Systemd

Systemd es la actualización de init, este proceso se encarga de arrancar todos los servicios, targets y componentes necesarios para poder trabajar con la terminal. La mejora de systemd respecto a init es que en el arranque del sistema inicia todos los demonios a la vez y trabajan en paralelo, a esto se le denomina ( concurrencia ).

system-analyze blame # analizar tiempos de arranque
systemd-analyze dot "basic.target" | dot -Tsvg > /tmp/basic.svg

grafico de dependencias

systemd-analyze dot "basic.target" | dot -Tsvg > /tmp/basic.svg
systemd-analyze dot --to-pattern="*.target" --from-pattern="httpd.service" | dot -Tsvg > /tmp/gpm.svg

Units

Systemd se configura exclusivamente a trabes de archivos de texto, registra las instrucciones de inicialización para cada daemon en un archivo de configuración (conocido como 'unit file').

Estos ficheros de configuración se encuentran en:

Redhad y derivados: /usr/lib/systemd/system/
Debian: /lib/systemd/system/

Algunos tipos de units:

.service
.target
.socket
.mount
.automount
.path
.slice
.timer

Información sobre los units

systyemctl list-units
systemctl list-unit-files

El contenido de estos archivos unit tienen una estructura simple, una descripción, que ejecutar, antes o después de quien voy si es que dependen de algún otro demonio es lo mas básico.

Niveles de arranque

unit	systemd	Description
`0`	`runlevel0.target`, `poweroff.target`	apagar sistema
`1`	`runlevel1.target`, `rescue.target`	Modo rescate
`2`	`runlevel2.target` `multi-user.target`	rescat con red
`3`	`runlevel3.target`, `multi-user.target`	Multi usuario sin grafico
`4`	`runlevel4.target` `multi-user.target`	custom
`5`	`runlevel5.target`, `graphical.target`	Multi usuario con grafico
`6`	`runlevel6.target`, `reboot.target`	apagar y reiniciar sistema
init=/bin/bash	`emergency.target`	shell root

Por defecto en una máquina de usuario la opción esta indicada en graphical.target, lo podemos mirar con.

La opción init=/bin/bash y emergency.target no son quivalentes ya que emergenci arranca systemd y init solo arranca el kernel y el bash.

debian  ➜  systemctl get-default
graphical.target
# modificar la opcion por defecto
systemctl set-default multi-user.target
# cambiar al modo rescue
systemctl isolated rescue.target

Todos estos target u objetivos, dependen de diferentes units para su ejecución completa. Para alcanzar el objetivo x hay que arrancar primero n units que son sus dependencias.

systemctl list-dependencies multi-user.target

El directorio targe.wants es el que define la estructura del arranque, es decir para arrancar multi-user tienes que arrancar primero todos los units incluidos en el directorio multi-user.target.wants.

ls /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/
abrtd.service
abrt-journal-core.service
abrt-oops.service
abrt-vmcore.service
abrt-xorg.service
atd.service
auditd.service
avahi-daemon.service
chronyd.service
crond.service
cups.path
dbxtool.service
gpm.service
libvirtd.service
mcelog.service
mdmonitor.service
ModemManager.service
NetworkManager.service
nfs-client.target
postgresql.service
remote-fs.target
rngd.service
sssd.service
vmtoolsd.service

Son demonios a arrancar en ese target, todos estos archivos que se ven son enlaces simbólicos a /usr/lib/systemd/system/ , que es realmente donde se encuentra el demonio.

Demonios

Los demonios ( servicios ) son programas tipo especial de proceso no interactivo, es decir, que se ejecuta en segundo plano.

Actualmente los demonios se gestionan con systemctl podemos ver si un demonio esta activo o no con is-active o si esta habilitado con is-enable.

systemctl is-active httpd

Al instalar un demonio crea un archivo unit .servicedentro de /usr/lib/systemd/system/ ,en el archivo de configuración .service la opción wantedby indica en que objetivo se añadirá al habilitarlo.

