Linux女子部　systemd徹底入門

Linux女子部 systemd徹底入門！
1
ver1.5 中井悦司
Twitter @enakai00
オープンクラウド・キャンパス
Linux女子部
systemd徹底入門！

Open Cloud Campus
2
自己紹介
 中井悦司（なかいえつじ）
– Twitter @enakai00
 日々の仕事
– Senior Solution Architect and
Cloud Evangelist at Red Hat K.K.
企業システムでオープンソースの活用を希望される
お客様を全力でご支援させていただきます。
 昔とった杵柄
– 素粒子論の研究（超弦理論とか）
– 予備校講師（物理担当）
– インフラエンジニア（Unix/Linux専門）
「Linux独習書の新定番」
書きました！
読者の声より ――
「今はインターネット上に情報が溢れているけど、質の高い入門書が少なく　
　なっているのは不幸なことだと思う。そんな中、この本はすごくいい」
「平易な言葉でありながら、決して足りなくはない。慎重に選ばれています。
　脳みそに染みこんで来ます」

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Contents
 SysVinit & Upstartの復習
 systemdによるシステム起動処理
 systemdの操作方法
 journaldによるログ管理
 Unit設定ファイルの書き方
 知っておくと便利な機能
 参考資料
(*) 本資料の説明はFedora 19を前提としています。

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SysVinit & Upstartの復習

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Linuxの起動プロセス (1)
 「システムBIOS」が起動ディスクからブートローダ（GRUB）をメモリに読み込んで実行。
 GRUBは起動カーネル選択画面を表示して、指定されたカーネルと初期ラムディスクをメモ
リに読み込んだ後に、カーネルを実行。
 カーネルは、初期ラムディスクの内容をメモリ上のラムディスク領域に展開して、「initス
クリプト」を実行。
– 初期ラムディスクには、ルートファイルシステムへのアクセスに必要なデバイスドライバと「init
スクリプト」が含まれます。
ブートローダ（GRUB）
/bootファイルシステム
② ブートローダが
　読み込み
③ ラムディスク領域
　に展開
起動ディスク物理メモリ
Linuxカーネル
初期ラムディスク
Linuxカーネル
初期ラムディスク
ラムディスク領域
・デバイスドライバ
・initスクリプト
・その他コマンド類
① システムBIOSから起動

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Linuxの起動プロセス (2)
 「initスクリプト」は、必要なデバイスドライバを読み込んで、ルートファイルシステムを
マウントした後に、最初のプロセスとなる「/sbin/init」を実行。
– 正確には、execコマンドにより、initスクリプトのプロセスが/sbin/initに置き換えられます。
 ここで実行される「/sbin/init」が、これまでのSysVinit / Upstartの本体です。systemd
では、ここで実行されるものが「/usr/bin/systemd」に変わります。
※ 初期RAMディスクはcpio+gzipアーカイブファイルなのでpaxコマンドで展開可能です。
– # pax -rzf /boot/initramfs-2.6.32-131.0.15.el6.x86_64.img
#!/bin/sh
#
# Licensed under the GPLv2
#
# Copyright 2008-2009, Red Hat, Inc.
# Harald Hoyer <harald@redhat.com>
# Jeremy Katz <katzj@redhat.com>
（中略）
# start up udev and trigger cold plugs
udevd --daemon –resolve-names=never
（中略）
exec switch_root "$NEWROOT" "$INIT" $initargs || {
warn "Something went very badly wrong in the initramfs. Please "
warn "file a bug against dracut."
emergency_shell
}
fi
udevで必要なドライバをロード
execで/sbin/initに実行を切り替え
RHEL6のinitスクリプトの例

