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## 系统集成



### Grafana 插件

Grafana 是开源的指标量监测和可视化工具，可用于展示时序数据和应用程序运行分析。

在 IoTDB 项目中，我们开发了 Grafana 插件，该插件通过调用 IoTDB REST 服务来展现 IoTDB 中时序数据 ，提供了众多时序数据的可视化方法。Grafana 插件相较于 IoTDB-Grafana-Connector 连接器执行效率更高、支持的查询种类更多。只要在您部署环境允许的情况下，*我们都推荐直接使用 Grafana 插件而不使用 IoTDB-Grafana-Connector 连接器*。



#### 部署 Grafana 插件

##### 安装 Grafana 

* Grafana 组件下载地址：https://grafana.com/grafana/download
* 版本 >= 7.0.0

##### grafana-plugin 获取

###### 方案一 grafana-plugin 下载

二进制文件下载地址：https://iotdb.apache.org/zh/Download/

###### 方案二 grafana-plugin 单独编译

我们需要编译 IoTDB 仓库 `grafana-plugin` 目录下的前端工程并生成 `dist` 目标目录，具体执行流程如下。

源码下载

* 插件名称: grafana-plugin
* 下载地址: https://github.com/apache/iotdb.git

执行下面的命令：

```shell
git clone https://github.com/apache/iotdb.git
```

您可以采取下面任意一种编译方式：

* 使用 maven 编译，在 `grafana-plugin` 目录下执行：

```shell
mvn install package -P compile-grafana-plugin
```

* 或使用命令编译，在 `grafana-plugin` 目录下执行：

```shell
yarn install
yarn build
go get -u github.com/grafana/grafana-plugin-sdk-go
go mod tidy
mage -v
```
在使用go get -u 命令时有可能会报如下错误，这时我们需要执行`go env -w GOPROXY=https://goproxy.cn`，再执行`go get -u github.com/grafana/grafana-plugin-sdk-go`
```
go get: module github.com/grafana/grafana-plugin-sdk-go: Get "https://proxy.golang.org/github.com/grafana/grafana-plugin-sdk-go/@v/list": dial tcp 142.251.42.241:443: i/o timeout
```

如果编译成功，我们将看到生成的目标文件夹 `dist`，它包含了编译好的 Grafana 前端插件：

<img style="width:100%; max-width:333px; max-height:545px; margin-left:auto; margin-right:auto; display:block;" src="https://alioss.timecho.com/docs/img/UserGuide/Ecosystem-Integration/Grafana-plugin/grafana-plugin-build.png?raw=true">

###### 方案三 IoTDB 的分发包完整编译

我们也可以通过执行 IoTDB 项目的**打包指令**获取 `grafana-plugin ` 的前端工程和其他配套的 IoTDB 可执行文件。

源码下载

* 插件名称: grafana-plugin
* 下载地址: https://github.com/apache/iotdb.git

执行下面的命令：

```shell
git clone https://github.com/apache/iotdb.git
```

在 IoTDB 仓库的根目录下执行：

```shell
 mvn clean package -pl distribution -am -DskipTests -P compile-grafana-plugin
```

如果编译成功，我们将看到 `distribution/target` 路径下包含了编译好的 Grafana 前端插件：

<img style="width:100%; max-width:333px; max-height:545px; margin-left:auto; margin-right:auto; display:block;" src="https://alioss.timecho.com/docs/img/UserGuide/Ecosystem-Integration/Grafana-plugin/distribution.png?raw=true">



##### grafana-plugin 插件安装

* 拷贝上述生成的前端工程目标文件夹到 Grafana 的插件目录中 `${Grafana文件目录}\data\plugins\`。如果没有此目录可以手动建或者启动grafana会自动建立，当然也可以修改plugins的位置,具体请查看下面的修改Grafana 的插件目录位置说明。

* 修改Grafana的配置文件：找到配置文件（`${Grafana文件目录}\conf\defaults.ini`），并进行如下的修改：

  ```ini
  allow_loading_unsigned_plugins = apache-iotdb-datasource
  ```
* 修改Grafana 的插件目录位置:找到配置文件（`${Grafana文件目录}\conf\defaults.ini`），并进行如下的修改：

  ```ini
  plugins = data/plugins
  ```
* 如果 Grafana 服务已启动，则需要重启服务。