Archivo de servicio

El archivo de configuración de un demonio denominado unit file con extensión .service .

archivo básico:

[Unit]
Description=Descripcion corta del programa

[Service]
ExecStart=binario o script que ejecuta
PidFile=escrivir un pid para dominarlo

[install]
WantedBy=donde instalarse multi-user.target, rescue.target etc..

Existen muchas opciones para este tipo de archivos por ejemplo:

ExecStop: que quieres que haga al apagar el servicio.

RemainAfterExit=true: una vez ejecutado muestra que esta activo ( esto sirve para ejecuciones que no son continuas )

Type=oneshot : se ejecuta solo una vez

Cada vez que modifiquemos algún servicio, objetivo o archivo unit es muy recomendable ejecutar systemctl daemon-reload para asegurarse que lee correctamente los demonios.

Targets

Targets son los objetivos que se marca el arranque en el inicio del sistema. Los target guardan su configuración en /usr/lib/systemd/system/ en archivos .target y la lista de unitsa arrancar en ese objetivo se guarda en /etc/systemd/system/objetivo.target.wants/ .

Ejemplo configuración.

[Unit]
Description=Rescue Mode
Documentation=man:systemd.special(7)
Requires=sysinit.target rescue.service
After=sysinit.target rescue.service
AllowIsolate=yes

[Install]
Alias=kbrequest.target

Requires: exige que las opciones indicadas estén activas para iniciarse
After: me tengo que arrancar después de las opciones dadas
allowisolate: yes, indica si es un punto de sesión, es decir asociado a un target indica al sistema que una vez llegado a este objetivo puede ofrecer una sesión de usuario.

Analizar el estado del sistema

Para mostrar el estado del sistema utilice:

systemctl status

Para listar unidades en ejecución:

systemctl

o:

systemctl list-units

Para listar unidades que han fallado:

systemctl --failed

Los archivos de las unidades disponibles se pueden ver en /usr/lib/systemd/system/ y /etc/systemd/system/ (este último tiene prioridad). Puede ver un listado de las unidades instaladas con:

systemctl list-unit-files

Gestionar la energía

polkit es necesario para gestionar la energía. Si se encuentra en una sesión local de systemd-logind y ninguna otra sesión está activa, las órdenes siguientes funcionarán sin requerir privilegios de root. Si no es así (por ejemplo, debido a que otro usuario ha iniciado otra sesión tty), systemd automáticamente le requerirá la contraseña de root.

Apagado y reinicio del sistema:

$ systemctl reboot

Apagado del sistema:

$ systemctl poweroff

Suspensión del sistema:

$ systemctl suspend

Poner el sistema en hibernación:

$ systemctl hibernate

Poner el sistema en estado de reposo híbrido —«hybrid-sleep» — (o suspensión combinada —«suspend-to-both»—):

$ systemctl hybrid-sleep

Gestión servicios

Systemd es la actualización de init, en la siguiente tabla muestro sus equivalencias.

Init	Systemd	Description
service name start	systemctl start name.service	Inicia un servicio
service name stop	systemctl stop name.service	Detiene un servicio
service name restart	systemctl restart name.service	Reinicia un servicio
service name condrestart	systemctl try-restart name.service	Reinicia un servicio solo si está en funcionamiento
service name reload	systemctl reload name.service	Recarga la configuración de un servcio
service name status	systemctl status name.service systemctl is-active name.service	Comprueba si un servicio está funcionando.
service –status-all	systemctl list-units type service all	Muestra el estado de todos los servicios.
chkconfig name on	systemctl enable name.service	Habilita un servicio
chkconfig name off	systemctl disable name.service	Deshabilita un servicio
chkconfig –list name	systemctl status name.service systemctl is-enabled name.service	Comprueba si un servición está habilitado
chkconfig –list	systemctl list-unit-files –type service	Lista todos los servicios y comprueba si están habilitados
chkconfig –list	systemctl list-dependencies –after	Lista los servicios que tienen que iniciarse antes de una unidad
chkconfig –list	systemctl list-dependencies –before	Lista los servicios que tienen que iniciarse después de una unidad