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SysVinitの動作
 SysVinit / Upstartは、ユーザレベルのサーバ初期設定やサービス起動処理を行います。
 RHEL5の「/sbin/init」（SysVinit）は、設定ファイル「/etc/inittab」にしたがって次の
処理を行います。
id:5:initdefault:
# System initialization.
si::sysinit:/etc/rc.d/rc.sysinit
l0:0:wait:/etc/rc.d/rc 0
（中略）
# Run gettys in standard runlevels
1:2345:respawn:/sbin/mingetty tty1
# Run xdm in runlevel 5
x:5:respawn:/etc/X11/prefdm -nodaemon
RHEL5の/etc/inittabの例
– 初期設定スクリプト「/etc/rc.d/rc.sysinit」を実行して、ファ
イルシステムのfsckチェックとマウント処理、その他、もろも
ろのシステム初期化を実施します。
– スクリプト「/etc/rc.d/rc」を実行して、起動時のランレベルに
応じたサービスを起動します。
• 実際の起動処理は、/etc/init.d/以下のサービス個別のスク
リプトから実施します。
– コンソールログインの受付プロセス(mingetty)を起動します。
– ランレベル5の場合は、GUIのログイン画面を起動します。
mingetty
prefdm
rc.sysinit
システム初期化サービス起動ログイン受付
rc
# /etc/init.d/<service名> start

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Upstartの動作
 RHEL6の「/sbin/init」はUpstartと呼ばれるイベントベースのジョブ管理システムに変更
されています。
– 「/etc/inittab」はデフォルトのランレベル設定のみが記載されます。「/etc/init/」以下のジョブ
設定ファイルに従って、起動時に各種ジョブが実行されます。
 ただし、実際にジョブとして実行される内容は、RHEL5とほぼ同じです。
"rcS"ジョブ起動
rc.sysinit
telinit $runlevel
"startup"イベント発行
/etc/init/rcS.conf
"runlevel X"イベント発行
/etc/init/rc.conf
"stopped rc"イベント発行
"start-ttys"ジョブ起動
initctl start tty TTY=$tty
/etc/init/start-ttys.conf
"prefdm"ジョブ起動
/etc/X11/prefdm -nodaemon
/etc/init/prefdm.conf
RUNLEVEL=5の場合
"tty"ジョブ起動
/sbin/mingetty TTY
"rc"ジョブ起動
/etc/rc.d/rc $RUNLEVEL
/etc/init/tty.conf
/sbin/init起動

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サービス起動スクリプトの仕様
 サービス起動スクリプト「/etc/init.d/<service名>」は、最低限、次の3つのオプションを
受け付る必要があります。
– start : サービスを開始
– stop : サービスを停止
– status : サービスの起動状態を返り値で応答
 中身はただのシェルスクリプトのため、独自のオプションを受け付けたり、サービス
（デーモン）起動以外の目的で利用されるものなどもあります。
– PosgreSQLのデータベースクラスタ初期化（独自オプションの利用）
• # service postgresql initdb
– 初回起動時の設定ウィザードの実行（サービス起動するわけではない）
• # service firstboot start

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systemdが目指したもの
 システム起動時間を短縮
– シェルスクリプトはシリアルに実行されるので効率が悪かった。シェルスクリプト内の処理を個別
に分割して、並列実行すれば、起動時間が短縮できる。
 システム構成の動的変更に対応
– システム起動時だけではなく、システム構成の変更に応じて、動的に必要なサービスの起動・停止
を行いたい。
 プロセス停止処理を標準機能として提供
– これまで、プロセスの停止処理は、サービススクリプト内で個別に実装されており、PIDファイルや
プロセス名などを用いていた。systemd自身に、フォークしたデーモンプロセスをトラッキングし
て、停止する機能を実装したい。
 デーモンの実行環境を制御
– サービスごとに関連するデーモンの実行環境（Cgroupsによるリソース割り当てやアクセス可能な
ディレクトリなど）を設定できるようにしたい。各デーモンのログ出力もまとめて管理したい。
http://0pointer.de/blog/projects/systemd.html

