Version v13.4 (2013-01-20 04:30) [AUTO]

s4a.tex

@@ -3328,6 +3328,817 @@ StartLimitAction=reboot-force
 \href{http://www.pengutronix.de/}{Pengutronix}, которым приндалежит основная
 заслуга реализации сторожевого контроля в systemd.
 
+\section{Запуск getty на последовательных (и не~только) консолях}
+
+\emph{Если вам лень читать всю статью целиком: для запуска getty на
+последовательной консоли\footnote{Прим. перев.: Здесь и в дальнейшем автор
+использует термин <<serial console>>. Точный перевод этого выражения на русский
+язык звучит как <<консоль, подключаемая к последовательному порту>>.  Однако,
+для краткости изложения, при переводе используется не~вполне корректный, но
+хорошо знакомый администраторам жаргонизм <<последовательная консоль>>. Также
+отметим, что в данном документе термины <<консоль>> и <<терминал>> используются
+как синонимы.} достаточно указать в загрузчике параметр ядра
+\verb+console=ttyS0+, и systemd автоматически запустит getty на этом терминале.}
+
+Физический последовательный порт 
+\href{https://ru.wikipedia.org/wiki/RS-232}{RS-232}, хотя уже и стал редкостью
+на современных настольных компьютерах, тем не~менее, продолжает играть важную
+роль как на серверах, так и во встраиваемых системах. Он предоставляет простой и
+надежный доступ к управлению системой, даже когда сеть упала, а основной
+интерфейс управления завис. Кроме того, эмуляция последовательной консоли часто
+используется при управлении виртуальными машинами.
+
+Разумеется, в Linux уже давно реализована поддержка работы с последовательными
+консолями но, при разработке
+\href{http://www.freedesktop.org/wiki/Software/systemd}{systemd}, мы постарались
+сделать работу с ними еще проще. В этой статье я хочу рассказать о том, как в
+systemd реализован запуск \href{https://ru.wikipedia.org/wiki/Getty}{getty} на
+терминалах различных типов.
+
+Для начала, хотелось бы отметить один важный момент: в большинстве случаев, чтобы
+получить приглашение к логину на последовательном терминале, вам не~нужно
+совершать никаких дополнительных действий: systemd сам проверит настройки ядра,
+определит их них используемую ядром консоль, и автоматически запустит на ней
+getty. Таким образом, вам достаточно лишь правильно указать ядру соответствующую
+консоль (например, добавив к параметрам ядра в загрузчик +console=ttyS0+).
+
+Тем не~менее, для общего образования все же стоит рассмотреть некоторые
+тонкости запуска getty в systemd. Эта задача решается двумя шаблонами
+юнитов\footnote{Прим. перев.: Принципы работы с шаблонами и экземплярами служб
+изложены в главе~\ref{sec:instances}. Для лучшего понимания нижеприведенного
+материала, рекомендуется перечитать эту главу, если вы успели ее подзабыть.}:
+\begin{itemize}
+	\item +getty@.service+ отвечает за
+		\href{https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%B8%D1%80%D1%82%D1%83%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%BA%D0%BE%D0%BD%D1%81%D0%BE%D0%BB%D1%8C}%
+		{виртуальные консоли} (virtual terminals, VT, известные в
+		системе под именами +/dev/tty1+, +/dev/tty2+ и т.д.)~--- те,
+		которые вы можете увидеть безо всякого дополнительного
+		оборудования, просто переключившись на них из графического
+		сеанса.
+
+	\item +serial-getty@.service+ обеспечивает поддержку всех прочих
+		разновидностей терминалов, в том числе, подключаемых к
+		последовательным портам (+/dev/ttyS0+ и т.д.). Этот шаблон имеет
+		ряд отличий от +getty@.service+, в частности, переменная \verb+$TERM+
+		в нем устанавливается в значение +vt102+ (должно хорошо работать
+		на большинстве физических терминалов), а не~+linux+ (которое
+		работает правильно только на виртуальных консолях), а также
+		пропущены настройки, касающиеся очистки буфера прокрутки (и
+		поэтому имеющие смысл только на VT).
+\end{itemize}
+
+\subsection{Виртуальные консоли}
+
+Рассмотрим механизм запуска +getty@.service+, обеспечивающий появление
+приглашений логина на виртуальных консолях (последовательны терминалы пока
+оставим в покое). По устоявшейся традиции, init-системы Linux обычно
+настраивались на запуск фиксированного числа экземпляров getty, как правило,
+шести (на первых шести виртуальных консолях, с +tty1+ по +tty6+).
+
+В systemd мы сделали этот процесс более динамичным: чтобы добиться большей
+скорости и эффективности, мы запускаем дополнительные экземпляры getty только
+при необходимости. Например, +getty@tty2.service+ стартует только после того,
+как вы переключитесь на вторую виртуальную консоль. Отказавшись от
+обязательного запуска нескольких экземпляров getty, мы сэкономили немного
+системных ресурсов, а также сделали загрузку системы чуть-чуть быстрее. При
+этом, с точки зрения пользователя, все осталось так же просто: как только он
+переключается на виртуальную консоль, на ней запускается getty, которая выводит
+приглашение к логину. Пользователь может и не~подозревать о том, что до момента
+переключения приглашения не~было. Тем не~менее, если он войдет в систему и
+выполнит команду +ps+, он увидит, что getty запущены только на тех консолях, на
+которых он уже побывал.
+
+По умолчанию, автоматический запуск getty производится на виртуальных консолях с
+первой по шестую (чтобы свести к минимуму отличия от привычной
+конфигурации)\footnote{Тем не~менее, это поведение можно легко изменить,
+задавая параметр +NAutoVTs=+ в файле
+\href{http://www.freedesktop.org/software/systemd/man/logind.conf.html}{logind.conf}.}.
+Отметим, что автоматический запуск getty на конкретной консоли производится
+только при условии, что эта консоль не~занята другой программой. В частности,
+при интенсивном использовании механизма
+\href{https://en.wikipedia.org/wiki/Fast_user_switching}{быстрого переключения
+пользователей} графические сеансы могут занять первые несколько консолей (чтобы
+такое поведение не~заблокировало возможность запуска getty, мы предусмотрели
+специальную защиту, см. чуть ниже).
