Lähdekoodi sivulle Systemd

{{DISPLAYTITLE:{{lcfirst:{{PAGENAME}}}}}}
'''systemd''' on käyttöjärjestelmän ja siinä ajettavien palveluiden käynnistymistä ja sammuttamista ohjaava ns. [[init]]-järjestelmä. Useimmat jakelut ovat siirtyneet käyttämään systemd-järjestelmää.

== Ominaisuuksia ==
* Nopeuttaa järjestelmän käynnistymistä suorittamalla toisistaan riippumattomia tehtäviä rinnakkaisesti
* Tarjoaa valmiita toimintoja joilla voidaan korvata pitkiä perinteisten [[init]]-järjestelmien komentosarjoja
* Käyttää Linuxin [[control group]] -toimintoa prosessien seuraamiseen
* Yhteensopiva [[System V init]] -komentosarjojen kanssa
* Tarvittaessa viivästää palveluiden aktivointia siihen asti että joku yrittää niitä käyttää

== Yksiköt ==
Tavallisimmin systemd:n tarjoamia työkaluja käytetään palveluiden, kuten [[sshd]] tai [[Cups]], hallintaan. Systemd hallitsee palveluiden lisäksi myös muutamaa muunlaista asiaa. Erilaisille systemd:lla käsiteltäville asioille yhteinen termi on ''yksikkö'' (englanniksi unit).

Erityyppiset yksiköt erottaa toisistaan helposti nimen loppuosan perusteella. Palvelut päättyvät aina <tt>.service</tt>-merkkijonoon, kun taas esimerkiksi tiedostojärjestelmien liitospisteitä vastaavien yksiköiden nimien lopussa on aina <tt>.mount</tt>.

Erityyppisten yksiköiden olemassaolo kannattaa huomioida systemd:n työkaluja käyttäessä. Usein järjestelmää hallittaessa tarvitsee käsitellä lähinnä <tt>.service</tt>- ja <tt>.socket</tt> -tyyppisiä yksiköitä.

== systemctl ==
systemctl-työkalua käytetään systemd:n ohjaamiseen. Sen avulla voidaan varsinkin hallita palveluiden käynnistymistä ja sammuttamista. Tässä on käytetty esimerkkinä [[Avahi]]-palvelun mukana tulevaa avahi-daemon.serviceä, mutta komennot toimivat vastaavasti myös monille muille palveluille.

=== Tietoa palveluista ===
systemctl:n list-units -komennolla saa listauksen kaikista järjestelmän palveluista. Ilman --all -valitsinta saa listauksen vain aktiivisista yksiköistä.
Lisäksi --full -valitsin on usein tarpeellinen jotta pitkät yksikönnimet saa kokonaan näkyviin. 
 systemctl list-units --all

systemctl:n status-komennolla saa selvitettyä tärkeimmät yhteen yksikköön liittyvät tiedot.
 systemctl status avahi-daemon.service

Tämän tulisi tulostaa jotain seuraavanlaista:
 avahi-daemon.service - Avahi mDNS/DNS-SD Stack
 Loaded: loaded (/lib/systemd/system/avahi-daemon.service; enabled)
 Active: active (running) since Thu, 27 Oct 2011 10:15:57 +0300; 7h ago
 Main PID: 889 (avahi-daemon)
 Status: "avahi-daemon 0.6.30 starting up."
 CGroup: name=systemd:/system/avahi-daemon.service

Show-komennolla puolestaan saa pidemmän listauksen avahi-daemon.serviceen liittyvistä tiedoista. Se voi olla hyödyllistä esimerkiksi yksikkötiedostoja kirjoitettaessa.
 systemctl show avahi-daemon.service

=== Palveluiden käynnistäminen ja pysäyttäminen ===
 # Käynnistä Avahi-palvelu
 systemctl start avahi-daemon.service

 # Pysäyttäminen vastaavasti stop-käskyllä:
 systemctl stop avahi-daemon.service

=== Automaattisesti käynnistettävät palvelut ===
Edellämainitut start- ja stop-komennot käynnistävät ja pysäyttävät yksikön, mutta ne eivät vaikuta siihen, mitä käynnistetään automaattisesti. Tähän sen sijaan käytettäisiin systemctl:n enable- ja disable-komentoja.

 # Käynnistä sshd.service automaattisesti järjestelmän käynnistyessä
 systemctl enable sshd.service

 # Poista sshd.service automaattisesti käynnistettävien yksiköiden joukosta
 systemctl disable sshd.service

== Journal ==
systemd:n mukana tulee journaliksi kutsuttu lokivarasto, johon kerätään muun
muassa [[dmesg]] -komennonkin tulostama kernelin loki, [[syslog]] -viestit
ja palveluiden ns. stdout/stderr -viestit.