Activar, Habilitar y Enmascarar

Activar

Ver, activar, desactivar, recargar o mirar si esta activo:

sudo systemctl status servicio
sudo systemctl is-active servicio
sudo systemctl start servicio
sudo systemctl stop servicio
sudo systemctl restart servicio
sudo systemctl try-restart servicio # solo activa el servicio si anteriormente estaba activo
sudo systemctl reload servicio # recarga la configuración sin reiniciarse

Habilitar

sudo systemctl is-enabled servicio
sudo systemctl enable servicio
sudo systemctl disable servicio

Enmascarar

Un servicio está enmascarado cuando no se puede iniciar de forma manual o por medio de otro servicio. Por supuesto, cuando un servicio está enmascarado no puede ser iniciado en el arranque de la máquina. Es decir, un servicio enmascarado puede estar activo, pero no puede estar habilitado. Ahora bien, si el servicio no está activo y está enmascarado, no se podrá iniciar.

Para ver si un servicio esta enmascarado no hay ningún comando, así que habrá que tirar de bash.

ans=`systemctl status ntp | grep masked`; if [ ${#ans} -gt 0 ];then echo "masked";else echo "Not masked";fi

sudo systemctl mask servicio # enmascarar
sudo systemctl unmask servicio # desenmascarar

Crear un servicio

Servicio simple, se ejecuta una vez al iniciar el sistema.

/lib/systemd/system/test.service

[Unit]
Description=Una prueba

[Service]
Type=oneshotExecStart=/bin/bash /home/lorenzo/test.sh

/lib/systemd/system/backup.service

[Unit]
Description=Backup of my apache website

[Service]
Type=simple
ExecStart=/var/www/backup/backup.sh

[Install]
WantedBy=multi-user.target

Ahora simulamos que nuestro servicio arranca una api

/lib/systemd/system/sample.service

[Unit]
Description=Ejemplo
After=network.target
StartLimitIntervalSec=0

[Service]
Type=simple
Restart=always
RestartSec=1
User=lorenzo
ExecStart=/usr/bin/env python3 /home/lorenzo/temporal/sample/sample.py

[Install]
WantedBy=multi-user.target

Descripcion la descripción del servicio
After tiene que esperarse a que el servicio indicado se haya iniciado.
ExecStart ruta del ejecutable
Type permite configurar el inicio del ejecutable.
simple. El proceso empieza con ExecStart y es el principal proceso del servicio.
forking. En este caso se lanza un proceso hijo, que se convierte en el proceso principal.
oneshot. El proceso termina antes de comenzar con las siguientes unidades.
dbus. Las siguientes unidades empezarán cuando el proceso principal tegan el D-Bus.
notify. En este caso depende de un mensaje de notificación enviado por sd_notify.
idle. La ejecución del servicio se retrasa hasta que todos los trabajos han terminado.
Restart
Restart=always reinicia el servicio si se cae
Restart=on-failure reinicia el servicio si se a parado por error.
Restartsec Tiempo que tardara en reiniciar el servicio, por defecto es 100ms.
StartLimitBurst y StartLimitIntervalSec definen los intentos de arranques del servicio y en que intervalo.
StartLimitIntervalSec=0 reiniciar el servicio tantas veces como sea necesario.
WantedBy runlevel en el que se debe iniciar el servicio.

systemctl get-default # ver target por defecto 8 normalmente el grafico )
systemctl list-units --type target # lista de targets

Timer

Timer es una funcionalidad de systemd para automatizar servicios en fechas concretas, similar a cron pero con systemd.

Consiste en crear un servicio.timer que contiene cuando debe ejecutarse y ejecuta otro servicio.

Ejemplo:

/usr/lib/systemd/system/backup.service

[Unit]
Description=Backup of my apache website

[Service]
Type=simple
ExecStart=/var/www/backup/backup.sh

[Install]
WantedBy=multi-user.target

/usr/lib/systemd/system/backup.timer

[Unit]
Description=Execute backup every day at midnight

[Timer]
OnCalendar=*-*-* 00:00:00
Unit=backup.service

[Install]
WantedBy=multi-user.target

Así de fácil indicas hora y fecha a ejecutar, servicio y nivel de ejecución.