+
+Две консоли играют особую роль: +tty1+ и +tty6+. +tty1+, при загрузке в
+графическом режиме, используется для запуска дисплейного менеджера, а при
+загрузке в многопользовательском текстовом режиме, systemd принудительно
+запускает на ней экземпляр getty, не~дожидаясь переключений\footnote{В данном
+случае нет принципиальной разницы между принудительным запуском и запуском по
+запросу: первая консоль используется по умолчанию, так что запрос на ее
+активацию обязательно поступит.}.
+
+Что касается +tty6+, то она используется исключительно для автоматического
+запуска getty, и недоступна другим подсистемам, в частности, графическому
+серверу\footnote{При необходимости, вы можете легко поменять номер резервируемой
+консоли (или отключить резервирование), используя параметр +ReserveVT=+ в файле
+\href{http://www.freedesktop.org/software/systemd/man/logind.conf.html}{logind.conf}.}.
+Мы сделали так специально, чтобы гарантировать возможность входа в систему в
+текстовом режиме, даже если графический сервер займет более пяти консолей.
+
+\subsection{Последовательные консоли}
+
+Работа с последовательными консолями (и всеми остальными видами не-виртуальных
+консолей) реализована несколько иначе, чем с VT. По умолчанию, systemd запускает
+один экземпляр +serial-getty@.service+ на основной консоли ядра\footnote{Если
+для ядра настроен вывод в несколько консолей, \emph{основной} считается та, которая
+идет \emph{первой} в +/sys/class/tty/console/active+, т.е. указана
+\emph{последней} в строке параметров ядра.} (если она не~является виртуальной).
+Консолью ядра~--- это та консоль, на которую выводятся сообщения ядра. Обычно
+она настраивается в загрузчике, путем добавления к параметрам ядра аргумента
+наподобие +console=ttyS0+\footnote{Подробнее об этой опции см. в файле
+\href{https://www.kernel.org/doc/Documentation/kernel-parameters.txt}{kernel-parameters.txt}.}.
+Таким образом, если пользователь перенаправил вывод ядра на последовательную
+консоль, то по завершении загрузки он увидит на этой консоли приглашение для
+логина\footnote{Отметим, что getty, а точнее, +agetty+ на такой консоли
+вызывается с параметром +-s+, и поэтому не~изменяет настроек символьной
+скорость (baud rate)~--- сохраняется то значение, которое было указано в строке
+параметров ядра.}. Кроме того, systemd выполняет поиск консолей, предоставляемых
+системами виртуализации, и запускает +serial-getty@.service+ на первой из этих
+консолей (+/dev/hvc0+, +/dev/xvc0+ или +/dev/hvsi0+). Такое поведение
+реализовано специальной
+\href{http://www.freedesktop.org/wiki/Software/systemd/Generators}{программой-генератором}~---
+\href{http://www.freedesktop.org/software/systemd/man/systemd-getty-generator.html}{systemd-getty-generator}.
+Генераторы запускаются в самом начале загрузки и автоматически настраивают
+различные службы в зависимости от соответствующих факторов.
+
+В большинстве случаев, вышеописанного механизма автоматической настройки должно
+быть достаточно, чтобы получить приглашение логина там, где нужно~--- без
+каких-либо дополнительных настроек systemd. Тем не~менее, иногда возникает
+необходимость в ручной настройке~--- например, когда необходимо запустить getty
+сразу на нескольких последовательных консолях, или когда вывод сообщений ядра
+направляется на один терминал, а управление производится с другого. Для решения
+таких задач достаточно определить по экземпляру +serial-getty@.service+ для
+каждого последовательного порта, на котором вы хотите запустить
+getty\footnote{Отметим, что +systemctl enable+ \emph{для экземпляров служб}
+работает только начиная с systemd версии 188 и старше (например, в Fedora 18). В
+более ранних версиях придется напрямую манипулировать символьными ссылками:
+\texttt{ln -s /usr/lib/systemd/system/serial-getty@.service
+/etc/systemd/system/getty.target.wants/serial-getty@ttyS2.service ; systemctl
+daemon-reload}.}:
+\begin{Verbatim}
+# systemctl enable serial-getty@ttyS2.service
+# systemctl start serial-getty@ttyS2.service
+\end{Verbatim}
+После выполнения этих команд, getty будет принудительно запускаться для
+указанных последовательных портов при всех последующих загрузках.
+
+В некоторых ситуациях может возникнуть необходимость в тонкой настройке
+параметров getty (например, заданная для вывода сообщений ядра символьная
+скорость непригодна для интерактивного сеанса). Тогда просто скопируйте штатный
+шаблон юнита в каталог +/etc/systemd/system+ и отредактируйте полученную копию:
+\begin{Verbatim}
+# cp /usr/lib/systemd/system/serial-getty@.service /etc/systemd/system/serial-getty@ttyS2.service
+# vi /etc/systemd/system/serial-getty@ttyS2.service
+ ... редактируем параметры запуска agetty ...
+# ln -s /etc/systemd/system/serial-getty@ttyS2.service /etc/systemd/system/getty.target.wants/
+# systemctl daemon-reload
+# systemctl start serial-getty@ttyS2.service
+\end{Verbatim}
+В приведенном примере создает файл настроек, определяющий запуск getty на порту
++ttyS2+ (это определяется именем, под которым мы скопировали файл~---
++serial-getty@ttyS2.service+). Все изменения настроек, сделанные в данном файле,
+будут распространяться только на этот порт.
+
+Собственно, это все, что я хотел рассказать о последовательных портах,
+виртуальных консолях и запуске getty на них. Надеюсь, рассказ получился
+интересным.
+
+\section{Работа с Journal}
+
+В свое время, я уже рассказывал о некоторых возможностях journal
+(см.~главу~\ref{sec:journal}), доступных из утилиты +systemctl+. Сейчас я
+попробую рассказать о journal более подробно, с упором на практическое
+применение его возможностей.
+
+Если вы еще не~в курсе, что такое journal: это компонент
+\href{http://www.freedesktop.org/wiki/Software/systemd}{systemd}, регистрирующий
+сообщения из системного журнала (syslog), сообщения ядра (kernel log) и initrd,
+а также сообщения, которые процессы служб выводят на STDOUT и STDERR. Полученная
+информация индексируется и предоставляется пользователю по запросу. Journal
+может работать одновременно с традиционными демоном syslog (например, rsyslog
+или syslog-ng), либо полностью его заменять. Более подробно см. в
+\href{http://0pointer.de/blog/projects/the-journal.html}{первом анонсе}.
