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Telegraf

  • Telegraf v1.17.0+

Intel PowerStat 输入插件

此插件收集 Intel 平台上的电源统计信息，提供对节能和工作负载迁移的洞察。这些对于监控和分析系统根据平台繁忙程度、CPU 温度、实际 CPU 利用率和电源统计信息采取预防性或纠正性措施非常有用。

引入于： Telegraf v1.17.0 标签： hardware, system 操作系统支持： linux

要求

内核模块

插件主要基于 Linux 内核模块，这些模块通过 sysfs 或 devfs 接口暴露特定的指标。以下是预期的依赖项：

  • intel-rapl 内核模块，通过 sysfs（/sys/devices/virtual/powercap/intel-rapl）暴露 Intel Runtime Power Limiting 指标，
  • msr 内核模块，通过 devfs（/dev/cpu/cpu%d/msr）提供对处理器模型特定寄存器的访问，
  • cpufreq 内核模块，通过 sysfs（/sys/devices/system/cpu/cpu%d/cpufreq/scaling_cur_freq）暴露每个 CPU 的频率，
  • intel-uncore-frequency 内核模块，通过 sysfs（/sys/devices/system/cpu/intel_uncore_frequency）暴露 Intel uncore 频率指标。

请确保所需的内核模块已加载并正在运行。模块可能需要使用 modprobe 手动启用。根据内核版本，请运行以下命令：

# rapl modules:
## kernel < 4.0
sudo modprobe intel_rapl
## kernel >= 4.0
sudo modprobe rapl
sudo modprobe intel_rapl_common
sudo modprobe intel_rapl_msr

# msr module:
sudo modprobe msr

# cpufreq module:
### integrated in kernel

# intel-uncore-frequency module:
## only for kernel >= 5.6.0
sudo modprobe intel-uncore-frequency

内核的 perf 接口

对于与 perf 相关的指标，当 Telegraf 未以 root 用户身份运行时，应将以下能力添加到 Telegraf 可执行文件中：

sudo setcap cap_sys_admin+ep <path_to_telegraf_binary>

或者，需要将 /proc/sys/kernel/perf_event_paranoid 设置为小于 1 的值。

根据环境和配置（监控的 CPU 数量和启用的指标数量），可能需要增加允许打开的文件描述符的数量限制。例如，可以使用 ulimit -n 命令来完成。

Root 权限

启用了 Intel PowerStat 插件的 Telegraf 可能需要 root 权限才能读取所有指标（取决于操作系统类型或配置）。

或者，可以将以下能力添加到 Telegraf 可执行文件中：

#without perf-related metrics:
sudo setcap cap_sys_rawio,cap_dac_read_search+ep <path_to_telegraf_binary>

#with perf-related metrics:
sudo setcap cap_sys_rawio,cap_dac_read_search,cap_sys_admin+ep <path_to_telegraf_binary>

支持的硬件

特定指标需要存在某些处理器功能，否则 Intel PowerStat 插件将无法读取它们。用户可以通过读取 /proc/cpuinfo 文件来检测支持的处理器功能。插件假设系统中所有 CPU 核心的关键属性都相同。

以下 processor 属性将在本节中更详细地进行检查：

  • vendor_id
  • cpu family
  • model
  • flags

插件需要以下处理器属性：

  • 处理器 vendor_id 必须是 GenuineIntel，cpu family 必须是 6，因为插件使用的数据是 Intel 特有的。
  • 应存在以下处理器标志：
    • 需要存在 msr 以便插件从处理器模型特定寄存器读取平台数据并收集以下指标：
      • cpu_c0_state_residency
      • cpu_c1_state_residency
      • cpu_c3_state_residency
      • cpu_c6_state_residency
      • cpu_c7_state_residency
      • cpu_busy_frequency
      • cpu_temperature
      • cpu_base_frequency
      • max_turbo_frequency
      • uncore_frequency（对于内核 < 5.18）
    • 需要存在 aperfmperf 以收集以下指标：
      • cpu_c0_state_residency
      • cpu_c1_state_residency
      • cpu_busy_frequency
    • 需要存在 dts 以收集：
      • cpu_temperature
  • 支持的 CPU 模型。要查看您的 model 支持哪些指标。存在以下指标：
    • cpu_c1_state_residency
    • cpu_c3_state_residency
    • cpu_c6_state_residency
    • cpu_c7_state_residency
    • cpu_temperature
    • cpu_base_frequency
    • uncore_frequency