Viestit tallentuvat normaalisti <tt>/var/log/journal/</tt> -hakemistossa
sijaitseviin tiedostoihin. Toisin kuin monet muut lokitiedostot, journalin
tiedostot eivät ole [[tekstitiedosto]]ja. Tämän takia esimerkiksi
perinteinen [[grep]] -työkalu ei suoraan sovellu niiden käsittelyyn yhtä
hyvin kuin perinteisten syslog-palveluiden ylläpitämien tekstimuitoisten
lokien käsittelyyn.

Journalin sisältöä voi tarkastella systemd:n <tt>journalctl</tt> -komennolla.
Yksinkertaisimmillaan komennon voi ajaa ilman parametreja:
 journalctl
Näin kutsuttuna journalctl näyttää kaikki journaliin tallennetut viestit.
Oletuksena viestit näytetään tekstinä, jonka asettelu muistuttaa perinteistä
syslog-lokitiedostoissa käytettyä asettelua. Vaikka journalctl normaalisti
terminaalissa ajettuna automaattisesti avaa lokiviestit [[less]]in sisään,
voi sen tulosteen myös putkittaa muille prosesseille:
 journalctl | grep avahi-daemon
Näin voisi esimerkiksi hakea lokista vain viestejä, jotka liittyvät
Avahi-palveluun. Mikäli journalctl:n stdout ei ole terminaali, se ei
käynnistä lessiä.

=== Haku yksikön perusteella ===
Edellä esitettiin, kuinka grepin avulla voisi hakea journalista kaikki
avahiin liittyvät viestit. Esitetty tapa kuitenkin on jonkin verran epätarkka,
sillä myös muut kuin jonkun palvelun tekemät viestit voivat sisältää
hakuun liittyvän palvelun nimen.

Jokaiseen journaliin kirjattuun viestiin kuitenkin erikseen merkitään,
mistä yksiköstä viesti on peräisin. Journalctl voi pyydettässä hyödyntää
tätä tietoa näytettävien lokitietojen rajaamiseen:
 journalctl -u avahi-daemon
Nyt journalctl:n pitäisi näyttää vain oikeasti avahi-daemon.servicesta peräisin
olevat viestit, vaikka journalissa olisi muitakin merkkijonon
<tt>avahi-daemon</tt> sisältäviä viestejä.

=== Haku käynnistyskierroksen perusteella ===
Usein halutaan katsoa vain lokeja alkaen vain siitä hetkestä, kun kone viimeksi
käynnistettiin. Tähän voi hyödyntää journalctl:n <tt>-b</tt> -valitsinta:
 journalctl -b
Tämä näyttää kaikki nykyiseen käynnistyskierrokseen liittyvät viestit.
Valitsimen voi yhdistää myös esimerkiksi edellä esiteltyyn <tt>-u</tt> -valitsimeen:
 journalctl -b -u avahi-daemon

Oletuksena <tt>-b</tt> -valitsin näyttää nykyisen käynnistyskierroksen, mutta
se voi myös ottaa vastaan parametrin, jolla valitaan joku muu käynnistyskierros.
Parametrista ehkä tavallisimmin tarpeellinen on negatiivinen numero, joilla saa
valittua uusia käynnistyskierroksia:
 journalctl -b -1
 journalctl -b -2
Komennoista ylempi näyttää nykyistä edeltävän käynnistyskierroksen viestit ja
jälkimmäinen sitä edeltävän kierroksen viestit.

Myös positiivisia numeroita voi käyttää. Niissä esimerkiksi 1 vastaa vanhinta
journaliin tallentunutta käynnistyskierrosta, ja 2 toiseksi vanhinta.

Mikäli on vaikea tietää tai muistaa, monenko käynnistyskerran takana joku
kiinnostava osa lokia on mutta haettu ajankohta on tiedosssa, voi ajankohtaa
vastaavan käynnistyskierrosnumeron selvittää <tt>--list-boots</tt> -valitsimella:
 journalctl --list-boots

=== Haku päivämäärän mukaan ===
Esimerkiksi tietyn viikon viestit voi hakea <tt>--since</tt> -valitsimen ja
<tt>--until</tt> -valitsimen avulla:
 journalctl --since 2014-04-07 --until 2014-04-13

== Omat yksikkötiedostot ==
Suurin osa käyttäjistä tulee toimeen ohjelmien mukana tulevilla yksikkötiedostoilla, mutta toisinaan on tarvetta joko muokata olemassaolevia yksiköitä tai luoda kokonaan uusia. Kumpikin on suhteellisen helppoa, sillä yksikkötiedostot ovat yksinkertaisehkoja tekstitiedostoja. Tiedostoformaatti on dokumentoitu <tt>systemd.unit</tt>-nimisessä [[man]]-sivussa.