+
+Journal был включен в Fedora начиная с F17. В Fedora~18 journal вырос в мощный и
+удобный механизм работы с системным журналом. Однако, и в~F17, и в~F18 journal
+по умолчанию сохраняет информацию только в небольшой кольцевой буфер в каталоге
++/run/log/journal+. Как и все содержимое каталога +/run+, эта информация
+теряется при перезагрузке\footnote{Прим. перев.: Разумеется, это никак
+не~относится к традиционному демону системного лога, даже если он работает
+поверх journal.}. Такой подход сильно ограничивает использование
+полезных возможностей journal, однако вполне достаточен для вывода актуальных
+сообщений от служб в +systemctl status+. Начиная с Fedora~19, мы собираемся
+включить сохранение логов на диск, в каталог +/var/log/journal+. При этом,
+логи смогут занимать гораздо больше места\footnote{Прим. перев.: В journal
+отдельно задаются ограничения на размер для логов во временном хранилище
+(+/run+) и в постоянном (+/var+). При превышении лимита старые журналы
+удаляются. Так как +/run+ размещается на tmpfs, т.е. в
+оперативной памяти, для временного хранения по умолчанию установлены более
+жесткие ограничения. При необходимости, соответствующие настройки можно задать
+в файле
+\href{http://www.freedesktop.org/software/systemd/man/journald.conf.html}{journald.conf}.},
+а значит, смогут вместить больше полезной информации. Таким образом, journal
+станет еще более удобным.
+
+\subsection{Сохранение логов на диск}
+
+В F17 и~F18 вы можете включить сохранение логов на диск вручную:
+\begin{Verbatim}
+# mkdir -p /var/log/journal
+\end{Verbatim}
+После этого рекомендуется перезагрузить систему, чтобы заполнить журнал новыми
+записями.
+
+Так как теперь у вас есть journal, syslog вам больше не~нужен (кроме ситуаций,
+когда вам совершенно необходимо иметь +/var/log/messages+ в текстовом виде), и
+вы спокойно можете удалить его:
+\begin{Verbatim}
+# yum remove rsyslog
+\end{Verbatim}
+
+\subsection{Основы}
+
+Итак, приступим. Нижеприведенный текст демонстрирует возможности systemd~195,
+входящего в Fedora~18\footnote{Обновление со 195-й версией systemd на момент
+написания этих строк находится
+\href{https://admin.fedoraproject.org/updates/FEDORA-2012-16709/systemd-195-1.fc18}{на
+тестировании} и вскоре будет включено в состав Fedora~18.}, так что, если
+некоторые из описанных трюков не~сработают в F17~--- пожалуйста, дождитесь F18.
+
+Начнем с основ. Доступ к логам journal осуществляется через утилиту
+\href{http://www.freedesktop.org/software/systemd/man/journalctl.html}{journalctl(1)}.
+Чтобы просто взглянуть на лог, достаточно ввести
+\begin{Verbatim}
+# journalctl
+\end{Verbatim}
+Если вы выполнили эту команду с полномочиями root, вы увидите все
+журнальные сообщения, включая исходящие как от системных компонентов, так и от
+залогиненных пользователей\footnote{Прим. перев.: А если вы выполнили эту
+команду от имени непривилегированного пользователя, не~входящего в группу
++adm+, и при этом не~включили сохранение логов на диск, то вы не~увидите
+ничего~--- без специальных полномочий пользователь может просматривать только
+собственный лог, а он по умолчанию ведется только если логи записываются на
+диск.}. Вывод этой команды форматируется в стиле
++/var/log/messages+, но при этом добавлены кое-какие улучшения:
+\begin{itemize}
+	\item Строки с приоритетом error и выше подсвечены красным.
+	\item Строки с приоритетом notice и warning выделены жирным шрифтом.
+	\item Все отметки времени сформированы с учетом вашего часового пояса.
+	\item Для навигации по тексту используется просмотрщик (pager), по
+		умолчанию +less+\footnote{Прим. перев.: В инструментах systemd,
+		включая journalctl, просмотрщик включается только при прямом 
+		выводе на экран, и отключается при перенаправлении вывода в файл
+		или передаче его по каналу (shell pipe).}.
+	\item Выводятся \emph{все} доступные данные, включая информацию из
+		файлов, прошедших ротацию (rotated logs).
+	\item Загрузка системы отмечается специальной строкой, отделяющей
+		записи, сгенерированные между (пере)загрузками.
+\end{itemize}
+
+Отметим, что в данной статье не~приводятся примеры такого вывода~--- прежде
+всего, для краткости изложения, но также и для того, чтобы дать вам повод
+поскорее попробовать Fedora~18 с systemd~195. Надеюсь, отсутствие таких примеров
+не~помешает вам уловить суть.
+
+\subsection{Контроль доступа}
+
+Итак, мы получили удобный и эффективный метод просмотра логов. Но для полного
+доступа к системным сообщениям требуются привилегии root, что не~всегда
+удобно~--- в наше время администраторы предпочитают работать от имени
+непривилегированного пользователя, переключаясь на root только при крайней
+необходимости. По умолчанию, непривилегированные пользователи могут
+просматривать в journal только свои собственные логи (сообщения, сгенерированные
+их процессами). Чтобы предоставить пользователю доступ ко всем системным логам,
+нужно включить его в группу +adm+:
+\begin{Verbatim}
+# usermod -a -G adm lennart
+\end{Verbatim}
+Разлогинившись, а затем вновь залогинившись под именем +lennart+\footnote{Прим.
+перев.: Для того, чтобы обновить групповые полномочия в уже запущенных сеансах,
+можно воспользоваться командой
+\href{http://linux.die.net/man/1/newgrp}{newgrp(1)}: +newgrp adm+.}, я могу
+просматривать сообщения от всех пользователей и системных
+компонентов\footnote{Прим. перев.: Группа +adm+ была выбрана на основании опыта
+дистрибутива Debian, в котором она устанавливается в качестве группы-владельца
+большинства лог-файлов. При этом авторы четко разделяют полномочия групп +adm+ и
++wheel+: если последняя используется для предоставления прав \emph{изменять}
+что-либо в системе, то первая дает возможность лишь \emph{просматривать}
+системную информацию.}:
+\begin{Verbatim}
+$ journalctl
+\end{Verbatim}
+
+\subsection{Отслеживание логов в реальном времени}
+
+Когда вы запускаете программу +journalctl+ без параметров, она выводит все
+сообщения, сгенерированные на текущий момент, и возвращает управление оболочке.