支持的 CPU 模型

模型编号处理器名称cpu_c1_state_residency
cpu_c6_state_residency
cpu_temperature
cpu_base_frequency		cpu_c3_state_residencycpu_c7_state_residencyuncore_frequency
0x1EIntel Nehalem✓✓
0x1FIntel Nehalem-G✓✓
0x1AIntel Nehalem-EP✓✓
0x2EIntel Nehalem-EX✓✓
0x25Intel Westmere✓✓
0x2CIntel Westmere-EP✓✓
0x2FIntel Westmere-EX✓✓
0x2AIntel Sandybridge✓✓✓
0x2DIntel Sandybridge-X✓✓✓
0x3AIntel Ivybridge✓✓✓
0x3EIntel Ivybridge-X✓✓✓
0x3CIntel Haswell✓✓✓
0x3FIntel Haswell-X✓✓✓
0x45Intel Haswell-L✓✓✓
0x46Intel Haswell-G✓✓✓
0x3DIntel Broadwell✓✓✓
0x47Intel Broadwell-G✓✓✓✓
0x4FIntel Broadwell-X✓✓✓
0x56Intel Broadwell-D✓✓✓
0x4EIntel Skylake-L✓✓✓
0x5EIntel Skylake✓✓✓
0x55Intel Skylake-X✓✓
0x8EIntel KabyLake-L✓✓✓
0x9EIntel KabyLake✓✓✓
0xA5Intel CometLake✓✓✓
0xA6Intel CometLake-L✓✓✓
0x66Intel CannonLake-L✓✓
0x6AIntel IceLake-X✓✓
0x6CIntel IceLake-D✓✓
0x7DIntel IceLake✓
0x7EIntel IceLake-L✓✓
0x9DIntel IceLake-NNPI✓✓
0xA7Intel RocketLake✓✓
0x8CIntel TigerLake-L✓✓
0x8DIntel TigerLake✓✓
0x8FIntel Sapphire Rapids X✓✓
0xCFIntel Emerald Rapids X✓✓
0xADIntel Granite Rapids X✓
0xAEIntel Granite Rapids D✓
0x8AIntel Lakefield✓✓
0x97Intel AlderLake✓✓✓
0x9AIntel AlderLake-L✓✓✓
0xB7Intel RaptorLake✓✓✓
0xBAIntel RaptorLake-P✓✓✓
0xBFIntel RaptorLake-S✓✓✓
0xACIntel MeteorLake✓✓✓
0xAAIntel MeteorLake-L✓✓✓
0xC6Intel ArrowLake✓✓
0xBDIntel LunarLake✓✓
0x37Intel Atom® Bay Trail✓
0x4DIntel Atom® Avaton✓
0x4AIntel Atom® Merrifield✓
0x5AIntel Atom® Moorefield✓
0x4CIntel Atom® Airmont✓✓
0x5CIntel Atom® Apollo Lake✓✓✓
0x5FIntel Atom® Denverton✓
0x7AIntel Atom® Goldmont✓✓✓
0x86Intel Atom® Jacobsville✓
0x96Intel Atom® Elkhart Lake✓✓
0x9CIntel Atom® Jasper Lake✓✓
0xBEIntel AlderLake-N✓✓
0xAFIntel Sierra Forest✓
0xB6Intel Grand Ridge✓
0x57Intel Xeon® PHI Knights Landing✓
0x85Intel Xeon® PHI Knights Mill✓

全局配置选项

插件支持其他全局和插件配置设置，用于修改指标、标签和字段，创建别名以及配置插件顺序等任务。更多详情请参阅 CONFIGURATION.md。

配置

# Intel PowerStat plugin enables monitoring of platform metrics (power, TDP)
# and per-CPU metrics like temperature, power and utilization. Please see the
# plugin readme for details on software and hardware compatibility.
# This plugin ONLY supports Linux.
[[inputs.intel_powerstat]]
  ## The user can choose which package metrics are monitored by the plugin with
  ## the package_metrics setting:
  ## - The default, will collect "current_power_consumption",
  ##   "current_dram_power_consumption" and "thermal_design_power".
  ## - Leaving this setting empty means no package metrics will be collected.
  ## - Finally, a user can specify individual metrics to capture from the
  ##   supported options list.
  ## Supported options:
  ##   "current_power_consumption", "current_dram_power_consumption",
  ##   "thermal_design_power", "max_turbo_frequency", "uncore_frequency",
  ##   "cpu_base_frequency"
  # package_metrics = ["current_power_consumption", "current_dram_power_consumption", "thermal_design_power"]

