Compare commits

...

8 Commits
v7.1 ... v8.3

Author SHA1 Message Date
nnz1024
f1fbbf08cf Version v8.3 (2011-12-15 03:23) [AUTO] 2017-08-17 23:05:38 +03:00
nnz1024
0905f9aa1d Version v8.2 (2011-12-15 02:11) [AUTO] 2017-08-17 23:05:38 +03:00
nnz1024
50c0e1a158 Version v8.1 (2011-12-13 21:05) [AUTO] 2017-08-17 23:05:38 +03:00
nnz1024
c64fc681b2 Version v8.0 (2011-11-15 18:41) [AUTO] 2017-08-17 23:05:38 +03:00
nnz1024
adf3ff6581 Version v7.5 (2011-09-30 01:23) [AUTO] 2017-08-17 23:05:38 +03:00
nnz1024
61330d78c8 Version v7.4 (2011-08-24 16:13) [AUTO] 2017-08-17 23:05:38 +03:00
nnz1024
b853acbc75 Version v7.3 (2011-08-19 19:26) [AUTO] 2017-08-17 23:05:38 +03:00
nnz1024
51dbc5ede3 Version v7.2 (2011-08-03 17:29) [AUTO] 2017-08-17 23:05:38 +03:00

575
s4a.tex
View File

@@ -16,6 +16,11 @@ pdfauthor={Lennart Poettering, Sergey Ptashnick}}
% Несколько сокращений
\newcommand{\sectiona}[1]{\section*{#1}\addcontentsline{toc}{section}{#1}}
\newcommand{\hreftt}[2]{\href{#1}{\texttt{#2}}}
\newcommand{\tbs}{\textbackslash}
% Примерный аналог символа \testSFii (присутствует в листингах),
% но без использования пакета pmboxdraw, средствами graphicx
\newcommand{\mytextSFii}{\raisebox{0pt}[0pt][\depth]{%
\reflectbox{\rotatebox[origin=t]{270}{$\neg$}}}}
% Настройка макета страницы
\setlength{\hoffset}{-1.5cm}
\addtolength{\textwidth}{2cm}
@@ -580,6 +585,7 @@ systemd именует группы в соответствии с назван
последующих статьях мы обсудим этот вопрос более подробно.
\section{HOW-TO: преобразование SysV init-скрипта в systemd service-файл}
\label{sec:convert}
Традиционно, службы Unix и Linux (демоны) запускаются через SysV init-скрипты.
Эти скрипты пишутся на языке Bourne Shell (+/bin/sh+), располагаются в
@@ -1864,8 +1870,8 @@ shed)~--- если первое из этих решений принимает
Во многих других дистрибутивах также присутствуют каталоги похожего назначения.
Связанные с ними вопросы неоднократно появляются в дискуссиях пользователей и
разработчиков systemd. В этой статье мне хотелось бы рассказать, что я, как
разработчик systemd, думаю об этих каталогах, и пояснить, почему я считаю
необходимым от них отказаться. Стоит отметить, что это мое личное мнение, и оно
разработчик systemd, думаю об этих каталогах, и пояснить, почему, на мой взгляд,
от них лучше отказаться. Стоит отметить, что это мое личное мнение, и оно
может не~совпадать с позицией проекта Fedora или моего работодателя.
Начнем с небольшого исторического экскурса. Каталог +/etc/sysconfig+ появился в
@@ -1875,8 +1881,8 @@ shed)~--- если первое из этих решений принимает
+/etc/default+. Многие дистрибутивы используют такие каталоги, называя их
по-разному. Они имеются даже в некоторых ОС семейства Unix. (Например, в SCO.
Если эта тема вас заинтересовала~--- рекомендую обратиться к вашему знакомому
ветерану Unix, он расскажет подробнее и интереснее, чем я.) Несмотря на то,
что подобные каталоги широко используются в Linux и Unix, они совершенно
ветерану Unix, он расскажет гораздо подробнее и интереснее, чем я.) Несмотря на
то, что подобные каталоги широко используются в Linux и Unix, они совершенно
не~стандартизированы~--- ни в POSIX, ни в LSB/FHS, и результате мы имеем целый
зоопарк их различных реализаций в разных дистрибутивах.
@@ -1890,7 +1896,7 @@ shell это соответствует оператору-точке <<+.+>>.
окружения, определенные во включаемом коде. Как правило, код для включения
не~содержит shebang'а (+#!/bin/sh+ в начале файла).} shell-скриптами, содержащими,
главным образом, определения переменных. Большинство файлов из этих каталогов
включаются в одноименные скриптами SysV init. Этот принцип отражен в
включаются в одноименные скрипты SysV init. Этот принцип отражен в
\href{http://www.debian.org/doc/debian-policy/ch-opersys.html#s-sysvinit}{Debian
Policy Manual (раздел 9.3.2)} и в
\href{http://fedoraproject.org/wiki/Packaging:SysVInitScript}{Fedora Packaging
@@ -1899,33 +1905,33 @@ Guidelines}, однако в обоих этих дистрибутивах ин
init-скрипта, или даже сами не~являющиеся скриптами.