+Однако, иногда бывает полезно отслеживать их появление в режиме реального
+времени. В классической реализации syslog это осуществлялось командой
++tail -f /var/log/messages+. В journal ее аналог выглядит так:
+\begin{Verbatim}
+$ journalctl -f
+\end{Verbatim}
+И работает он точно так же: выводит последние десять сообщений, после чего
+переходит в режим ожидания, и выводит новые сообщения по мере их появления.
+
+\subsection{Простейшие методы выборки записей}
+
+При вызове +journalctl+ без параметров, она выводит все сообщения, начиная с
+самого первого из сохраненных. Разумеется, это огромный объем информации. На
+практике иногда бывает достаточно ограничиться сообщениями, сгенерированными с
+момента последней загрузки системы:
+\begin{Verbatim}
+$ journalctl -b
+\end{Verbatim}
+Но часто даже после такой фильтрации записей остается довольно много. Что ж, мы
+можем ограничиться только наиболее важными. Итак, все сообщения с приоритетом
+error и выше, начиная с момента последней загрузки:
+\begin{Verbatim}
+$ journalctl -b -p err
+\end{Verbatim}
+
+Если вы уже успели перезагрузить систему после того, как произошли интересующие
+вас события, целесообразнее будет воспользоваться выборкой по времени:
+\begin{Verbatim}
+$ journalctl --since=yesterday
+\end{Verbatim}
+В результате мы увидим все сообщения, зарегистрированные начиная со вчерашнего
+дня вплоть до настоящего момента. Прекрасно! Разумеется, этот критерий отбора можно
+комбинировать с другими, например, с +-p err+. Но, допустим, нам нужно узнать о
+чем-то, что случилось либо 15-го октября, либо 16-го:
+\begin{Verbatim}
+$ journalctl --since=2012-10-15 --until="2011-10-16 23:59:59"
+\end{Verbatim}
+Отлично, мы нашли то, что искали. Но вот вам сообщают, что сегодня ранним утром
+наблюдались проблемы с CGI-скриптами Apache. Ладно, послушаем, что нам скажет
+индеец:
+\begin{Verbatim}
+$ journalctl -u httpd --since=00:00 --until=9:30
+\end{Verbatim}
+Да, мы нашли это. Хм, похоже, что причиной стала проблема с диском +/dev/sdc+.
+Посмотрим, что с ним случилось:
+\begin{Verbatim}
+$ journalctl /dev/sdc
+\end{Verbatim}
+Кошмар, ошибка ввода-вывода\footnote{Ну ладно, признаюсь, здесь я немножко
+считерил. Индексирование сообщений ядра по блочным устройствам пока что
+не~принято в апстрим, но Ганс
+\href{http://www.spinics.net/lists/linux-scsi/msg62499.html}{проделал огромную
+работу}, чтобы реализовать эту функциональность, и я надеюсь, что к релизу F18
+все будет.}! Нужно срочно заменить диск, пока не~начались более серьезные
+проблемы. Ладно, пойдем дальше. Что у нас там случилось с процессом vpnc?
+\begin{Verbatim}
+$ journalctl /usr/sbin/vpnc
+\end{Verbatim}
+Хм, ничего подозрительного. Но, кажется, проблема где-то во взаимодействии между
++vpnc+ и +dhclient+. Посмотрим объединенный и отсортированный по времени список
+сообщений от этих процессов:
+\begin{Verbatim}
+$ journalctl /usr/sbin/vpnc /usr/sbin/dhclient
+\end{Verbatim}
+Отлично, мы нашли причину проблемы!
+
+\subsection{Продвинутые методы выборки}
+
+Да, это все, конечно, здорово, но попробуем подняться еще на ступеньку выше.
+Чтобы понять описанные ниже приемы, нужно знать, что systemd добавляет к
+каждой лог-записи ряд скрытых метаданных. Эти метаданные по структуре напоминают
+набор переменных окружения, хотя на самом деле дают даже больше возможностей:
+во-первых, метаданные могут включать большие бинарные блоки данных (впрочем, это
+скорее исключение~--- обычно они содержат текст в кодировке UTF-8), и во-вторых,
+в пределах одной записи поле метаданных может содержать сразу несколько
+значений (и это тоже встречается нечасто~--- обычно поля содержат по одному
+значению). Эти метаданные автоматически собираются и добавляются для каждой
+лог-записи, безо всякого участия пользователя. И вы легко можете их использовать
+для более тонкой выборки записей. Посмотрим, как они выглядят:
+\begin{Verbatim}
+$ journalctl -o verbose -n1
+Tue, 2012-10-23 23:51:38 CEST [s=ac9e9c423355411d87bf0ba1a9b424e8;i=4301;b=5335e9cf5d954633bb99aefc0ec38c25;m=882ee28d2;t=4ccc0f98326e6;x=f21e8b1b0994d7ee]
+        PRIORITY=6
+        SYSLOG_FACILITY=3
+        _MACHINE_ID=a91663387a90b89f185d4e860000001a
+        _HOSTNAME=epsilon
+        _TRANSPORT=syslog
+        SYSLOG_IDENTIFIER=avahi-daemon
+        _COMM=avahi-daemon
+        _EXE=/usr/sbin/avahi-daemon
+        _SYSTEMD_CGROUP=/system/avahi-daemon.service
+        _SYSTEMD_UNIT=avahi-daemon.service
+        _SELINUX_CONTEXT=system_u:system_r:avahi_t:s0
+        _UID=70
+        _GID=70
+        _CMDLINE=avahi-daemon: registering [epsilon.local]
+        MESSAGE=Joining mDNS multicast group on interface wlan0.IPv4 with address 172.31.0.53.