Systemd-yksiköitä voivat tehdä myös muut kuin ylläpitäjäkäyttäjät. Lisäämällä hakemistoon <tt>~/.config/systemd/user/</tt> yksikkötiedostoja, käyttäjä voi asettaa omia prosesseja käynnistettäväksi esimerkiksi järjestelmän käynnistyksen yhteydessä tai ajastimella. Käyttäjän omien systemd-yksiköiden ohjaamiseen käytetään komentojen nimissä aina <tt>--user</tt>-parametria:
  systemctl --user start oma-palvelu.service
  journalctl --user

=== Järjestelmän yksikkötiedostojen muokkaaminen ===
Järjestelmän mukana toimitettavat yksikkötiedostot sijaitsevat luultavasti <tt>/lib/systemd/system/</tt>-hakemistossa. Niitä on mahdollista muokata suoraan sielläkin, mutta mieluummin kannattaa ottaa siellä sijaitsevasta yksiköstä kopio <tt>/etc/systemd/system/</tt>-hakemistoon ja muokata sitä siellä. Tällöin systemd <tt>/etc</tt>:n alla sijaitsevaa yksikköä ennemmin kuin <tt>/lib</tt>:n alla olevaa, ja ohjelmiston päivittyminen ei ylikirjoita paikallisesti tehtyjä muutoksia.

=== Kokonaan uusien yksikkötiedostojen kirjoittaminen ===
Joskus on tarpeen luoda kokonaan uusia yksikköjä, esimerkiksi ajamaan joku komento aina koneen käynnistyessä tai pitämään käynnissä jotain ohjelmistoa jonka mukana ei tullut yksikköä systemd:lle.

Myös itse kirjoitetut yksiköt kannattaa sijoittaa <tt>/etc/systemd/system/</tt>-hakemistoon.

Allaoleva esimerkkiyksikkö ajaa yksikköä käynnistettäessä yksinkertaisen komennon. Sitä voi kokeilla esimerkiksi kopioimalla sen sisällön <tt>/etc/systemd/system/hello.service</tt>-nimiseen tiedostoon.
 [Unit]
 Description=A simple example service unit that runs a command when started
 [Service]
 Type=oneshot
 ExecStart=/bin/echo Hello!

Yksikkötiedostoformaatissa erilaisia direktiivejä on kymmeniä, mutta jossain tapauksissa ihan muutama niistä riittää. Usein kannattaa katsoa mallia järjestelmän mukana toimituista yksiköistä <tt>/lib/systemd/system/</tt> -hakemistosta ja systemd:n dokumentaatiosta.

=== Ajastimet ===
Systemd tarjoaa perinteisen [[cron]]-palvelun tapaiset toiminnot komentojen ajastamiseen. Esimerkiksi edellisessä kohdassa tehty hello-palvelu voitaisiin ajastaa käynnistymään kymmenen minuutin välein luomalla tiedosto <tt>/etc/systemd/system/hello.timer</tt> tähän tapaan:

 [Unit]
 Description=Ajetaan hello-palvelu kymmenen minuutin välein

 [Timer]
 # Ensimmäinen ajo 10 minuuttia järjestelmän käynnistyksen jälkeen
 OnBootSec=10min
 # Ajetaan uudelleen 10 minuuttia edellisen ajon päätyttyä jälkeen
 OnUnitInactiveSec=10min
 Unit=hello.service

 [Install]
 WantedBy=default.target


Näin luodut uudet yksiköt on sitten tarpeellista kytkeä päälle ja käynnistää:
<pre>
systemctl enable hello.service
systemctl enable hello.timer
systemctl start hello.timer
</pre>

Ajastimet voidaan listata <code>systemctl list-timers</code> -komennolla. Esimerkkituloste:

<pre>
# systemctl list-timers
NEXT                          LEFT          LAST                          PASSED       UNIT                         ACTIVATES
Mon 2018-08-27 18:20:15 EEST  1h 23min left Mon 2018-08-27 12:16:49 EEST  4h 39min ago certbot.timer                certbot.service
Mon 2018-08-27 23:31:44 EEST  6h left       Sun 2018-08-26 23:31:44 EEST  17h ago      systemd-tmpfiles-clean.timer systemd-tmpfiles-clean.service
Tue 2018-08-28 00:00:00 EEST  7h left       Mon 2018-08-27 00:00:01 EEST  16h ago      logrotate.timer              logrotate.service
Tue 2018-08-28 00:00:00 EEST  7h left       Mon 2018-08-27 00:00:01 EEST  16h ago      man-db.timer                 man-db.service
Tue 2018-08-28 00:00:00 EEST  7h left       Mon 2018-08-27 00:00:01 EEST  16h ago      shadow.timer                 shadow.service