Но почему вообще появились эти каталоги? Чтобы ответить на этот вопрос,
обратимся к истории развития концепции SysV init-скриптов. Исторически, они
располагаются в каталоге под названием +/etc/rc.d/init.d+ (или что-то похожее).
Отметим, что каталог +/etc+ вообще-то предназначен для хранения файлов
конфигурации, а не~исполняемого кода (в частности, скриптов). Однако, в начале
своей истории, init-скрипты рассматривались именно как файлы конфигурации,
и редактирование их администратором было общепринятой практикой. Но со временем,
по мере роста и усложнения этих скриптов, их стали рассматривать уже не~как
файлы конфигурации, а как некие программы. Чтобы упростить их настройку и
обеспечить безопасность процесса обновления, настройки были вынесены в отдельные
файлы, загружаемые при работе init-скриптов.
обратимся к истории развития концепции SysV init-скриптов. Исторически,
сложилось так, что они располагаются в каталоге под названием +/etc/rc.d/init.d+
(или что-то похожее). Отметим, что каталог +/etc+ вообще-то предназначен для
хранения файлов конфигурации, а не~исполняемого кода (в частности, скриптов).
Однако, в начале своей истории, init-скрипты рассматривались именно как файлы
конфигурации, и редактирование их администратором было общепринятой практикой.
Но со временем, по мере роста и усложнения этих скриптов, их стали рассматривать
уже не~как файлы конфигурации, а как некие программы. Чтобы упростить их
настройку и обеспечить безопасность процесса обновления, настройки были вынесены
в отдельные файлы, загружаемые при работе init-скриптов.
Попробуем составить некоторое представление о настройках, которые можно сделать
через эти файлы. Вот краткий неполный список различных параметров, которые могут
быть заданы через переменные окружения в таких файлах (составлен мною по
через эти файлы. Вот краткий и неполный список различных параметров, которые
могут быть заданы через переменные окружения в таких файлах (составлен мною по
результатам исследования соответствующих каталогов в Fedora и Debian):
\begin{itemize}
\item Дополнительные параметры командной строки для бинарника демона.
\item Настройки локали для демона.
\item Тайм-аут остановки для демона.
\item Режим остановки для демона.
\item Системные настройки, например, системная локаль, часовой пояс,
\item Общесистемные настройки, например, системная локаль, часовой пояс,
параметры клавиатуры для консоли.
\item Избыточные информация о системных настройках, например, указание,
установлены ли аппаратные часы по Гринвичу или по местному
времени.
\item Списки правил брандмауэра, не~являются скриптом (!).
\item Привязки к процессорным ядрам для демона.
\item Списки правил брандмауэра, не~являются скриптами (!).
\item Привязка к процессорным ядрам для демона.
\item Настройки, не~относящиеся к процессу загрузки, например,
информация по установке пакетов с новыми ядрами, конфигурация
nspluginwrapper, разрешение на выполнение
@@ -1943,6 +1949,535 @@ init-скрипта, или даже сами не~являющиеся скри
\item Приоритет OOM killer'а для демона.
\end{itemize}
А теперь давайте ответим на вопрос: что же такого неправильного в
+/etc/sysconfig+ (+/etc/default+) и почему этим каталогам нет места в мире
systemd?
\begin{itemize}
\item Прежде всего, утрачены основная цель и смысл существования этих
каталогов: файлы конфигурации юнитов systemd не~являются
программами, в отличие от init-скриптов SysV. Эти файлы
представляют собой простые, декларативные описания конкретных
задач и функций, и обычно содержат не~более шести строк. Они
легко могут быть сгенерированы и проанализованы без
использования Bourne shell. Их легко читать и понимать. Кроме
того, их легко модифицировать: достаточно скопировать их из
+/lib/systemd/system+ в +/etc/systemd/system+, после чего внести
необходимые изменения в скопированный файл (при этом можно быть
уверенным, что изменения не~будут затерты пакетным менеджером).
Изначальная причина появления обсуждаемых каталогов~---
необходимость разделять код и параметры конфигурации~--- больше
не~существует, так как файлы описания юнитов не~являются кодом.
Проще говоря, обсуждаемые каталоги являются решением проблемы,
которой уже не~существует.
\item Обсуждаемые каталоги и файлы в них очень сильно привязаны к
специфике дистрибутивов. Мы же планируем, используя systemd,
способствовать стандартизации и унификации дистрибутивов. В
частности, одним из факторов такой стандартизации является
рекомендация распространять соответствующие файлы конфигурации
юнитов сразу с апстримным продуктом, а не~возлагать эту работу
на создателей пакетов, как это делалась во времена SysV.
Так как расположение обсуждаемых каталогов и настраиваемые через
них параметры сильно отличаются от дистрибутива к дистрибутиву,
пытаться поддерживать их в апстримных файлах конфигурации юнитов
просто бессмысленно. Хранение параметров конфигурации в этих
каталогах~--- один из факторов, превращающих Linux в зоопарк
несовместимых решений.
