python.d/postgres.chart.py

   1 # -*- coding: utf-8 -*-
   2 # Description: example netdata python.d module
   3 # Authors: facetoe, dangtranhoang
   4
   5 from copy import deepcopy
   6
   7 try:
   8     import psycopg2
   9     from psycopg2 import extensions
  10     from psycopg2.extras import DictCursor
  11     from psycopg2 import OperationalError
  12     PSYCOPG2 = True
  13 except ImportError:
  14     PSYCOPG2 = False
  15
  16 from base import SimpleService
  17
  18 # default module values
  19 update_every = 1
  20 priority = 90000
  21 retries = 60
  22
  23 METRICS = dict(
  24     DATABASE=['connections',
  25               'xact_commit',
  26               'xact_rollback',
  27               'blks_read',
  28               'blks_hit',
  29               'tup_returned',
  30               'tup_fetched',
  31               'tup_inserted',
  32               'tup_updated',
  33               'tup_deleted',
  34               'conflicts',
  35               'size'],
  36     BACKENDS=['backends_active',
  37               'backends_idle'],
  38     INDEX_STATS=['index_count',
  39                  'index_size'],
  40     TABLE_STATS=['table_size',
  41                  'table_count'],
  42     ARCHIVE=['ready_count',
  43              'done_count',
  44              'file_count'],
  45     BGWRITER=['writer_scheduled',
  46               'writer_requested'],
  47     LOCKS=['ExclusiveLock',
  48            'RowShareLock',
  49            'SIReadLock',
  50            'ShareUpdateExclusiveLock',
  51            'AccessExclusiveLock',
  52            'AccessShareLock',
  53            'ShareRowExclusiveLock',
  54            'ShareLock',
  55            'RowExclusiveLock']
  56 )
  57
  58 QUERIES = dict(
  59     ARCHIVE="""
  60 SELECT
  61     CAST(COUNT(*) AS INT) AS file_count,
  62     CAST(COALESCE(SUM(CAST(archive_file ~ $r$\.ready$$r$ as INT)), 0) AS INT) AS ready_count,
  63     CAST(COALESCE(SUM(CAST(archive_file ~ $r$\.done$$r$ AS INT)), 0) AS INT) AS done_count
  64 FROM
  65     pg_catalog.pg_ls_dir('pg_xlog/archive_status') AS archive_files (archive_file);
  66 """,
  67     BACKENDS="""
  68 SELECT
  69     count(*) - (SELECT count(*) FROM pg_stat_activity WHERE state = 'idle') AS backends_active,
  70     (SELECT count(*) FROM pg_stat_activity WHERE state = 'idle' ) AS backends_idle
  71 FROM  pg_stat_activity;
  72 """,
  73     TABLE_STATS="""
  74 SELECT
  75   ((sum(relpages) * 8) * 1024) AS table_size,
  76   count(1)                     AS table_count
  77 FROM pg_class
  78 WHERE relkind IN ('r', 't');
  79 """,
  80     INDEX_STATS="""
  81 SELECT
  82   ((sum(relpages) * 8) * 1024) AS index_size,
  83   count(1)                     AS index_count
  84 FROM pg_class
  85 WHERE relkind = 'i';""",
  86     DATABASE="""
  87 SELECT
  88   datname AS database_name,
  89   sum(numbackends) AS connections,
  90   sum(xact_commit) AS xact_commit,
  91   sum(xact_rollback) AS xact_rollback,
  92   sum(blks_read) AS blks_read,
  93   sum(blks_hit) AS blks_hit,
  94   sum(tup_returned) AS tup_returned,
  95   sum(tup_fetched) AS tup_fetched,
  96   sum(tup_inserted) AS tup_inserted,
  97   sum(tup_updated) AS tup_updated,
  98   sum(tup_deleted) AS tup_deleted,
  99   sum(conflicts) AS conflicts,
 100   pg_database_size(datname) AS size
 101 FROM pg_stat_database
 102 WHERE NOT datname ~* '^template\d+'
 103 GROUP BY database_name;
 104 """,
 105     BGWRITER="""
 106 SELECT
 107   checkpoints_timed AS writer_scheduled,
 108   checkpoints_req AS writer_requested
 109 FROM pg_stat_bgwriter;""",
 110    LOCKS="""
 111 SELECT
 112   pg_database.datname as database_name,
 113   mode,
 114   count(mode) AS locks_count
 115 FROM pg_locks
 116   INNER JOIN pg_database ON pg_database.oid = pg_locks.database
 117 GROUP BY datname, mode
 118 ORDER BY datname, mode;
 119 """,
 120     FIND_DATABASES="""
 121 SELECT datname FROM pg_stat_database WHERE NOT datname ~* '^template\d+'
 122 """,
 123     IF_SUPERUSER="""
 124 SELECT current_setting('is_superuser') = 'on' AS is_superuser;
 125     """)