+        _BOOT_ID=5335e9cf5d954633bb99aefc0ec38c25
+        _PID=27937
+        SYSLOG_PID=27937
+        _SOURCE_REALTIME_TIMESTAMP=1351029098747042
+\end{Verbatim}
+(Чтобы не~утомлять вас огромным количеством текста, ограничимся одной записью.
+Ключ +-n+ позволяет задать число выводимых записей, в нашем случае 1. Если
+указать его без параметра, будут показаны 10 последних записей.)
+
+Задав параметр +-o verbose+, мы переключили формат вывода~--- теперь, вместо
+скупых строчек, копирующих +/var/log/messages+, для каждой записи выводится
+полный перечень всех метаданных. В том числе, информация о пользователе и
+группе, контекст SELinux, идентификатор компьютера и т.д. Полный список
+общеизвестных полей метаданных приведен на соответствующей
+\href{http://www.freedesktop.org/software/systemd/man/systemd.journal-fields.html}%
+{странице руководства}.
+
+База данных Journal индексируется по \emph{всем} этим полям! И мы можем
+использовать любое из них в качестве критерия выборки:
+\begin{Verbatim}
+$ journalctl _UID=70
+\end{Verbatim}
+Как нетрудно догадаться, в результате будут выведены все сообщения от
+процессов пользователя с UID 70. При необходимости, критерии можно
+комбинировать:
+\begin{Verbatim}
+$ journalctl _UID=70 _UID=71
+\end{Verbatim}
+Указание нескольких значений для одного и того же поля эквивалентно логическому
+ИЛИ.  Таким образом, будут выведены записи как от процессов с UID 70, так и от
+процессов с UID 71.
+\begin{Verbatim}
+$ journalctl _HOSTNAME=epsilon _COMM=avahi-daemon
+\end{Verbatim}
+А вот указание нескольких \emph{различных} полей дает эффект логического И. В
+результате, будут выведены записи только от процесса +avahi-daemon+, работающего
+на хосте с именем +epsilon+.
+
+Но мы этим не~ограничимся! Мы же суровые компьютерщики, нам нужны сложные
+логические выражения!
+\begin{Verbatim}
+$ journalctl _HOSTNAME=theta _UID=70 + _HOSTNAME=epsilon _COMM=avahi-daemon
+\end{Verbatim}
+При помощи плюса мы можем явно задать логическое ИЛИ, применяя его к разным
+полям и даже И-выражениям. Поэтому наш пример выведет как записи с хоста
++theta+ от процессов с UID 70, так и с хоста +epsilon+ от процесса
++avahi-daemon+\footnote{Прим. перев.: Стоит отметить, что приоритет логических
+операций стандартный: сначала выполняются операции И, и только потом~---
+операции ИЛИ. Используемая в +journalctl+ система записи выражений аналогична
+принятой в классической алгебре: умножение (имеющее более высокий приоритет)
+не~указывается знаком операции, а обозначается просто последовательной
+записью величин.}.
+
+\subsection{И немного магии}
+
+Уже неплохо, правда? Но есть одна проблема~--- мы же не~сможем запомнить все
+возможные значения всех полей журнала! Для этого была бы нужна очень хорошая
+память. Но +journalctl+ вновь приходит к нам на помощь:
+\begin{Verbatim}
+$ journalctl -F _SYSTEMD_UNIT
+\end{Verbatim}
+Эта команда выведет все значения поля +_SYSTEMD_UNIT+, зарегистрированные в базе
+данных журнала на текущий момент. То есть, имена всех юнитов +systemd+, которые
+писали что-либо в журнал. Аналогичный запрос работает для всех полей, так что
+найти точное значение для выборки по нему~--- уже не~проблема. Но тут самое
+время сообщить вам, что эта функциональность встроена в механизм автодополнения
+оболочки\footnote{Прим. перев.: В исходной статье речь идет только о bash,
+однако, начиная с релиза systemd 196, аналогичная функциональность доступна и
+для zsh.}! Это же просто прекрасно~--- вы можете просмотреть перечень значений
+поля и выбрать из него нужно прямо при вводе выражения. Возьмем для примера
+метки SELinux. Помнится, имя поле начиналось с букв SE\ldots{}
+\begin{Verbatim}[commandchars=\\\{\}]
+$ journalctl _SE\textbf{<TAB>}
+\end{Verbatim}
+и оболочка сразу же дополнит:
+\begin{Verbatim}
+$ journalctl _SELINUX_CONTEXT=	
+\end{Verbatim}
+Отлично, и какое там значение нам нужно?
+\begin{Verbatim}[fontsize=\small]
+$ journalctl _SELINUX_CONTEXT=<TAB><TAB>
+kernel                                              system_u:system_r:rtkit_daemon_t:s0
+system_u:system_r:accountsd_t:s0                    system_u:system_r:syslogd_t:s0
+system_u:system_r:avahi_t:s0                        system_u:system_r:system_cronjob_t:s0-s0:c0.c1023
+system_u:system_r:bluetooth_t:s0                    system_u:system_r:system_dbusd_t:s0-s0:c0.c1023
+system_u:system_r:chkpwd_t:s0-s0:c0.c1023           system_u:system_r:systemd_logind_t:s0
+system_u:system_r:chronyd_t:s0                      system_u:system_r:systemd_tmpfiles_t:s0
+system_u:system_r:crond_t:s0-s0:c0.c1023            system_u:system_r:udev_t:s0-s0:c0.c1023
+system_u:system_r:devicekit_disk_t:s0               system_u:system_r:virtd_t:s0-s0:c0.c1023 c0.c1023
+system_u:system_r:dhcpc_t:s0                        system_u:system_r:vpnc_t:s0 sd_t:s0-s0:c0.c1023
+system_u:system_r:dnsmasq_t:s0-s0:c0.c1023          system_u:system_r:xdm_t:s0-s0:c0.c1023
+system_u:system_r:init_t:s0                         unconfined_u:system_r:rpm_t:s0-s0:c0.c1023
+system_u:system_r:local_login_t:s0-s0:c0.c1023      unconfined_u:system_r:unconfined_t:s0-s0:c0.c1023
+system_u:system_r:lvm_t:s0                          unconfined_u:system_r:useradd_t:s0-s0:c0.c1023
+system_u:system_r:modemmanager_t:s0-s0:c0.c1023     unconfined_u:unconfined_r:unconfined_dbusd_t:s0-s0:c0.c1023
+system_u:system_r:NetworkManager_t:s0               unconfined_u:unconfined_r:unconfined_t:s0-s0:c0.c1023
+system_u:system_r:policykit_t:s0                             
+\end{Verbatim}
+Ага, нас интересуют записи с меткой PolicyKit! Пользуясь дополнением, вводим:
+\begin{Verbatim}
+$ journalctl _SELINUX_CONTEXT=system_u:system_r:policykit_t:s0	
+\end{Verbatim}
+Очень просто, не~правда ли! Пожалуй, самое простое из действий, связанных с
+SELinux ;-) Разумеется, такое дополнение работает для всех полей Journal.