\item Большинство настроек, задаваемых через эти каталоги, являются
избыточными в мире systemd. Например, различные службы позволяют
задать таким методом параметры исполнения процесса, в частности,
идентификатор пользователя/группы, ограничения ресурсов,
привязки к ядрам CPU, приоритет OOM killer'а. Однако, эти
настройки поддерживаются лишь некоторыми init-скриптами, причем
одна и та же настройка в различных скриптах может называться
по-разному. С другой стороны, в мире systemd, все эти настройки
доступны для всех служб без исключения, и всегда задаются
одинаково, через одни и те же параметры конфигурационных файлов.
\item Файлы конфигурации юнитов имеют множество удобных и простых в
использовании настроек среды исполнения процесса, гораздо
больше, чем могут предоставить файлы из +/etc/sysconfig+.
\item Необходимость в некоторых из этих настроек весьма сомнительна.
Например, возьмем вышеупомянутую возможность задавать
идентификатор пользователя/группы для процесса. Эту задачу
должен решать разработчик ПО или дистрибутива. Вмешательство
администратора в данную настройку, как правило, лишено
смысла~--- только разработчик располагает всей информацией,
позволяющий предотвратить конфликты идентификаторов и имен
пользователей и групп.
\item Формат файлов, используемых для сохранения настроек, плохо
подходит для данной задачи. Так как эти файлы, как правило,
являются включаемыми shell-скриптами, ошибки при их чтении очень
трудно отследить. Например, ошибка в имени переменной приведет к
тому, что переменная не~будет изменена, однако никакого
предупреждения при этом не~выводится.
\item Кроме того, такая организация не~исключает влияния
конфигурационных параметров на среду исполнения: например,
изменение переменных +IFS+ и +LANG+ может существенно повлиять
на результат интерпретации init-скрипта.
\item Интерпретация этих файлов требует запуска еще одного экземпляра
оболочки, что приводит к задержкам при загрузке\footnote{Прим.
перев.: Здесь автор несколько заблуждается. Скрипты, включенные
через директиву +source+, исполняются тем же экземпляром
оболочки, что и вызвавший их скрипт.}.
\item Файлы из +/etc/sysconfig+ часто пытаются использовать в качестве
суррогатной замены файлов конфигурации для тех демонов, которые
не~имеют встроенной поддержки конфигурационных файлов. В
частности, вводятся специальные переменные, позволяющие задать
аргументы командной строки, используемые при запуске демона.
Встроенная поддержка конфигурационных файлов является более
удобной альтернативой такому подходу, ведь, глядя на ключи
<<+-k+>>, <<+-a+>>, <<+-f+>>, трудно догадаться об их
назначении. Очень часто, из-за ограниченности словаря, на
различных демонов одни и те же ключи действуют совершенно
по-разному (для одного демона ключ <<+-f+>> содержит указание
демонизироваться при запуске, в то время как для другого эта
опция действует прямо противоположным образом.) В отличие от
конфигурационных файлов, строка запуска не~может включать
полноценных комментариев.
\item Некоторые из настроек, задаваемых в +/etc/sysconfig+, являются
полностью избыточными. Например, во многие дистрибутивах
подобным методом указывается, установлены ли аппаратные часы
компьютера по Гринвичу, или по местному времени. Однако эта же
настройка задается третьей строкой файла +/etc/adjtime+,
поддерживаемого во всех дистрибутивах. Использование
избыточного и не~стандартизированного параметра конфигурации
только добавляет путаницу и не~несет никакой пользы.
\item Многие файлы настроек из +/etc/sysconfig+ позволяют отключать
запуск соответствующей службы. Однако эта операция уже
поддерживается штатно для всех служб, через команды
+systemctl enable+/+disable+ (или +chkconfig on+/+off+).
Добавление дополнительного уровня настройки не~приносит никакой
пользы и лишь усложняет работу администратора.
\item Что касается списка принудительно загружаемых модулей ядра~--- в
настоящее время существуют куда более удобные пути для
автоматической подгрузки модулей при загрузке системы. Например,
многие модули автоматически подгружаются +udev+'ом при
обнаружении соответствующего оборудования. Этот же принцип
распространяется на ACPI и другие высокоуровневые технологии.
Одно из немногих исключений из этого правила~--- к сожалению, в
настоящее время не~поддерживается автоматическая загрузка
модулей на основании информации о возможностях процессора,
однако это будет исправлено в ближайшем будущем. В случае, если
нужный вам модуль ядра все же не~может быть подгружен
автоматически, все равно существует гораздо более удобные методы
указать его принудительную подгрузку~--- например, создав
соответствующий файл в каталоге
\hreftt{http://0pointer.de/public/systemd-man/modules-load.d.html}{/etc/modules-load.d/}
(стандартный метод настройки принудительной подгрузки модулей).