更多详情，请点 [这里](https://grafana.com/docs/grafana/latest/plugins/installation/)


##### 启动 Grafana

进入 Grafana 的安装目录，使用以下命令启动 Grafana：
* Windows 系统：

```shell
bin\grafana-server.exe
```
* Linux 系统：

```shell
sudo service grafana-server start
```
* MacOS 系统：

```shell
brew services start grafana
```
更多详情，请点 [这里](https://grafana.com/docs/grafana/latest/installation/)



##### 配置 IoTDB REST 服务

进入 `{iotdb 目录}/conf`，打开 `iotdb-common.properties` 文件，并作如下修改：

```properties
# Is the REST service enabled
enable_rest_service=true

# the binding port of the REST service
rest_service_port=18080
```

启动（重启）IoTDB 使配置生效，此时 IoTDB REST 服务处于运行状态。



#### 使用 Grafana 插件

##### 访问 Grafana dashboard

Grafana 以网页的 dashboard 形式为您展示数据，在使用时请您打开浏览器，访问 `http://<ip>:<port>`。

注：IP 为您的 Grafana 所在的服务器 IP，Port 为 Grafana 的运行端口（默认 3000）。

在本地试用时，Grafana  dashboard 的默认地址为 `http://localhost:3000/`。

默认登录的用户名和密码都是 `admin`。



##### 添加 IoTDB 数据源

点击左侧的 `设置` 图标，选择 `Data Source` 选项，然后再点击 `Add data source`。

<img style="width:100%; max-width:800px; max-height:600px; margin-left:auto; margin-right:auto; display:block;" src="https://alioss.timecho.com/docs/img/UserGuide/Ecosystem-Integration/Grafana-plugin/datasource_1.png?raw=true">

<img style="width:100%; max-width:800px; max-height:600px; margin-left:auto; margin-right:auto; display:block;" src="https://alioss.timecho.com/docs/img/UserGuide/Ecosystem-Integration/Grafana-plugin/datasource_2.png?raw=true">

选择 `Apache IoTDB` 数据源，`URL` 一栏填写  `http://<ip>:<port>`。

Ip 为您的 IoTDB 服务器所在的宿主机 IP，port 为 REST 服务的运行端口（默认 18080）。

输入 IoTDB 服务器的 username 和 password，点击 `Save & Test`，出现 `Success` 则提示配置成功。

<img style="width:100%; max-width:800px; max-height:600px; margin-left:auto; margin-right:auto; display:block;" src="https://alioss.timecho.com/docs/img/UserGuide/Ecosystem-Integration/Grafana-plugin/datasource_3.png?raw=true">



##### 创建一个新的 Panel

点击左侧的 `Dashboards` 图标，选择 `Manage`，如下图所示：

<img style="width:100%; max-width:800px; max-height:600px; margin-left:auto; margin-right:auto; display:block;" src="https://alioss.timecho.com/docs/img/UserGuide/Ecosystem-Integration/Grafana-plugin/manage.png?raw=true">

点击右上方的 `New Dashboard`  图标，选择 `Add an empty panel`，如下图所示：

<img style="width:100%; max-width:800px; max-height:600px; margin-left:auto; margin-right:auto; display:block;" src="https://alioss.timecho.com/docs/img/UserGuide/Ecosystem-Integration/Grafana-plugin/add-empty-panel.png?raw=true">

Grafana Plugin 支持SQL: Full Customized和SQL: Drop-down List 两种方式，默认是SQL: Full Customized方式。

<img style="width:100%; max-width:800px; max-height:600px; margin-left:auto; margin-right:auto; display:block;" src="https://alioss.timecho.com/docs/img/UserGuide/Ecosystem-Integration/Grafana-plugin/grafana_input_style.png?raw=true">