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systemdによるシステム起動処理

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systemdの最小処理単位ー Unit
 SysVinitの初期化スクリプトにまとめて含まれていた個々の処理を抜き出して、個別の
「Unit」として定義します。
rc.sysinit rc
systemd-remount-fs.service
systemd-udevd.service
・・・ chronyd.service
crond.service
dbus.service
irqbalance.service
mdmonitor.service
NetworkManager.service
rngd.service
rpcbind.service
rsyslog.service
sshd.service
・・・
console-getty.service
systemd-logind.service
dev-hugepages.mount
proc-sys-fs-binfmt_misc.mount
tmp.mount
・・・
mingetty
prefdm
# /etc/init.d/<service名> start
sys-devices-pci00...0:00:03.0-virtio0-net-eth0.device
sys-devices-pci00...4.0-virtio1-block-vda-vda1.device
sys-devices-pci00...4.0-virtio1-block-vda-vda2.device
sys-devices-pci00...:00:04.0-virtio1-block-vda.device
dev-dmx2d1.swap
・・・
これら全てが
「Unit」

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Unitの種類
 Unitはいくつかのタイプに分かれており、拡張子で識別されます。主要なUnitには次のよ
うなものがあります。
– .service：サービス
• 有効化すると対応するデーモンが起動する。
– .target：何もしない
• 後述の依存関係・順序関係を定義する際に、複数のUnitをグループ化するために使用する。
– .mount：マウントポイント
• 有効化するとマウントされる。
– .swap：Swap領域
• 有効化するとSwap領域が有効になる。
– .device：デバイス
• udevがデバイスを認識すると有効化される。
– .socket : ソケット
• systemdが特定のソケットをListenする。接続があると、指定のデーモンを起動してソケット
を受け渡す（従来のxinetdのような機能）
 Unitには、明示的に設定するものと、自動的に作成されるものがあります。
– .serviceと.targetは、設定ファイルで明示的に定義します。
– .mountと.swapは、/etc/fstabから自動作成されます。
– .deviceは、udevによって自動作成されます。

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Unit定義ファイルの場所
 Unitの定義ファイルは、次の2箇所にあります。
– /etc/systemd/system/以下：管理者がカスタマイズする内容
– /usr/lib/systemd/system/以下：システムデフォルトの設定
 両方に同じ名前の設定ファイルがある場合は、/etc/systemd/systemが優先されます。
– システムデフォルトの設定を変更する際は、/usr/lib/systemd/systemから/etc/systemd/systemに
設定ファイルをコピーして、これを編集します。
 Unit名がそのまま設定ファイル名になります。
– シンボリックリンクでUnitの別名を設定することができます。
– ディレクトリ「<Unit名>.wants」は、後述の依存関係の定義に使用します。
basic.target.wants
dbus-org.fedoraproject.FirewallD1.service -> /usr/lib/systemd/system/firewalld.service
dbus-org.freedesktop.Avahi.service -> /usr/lib/systemd/system/avahi-daemon.service
dbus-org.freedesktop.NetworkManager.service -> /usr/lib/systemd/system/NetworkManager.service
default.target -> /lib/systemd/system/multi-user.target
default.target.wants
getty.target.wants
multi-user.target.wants
sockets.target.wants
sysinit.target.wants
syslog.service -> /usr/lib/systemd/system/rsyslog.service
system-update.target.want
/etc/systemd/system内にある設定ファイルの例

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Unitの依存関係と順序関係
 Unit間には「依存関係」と「順序関係」が定義されます。
– 依存関係は、「AというUnitを有効化するなら、BというUnitも有効化するべき」という関係
– 順序関係は、「AというUnitを有効化する前に、BというUnitを有効化するべき」という関係
 systemdが起動すると、「default.target」というUnitが有効化されます。これにより、
「default.target」に依存するUnitがまとめて有効化されます。
– default.targetの実体は、「multi-user.target」「graphical.target」などへのシンボリックリンク
です。リンク先を変えることが、「デフォルトrunlevelの変更」に相当します。
– 下図のように、主には、targetタイプのUnitで依存関係の骨組みを作って、その下にその他のタイ
プのUnit群をまとめて依存させます。（例外もあります。）
default.target multi-user.target basic.target
NetworkManager.service
avahi-daemon.service
irqbalance.service
remote-fs.target
rsyslog.service
・・・
シンボリックリンク
fedora-autorelabel-mark.service
fedora-autorelabel.service
fedora-configure.service
fedora-loadmodules.service
sys-kernel-config.mount
sys-kernel-debug.mount
systemd-journald.service
systemd-modules-load.service
systemd-random-seed-load.service
systemd-sysctl.service
systemd-udev-trigger.service
systemd-udevd.service
・・・
sysinit.target