\item И наконец, хотелось бы отметить, что каталог +/etc+ определен как
место для хранения системных настроек (<<Host-specific system
configuration>>, согласно FHS). Наличие внутри него подкаталога
+sysconfig+, который тоже содержит системную конфигурацию,
является очевидно избыточным.
\end{itemize}
Что же можно предложить в качестве современной, совместимой с systemd
альтернативы настройке системы через файлы в этих каталогах? Ниже приведены
несколько рекомендаций, как лучше поступить с задаваемыми таким образом параметрами
конфигурации:
\begin{itemize}
\item Попробуйте просто отказаться от них. Если они полностью избыточны (например,
настройка аппаратных часов на Гринвич/местное время), то убрать
их будет довольно легко (если не~рассматривать вопросы
обеспечения совместимости). Если аналогичные по смыслу опции
штатно поддерживаются systemd, нет никакого смысла дублировать
их где-то еще (перечень опций, которые можно задать для любой
службы, приведен на страницах справки
\href{http://0pointer.de/public/systemd-man/systemd.exec.html}{systemd.exec(5)}
и
\href{http://0pointer.de/public/systemd-man/systemd.service.html}{systemd.service(5)}.)
Если же ваша настройка просто добавляет еще один уровень
отключения запуска службы~--- не~плодите лишние сущности,
откажитесь от нее.
\item Найдите для них более подходящее место. Например, в случае с
некоторыми общесистемными настройками (такими, как локаль или
часовой пояс), мы надеемся аккуратно подтолкнуть дистрибутивы в
правильно направлении (см. предыдущий эпизод).
\item Добавьте их поддержку в штатную систему настройки демона через
собственные файлы конфигурации. К счастью, большинство служб,
работающих в Linux, являются свободным программным обеспечением,
так что сделать это довольно просто.
\end{itemize}
Существует лишь одна причина поддерживать эти файлы еще некоторое
время: необходимо обеспечить совместимость при обновлении. Тем не~менее, как
минимум в новых пакетах, от этих файлов лучше отказаться.
Если требование совместимости критично, вы можете задействовать эти
конфигурационные файлы даже в том случае, если настраиваете службы через
штатные unit-файлы systemd. Если ваш файл из +sysconfig+ содержит лишь
определения переменных, можно воспользоваться опцией
+EnvironmentFile=-/etc/sysconfig/foobar+ (подробнее об этой опции см.
\href{http://0pointer.de/public/systemd-man/systemd.exec.html}{systemd.exec(5)}),
позволяющей прочитать из файла набор переменных окружения, который будет
установлен при запуске службы. Если же для задания настроек вам необходим
полноценный язык программирования~--- ничто не~мешает им воспользоваться.
Например, вы можете создайть в +/usr/lib/<your package>/+ простой скрипт,
который включает соответствующие файлы, а затем запускает бинарник демона через
+exec+. После чего достаточно просто указать этот скрипт в опции +ExecStart=+
вместо бинарника демона.
\section{Экземпляры служб}
\label{sec:instances}
Большинство служб в Linux/Unix являются одиночными (singleton): в каждый момент
времени на данном хосте работает только один экземпляр службы. В качестве
примера таких одиночных служб можно привести Syslogd, Postfix, Apache. Однако,
существуют службы, запускающие по несколько экземпляров себя на одном хосте.
Например, службы наподобие Dovecot IMAP запускают по одному экземпляру на каждый
локальный порт и/или IP-адрес. Другой пример, который можно встретить
практически во всех системах~--- \emph{getty}, небольшая служба, запускающаяся на
каждом TTY (от +tty1+ до +tty6+). На некоторых серверах, в зависимости от
сделанных администратором настроек или параметров загрузки, могут запускаться
дополнительные экземпляры getty, для подключаемых к COM-портам терминалов или
для консоли системы виртуализации. Еще один пример службы, работающей в
нескольких экземплярах (по крайней мере, в мире systemd)~--- \emph{fsck},
программа проверки файловой системы, которая запускается по одному экземпляру
на каждое блочное устройство, требующее такой проверки. И наконец, стоит
упомянуть службы с активацией в стиле inetd~--- при обращении через сокет, по
одному экземпляру на каждое соединение. В этой статье я попытаюсь рассказать,
как в systemd реализовано управление <<многоэкземплярными>> службами, и какие
выгоды системный администратор может извлечь из этой возможности.
Если вы читали предыдущие статьи из этого цикла, вы, скорее всего, уже знаете,
что службы systemd именуются по схеме \emph{foobar}+.service+, где
\emph{foobar}~--- строка, идентифицирующая службу (проще говоря, ее имя), а
+.service+~--- суффикс, присутствующий в именах всех файлов конфигурации служб.
Сами эти файлы могут находиться в каталогах +/etc/systemd/systemd+ и
+/lib/systemd/system+ (а также, возможно, и в других). Для служб, работающих в
нескольких экземплярах, эта схема становится немного сложнее:
\emph{foobar}+@+\emph{quux}+.service+, где \emph{foobar}~--- имя службы,
общее для всех экземпляров, а \emph{quux}~--- идентификатор конкретного
экземпляра. Например, +serial-gett@ttyS2.service+~--- это служба getty для
COM-порта, запущенная на +ttyS2+.