###### SQL: Full Customized 输入方式

在 SELECT 输入框、FROM 输入框、WHERE输入框、CONTROL输入框中输入内容，其中 WHERE 和 CONTROL 输入框为非必填。

如果一个查询涉及多个表达式，我们可以点击 SELECT 输入框右侧的 `+` 来添加 SELECT 子句中的表达式，也可以点击 FROM 输入框右侧的 `+` 来添加路径前缀，如下图所示：

<img style="width:100%; max-width:800px; max-height:600px; margin-left:auto; margin-right:auto; display:block;" src="https://alioss.timecho.com/docs/img/UserGuide/Ecosystem-Integration/Grafana-plugin/grafana_input.png?raw=true">

SELECT 输入框中的内容可以是时间序列的后缀，可以是函数或自定义函数，可以是算数表达式，也可以是它们的嵌套表达式。您还可以使用 as 子句来重命名需要显示的结果序列名字。

下面是 SELECT 输入框中一些合法的输入举例：

*  `s1`
*  `top_k(s1, 'k'='1') as top`
*  `sin(s1) + cos(s1 + s2)` 
*  `udf(s1) as "中文别名"`

FROM 输入框中的内容必须是时间序列的前缀路径，比如 `root.sg.d`。

WHERE 输入框为非必须填写项目，填写内容应当是查询的过滤条件，比如 `time > 0`  或者 `s1 < 1024 and s2 > 1024`。

CONTROL 输入框为非必须填写项目，填写内容应当是控制查询类型、输出格式的特殊子句。其中GROUP BY 输入框支持使用grafana的全局变量来获取当前时间区间变化$__from(起始时间)、$__to(结束时间)，下面是 CONTROL 输入框中一些合法的输入举例：

*  `GROUP BY ([$__from, $__to), 1d)`
*  `GROUP BY ([$__from, $__to),3h,1d)`
*  `GROUP BY ([2017-11-01T00:00:00, 2017-11-07T23:00:00), 1d)`
*  `GROUP BY ([2017-11-01 00:00:00, 2017-11-07 23:00:00), 3h, 1d)`
*  `GROUP BY ([$__from, $__to), 1m) FILL (PREVIOUSUNTILLAST)`
*  `GROUP BY ([2017-11-07T23:50:00, 2017-11-07T23:59:00), 1m) FILL (PREVIOUSUNTILLAST)` 
*  `GROUP BY ([2017-11-07T23:50:00, 2017-11-07T23:59:00), 1m) FILL (PREVIOUS, 1m)`
*  `GROUP BY ([2017-11-07T23:50:00, 2017-11-07T23:59:00), 1m) FILL (LINEAR, 5m, 5m)`
*  `GROUP BY ((2017-11-01T00:00:00, 2017-11-07T23:00:00], 1d), LEVEL=1`
*  `GROUP BY ([0, 20), 2ms, 3ms), LEVEL=1`

提示：为了避免OOM问题，不推荐使用select * from root.xx.** 这种语句在Grafana plugin中使用。

###### SQL: Drop-down List 输入方式
在 TIME-SERIES 选择框中选择一条时间序列、FUNCTION 选择一个函数、SAMPLING INTERVAL、SLIDING STEP、LEVEL、FILL 输入框中输入内容，其中 TIME-SERIESL 为必填项其余为非必填项。

<img style="width:100%; max-width:800px; max-height:600px; margin-left:auto; margin-right:auto; display:block;" src="https://alioss.timecho.com/docs/img/UserGuide/Ecosystem-Integration/Grafana-plugin/grafana_input2.png?raw=true">

##### 变量与模板功能的支持

SQL: Full Customized和SQL: Drop-down List两种输入方式都支持 Grafana 的变量与模板功能，下面示例中使用SQL: Full Customized输入方式，SQL: Drop-down List与之类似。

创建一个新的 Panel 后，点击右上角的设置按钮，如下图所示：

<img style="width:100%; max-width:800px; max-height:600px; margin-left:auto; margin-right:auto; display:block;" src="https://alioss.timecho.com/docs/img/UserGuide/Ecosystem-Integration/Grafana-plugin/setconf.png?raw=true">