  ## The user can choose which per-CPU metrics are monitored by the plugin in
  ## cpu_metrics array.
  ## Empty or missing array means no per-CPU specific metrics will be collected
  ## by the plugin.
  ## Supported options:
  ##   "cpu_frequency", "cpu_c0_state_residency", "cpu_c1_state_residency",
  ##   "cpu_c3_state_residency", "cpu_c6_state_residency", "cpu_c7_state_residency",
  ##   "cpu_temperature", "cpu_busy_frequency", "cpu_c0_substate_c01",
  ##   "cpu_c0_substate_c02", "cpu_c0_substate_c0_wait"
  # cpu_metrics = []

  ## CPUs metrics to include from those configured in cpu_metrics array
  ## Can't be combined with excluded_cpus. Empty means all CPUs are gathered.
  ## e.g. ["0-3", "4,5,6"] or ["1-3,4"]
  # included_cpus = []

  ## CPUs metrics to exclude from those configured in cpu_metrics array
  ## Can't be combined with included_cpus. Empty means all CPUs are gathered.
  ## e.g. ["0-3", "4,5,6"] or ["1-3,4"]
  # excluded_cpus = []

  ## Filesystem location of JSON file that contains PMU event definitions.
  ## Mandatory only for perf-related metrics (cpu_c0_substate_c01, cpu_c0_substate_c02, cpu_c0_substate_c0_wait).
  # event_definitions = ""

  ## The user can set the timeout duration for MSR reading.
  ## Enabling this timeout can be useful in situations where, on heavily loaded systems,
  ## the code waits too long for a kernel response to MSR read requests.
  ## 0 disables the timeout (default).
  # msr_read_timeout = "0ms"
  1. included_cpus 或 excluded_cpus 的配置可能会影响收集 package_metrics 的能力。其中一些（max_turbo_frequency、cpu_base_frequency 和 uncore_frequency）需要从每个包中读取一个处理器的信息。如果 included_cpus 或 excluded_cpus 排除了该包中的所有处理器，则无法读取该包的上述指标。
  2. 特定架构的 event_definitions JSON 文件可以在 perfmon 找到。一个用于下载适合当前环境的事件定义（event_download.py）的脚本可以在 pmu-tools 中找到。对于此插件支持的与 perf 相关的指标，需要一个包含 core 事件的事件定义 JSON 文件，例如 sapphirerapids_core.json 或 GenuineIntel-6-8F-core.json。

指标对系统配置的依赖关系

这些依赖关系的详细信息已在上面讨论过。

配置选项类型依赖
current_power_consumptionpackage_metricsrapl 模块
current_dram_power_consumptionpackage_metricsrapl 模块
thermal_design_powerpackage_metricsrapl 模块
max_turbo_frequencypackage_metricsmsr 模块
uncore_frequencypackage_metricsintel-uncore-frequency 模块*
cpu_base_frequencypackage_metricsmsr 模块
cpu_frequencycpu_metricscpufreq 模块
cpu_c0_state_residencycpu_metricsmsr 模块
cpu_c1_state_residencycpu_metricsmsr 模块
cpu_c3_state_residencycpu_metricsmsr 模块
cpu_c6_state_residencycpu_metricsmsr 模块
cpu_c7_state_residencycpu_metricsmsr 模块
cpu_temperaturecpu_metricsmsr 模块
cpu_busy_frequencycpu_metricsmsr 模块
cpu_c0_substate_c01cpu_metricsperf 接口
cpu_c0_substate_c02cpu_metricsperf 接口
cpu_c0_substate_c0_waitcpu_metricsperf 接口

*对于由配置选项 uncore_frequency 启用的所有指标，从内核版本 5.18 开始，只需要 intel-uncore-frequency 模块。对于旧的内核版本，指标 uncore_frequency_mhz_cur 需要启用 msr 模块。

示例：不带每 CPU 遥测的配置

此配置允许获取默认的处理器包特定指标，不收集每 CPU 指标。

[[inputs.intel_powerstat]]
  cpu_metrics = []

示例：不带每 CPU 遥测的配置 - 等效情况

此配置允许获取默认的处理器包特定指标，不收集每 CPU 指标。

[[inputs.intel_powerstat]]

示例：CPU 温度和 CPU 频率配置

此配置允许获取默认的处理器包特定指标，以及每 CPU 指标的子集（CPU 温度和 CPU 频率），这些指标仅为 cpu_id = 0 收集。

[[inputs.intel_powerstat]]
  cpu_metrics = ["cpu_frequency", "cpu_temperature"]
  included_cpus = ["0"]