 126
 127 # REPLICATION = """
 128 # SELECT
 129 #    client_hostname,
 130 #    client_addr,
 131 #    state,
 132 #    sent_offset - (
 133 #        replay_offset - (sent_xlog - replay_xlog) * 255 * 16 ^ 6 ) AS byte_lag
 134 # FROM (
 135 #    SELECT
 136 #        client_addr, client_hostname, state,
 137 #        ('x' || lpad(split_part(sent_location::text,   '/', 1), 8, '0'))::bit(32)::bigint AS sent_xlog,
 138 #        ('x' || lpad(split_part(replay_location::text, '/', 1), 8, '0'))::bit(32)::bigint AS replay_xlog,
 139 #        ('x' || lpad(split_part(sent_location::text,   '/', 2), 8, '0'))::bit(32)::bigint AS sent_offset,
 140 #        ('x' || lpad(split_part(replay_location::text, '/', 2), 8, '0'))::bit(32)::bigint AS replay_offset
 141 #    FROM pg_stat_replication
 142 # ) AS s;
 143 # """
 144
 145
 146 QUERY_STATS = {
 147     QUERIES['DATABASE']: METRICS['DATABASE'],
 148     QUERIES['BACKENDS']: METRICS['BACKENDS'],
 149     QUERIES['ARCHIVE']: METRICS['ARCHIVE'],
 150     QUERIES['LOCKS']: METRICS['LOCKS']
 151 }
 152
 153 ORDER = ['db_stat_transactions', 'db_stat_tuple_read', 'db_stat_tuple_returned', 'db_stat_tuple_write', 'database_size',
 154          'backend_process', 'index_count', 'index_size', 'table_count', 'table_size', 'wal', 'background_writer']
 155
 156 CHARTS = {
 157     'db_stat_transactions': {
 158         'options': [None, 'Transactions on db', 'transactions/s', 'db statistics', 'postgres.db_stat_transactions',
 159                     'line'],
 160         'lines': [
 161             ['xact_commit', 'committed', 'incremental'],
 162             ['xact_rollback', 'rolled back', 'incremental']
 163         ]},
 164     'db_stat_connections': {
 165         'options': [None, 'Current connections to db', 'count', 'db statistics', 'postgres.db_stat_connections',
 166                     'line'],
 167         'lines': [
 168             ['connections', 'connections', 'absolute']
 169         ]},
 170     'db_stat_tuple_read': {
 171         'options': [None, 'Tuple reads from db', 'reads/s', 'db statistics', 'postgres.db_stat_tuple_read', 'line'],
 172         'lines': [
 173             ['blks_read', 'disk', 'incremental'],
 174             ['blks_hit', 'cache', 'incremental']
 175         ]},
 176     'db_stat_tuple_returned': {
 177         'options': [None, 'Tuples returned from db', 'tuples/s', 'db statistics', 'postgres.db_stat_tuple_returned',
 178                     'line'],
 179         'lines': [
 180             ['tup_returned', 'sequential', 'incremental'],
 181             ['tup_fetched', 'bitmap', 'incremental']
 182         ]},
 183     'db_stat_tuple_write': {
 184         'options': [None, 'Tuples written to db', 'writes/s', 'db statistics', 'postgres.db_stat_tuple_write', 'line'],
 185         'lines': [
 186             ['tup_inserted', 'inserted', 'incremental'],
 187             ['tup_updated', 'updated', 'incremental'],
 188             ['tup_deleted', 'deleted', 'incremental'],
 189             ['conflicts', 'conflicts', 'incremental']
 190         ]},
 191     'database_size': {
 192         'options': [None, 'Database size', 'MB', 'database size', 'postgres.db_size', 'stacked'],
 193         'lines': [
 194         ]},
 195     'backend_process': {
 196         'options': [None, 'Current Backend Processes', 'processes', 'backend processes', 'postgres.backend_process',
 197                     'line'],
 198         'lines': [
 199             ['backends_active', 'active', 'absolute'],
 200             ['backends_idle', 'idle', 'absolute']
 201         ]},
 202     'index_count': {
 203         'options': [None, 'Total indexes', 'index', 'indexes', 'postgres.index_count', 'line'],
 204         'lines': [
 205             ['index_count', 'total', 'absolute']
 206         ]},
 207     'index_size': {
 208         'options': [None, 'Indexes size', 'MB', 'indexes', 'postgres.index_size', 'line'],
 209         'lines': [
 210             ['index_size', 'size', 'absolute', 1, 1024 * 1024]
 211         ]},
 212     'table_count': {