选择 `Variables`，点击 `Add variable` ，如下图所示：

<img style="width:100%; max-width:800px; max-height:600px; margin-left:auto; margin-right:auto; display:block;" src="https://alioss.timecho.com/docs/img/UserGuide/Ecosystem-Integration/Grafana-plugin/addvaribles.png?raw=true">

示例一：输入 `Name`，`Label`，选择Type的`Query`、在Query 中输入show child paths xx ， 点击 `Update` 按钮，如下图所示：

<img style="width:100%; max-width:800px; max-height:600px; margin-left:auto; margin-right:auto; display:block;" src="https://alioss.timecho.com/docs/img/UserGuide/Ecosystem-Integration/Grafana-plugin/variblesinput.png?raw=true">

应用 Variables，在 `grafana  panel` 中输入变量点击 `save` 按钮，如下图所示

<img style="width:100%; max-width:800px; max-height:600px; margin-left:auto; margin-right:auto; display:block;" src="https://alioss.timecho.com/docs/img/UserGuide/Ecosystem-Integration/Grafana-plugin/applyvariables.png?raw=true">

示例二：变量嵌套使用，如下图所示
<img style="width:100%; max-width:800px; max-height:600px; margin-left:auto; margin-right:auto; display:block;" src="https://alioss.timecho.com/docs/img/UserGuide/Ecosystem-Integration/Grafana-plugin/variblesinput2.png?raw=true">

<img style="width:100%; max-width:800px; max-height:600px; margin-left:auto; margin-right:auto; display:block;" src="https://alioss.timecho.com/docs/img/UserGuide/Ecosystem-Integration/Grafana-plugin/variblesinput2-1.png?raw=true">

<img style="width:100%; max-width:800px; max-height:600px; margin-left:auto; margin-right:auto; display:block;" src="https://alioss.timecho.com/docs/img/UserGuide/Ecosystem-Integration/Grafana-plugin/variblesinput2-2.png?raw=true">


示例三：函数变量使用，如下图所示
<img style="width:100%; max-width:800px; max-height:600px; margin-left:auto; margin-right:auto; display:block;" src="https://alioss.timecho.com/docs/img/UserGuide/Ecosystem-Integration/Grafana-plugin/variablesinput3.png?raw=true">

<img style="width:100%; max-width:800px; max-height:600px; margin-left:auto; margin-right:auto; display:block;" src="https://alioss.timecho.com/docs/img/UserGuide/Ecosystem-Integration/Grafana-plugin/variablesinput3-1.png?raw=true">

上图中Name 是变量名称也是将来我们在panel中使用的变量名称，Label是变量的展示名称如果为空就显示Name的变量反之则显示Label的名称，
Type下拉中有Query、Custom、Text box、Constant、DataSource、Interval、Ad hoc filters等这些都可以在IoTDB的Grafana Plugin 中使用
更加详细介绍用法请查看官方手册(https://grafana.com/docs/grafana/latest/variables/)

除了上面的示例外，还支持下面这些语句:
*  `show databases`
*  `show timeseries`
*  `show child nodes`
*  `show all ttl`
*  `show latest timeseries`
*  `show devices`
*  `select xx from root.xxx limit xx 等sql 查询`

* 提示：如果查询的字段中有布尔类型的数据，会将true转化成1，false转化成0结果值进行显示。

##### 告警功能
本插件支持 Grafana alert功能。

1、在 Grafana 侧栏中，将光标悬停在`Alerting`图标上，然后单击`Notification channels`。

<img style="width:100%; max-width:800px; max-height:600px; margin-left:auto; margin-right:auto; display:block;" src="https://alioss.timecho.com/docs/img/UserGuide/Ecosystem-Integration/Grafana-plugin/alerting1.png?raw=true">

2、单击添加频道。

<img style="width:100%; max-width:800px; max-height:600px; margin-left:auto; margin-right:auto; display:block;" src="https://alioss.timecho.com/docs/img/UserGuide/Ecosystem-Integration/Grafana-plugin/alerting2.png?raw=true">

3、填写下面描述的字段或选择选项，Type有好多种类型包括DingDing、Email、Slack、WebHook、Prometheus Alertmanager等。
本次示例Type使用`Prometheus Alertmanager`，需要提前安装好Prometheus Alertmanager，更多详细的配置及参数介绍请参考官方文档：https://grafana.com/docs/grafana/v8.0/alerting/old-alerting/notifications/。