示例：不带默认包指标的 CPU 温度和 CPU 频率配置

此配置允许仅获取每 CPU 指标的子集（CPU 温度和 CPU 频率），这些指标将为所有 cpus 收集，但排除 cpu_id = ["1-3"]。

[[inputs.intel_powerstat]]
  package_metrics = []
  cpu_metrics = ["cpu_frequency", "cpu_temperature"]
  excluded_cpus = ["1-3"]

示例：包含所有可用指标的配置

此配置允许获取所有处理器包特定指标和所有每 CPU 指标。

[[inputs.intel_powerstat]]
  package_metrics = ["current_power_consumption", "current_dram_power_consumption", "thermal_design_power", "max_turbo_frequency", "uncore_frequency", "cpu_base_frequency"]
  cpu_metrics = ["cpu_frequency", "cpu_c0_state_residency", "cpu_c1_state_residency", "cpu_c3_state_residency", "cpu_c6_state_residency", "cpu_c7_state_residency", "cpu_temperature", "cpu_busy_frequency", "cpu_c0_substate_c01", "cpu_c0_substate_c02", "cpu_c0_substate_c0_wait"]
  event_definitions = "/home/telegraf/.cache/pmu-events/GenuineIntel-6-8F-core.json"

Metrics

Intel PowerStat 插件收集的所有指标都以固定的间隔收集。报告处理器 C 状态驻留或功耗的指标是在经过的间隔内计算的。

Intel PowerStat 插件支持以下测量：

  • powerstat_core

    • 插件为 powerstat_core 测量返回的标签如下：

      标签描述
      package_id平台包/插槽的 ID。
      core_id物理处理器核心的 ID。
      cpu_id逻辑处理器核心的 ID。

      Measurement powerstat_core 指标是按 CPU（cpu_id 是键）收集的，而 core_id 和 package_id 标签是额外的拓扑信息。

    • powerstat_core 测量可用的指标：

      指标名称 (字段)描述单位
      cpu_frequency_mhzCPU 核心当前的运行频率。MHz
      cpu_busy_frequency_mhzCPU 核心繁忙频率，计算为已调整到 CPU 核心繁忙周期的频率。MHz
      cpu_temperature_celsiusCPU 核心的当前温度。摄氏度
      cpu_c0_state_residency_percentCPU 核心在 C0 核心驻留状态下花费的时间百分比。%
      cpu_c1_state_residency_percentCPU 核心在 C1 核心驻留状态下花费的时间百分比。%
      cpu_c3_state_residency_percentCPU 核心在 C3 核心驻留状态下花费的时间百分比。%
      cpu_c6_state_residency_percentCPU 核心在 C6 核心驻留状态下花费的时间百分比。%
      cpu_c7_state_residency_percentCPU 核心在 C7 核心驻留状态下花费的时间百分比。%
      cpu_c0_substate_c01_percentCPU 核心在 C0.1 子状态下花费的时间百分比（相对于 C0 状态的总时间）。%
      cpu_c0_substate_c02_percentCPU 核心在 C0.2 子状态下花费的时间百分比（相对于 C0 状态的总时间）。%
      cpu_c0_substate_c0_wait_percentCPU 核心在 C0_Wait 子状态下花费的时间百分比（相对于 C0 状态的总时间）。%

  • powerstat_package

    • 插件为 powerstat_package 测量返回的标签如下：

      标签描述
      package_id平台包/插槽的 ID。
      active_coresmax_turbo_frequency_mhz 指标的特定标签。可达到 Turbo 频率的最大激活核心数。
      hybridmax_turbo_frequency_mhz 指标的特定标签。仅适用于混合处理器。对于混合架构的主核心，将设置为 primary，对于辅助核心，将设置为 secondary。
      die所有 uncore_frequency 指标的特定标签。Die 的 ID。
      type所有 uncore_frequency 指标的特定标签。Uncore 频率的类型（current 或 initial）。

