Linux アプリケーションの自動起動 Systemd

CentOS7をインストールしたら、SysvinitからSystemdに起動プロセスの仕組みが変わっていたので、調べた内容をメモしておく。

Linux起動プロセスの変更点

Systemdは、Linuxシステムの自動起動の仕組みで、古くから使われていたSysvinitの代替えとして、Fedora15、RHEL7（CentOS7系）から採用されたのがSystemdです。

1. 電源投入後にBIOSが起動する。
2. BIOSからブートローダー（GRUB）が呼び出される。
3. ブートローダー（GRUB）がLinuxカーネルを実行。
4. Linuxカーネルがinitプロセス（PID1）を起動する。

4番のinitプロセスの起動処理について、古くから使われているsysvinitの代替として、ubuntuではUpstartを採用し、RHEL系ではsystemdが採用されました。

Systemdについて

Systemdとは、すべてのプロセスを起動する役目をもつinitプログラムのひとつで、OS起動時に1番最初に起動され、起動されたsystemdが他のすべてのサービスを起動させます。

また、従来のchkconfigやserviceコマンドは、systemctlというコマンドに集約されています。

Linuxシステム起動時だけではなく、様々なトリガー（特定の条件により発生する）でプロセスの起動が行える。例えばタイマー、ソケット通信検出、ファイルシステムのマウント検出など。また、システム構成の変更に応じて自動的にシステムを変化させることもできる。
例えば、新しいデバイスを検出した際に特定のプロセスを起動するなど。

SysvinitではサービスをPIDによって管理していたが、Systemdではcgroupによって管理している。

PIDの場合、プロセスが2回forkすると親プロセスと孫プロセスの直接的な関係性は切れますが、cgroupの場合複数回のforkが発生しても管理下に置くことが出来ます。

ただし、cgroupはLinuxカーネルの機能であるため、Linux以外では使えません。これがSystemdの制限であり、Linuxカーネル上でのみ動作するようになっています。

シェルスクリプトでは無い

Systemdは、サービスを1つのシェルスクリプトではなくUnitという単位で管理し、設定ファイルとして持ちます。
このため処理を細分化でき個別に実効することが可能です。また処理ごとの依存関係を明確にすることが出来ます。
さらに処理が細分化されているということは、並列での実行も可能になります。
例えばAの処理の後にBとCを並列実行する、というようなきめ細やかな設定が可能になります。

メリット

• アプリケーションの起動、停止用スクリプトが不要になる。
• 並列起動処理のため、起動速度が速くなる。
• 親子関係にあるプロセスの起動・停止制御を行える。
• 各デーモンのログ出力まとめて管理できる。

ユニットタイプ

systemdでは、「Unit」という単位で処理を管理します。また拡張子で識別されている。

ファイル及びフォルダ構成

コマンド

稼働中のサービス

systemctl list-units --type=service

定義中の一覧

systemctl list-unit-files --type=service

failしたUNITサービス

systemctl --failed
systemctl list-unit-files --type=service | grep -Ev 'static\s+$'

サービス状態

systemctl status sshd
systemctl is-enabled sshd

手動制御

#プロセスを手動で起動
systemctl start Unit名
systemctl start httpd
  
#プロセスを手動で終了
systemctl stop Unit名
systemctl stop httpd
  
#リロード
systemctl reload Unit名
systemctl reload httpd
  
#プロセスを手動で再起動
systemctl restart Unit名
systemctl restart httpd

サービス有効・無効

systemctl enable Unit名
systemctl desable Unit名

ユニットの再読み込み

systemctl daemon-reload ←ユニット設定ファイルをリロード

Unit設定ファイルの記述方法とサンプル

Unitの設定ファイルは、[Unit]、[Install]などのセクションに分かれます。

• [Unit]:Unitの依存関係・順序関係などUnitのタイプに依存しない設定を記載
• [Install]：systemclt enable / disableコマンドに関連する設定を記載
• [Service]：serviceタイプに固有の設定項目を記載

【サンプル】

[Unit]
 Description=My Daemon
  
[Service]
 ExecStart=/myhome/scripts/run.sh
 ExecStop=/bin/kill ${MAINPID}
 Restart=always
 Type=forking
 User=myuser
 Group=mygroup
  
[Install]
 WantedBy=multi-user.target

Unitセクション

Serviceセクション

Installセクション

タイプ