運算」：

可得列出的式子為(d-c-b-a)*1024

邏輯運算子及條件式：大於、等於…..

RRDTool的RPN中也有大於、等於等運算式：LT、LE、GT、GE 及EQ分別代表「小於」、「小於等於」、「大於」、「大於等於」及「等於」；另外也有IF的判斷式：

LT、LE、GT、GE及EQ：以LT為例，一樣用RPN的表示式，式子為 「v1, v2, LT」時，代表「如果v1小於v2，傳回TRUE (1)，否則傳回FALSE」

IF：格式為 b1,v1,v2,IF，代表「如果b1為真，則傳回v1，否則傳回v2」

例子：如果a大於3，則傳回100，不然傳回1000，一般程式語法有點像是這樣子：

If (a>3) {
 return 100;
}
else
 return 1000;

RPN表示法：「a,3,LT,100,1000,if」：

未知值的表示

RPN中也可回傳未知值，未知值並不是零，我們可以看成資料在該時間點時未進來，是個空值，在圖表中，常見到數值是顯示NaN時，找表它是個未知值。

我們可用if運算回傳未知值，用UNKN式是UN關鍵字來表示

無限大

RPN中也可傳回無限大，當用在例如要畫一塊區間時，使用無限大來畫，是個好主意。

要傳回無限大的值，可用INF

判斷式

在RRDTool中也有IF，例子如下：

「A,B,C,IF」 的意思就是：if (A) then (B) else (C)

我們拿「Advanced Ping」這個現成的Template中的CDEF來看：

Advanced Ping - Loss 1 - 2 % bottom, CDEF = d,0,GT,d,2,GT,UNKN,b,IF,UNKN,IF

這一串看起來有點複雜，先用前面解釋過的方式把式子拆開：

甲：紅線的GT是判斷d值是否大於0

乙：藍線的GT是判斷d值是否大於2

丙：黃色的IF是判斷乙式為真的話傳回UNKNOWN，否則傳回b

丁：綠色的式子是判斷甲式如果為真的話傳回丙，否則傳回UNKNOWN

式子拆開還是很模糊的話，試著把它寫成一般程式語言的if-then-else：

結果就是：是如果d介於0~2間，則傳回b

那麼，下列的式子又是做什麼呢？

a,UN,0,a,IF,b,UN,0,b,IF,+,c,UN,0,c,IF,+,d,UN,0,d,IF,+

一樣拆開來看：

拆開後好像哪裡怪怪的…但是上面的式子是可執行的！我誤打誤撞的試CDEF，結果上面的式子居然是可執行的。

前面有說過，IF的語法是「A,B,C,IF」上面的拆解法也是照規則來拆的，你會發現UN這個值被拿來判斷直偽，很明顯的就不對。上面的式子其實隱含了EQ的運算，式子展開後應該是：

a,UN,EQ,0,a,IF,b,UN,EQ,0,b,IF,+,c,UN,EQ,0,c,IF,+,d,UN,EQ,0,d,IF,+

以第一個if來說：「如果a是UNKNOWN，則傳回0，否則傳回a」

所以，應該拆解成如下：

程式碼可以寫

成這樣：

上面的式子解釋：由於任何值和UN作運算後，結果都是UN，所以如果想加總a,b,c,d四個值並畫出圖形，有可能因某個值當時是UNKNOWN而造成圖是空的，為了避免這狀況，要先把UN的值轉成0，加總後才不會變成UNKNOWN。

如果你有用Threshold這個外掛的話，就知道UN值有時真的讓人頭痛，你可強制它回傳-1之類的，就知道是抓不到資料了。

依這個用法，我做了一個CDEF長這樣，而且在使用中：

最後一個式子的例子：

a,UN,0,a,100000,GT,0,a,IF,IF

「A如果是UN或是大於100000時，傳回0，不然傳回a」

程式碼可寫成如下：

如果會以上的CDEF使用法的話，應該可以應付大部份的運算。