+
+На сегодня все. Впрочем, на странице руководства
+\href{http://www.freedesktop.org/software/systemd/man/journalctl.html}%
+{journalctl(1)} можно узнать и о многих других возможностях, не~описанных здесь.
+Например, о том, что +journalctl+ может выводить данные в формате JSON, или в
+формате +/var/log/messages+, но с относительными метками времени, как в dmesg.
+
+\section{Управление ресурсами с помощью cgroups}
+
+Важную роль в современных компьютерных системах играют механизмы управления
+использованием ресурсов: когда вы запускаете на одной системе несколько
+программ, возникает необходимость распределять между ними ресурсы системы,
+в соответствии с некоторыми правилами. В частности, это особенно актуально на
+маломощных встраиваемых и мобильных системах, обладающих очень скудными
+ресурсами. Но та же задача актуальна и для очень мощных вычислительных
+кластеров, которые располагают огромными ресурсами, но при этом несут и огромную
+вычислительную нагрузку.
+
+Исторически, в Linux поддерживался только одна схема управления ресурсами: все
+процессы получают примерно равные доли процессорного времени или потока
+ввода-вывода. При необходимости соотношение этих долей можно изменить при
+помощи значения \emph{nice}, задаваемого для каждого процесса. Такой подход
+очень прост, и на протяжении долгих лет покрывал все нужды пользователей Linux.
+Но у него есть существенный недостаток: он оперирует лишь отдельными процессами,
+но не~их группами. В результате, например, веб-сервер Apache с множеством
+CGI-процессов при прочих равных получает гораздо больше ресурсов, чем служба
+syslog, у которой не~так много процессов.
+
+В процессе проектирования архитектуры systemd, мы практически сразу поняли, что
+управление ресурсов должно быть одной из базовых функций, заложенных в
+основы его структуры. В современной системе~--- неважно, серверной или
+встраиваемой~--- контроль использования процессора, памяти и ввода-вывода для
+различных служб нельзя добавлять задним числом. Такая функциональность должна
+быть доступна изначально, через базовые настройки запуска служб. При этом,
+ресурсы должны распределяться на уровне служб, а не~процессов, как это делалось
+при помощи значений nice или \href{http://linux.die.net/man/2/setrlimit}{POSIX
+Resource Limits}.
+
+В этой статье я попробую рассказать о методах управления механизмами
+распределения ресурсов между службами systemd. Эта функциональность присутствует
+в systemd уже долгое время, и давно пора рассказать о ней пользователям и
+администраторам.
+
+В свое время я
+\href{http://0pointer.de/blog/projects/cgroups-vs-cgroups.html}{пояснял}%
+\footnote{Прим.  перев.: В указанном документе автор рассказывает, что
+контрольные группы Linux состоят из двух сущностей: \textbf{(A)} механизма
+иерархической группировки и маркировки процессов, и \textbf{(B)} механизма,
+позволяющего распределять ресурсы между полученными группами. Для работы (B)
+необходимо (A), но не~наоборот~--- (A) может прекрасно работать без (B). Для
+нормально функционирования systemd (A) \emph{необходим}, а (B) опционален (он
+лишь обеспечивает работу некоторых настроек). Вы можете собрать ядро только с
+необходимой для (A) опцией +CONFIG_CGROUPS=y+, отключив все связанные с (B)
+опции (такие как {\tiny +CONFIG_CGROUP_FREEZER=y+, +CONFIG_CGROUP_DEVICE=y+,
++CONFIG_CGROUP_CPUACCT=y+, +CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR=y+,
++CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR_SWAP=y+, +CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR_KMEM=y+,
++CONFIG_CGROUP_PERF=y+, +CONFIG_CGROUP_SCHED=y+, +CONFIG_BLK_CGROUP=y+,
++CONFIG_NET_CLS_CGROUP=y+, +CONFIG_NET_PRIO_CGROUP=y+}), и systemd будет
+нормально работать на такой системе (за исключением того, что связанные с этими
+контроллерами настройки не~будут срабатывать). Однако, если собрать ядро без
++CONFIG_CGROUPS=y+, функциональность systemd будет сильно ограничена. При этом,
+автор особо подчеркивает, что все негативные эффекты влияния контрольных групп
+на производительность обусловлены именно (B), в то время как (A) на
+производительность практически не~влияет.}, что контрольные группы Linux
+(cgroups) могут работать и как механизм группировки и отслеживания процессов, и
+как инструмент управления использованием ресурсов. Для функционирования systemd
+необходим только первый из этих режимов, а второй опционален. И именно этот
+опциональный второй режим дает вам возможность распределять ресурсы между
+службами. (А сейчас очень рекомендую вам, прежде чем продолжать чтение этой
+статьи, ознакомиться с \href{https://en.wikipedia.org/wiki/Cgroups}{базовой
+информацией о cgroups}.  Хотя дальнейшие рассуждения и не~будут затрагивать
+низкоуровневые аспекты, все же будет лучше, если у вас сформируется некоторое
+представление о них.)
+
+Основными контроллерами cgroups, отвечающими за управление ресурсами, являются
+\href{http://www.kernel.org/doc/Documentation/scheduler/sched-design-CFS.txt}{cpu},
+\href{http://www.kernel.org/doc/Documentation/cgroups/memory.txt}{memory} и
+\href{http://www.kernel.org/doc/Documentation/cgroups/blkio-controller.txt}{blkio}.
+Для их использования необходимо, чтобы они были включены на этапе сборки ядра;
+большинство дистрибутивов (в том числе и Fedora), включают их в штатных ядрах.