При необходимости, экземпляры служб можно легко создать динамически. Скажем, вы
можете, безо всяких дополнительных настроек, запустить новый экземпляр getty на
последовательном порту, просто выполнив +systemctl start+ для нового экземпляра:
\begin{Verbatim}
# systemctl start serial-getty@ttyUSB0.service
\end{Verbatim}
Получив такую команду, systemd сначала пытается найти файл конфигурации юнита с
именем, точно соответствующим запрошенному. Если такой файл найти не~удается
(при работе с экземплярами сервисов обычно так и происходит), из имени файла
удаляется идентификатор экземпляра, и полученное имя используется при поиске
\emph{шаблона} конфигурации. В нашем случае, если отсутствует файл с именем
+serial-getty@ttyUSB0.service+, используется файл-шаблон под названием
+serial-getty@.service+. Таким образом, для всех экземпляров данной службы,
используется один и тот же шаблон конфигурации. В случае с getty для COM-портов,
этот шаблон, поставляемый в комплекте с systemd
(файл +/lib/systemd/system/serial-getty@.service+) выглядит примерно так:
\begin{Verbatim}
[Unit]
Description=Serial Getty on %I
BindTo=dev-%i.device
After=dev-%i.device systemd-user-sessions.service
[Service]
ExecStart=-/sbin/agetty -s %I 115200,38400,9600
Restart=always
RestartSec=0
\end{Verbatim}
(Заметим, что приведенная здесь версия немного сокращена, по сравнению с реально
используемой в systemd. Удалены не~относящиеся к теме нашего обсуждения
параметры конфигурации, обеспечивающие совместимость с SysV, очистку экрана и
удаление предыдущих пользователей с текущего TTY. Если вам интересно, можете
посмотреть
\href{http://cgit.freedesktop.org/systemd/plain/units/serial-getty@.service.m4}{полную
версию}.)
Этот файл похож на обычный файл конфигурации юнита, с единственным отличием: в
нем используются спецификаторы \%I и \%i. В момент загрузки юнита, systemd
заменяет эти спецификаторы на идентификатор экземпляра службы. В нашем случае,
при обращении к экземпляру +serial-getty@ttyUSB0.service+, они заменяются на
<<+ttyUSB0+>>. Результат этой замены можно проверить, например, запросив
состояние для этой службы:
\begin{Verbatim}[commandchars=\\\{\}]
$ systemctl status serial-getty@ttyUSB0.service
serial-getty@ttyUSB0.service - Getty on ttyUSB0
Loaded: loaded (/lib/systemd/system/serial-getty@.service; static)
Active: active (running) since Mon, 26 Sep 2011 04:20:44 +0200; 2s ago
Main PID: 5443 (agetty)
CGroup: name=systemd:/system/getty@.service/ttyUSB0
\mytextSFii{} 5443 /sbin/agetty -s ttyUSB0 115200,38400,9600
\end{Verbatim}
Собственно, это и есть ключевая идея организации экземпляров служб. Как видите,
systemd предоставляет простой в использовании механизм шаблонов, позволяющих
динамически создавать экземпляры служб. Добавим несколько дополнительных
замечаний, позволяющих эффективно использовать этот механизм:
Вы можете создавать дополнительные экземпляры таких служб, просто добавляя
символьные ссылки в каталоги +*.wants/+. Например, чтобы обеспечить запуск getty
на ttyUSB0 при каждой загрузке, достаточно создать такую ссылку:
\begin{Verbatim}[commandchars=\\\{\}]
# ln -s /lib/systemd/system/serial-getty@.service \tbs{}
/etc/systemd/system/getty.target.wants/serial-getty@ttyUSB0.service
\end{Verbatim}
При этом файл конфигурации, на который указывает ссылка (в нашем случае
+serial-getty@.service+), будет вызван с тем именем экземпляра, которое указанно
в названии этой ссылки (в нашем случае~--- +ttyUSB0+).
Вы не~сможете обратиться к юниту-шаблону без указания идентификатора экземпляра.
В частности, команда +systemctl start serial-getty@.service+ завершится ошибкой.
Иногда возникает необходимость отказаться от использования общего шаблона
для конкретного экземпляра (т.е. конфигурация данного экземпляра настолько
сильно отличается от конфигурации остальных экземпляров данной службы, что
механизм шаблонов оказывается неэффективен). Специально для таких случаев, в
systemd и заложен предварительный поиск файла с именем, точно соответствующим
указанному (прежде чем использовать общий шаблон). Таким образом, вы можете
поместить файл с именем, точно соответствующим полному титулу экземпляра, в
каталог +/etc/systemd/system/+~--- и содержимое этого файла, при обращении
к выбранному экземпляру, полностью перекроет все настройки, сделанные в общем
шаблоне.