Sintaxis fechas

El formato de la fecha es DiaDeLaSemana Año-Mes-Día Hora:Minuto:Segundo. Se puede utilizar,

* para indicar cualquier valor
valores separados por comas para indicar un listado de posibles
.. para indicar un rango continuo de valores
/ seguido por un valor. Esto indica que se ejecutará en ese valor y en los múltiplos correspondientes. Así *:0/10 indica que se ejecutará cada 10 minutos.

Algunos ejemplos,

OnCalendar=Mon,Tue *-*-01..04 12:00:00 indica que se ejecutará los cuatro primeros días de cada mes las 12 horas siempre y cuando sea lunes o martes.
OnCalendar=*-*-* 20:00:00 se ejecutará todos los días a las 20 horas.
OnCalendar=Mon..Fri *-*-* 20:00:00 se ejecutará de lunes a vierne a las 20 horas.
OnCalendar=*-*-* *:0/15 o OnCalendar=*:0/15 se ejecutará cada 15 minutos

Minimal form                   Normalized form
Sat,Thu,Mon-Wed,Sat-Sun    ==> Mon-Thu,Sat,Sun *-*-* 00:00:00
Mon,Sun 12-*-* 2,1:23      ==> Mon,Sun 2012-*-* 01,02:23:00
Wed *-1                    ==> Wed *-*-01 00:00:00
Wed-Wed,Wed *-1            ==> Wed *-*-01 00:00:00
Wed, 17:48                 ==> Wed *-*-* 17:48:00
Wed-Sat,Tue 12-10-15 1:2:3 ==> Tue-Sat 2012-10-15 01:02:03
*-*-7 0:0:0                ==> *-*-07 00:00:00
10-15                      ==> *-10-15 00:00:00
monday *-12-* 17:00        ==> Mon *-12-* 17:00:00
Mon,Fri *-*-3,1,2 *:30:45  ==> Mon,Fri *-*-01,02,03 *:30:45
12,14,13,12:20,10,30       ==> *-*-* 12,13,14:10,20,30:00
mon,fri *-1/2-1,3 *:30:45  ==> Mon,Fri *-01/2-01,03 *:30:45
03-05 08:05:40             ==> *-03-05 08:05:40
08:05:40                   ==> *-*-* 08:05:40
05:40                      ==> *-*-* 05:40:00
Sat,Sun 12-05 08:05:40     ==> Sat,Sun *-12-05 08:05:40
Sat,Sun 08:05:40           ==> Sat,Sun *-*-* 08:05:40
2003-03-05 05:40           ==> 2003-03-05 05:40:00
2003-03-05                 ==> 2003-03-05 00:00:00
03-05                      ==> *-03-05 00:00:00
minutely                   ==> *-*-* *:*:00
hourly                     ==> *-*-* *:00:00
daily                      ==> *-*-* 00:00:00
monthly                    ==> *-*-01 00:00:00
weekly                     ==> Mon *-*-* 00:00:00
yearly                     ==> *-01-01 00:00:00
quarterly                  ==> *-01,04,07,10-01 00:00:00
semiannually               ==> *-01,07-01 00:00:00
*:0/15                     ==> *-*-* *:0/15

Por ultimo activarlo.

sudo systemctl enable backup.timer
sudo systemctl start backup.timer

Reeditar

si después editas el timer y cambias la fecha hay que recargar el servicio.

sudo systemctl daemon-reload

Listar Timers

sudo systemctl list-timers

Más información

https://wiki.archlinux.org/index.php/Systemd

https://access.redhat.com/documentation/en-us/red_hat_enterprise_linux/7/html/system_administrators_guide/sect-managing_services_with_systemd-services

https://www.atareao.es/tutorial/trabajando-con-systemd/

https://www.certdepot.net/rhel7-use-systemd-timers/