<img style="width:100%; max-width:800px; max-height:600px; margin-left:auto; margin-right:auto; display:block;" src="https://alioss.timecho.com/docs/img/UserGuide/Ecosystem-Integration/Grafana-plugin/alerting3.png?raw=true">

4、点击`Test`按钮，出现`Test notification sent`点击`Save`按钮保存

<img style="width:100%; max-width:800px; max-height:600px; margin-left:auto; margin-right:auto; display:block;" src="https://alioss.timecho.com/docs/img/UserGuide/Ecosystem-Integration/Grafana-plugin/alerting4.png?raw=true">

5、创建一个新的 Panel 后，输入查询参数后点击保存然后选择`Alert`点击`Create Alert`，如下图所示：

<img style="width:100%; max-width:800px; max-height:600px; margin-left:auto; margin-right:auto; display:block;" src="https://alioss.timecho.com/docs/img/UserGuide/Ecosystem-Integration/Grafana-plugin/alertpanle1.png?raw=true">

6、填写下面描述的字段或选择选项， 其中`Name`是规则名称，`Evaluate every` 指定调度程序评估警报规则的频率，称为评估间隔，
`FOR` 指定在触发警报通知之前查询需要在多长时间内违反配置的阈值。`Conditions` 表示查询条件，可以配置多个组合查询条件。

<img style="width:100%; max-width:800px; max-height:600px; margin-left:auto; margin-right:auto; display:block;" src="https://alioss.timecho.com/docs/img/UserGuide/Ecosystem-Integration/Grafana-plugin/alertpanle2.jpg?raw=true">

图中的查询条件：avg() OF query(A,5m,now) IS ABOVE -1

avg()控制如何将每个系列的值减少到可以与阈值进行比较的值。单击该函数可将其更改为另一个聚合函数。
query(A, 15m, now)，表示从A选项卡执行查询，后两个参数定义时间范围15m，now 表示从15分钟前到现在。
IS ABOVE -1 定义阈值的类型和阈值。IS ABOVE表示在-1之上，可以单击IS ABOVE更改阈值类型。

提示:警报规则中使用的查询不能包含任何模板变量。目前我们只支持条件之间的AND和OR运算符，它们是串行执行的。
例如，我们按以下顺序有 3 个条件： 条件：A（计算为：TRUE）或条件：B（计算为：FALSE）和条件：C（计算为：TRUE） 所以结果将计算为（（对或错）和对）=对。
更多详细的告警规则可以查看官方文档:https://grafana.com/docs/grafana/latest/alerting/old-alerting/create-alerts/


7、点击`Test rule` 按钮出现`firing: true`则配置成功，点击`save` 按钮

<img style="width:100%; max-width:800px; max-height:600px; margin-left:auto; margin-right:auto; display:block;" src="https://alioss.timecho.com/docs/img/UserGuide/Ecosystem-Integration/Grafana-plugin/alertpanel3.png?raw=true">

8、下图为grafana panel 中显示告警

<img style="width:100%; max-width:800px; max-height:600px; margin-left:auto; margin-right:auto; display:block;" src="https://alioss.timecho.com/docs/img/UserGuide/Ecosystem-Integration/Grafana-plugin/alertpanel4.png?raw=true">

9、查看告警规则

<img style="width:100%; max-width:800px; max-height:600px; margin-left:auto; margin-right:auto; display:block;" src="https://alioss.timecho.com/docs/img/UserGuide/Ecosystem-Integration/Grafana-plugin/alertPanel5.png?raw=true">

10、在promehthus alertmanager 中查看告警记录

<img style="width:100%; max-width:800px; max-height:600px; margin-left:auto; margin-right:auto; display:block;" src="https://alioss.timecho.com/docs/img/UserGuide/Ecosystem-Integration/Grafana-plugin/alertpanel6.png?raw=true">

#### 更多

更多关于 Grafana 操作详情可参看 Grafana 官方文档：http://docs.grafana.org/guides/getting_started/。