В приведенном выше файле, в некоторых местах используется спецификатор +%I+, а
в других~--- +%i+. У вас может возникнуть закономерный вопрос~--- чем они
отличаются? +%i+ всегда точно соответствует идентификатору экземпляра, в то
время, как +%I+ соответствует экранированной (escaped) версии этого
идентификатора. Когда идентификатор не~содержит спецсимволов (например,
+ttyUSB0+). Но имена устройств, например, содержат слеши (<</>>), которые
не~могут присутствовать в имени юнита (и в имени файла на Unix). Поэтому, перед
использованием такого имени в качестве идентификатора устройства, оно должно
быть экранировано~--- <</>> заменяются на <<->>, а большинство других
специальных символов (включая <<->>) заменяются последовательностями вида
+\xAB+, где AB~--- ASCII-код символа, записанный в шестнадцатеричной системе
счисления\footnote{Согласен, этот алгоритм дает на выходе не~очень читабельный
результат. Но этим грешат практически все алгоритмы экранирования. В данном
случае, были использован механизм экранирования из udev, с одним изменением. В
конце концов, нам нужно было выбрать что-то. Если вы собираетесь комментировать
наш алгоритм экранирования~--- пожалуйста, оставьте свой адрес, чтобы я
мог приехать к вам и раскрасить ваш сарай для велосипедов в синий с желтыми
полосами. Спасибо!}. Например, чтобы обратиться
последовательному USB-порту по его адресу на шине, нам нужно использовать имя
наподобие +serial/by-path/pci-0000:00:1d.0-usb-0:1.4:1.1-port0+. Экранированная
версия этого имени~---
+serial-by\x2dpath-pci\x2d0000:00:1d.0\x2dusb\x2d0:1.4:1.1\x2dport0+. +%I+ будет
ссылаться на первую из этих строк, +%i+~--- на вторую. С практической точки
зрения, это означает, что спецификатор +%i+ можно использовать в том случае,
когда надо сослаться на имена других юнитов, например, чтобы описать
дополнительные зависимости (в случае с +serial-getty@.service+, этот
спецификатор используется для ссылки на юнит +dev-%i.device+, соответствующий
одноименному устройству). В то время как +%I+ удобно использовать в командной
строке (+ExecStart+) и для формирования читабельных строк описания. Рассмотрим
работу этих принципов на примере нашего юнит-файла:
\begin{landscape}
\begin{Verbatim}[fontsize=\small,commandchars=|\{\}]
# systemctl start 'serial-getty@serial-by\x2dpath-pci\x2d0000:00:1d.0\x2dusb\x2d0:1.4:1.1\x2dport0.service'
# systemctl status 'serial-getty@serial-by\x2dpath-pci\x2d0000:00:1d.0\x2dusb\x2d0:1.4:1.1\x2dport0.service'
serial-getty@serial-by\x2dpath-pci\x2d0000:00:1d.0\x2dusb\x2d0:1.4:1.1\x2dport0.service - Serial Getty on serial/by-path/pci-0000:00:1d.0-usb-0:1.4:1.1-port0
Loaded: loaded (/lib/systemd/system/serial-getty@.service; static)
Active: active (running) since Mon, 26 Sep 2011 05:08:52 +0200; 1s ago
Main PID: 5788 (agetty)
CGroup: name=systemd:/system/serial-getty@.service/serial-by\x2dpath-pci\x2d0000:00:1d.0\x2dusb\x2d0:1.4:1.1\x2dport0
|mytextSFii{} 5788 /sbin/agetty -s serial/by-path/pci-0000:00:1d.0-usb-0:1.4:1.1-port0 115200 38400 9600
\end{Verbatim}
\end{landscape}
Как видите, в качестве идентификатора экземпляра используется экранированная
версия, в то время как в строке описания и в командной строке +getty+
используется неэкранированная версия. Как и предполагалось.
(Небольшое замечание: помимо +%i+ и +%I+, существует еще несколько
спецификаторов, и большинство из них доступно и в обычных файлах конфигурации
юнитов, а не~только в шаблонах. Подробности можно посмотреть на
\href{http://0pointer.de/public/systemd-man/systemd.unit.html}{странице
руководства}, содержащей полный перечень этих спецификаторов с краткими
пояснениями.)
\section{Службы с активацией в стиле inetd}
В одной из предыдущих глав (гл.~\ref{sec:convert}) я рассказывал, как можно
преобразовать SysV init-скрипт в юнит-файл systemd. В этой главе мы рассмотрим,
как провести аналогичное преобразование для служб inetd.
Начнем с небольшого экскурса в историю вопроса. По давно устоявшейся традиции,
inetd считается одной из базовых служб Unix-систем. Работая как суперсервер, он
слушает сетевые сокеты от имени различных служб, и активирует соответствующие
службы при поступлении на эти сокеты входящих соединений. Таким образом, он
обеспечивает механизм активации по запросу (on-demand activation). Подобный
подход избавляет от необходимости держать постоянно работающими все серверные
процессы, что позволяет поддерживать множество служб даже на системах с очень
ограниченными ресурсами. На протяжении многих лет, дистрибутивы Linux
поставляются с различными реализациями inetd. Наиболее популярные из них~--- BSD
inetd и xinetd. Хотя inetd во многих дистрибутивах до сих пор устанавливается по
умолчанию, сейчас уже он редко используется для запуска сетевых служб~--- теперь
большинство из них запускаются автономно при загрузке системы (основной
аргумент в пользу такой схемы~--- она позволяет обеспечить более высокую
производительность служб).