 213         'options': [None, 'Total Tables', 'tables', 'tables', 'postgres.table_count', 'line'],
 214         'lines': [
 215             ['table_count', 'total', 'absolute']
 216         ]},
 217     'table_size': {
 218         'options': [None, 'Tables size', 'MB', 'tables', 'postgres.table_size', 'line'],
 219         'lines': [
 220             ['table_size', 'size', 'absolute', 1, 1024 * 1024]
 221         ]},
 222     'wal': {
 223         'options': [None, 'Write-Ahead Logging Statistics', 'files/s', 'write ahead log', 'postgres.wal', 'line'],
 224         'lines': [
 225             ['file_count', 'total', 'incremental'],
 226             ['ready_count', 'ready', 'incremental'],
 227             ['done_count', 'done', 'incremental']
 228         ]},
 229     'background_writer': {
 230         'options': [None, 'Checkpoints', 'writes/s', 'background writer', 'postgres.background_writer', 'line'],
 231         'lines': [
 232             ['writer_scheduled', 'scheduled', 'incremental'],
 233             ['writer_requested', 'requested', 'incremental']
 234         ]}
 235 }
 236
 237
 238 class Service(SimpleService):
 239     def __init__(self, configuration=None, name=None):
 240         super(self.__class__, self).__init__(configuration=configuration, name=name)
 241         self.order = ORDER[:]
 242         self.definitions = deepcopy(CHARTS)
 243         self.table_stats = configuration.pop('table_stats', False)
 244         self.index_stats = configuration.pop('index_stats', False)
 245         self.configuration = configuration
 246         self.connection = False
 247         self.is_superuser = False
 248         self.data = dict()
 249         self.locks_zeroed = dict()
 250         self.databases = list()
 251
 252     def _connect(self):
 253         params = dict(user='postgres',
 254                       database=None,
 255                       password=None,
 256                       host=None,
 257                       port=5432)
 258         params.update(self.configuration)
 259
 260         if not self.connection:
 261             try:
 262                 self.connection = psycopg2.connect(**params)
 263                 self.connection.set_isolation_level(extensions.ISOLATION_LEVEL_AUTOCOMMIT)
 264                 self.connection.set_session(readonly=True)
 265             except OperationalError:
 266                 return False
 267         return True
 268
 269     def check(self):
 270         if not PSYCOPG2:
 271             self.error('\'python-psycopg2\' module is needed to use postgres.chart.py')
 272             return False
 273         if not self._connect():
 274             self.error('Can\'t connect to %s' % str(self.configuration))
 275             return False
 276         try:
 277             cursor = self.connection.cursor()
 278             self.databases = discover_databases_(cursor, QUERIES['FIND_DATABASES'])
 279             is_superuser = check_if_superuser_(cursor, QUERIES['IF_SUPERUSER'])
 280             cursor.close()
 281
 282             self.locks_zeroed = populate_lock_types(self.databases)
 283             self.add_additional_queries_(is_superuser)
 284             self.create_dynamic_charts_()
 285             return True
 286         except Exception as error:
 287             self.error(str(error))
 288             return False
 289
 290     def add_additional_queries_(self, is_superuser):
 291         if self.index_stats:
 292             QUERY_STATS[QUERIES['INDEX_STATS']] = METRICS['INDEX_STATS']
 293         if self.table_stats:
 294             QUERY_STATS[QUERIES['TABLE_STATS']] = METRICS['TABLE_STATS']
 295         if is_superuser:
 296             QUERY_STATS[QUERIES['BGWRITER']] = METRICS['BGWRITER']
 297
 298     def create_dynamic_charts_(self):
 299
 300         for database_name in self.databases[::-1]:
 301             self.definitions['database_size']['lines'].append([database_name + '_size',
 302                                                                database_name, 'absolute', 1, 1024 * 1024])
 303             for chart_name in [name for name in CHARTS if name.startswith('db_stat')]:
