【Linux】systemdとsystemctlでサービスを管理する

初めに

前略、systemdとsystemctlの理解が怪しかったのでまとめました。

systemdとは

一言で言うと、バックグラウンドで動作するサービスやプロセスなどの起動状態を管理するデーモンのことです。

「バックグラウンドで動作するサービス」≒「デーモン」なので、systemdは「デーモンを管理するデーモン」のようなイメージですね。

systemdとその他のサービスの違い

systemdはすべてのプロセスの親プロセスにあたると言えます。

systemdはLinux起動時、一番最初に実行されるプロセスです。カーネルによって実行・管理されます（そのため、systemdのPIDは1です）。

対して、その他サービスはsystemdによって起動・管理されます。

すなわち、systemdとその他サービスは親子関係にあるということができます。

systemctlとは

systemdを操作するためのコマンドです。
すなわち、サービスを管理するコマンドということになります。

以下はApacheを起動するコマンドの例になります。(ubuntu)

$ systemctl start apache2

サービスのライフサイクル

ということで、systemdを用いて実際にサービスのライフサイクル（起動と停止）を管理してみましょう。

サマリ

1. ユニットファイルを作成する
2. systemctl daemon-reloadでsystemdにユニットファイルを認識させる
3. systemctl startでサービスを起動する
4. systemctl stopでサービスを停止する

1. ユニットファイルを作成する

ユニットファイルとは、systemdがサービスとして認識するための設定ファイルです。
/etc/systemd/system/や/usr/lib/systemd/system/などに配置されています。

以下はapacheのユニットファイルになります。

[Unit]
Description=The Apache HTTP Server
After=network.target remote-fs.target nss-lookup.target
Documentation=https://httpd.apache.org/docs/2.4/

[Service]
Type=forking
Environment=APACHE_STARTED_BY_SYSTEMD=true
ExecStart=/usr/sbin/apachectl start
ExecStop=/usr/sbin/apachectl graceful-stop
ExecReload=/usr/sbin/apachectl graceful
KillMode=mixed
PrivateTmp=true
Restart=on-abort
OOMPolicy=continue

[Install]
WantedBy=multi-user.target

ユニットファイルは様々な種類があり。サービスはその一つです。
その他にも、ソケットを管理するソケットユニットや、cronのように発火時間を管理するタイマーユニットなどがあります。

2. systemdにユニットファイルを認識させる

作成したユニットファイルをsystemdに管理対象として認識させます。systemctl daemon-reloadを用いて認識させましょう。

sudo systemctl daemon-reload

systemdが管理しているサービスの一覧は以下のコマンドで確認できます。表示されればOKです。

$ systemctl list-unit-files --type=service | grep apache2.service
apache2.service                              enabled         enabled

3. systemctl startでサービスを起動する

systemctl startコマンドでサービスを起動させます。

systemctl statusで起動していることを確認できます。
以下は起動中の状態です。（左上の●が○だと停止中）

$ sudo systemctl start apache2.service
$
$ systemctl status apache2.service
● apache2.service - The Apache HTTP Server
     Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/apache2.service; enabled; preset: enabled)
     Active: active (running) since Sun 2024-08-25 10:46:35 JST; 3min 13s ago
       Docs: https://httpd.apache.org/docs/2.4/
   Main PID: 3901 (apache2)
      Tasks: 55 (limit: 19034)
     Memory: 16.9M ()
     CGroup: /system.slice/apache2.service
             ├─3901 /usr/sbin/apache2 -k start
             ├─3903 /usr/sbin/apache2 -k start
             └─3904 /usr/sbin/apache2 -k start

4. systemctl stop

systemctl stopコマンドでサービスを停止させます。

$ sudo systemctl stop apache2.service
$
$ systemctl status apache2.service
○ apache2.service - The Apache HTTP Server
     Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/apache2.service; enabled; preset: enabled)
     Active: inactive (dead) since Sun 2024-08-25 10:52:29 JST; 3s ago
   Duration: 5min 53.752s
       Docs: https://httpd.apache.org/docs/2.4/
    Process: 4058 ExecStop=/usr/sbin/apachectl graceful-stop (code=exited, status=0/SUCCESS)
   Main PID: 3901 (code=exited, status=0/SUCCESS)

その他のsystemctlのコマンド

その他、systemctlでよく使うコマンドをいくつか紹介します。

再起動：systemctl restart

サービスを再起動するコマンドです。

$ sudo systemctl restart apache2

自動起動：systemctl enable

Linuxの起動時に、自動で起動するかどうかを設定するコマンドです。
enableで自動起動設定できます。

statusのLoaded行の2引数目が自動起動の設定状態を表しています。

$ sudo systemctl enable apache2
Synchronizing state of apache2.service with SysV service script with /usr/lib/systemd/systemd-sysv-install.
Executing: /usr/lib/systemd/systemd-sysv-install enable apache2
Created symlink /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/apache2.service → /usr/lib/systemd/system/apache2.service.
$
$
$ systemctl status apache2
○ apache2.service - The Apache HTTP Server
     Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/apache2.service; enabled; preset: enabled)
     Active: inactive (dead) since Sun 2024-08-25 10:10:11 JST; 7min ago
   Duration: 6.448s
       Docs: https://httpd.apache.org/docs/2.4/
   Main PID: 3482 (code=exited, status=0/SUCCESS)

自動起動解除：systemctl disable

自動起動を解除するコマンドです。
system enableと比べると、Loaded行がdisabledになっていることが分かります。

$ sudo systemctl disable apache2
Synchronizing state of apache2.service with SysV service script with /usr/lib/systemd/systemd-sysv-install.
Executing: /usr/lib/systemd/systemd-sysv-install disable apache2
Removed "/etc/systemd/system/multi-user.target.wants/apache2.service".
$
$
$ systemctl status apache2
○ apache2.service - The Apache HTTP Server
     Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/apache2.service; disabled; preset: enabled)
     Active: inactive (dead) since Sun 2024-08-25 10:10:11 JST; 1min 3s ago
   Duration: 6.448s
       Docs: https://httpd.apache.org/docs/2.4/
   Main PID: 3482 (code=exited, status=0/SUCCESS)

終わりに

ずっとdemonだと思ってたんですが、daemonなんですね。。。
知見 of the year.

参考

https://qiita.com/miyuki_samitani/items/953140bc3c89f0fb606f
https://qiita.com/sinsengumi/items/24d726ec6c761fc75cc9