Одной из ключевых возможностей systemd (а также launchd от Apple) является
сокет-активация~--- тот самый механизм, давным-давно реализованный inetd,
однако в данном случае ключевые цели немного другие. Сокет-активация в стиле
systemd прежде всего ориентирована на локальные сокеты (+AF_UNIX+), хотя
поддерживаются также и сетевые сокеты (+AF_INET+). И более важное отличие~---
сокет-активация в systemd обеспечивает не~только экономию системных ресурсов,
но также и эффективную параллелизацию работы (так как она
позволяет запускать клиентов и серверы одновременно, непосредственно после
создания сокета), упрощение процесса конфигурации (отпадает необходимость явно
указывать зависимости между службами) и увеличение надежности (служебный или
экстренный, в случае падения, перезапуск службы не~приводит к недоступности
сокета). Тем не~менее, systemd ничуть не~хуже inetd может запускать службы в
ответ на входящие сетевые соединения.
Любая сокет-активация требует соответствующей поддержки со стороны самой
запускаемой службы. systemd предоставляет очень простой интерфейс, который может
быть использован службами для обеспечения сокет-активации. В основе этого
\href{http://0pointer.de/blog/projects/socket-activation.html}{простого и
минималистичного} механизма лежит функция
\hreftt{http://0pointer.de/public/systemd-man/sd_listen_fds.html}{sd\_listen\_fds()}.
Однако, интерфейс, традиционно используемый в inetd, еще проще. Он позволяет
передавать запускаемой службе только один сокет, который формируется из потоков
STDIN и STDOUT запущенного процесса. Поддержка этого механизма также
присутствует в systemd~--- для обеспечения совместимости с множеством служб
поддерживающих сокет-активацию только в стиле inetd.
Прежде, чем мы перейдем к примерам, рассмотрим три различных схемы, использующих
сокет-активацию:
\begin{enumerate}
\item \textbf{Сокет-активация, ориентированная на параллелизацию,
упрощение и надежность:} сокеты создаются на ранних стадиях
загрузки, и единственный экземпляр службы тут же начинает
обслуживать все поступающие запросы. Такая схема подходит для
часто используемых системных служб~--- очевидно, что такие
службы лучше запускать как можно раньше, и по вомзожности
параллельно. В качестве примера можно привести D-Bus и Syslog.
\item \textbf{Сокет-активация для одиночных служб:} сокеты создаются на
ранних стадиях загрузки, и единственный экземпляр службы
запускается при получении входящих запросов. Такая схема больше
подходит для редко используемых служб, позволяя обеспечить
экономию системных ресурсов и уменьшить время загрузки, просто
отложив активацию службы до того момента, когда она
действительно понадобится. Пример~--- CUPS.
\item \textbf{Сокет-активация для служб, запускающих по экземпляру на
каждое соединение:} сокеты создаются на ранней стадии загрузки,
и при каждом входящем соединении создается экземпляр службы,
которому передается сокет соединения (слушающий сокет при этом
остается у суперсервера, inetd или systemd). Эта схема подходит
для редко используемых служб, не~критичных по производительности
(каждый новый процесс занимает сравнительно немного ресурсов).
Пример: SSH.
\end{enumerate}
Описанные схемы отнюдь не~эквивалентны с точки зрения производительности. Первая
и вторая схема, после завершения запуска службы, обеспечивают точно такую же
производительность, как и в случае с независимой (stand-alone) службой (т.е.
службой, запущенной без использования суперсервера и сокет-активации), так как
слушающий сокет передается непосредственно процессу службы, и дальнейшая
обработка входящих соединений происходит точно так же, как и в независимой
службе. В то же время, производительность третьей из предложенных схем порою
оставляет желать лучшего: каждое входящее соединение порождает еще один процесс
службы, что, при большом количестве соединений, может привести к значительному
потреблению системных ресурсов. Впрочем, эта схема имеет и свои достоинства.
В частности, обеспечивается эффективная изоляция обработки клиентских запросов
и, кроме того, выбор такой схемы активации значительно упрощает процесс
разработки службы.
В systemd наибольшее внимание уделяется первой из этих схем, однако остальные
две тоже прекрасно поддерживаются. В свое время, я
\href{http://0pointer.de/blog/projects/socket-activation2.html}{рассказывал},
какие изменения в коде службы нужно сделать для обеспечения работы по второй
схеме, на примере сервера CUPS. Что же касается inetd, то он предназначен прежде
всего для работы по третьей схеме, хотя поддерживает и вторую (но не~первую).
Именно из-за специфики этой схемы inetd получил репутации <<медленного>> (что,
на самом деле, немного несправедливо).