 304                     add_database_stat_chart_(order=self.order, definitions=self.definitions,
 305                                              name=chart_name, database_name=database_name)
 306
 307             add_database_lock_chart_(order=self.order, definitions=self.definitions, database_name=database_name)
 308
 309     def _get_data(self):
 310         if self._connect():
 311             cursor = self.connection.cursor(cursor_factory=DictCursor)
 312             try:
 313                 self.data.update(self.locks_zeroed)
 314                 for query, metrics in QUERY_STATS.items():
 315                     self.query_stats_(cursor, query, metrics)
 316
 317             except OperationalError:
 318                 self.connection = False
 319                 cursor.close()
 320                 return None
 321             else:
 322                 cursor.close()
 323                 return self.data
 324         else:
 325             return None
 326
 327     def query_stats_(self, cursor, query, metrics):
 328         cursor.execute(query)
 329         for row in cursor:
 330             for metric in metrics:
 331                 dimension_id = '_'.join([row['database_name'], metric]) if 'database_name' in row else metric
 332                 if metric in row:
 333                     self.data[dimension_id] = int(row[metric])
 334                 elif 'locks_count' in row:
 335                     self.data[dimension_id] = row['locks_count'] if metric == row['mode'] else 0
 336
 337
 338 def discover_databases_(cursor, query):
 339     cursor.execute(query)
 340     result = list()
 341     for db in [database[0] for database in cursor]:
 342         if db not in result:
 343             result.append(db)
 344     return result
 345
 346
 347 def check_if_superuser_(cursor, query):
 348     cursor.execute(query)
 349     return cursor.fetchone()[0]
 350
 351
 352 def populate_lock_types(databases):
 353     result = dict()
 354     for database in databases:
 355         for lock_type in METRICS['LOCKS']:
 356             key = '_'.join([database, lock_type])
 357             result[key] = 0
 358
 359     return result
 360
 361
 362 def add_database_lock_chart_(order, definitions, database_name):
 363     def create_lines(database):
 364         result = list()
 365         for lock_type in METRICS['LOCKS']:
 366             dimension_id = '_'.join([database, lock_type])
 367             result.append([dimension_id, lock_type, 'absolute'])
 368         return result
 369
 370     chart_name = database_name + '_locks'
 371     order.insert(-1, chart_name)
 372     definitions[chart_name] = {
 373             'options':
 374             [None, 'Locks on db: ' + database_name, 'locks', 'db ' + database_name, 'postgres.db_locks', 'line'],
 375             'lines': create_lines(database_name)
 376             }
 377
 378
 379 def add_database_stat_chart_(order, definitions, name, database_name):
 380     def create_lines(database, lines):
 381         result = list()
 382         for line in lines:
 383             new_line = ['_'.join([database, line[0]])] + line[1:]
 384             result.append(new_line)
 385         return result
 386
 387     chart_template = CHARTS[name]
 388     chart_name = '_'.join([database_name, name])
 389     order.insert(0, chart_name)
 390     name, title, units, family, context, chart_type = chart_template['options']
 391     definitions[chart_name] = {
 392                'options': [name, title + ': ' + database_name,  units, 'db ' + database_name, context,  chart_type],
 393                'lines': create_lines(database_name, chart_template['lines'])}
 394
 395
 396 #
 397 #    def add_replication_stats(self, cursor):
 398 #        cursor.execute(REPLICATION)
 399 #        temp = cursor.fetchall()
 400 #        for row in temp:
 401 #            self.add_gauge_value('Replication/%s' % row.get('client_addr', 'Unknown'),
 402 #                                 'byte_lag',
 403 #                                 int(row.get('byte_lag', 0)))