+systemd предоставляет ряд высокоуровневых настроек, позволяющих использовать эти
+контроллеры, не~вникая в технические детали их работы.
+
+\subsection{Процессор}
+
+Если в ядре включен контроллер +cpu+, systemd по умолчанию создает контрольную
+группу по этому ресурсу для каждой службы. Даже без каких-либо дополнительных
+настроек это дает положительных эффект: на системе под управлением systemd все
+службы получают равные доли процессорного времени, независимо от количества
+процессов, запущенных в рамках службы. Например, на вашем веб-сервере MySQL с
+несколькими рабочими процессами получит такую же долю процессорного времени,
+как и Apache, даже если тот запустил 1000 CGI-процессов. Разумеется, такое
+поведение при необходимости можно легко отключить~--- см. опцию
+\hreftt{http://0pointer.de/public/systemd-man/systemd.conf.html}{DefaultControllers=}
+в файле +/etc/systemd/system.conf+.
+
+Если \emph{равномерное} распределение процессорного времени между службами вас
+не~устраивает, и вы хотите выделить определенным службам больше или меньше
+времени~--- используйте опцию
+\hreftt{http://0pointer.de/public/systemd-man/systemd.exec.html}{CPUShares=} в
+конфигурационном файле службы. По умолчанию это значение равно 1024. Увеличивая
+это число, вы даете службе больше процессорного времени, уменьшая~---
+соответственно, меньше.
+
+Рассмотрим небольшой практический пример. Допустим, вам нужно увеличить
+для службы Apache относительную долю потребления процессора до 1500. Для этого
+создаем файл <<ручных>> настроек +/etc/systemd/system/httpd.service+, который
+включает в себя все те же опции, что и файл настроек по умолчанию
++/usr/lib/systemd/system/httpd.service+, отличаясь от него только значением
++CPUShares=+:
+\begin{Verbatim}
+.include /usr/lib/systemd/system/httpd.service
+
+[Service]
+CPUShares=1500
+\end{Verbatim}
+Первая строка обеспечивает включение в нашу конфигурацию файла с настройками по
+умолчанию, сделанными разработчиками Apache или его сопровождающими в вашем
+дистрибутиве (если это включение не~указать явно, данный файл будет проигнорирован).
+Далее, мы указываем тот параметр, который хотим изменить. Сохраняем файл,
+приказываем systemd перечитать конфигурацию, и перезапускаем Apache, чтобы
+настройки вступили в силу\footnote{Прим. перев.: К сожалению, в настоящее время
+systemd не~поддерживает изменение параметров контрольных групп без перезапуска
+службы. Но вы можете узнать контрольную группу службы командой наподобие
++systemctl show -p ControlGroup avahi-daemon.service+, и выполнить настройки
+любым удобным для вас способом, например, через запись значений в псевдофайлы
+cgroupfs. Разумеется, при следующем запуске службы к ней будут применены
+параметры, указанные в конфигурационном файле.}:
+\begin{Verbatim}
+systemctl daemon-reload
+systemctl restart httpd.service
+\end{Verbatim}
+Готово!
+
+Обратите внимание, что явное указание значения +CPUShares=+ в конфигурации
+службы заставит systemd создать для нее контрольную группу в иерархии контроллера
++cpu+, даже если этот контроллер не~указан в +DefaultControllers=+ (см. выше).
+
+\subsection{Отслеживание использования ресурсов}
+
+Для того, чтобы правильно распределять ресурсы между службами, неплохо бы знать
+реальные потребности этих служб. Чтобы упростить для вас отслеживание
+потребления ресурсов службами, мы подготовили утилиту
+\href{http://www.freedesktop.org/software/systemd/man/systemd-cgtop.html}{systemd-cgtop},
+которая находит все имеющиеся в системе контрольные группы, определяет для
+каждой из них количество потребляемых ресурсов (процессорное время, память и
+ввод-вывод) и выводит эти данные в динамически обновляемой сводной таблице, по аналогии
+с программой \href{http://linux.die.net/man/1/top}{top}. Используя вводимое
+systemd распределение служб по контрольным группам, эта утилита выводит для
+служб те же сведения, которые top выводит для отдельных процессов.
+
+К сожалению, по умолчанию +cgtop+ может раздельно отслеживать для каждой службы
+только потребление процессорного времени, а сведения по использованию памяти и
+ввода-вывода доступны только для всей системы в целом. Это ограничение возникает
+из-за того, что в конфигурации по умолчанию контрольные группы для служб
+создаются только в иерархии контроллера +cpu+, но не~+memory+ и~+blkio+. Без
+создания групп в иерархии этих контроллеров невозможно отследить использование
+ресурса по службам. Самый простой способ обойти это ограничение~--- приказать
+systemd создавать соответствующие группы, добавив +memory+ и +blkio+ в перечень
++DefaultControllers=+ в файле +system.conf+.
+
+\subsection{Память}
+
+Используя опции +MemoryLimit=+ и +MemorySoftLimit=+, вы можете ограничивать
+суммарное потребление оперативной памяти всеми процессами службы.  В них
+указывается предел потребления памяти в байтах\footnote{Прим. перев.: Разница
+между +MemorySoftLimit=+ и +MemoryLimit=+ состоит в том, что первый предел можно
+превышать, если в системе еще есть достаточное количество свободной памяти.
+Второй из этих пределов превышать нельзя, независимо от наличия свободной
+памяти. Подробнее см. раздел <<Soft limits>> в
+\href{http://www.kernel.org/doc/Documentation/cgroups/memory.txt}{файле
+документации}.}. При этом поддерживаются суффиксы K, M, G и T, обозначающие
+соответственно, килобайт, мегабайт, гигабайт и терабайт (по основанию 1024).
+\begin{Verbatim}
+.include /usr/lib/systemd/system/httpd.service
+
+[Service]
+MemoryLimit=1G
+\end{Verbatim}
+
+По аналогии с +CPUShares=+, явное указание этих опций заставит systemd создать
+для службы контрольную группу в иерархии контроллера +memory+, даже если он
+не~был указан в +DefaultControllers=+.