Итак, изучив теоретическую сторону вопроса, перейдем к практике и рассмотрим,
как inetd-служба может быть интегрирована с механизмами сокет-активации systemd.
В качестве примера возьмем SSH, известную и широко распространенную службу. На
большинстве систем, где она используется, частота обращений к ней не~превышает
одного раза в час (как правило, она \emph{значительно} меньше этой величины).
SSH уже очень давно поддерживает сокет-активацию в стиле inetd, согласно третьей
схеме. Так как необходимость в этой службе возникает сравнительно редко, и
число одновременно работающих процессов обычно невелико, она хорошо подходит для
использования по этой схеме. Перерасход системных ресурсов должен быть
незначителен: большую часть времени такая служба фактически не~выполняется и
не~тратит ресурсы. Когда кто-либо начинает сеанс удаленной работы, она
запускается, и останавливается немедленно по завершению сеанса, освобождая
ресурсы. Что ж, посмотрим, как в systemd можно воспользоваться режимом
совместимости с inetd и обеспечить сокет-активацию SSH.
Так выглядит строка с конфигурацией службы SSH для классического inetd:
\begin{Verbatim}
ssh stream tcp nowait root /usr/sbin/sshd sshd -i
\end{Verbatim}
Аналогичный фрагмент конфигурации для xinetd:
\begin{Verbatim}
service ssh {
socket_type = stream
protocol = tcp
wait = no
user = root
server = /usr/sbin/sshd
server_args = -i
}
\end{Verbatim}
Б\'{о}льшая часть опций интуитивно понятна, кроме того, нетрудно заметить, что оба
этих текста повествуют об одном и том же. Однако, некоторые моменты не~вполне
очевидны. Например, номер прослушиваемого порта (22) не~указывается в явном
виде. Он определяется путем поиска имени службы в базе данных +/etc/services+.
Подобный подход был некогда весьма популярен в Unix, но сейчас он уже постепенно
выходит из моды, и поэтому в современных версиях xinetd поддерживается возможность
явного указания номера порта. Одна из наиболее интересных настроек названа
не~очень очевидно~--- +nowait+ (+wait=no+). Она определяет, будет ли служба
работать по второй (+wait+) или третьей (+nowait+) схеме. И наконец, ключ +-i+
активирует inetd-режим в SSH-сервере (без этого ключа он работает в независимом
режиме).
На языке systemd эти фрагменты конфигурации превращаются в два файла. Первый из
них, +sshd.socket+, содержит информацию о прослушиваемом сокете:
\begin{Verbatim}
[Unit]
Description=SSH Socket for Per-Connection Servers
[Socket]
ListenStream=22
Accept=yes
[Install]
WantedBy=sockets.target
\end{Verbatim}
Смысл большинства опций вполне очевиден. Сделаю лишь пару замечаний.
+Accept=yes+ соответствует режиму +nowait+. Надеюсь, предложенное мною название
более точно отражает смысл опции~--- в режиме +nowait+ суперсвервер сам вызывает
+accept()+ для слушающего сокета, в то время как в режиме +wait+ эта работа
ложится на процесс службы. Опция +WantedBy=sockets.target+ обеспечивает
активацию данного юнита в нужный момент при загрузке системы.
Второй из этих файлов~--- +sshd@.service+:
\begin{Verbatim}
[Unit]
Description=SSH Per-Connection Server
[Service]
ExecStart=-/usr/sbin/sshd -i
StandardInput=socket
\end{Verbatim}
Большинство представленных здесь опции, как и раньше, понятны интуитивно. Особое
внимание стоит обратить лишь на +StandardInput=socket+, которая, собственно, и
включает для данной службы режим совместимости с inetd-активацией. Опция
+StandardInput=+ позволяет указать, куда будет подключен поток STDIN процесса
данной службы (подробности см.
\href{http://0pointer.de/public/systemd-man/systemd.exec.html}{на странице
руководства}). Задав для нее значение +socket+, мы обеспечиваем подключение
этого потока к сокету соединения, как того и требует механизм inetd-активации.
Заметим, что явно указывать опцию +StandardInput=+ в данном случае
необязательно~--- она автоматически устанавливается в то же значение, что и
+StandardInput+, если явно не~указано что-то другое. Кроме того, можно отметить
наличие <<+-+>> перед именем бинарного файла sshd. Таким образом мы указываем
systemd игнорировать код выхода процесса sshd. По умолчанию, systemd сохраняет
коды выхода для всех экземпляров службы, завершившихся с ошибкой (сбросить эту
информацию можно командой +systemctl reset-failed+). SSH
периодически откалывает подобные номера, и мы разрешаем systemd
не~регистрировать подобные <<ошибки>>.
Служба +sshd@.service+ предназначена для работы в виде независимых экземпляров
(такие службы мы рассматривали в предыдущей главе~\ref{sec:instances}). Для
каждого входящего соединения systemd будет создавать свой экземпляр этой службы,
и идентификатор экземпляра формируется на основе реквизитов соединения.
\end{document}