      Measurement powerstat_package 指标是按处理器包收集的（package_id 标签指示了指标所属的包）。

    • powerstat_package 测量可用的指标：

      指标名称 (字段)描述单位
      thermal_design_power_watts处理器包可用的最大热设计功耗 (TDP)。瓦特
      current_power_consumption_watts处理器包的当前功耗。瓦特
      current_dram_power_consumption_watts处理器包 DRAM 子系统的当前功耗。瓦特
      max_turbo_frequency_mhz对于激活的核心数可达到的最大 Turbo 频率。MHz
      uncore_frequency_limit_mhz_min处理器包中 Die 的最小 Uncore 频率限制。MHz
      uncore_frequency_limit_mhz_max处理器包中 Die 的最大 Uncore 频率限制。MHz
      uncore_frequency_mhz_cur处理器包中 Die 的当前 Uncore 频率。仅在标签为 current 时可用。此值可从内核 >= 5.18 的 intel-uncore-frequency 模块获取。对于旧的内核版本，需要通过 MSR 访问。如果未加载 msr，则只能收集 uncore_frequency_limit_mhz_min 和 uncore_frequency_limit_mhz_max 指标。MHz
      cpu_base_frequency_mhz处理器包的 CPU 基础频率（最大非 Turbo 频率）。MHz

已知问题

从 Linux 内核版本 v5.4.77 开始，由于 此内核更改，出于安全原因，/sys/devices/virtual/powercap/intel-rapl//*/energy_uj 等资源只能由 root 用户访问。因此，此插件需要 root 权限才能正确收集 rapl 指标。

如果这些严格的安全限制不适用，可以通过手动更改 /sys/devices/virtual/powercap/intel-rapl/ 目录中文件的读取权限来解决，例如，使用带有自定义参数的 chmod 命令。例如，可以通过以下方式授予所有用户对 intel-rapl 目录中所有文件的读取和执行权限：

sudo chmod -R a+rx /sys/devices/virtual/powercap/intel-rapl/

示例输出

powerstat_package,host=ubuntu,package_id=0 thermal_design_power_watts=160 1606494744000000000
powerstat_package,host=ubuntu,package_id=0 current_power_consumption_watts=35 1606494744000000000
powerstat_package,host=ubuntu,package_id=0 cpu_base_frequency_mhz=2400i 1669118424000000000
powerstat_package,host=ubuntu,package_id=0 current_dram_power_consumption_watts=13.94 1606494744000000000
powerstat_package,host=ubuntu,package_id=0,active_cores=0 max_turbo_frequency_mhz=3000i 1606494744000000000
powerstat_package,host=ubuntu,package_id=0,active_cores=1 max_turbo_frequency_mhz=2800i 1606494744000000000
powerstat_package,die=0,host=ubuntu,package_id=0,type=initial uncore_frequency_limit_mhz_min=800,uncore_frequency_limit_mhz_max=2400 1606494744000000000
powerstat_package,die=0,host=ubuntu,package_id=0,type=current uncore_frequency_mhz_cur=800i,uncore_frequency_limit_mhz_min=800,uncore_frequency_limit_mhz_max=2400 1606494744000000000
powerstat_core,core_id=0,cpu_id=0,host=ubuntu,package_id=0 cpu_frequency_mhz=1200.29 1606494744000000000
powerstat_core,core_id=0,cpu_id=0,host=ubuntu,package_id=0 cpu_temperature_celsius=34i 1606494744000000000
powerstat_core,core_id=0,cpu_id=0,host=ubuntu,package_id=0 cpu_c0_state_residency_percent=0.8 1606494744000000000
powerstat_core,core_id=0,cpu_id=0,host=ubuntu,package_id=0 cpu_c1_state_residency_percent=6.68 1606494744000000000
powerstat_core,core_id=0,cpu_id=0,host=ubuntu,package_id=0 cpu_c3_state_residency_percent=0 1606494744000000000
powerstat_core,core_id=0,cpu_id=0,host=ubuntu,package_id=0 cpu_c6_state_residency_percent=92.52 1606494744000000000
powerstat_core,core_id=0,cpu_id=0,host=ubuntu,package_id=0 cpu_c7_state_residency_percent=0 1606494744000000000
powerstat_core,core_id=0,cpu_id=0,host=ubuntu,package_id=0 cpu_busy_frequency_mhz=1213.24 1606494744000000000
powerstat_core,core_id=0,cpu_id=0,host=ubuntu,package_id=0 cpu_c0_substate_c01_percent=0 1606494744000000000
powerstat_core,core_id=0,cpu_id=0,host=ubuntu,package_id=0 cpu_c0_substate_c02_percent=5.68 1606494744000000000
powerstat_core,core_id=0,cpu_id=0,host=ubuntu,package_id=0 cpu_c0_substate_c0_wait_percent=43.74 1606494744000000000

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