+
+\subsection{Ввод-вывод}
+
+Для контроля пропускной полосы ввода-вывода с блочных устройств, доступно
+несколько настроек. Первая из них~--- +BlockIOWeight=+, задающая \emph{долю} полосы
+ввода-вывода для указанной службы. Принцип похож на +CPUShares=+ (см. выше), однако
+здесь величина относительной доли ограничена значениями от 10 до 1000. По
+умолчанию, она равна 1000. Уменьшить долю для службы Apache можно так:
+\begin{Verbatim}
+.include /usr/lib/systemd/system/httpd.service
+
+[Service]
+BlockIOWeight=500
+\end{Verbatim}
+
+При необходимости, вы можете задать такое значение отдельно для каждого
+устройства:
+\begin{Verbatim}
+.include /usr/lib/systemd/system/httpd.service
+
+[Service]
+BlockIOWeight=/dev/disk/by-id/ata-SAMSUNG_MMCRE28G8MXP-0VBL1_DC06K01009SE009B5252 750
+\end{Verbatim}
+
+При этом, точное название устройства знать не~обязательно~--- достаточно указать
+интересующий вас каталог:
+\begin{Verbatim}
+.include /usr/lib/systemd/system/httpd.service
+
+[Service]
+BlockIOWeight=/home/lennart 750
+\end{Verbatim}
+Если заданный вами путь не~указывает на файл устройства, systemd автоматически
+определит, на каком устройстве расположен указанный файл/каталог, и выставит для
+этого устройства соответствующую настройку.
+
+Вы можете добавить несколько таких строк, задавая долю пропускной полосы
+отдельно для различных устройств, и при этом также допускается указать <<общее>>
+значение (как в первом примере), которое будет использовано для всех остальных
+устройств.
+
+В качестве альтернативы относительной доле пропускной полосы, вы также можете
+ограничивать абсолютную долю, используя настройки +BlockIOReadBandwidth=+ и
++BlockIOWriteBandwidth=+. В них нужно указать устройство или любой находящийся
+на нем файл/каталог, а также предельную скорость чтения/записи в байтах в
+секунду:
+\begin{Verbatim}
+.include /usr/lib/systemd/system/httpd.service
+
+[Service]
+BlockIOReadBandwith=/var/log 5M
+\end{Verbatim}
+В результате, для данной службы скорость чтения с устройства, содержащего
+каталог +/var/log+, будет ограничена величиной 5 мегабайт в секунду.
+
+По аналогии с вышеописанными +CPUShares=+ и +MemoryLimit=+, явное указание любой
+из приведенных настроек пропускной полосы заставит systemd создать для службы
+контрольную группу в иерархии контроллера +blkio+.
+
+\subsection{Прочие параметры}
+
+Вышеописанные опции покрывают лишь малую толику настроек, поддерживаемых
+различными контроллерами Linux cgroups. Мы добавили высокоуровневый интерфейс
+только к тем настройкам, которые кажутся нам наиболее важным для большинства
+пользователей. Из соображений удобства мы добавили механизмы, обеспечивающие
+поддержку крупных единиц измерения (килобайты, мегабайты и т.д.) и
+автоматическое определение блочных устройств по указанному файлу/каталогу.
+
+В некоторых случаях описанных высокоуровневых настроек может оказаться
+недостаточно~--- допустим, вам нужно задать низкоуровневую настройку cgroups,
+для которой мы (пока) не~добавили высокоуровневого аналога. На этот случай мы
+предусмотрели универсальных механизм задания таких опций в конфигурационных 
+файлах юнитов. Рассмотрим, например, задание для службы параметра
+\emph{swappiness} (относительная интенсивность использования подкачки для
+процессов службы). В systemd нет высокоуровневой настройки для этого значения.
+Однако вы можете задать его, используя низкоуровневую настройку
++ControlGroupAttribute=+:
+\begin{Verbatim}
+.include /usr/lib/systemd/system/httpd.service
+
+[Service]
+ControlGroupAttribute=memory.swappiness 70
+\end{Verbatim}
+Как обычно, явное указание настройки, относящейся к какому-либо контроллеру (в
+нашем случае +memory+) приведет к автоматическому созданию группы в иерархии
+данного контроллера.
+
+В дальнейшем, возможно, мы расширим возможности высокоуровневой настройки 
+различных параметров контрольных групп. Если вы часто пользуетесь какими-то из
+них и полагаете, что для них можно добавить соответствующие опции~---
+не~стесняйтесь обращаться к нам. А лучше всего~--- присылайте сразу патч!
+
+\begin{caveat}
+	Обратите внимание, что использование некоторых контроллеров может сильно
+	сказаться на производительности системы. Это та цена, которую приходится
+	платить за контроль над ресурсами. Использование таких контроллеров
+	может ощутимо замедлить некоторые операции. В частности, весьма
+	нелестная в этом плане репутация закрепилась за контроллером +memory+
+	(хотя, не~исключено, что эта проблема уже исправлена в свежих выпусках
+	ядра).
+\end{caveat}
+
+Для углубленного изучения темы, затронутой в этой статье, вы можете обратиться к
+документации по
+\href{http://0pointer.de/public/systemd-man/systemd.exec.html}{поддерживаемым
+настройкам юнитов}, а также по контроллерам 
+\href{http://www.kernel.org/doc/Documentation/scheduler/sched-design-CFS.txt}{cpu},
+\href{http://www.kernel.org/doc/Documentation/cgroups/memory.txt}{memory} и
+\href{http://www.kernel.org/doc/Documentation/cgroups/blkio-controller.txt}{blkio}.
+
+Стоит подчеркнуть, что мы сейчас обсуждали распределение ресурсов \emph{между
+службами}. В дополнение к этим современным механизмам, systemd также
+поддерживает и традиционные настройки, касающиеся распределения ресурсов
+\emph{между отдельными процессами}. Хотя такие настройки обычно наследуются
+порожденными процессами, они, тем не~менее, все равно ограничивают ресурсы
+на уровне отдельных процессов. В частности, к ним относятся +IOSchedulingClass=+,
++IOSchedulingPriority=+, +CPUSchedulingPolicy=+, +CPUSchedulingPriority=+,
++CPUAffinity=+, +LimitCPU=+ и т.п. Для их работы не~требуют контроллеры cgroups,
+и они не~так сильно ухудшают производительность. Возможно, мы рассмотрим их в
+последующих статьях.
+
 \end{document}
 
 vim:ft=tex:tw=80:spell:spelllang=ru