5 timers listed.
Pass --all to see loaded but inactive timers, too.
</pre>

== Verkon hallinta ==

* https://www.freedesktop.org/software/systemd/man/systemd.network.html
* https://www.freedesktop.org/software/systemd/man/systemd.netdev.html - virtuaaliset verkkoliitännät
* <code>networkctl</code>
* <code>systemctl status systemd-networkd</code>
* <code>systemctl status systemd-networkd-wait-online.service</code>

=== Kiinteä IP-osoite ===

<code>/etc/systemd/network/eth0.network</code>:

<pre>
[Match]
# Verkkokortin nimi
Name=eth0

[Network]
Description=eth0:n kiinteä verkko
DHCP=no
Address=192.168.1.11/24
# Gateway IP Address
Gateway=192.168.1.1
# DNS server address
DNS=192.168.1.1
#Domains=home.lan
</pre>

=== DHCP ===

<code>/etc/systemd/network/eth0.network</code>:

<pre>
[Match]
# Verkkokortin nimi
Name=eth0

[Network]
Description=eth0:n verkko DHCP:lla
# DHCP no|yes|ipv4|ipv6
DHCP=ipv4
# DNS server address
#DNS=192.168.101.1
#Domains=home.lan
</pre>

=== Verkkokortin nimen vaihtaminen (.link) ===

Verkkokorttien nimiä voidaan vaihtaa SystemD:n <code>.link</code>-tiedostoilla. Verkkokortin uudelleennimeäminen on hyödyksi silloin, kun esimerkiksi palomuurisääntöjä pitää voida helpommin siirtää järjestelmästä toiseen.
Tässä esimerkissä verkkokortti nimeltä <code>eno1</code> uudelleennimetään <code>phy0</code>-nimiseksi. 

Listataan verkkokortit:

<pre>
# ip link
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN mode DEFAULT group default qlen 1000
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
2: eno1: <BROADCAST,MULTICAST,PROMISC,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc fq_codel state UP mode DEFAULT group default qlen 1000
    link/ether 74:d0:2b:2c:6e:d7 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
</pre>

Luodaan <code>/etc/systemd/network/10-phy0.link</code>:

<pre>
[Match]
# Käytetään MAC-osoitetta tunnistamaan verkkokortti
MACAddress=74:d0:2b:2c:6e:d7

[Link]
# Uusi nimi
Name=phy0
Description=USB-portin vasemmalla puolella oleva ylempi verkkokortti
MACAddressPolicy=persistent
# Käännä verkkokortin rautakiihdytettyjä ominaisuuksia pois päältä (offloading)
# ethtool-ohjelmalla näitä voidaan hallita vielä monipuolisimmin
#TCPSegmentationOffload=off
#TCP6SegmentationOffload=off
#GenericSegmentationOffload=off
#GenericReceiveOffload=off
#LargeReceiveOffload=off
</pre>

Lisätietoa: https://www.freedesktop.org/software/systemd/man/systemd.link.html

== Muita Init-järjestelmiä ==
Vaikka Systemd on aika laajasti käytössä, ei se silti ole ainoa init-järjestelmä. Esimerkiksi perinteinen [[Sysvinit]], uudempi [[OpenRC]] tai [https://cr.yp.to/daemontools.html daemontools] ovat tapoja hoitaa järjestelmän käynnistäminen. Helpointa on käyttää Linux-jakelua, josta kyseinen init-järjestelmä löytyy. Esimerkiksi [[Gentoo]] käyttää OpenRC:tä.

==Katso myös==
* [[:archwiki:Systemd|Arch Wikin Systemd-artikkeli]]
* [http://without-systemd.org/wiki/index.php/Main_Page Without-Systemd-wiki], jossa on laajemmin systemd:n vaihtoehtoja käsitelty, lisäksi argumentteja, miksi systemd:tä ei välttämättä kannata käyttää sekä ohjeistuksia systemd:n poistamiseen ja korvaamiseen esim. [[:archwiki:OpenRC|OpenRC:llä. (Arch Wiki)]]

[[Luokka: Järjestelmä]]
{{Malline:Palvelin}}