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主要な依存関係の整理
multi-user.target
graphical.target
rescue.target
runlevel 1で
起動するサービス
runlevel 3で
runlevel 5で
basic.target
default.target
sysinit.target
runlevelに依存せず
runlevelに依存せず
従来のrc.sysinitで
行っていた処理
を切り替える
local-fs.target
swap.target
swap領域の有効化
ファイルシステムの
マウント処理

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依存関係と順序関係の設定 (1)
 systemdが起動すると、Unit間の「依存関係」を元に、全体として有効化されるUnit群を
決定します。
– ただし、それぞれのUnitを起動する「順序関係」は、これとはまったく独立に定義されます。
– systemdは、順序関係を持たないUnitについては、できるかぎり並列に起動処理を実施します。こ
れにより、起動処理の並列度を高めて、システム起動時間を短縮します。
 依存関係は、次のいずれかの方法で設定します。
– Unit設定ファイルの[Unit]セクションにおいて、「Wants=」オプション、もしくは、
「Requires=」オプションで、前提となる（一緒に有効化する）Unitを指定する。
– ディレクトリ「<Unit名>.wants」「<Unit名>.requires」内に、前提となる（一緒に有効化する）
Unitの設定ファイルへのシンボリックリンクを作成する。
– 「Requires」は、前提Unitが起動に失敗すると、このUnitの起動を取りやめます。「Wants」は、
前提Unitが起動に失敗しても、このUnitの起動処理を行います。
– その他に「Conflicts=」オプションで、同時に有効化してはいけないUnitの指定ができます。

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 「<Unit名>.wants」ディレクトリは、サービ
スの自動起動を設定する際に利用されます。
– systemctlコマンドでサービスの自動起動を設定
すると、「WantedBy=」で指定されたUnitの
「.wants」ディレクトリに、設定ファイルへのシ
ンボリックリンクが作成されます。
# systemctl disable sshd.service
rm '/etc/systemd/system/multi-user.target.wants/sshd.service'
# systemctl enable sshd.service
ln -s '/usr/lib/systemd/system/sshd.service' '/etc/systemd/system/multi-user.target.wants/sshd.service'
# ls -l /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/
合計 0
lrwxrwxrwx. 1 root root 46 10月 30 12:35 NetworkManager.service -> /usr/lib/systemd/system/NetworkManager.service
lrwxrwxrwx. 1 root root 35 10月 30 12:36 atd.service -> /usr/lib/systemd/system/atd.service
lrwxrwxrwx. 1 root root 38 10月 30 12:36 auditd.service -> /usr/lib/systemd/system/auditd.service
lrwxrwxrwx. 1 root root 44 10月 30 12:35 avahi-daemon.service -> /usr/lib/systemd/system/avahi-daemon.service
lrwxrwxrwx. 1 root root 39 10月 30 12:36 chronyd.service -> /usr/lib/systemd/system/chronyd.service
・・・
lrwxrwxrwx. 1 root root 36 11月 2 21:35 sshd.service -> /usr/lib/systemd/system/sshd.service
sshd.serviceの自動起動を解除・設定する例
[Unit]
Description=OpenSSH server daemon
After=syslog.target network.target auditd.service
[Service]
EnvironmentFile=/etc/sysconfig/sshd
ExecStartPre=/usr/sbin/sshd-keygen
ExecStart=/usr/sbin/sshd -D $OPTIONS
ExecReload=/bin/kill -HUP $MAINPID
KillMode=process
[Install]
WantedBy=multi-user.target
/usr/lib/systemd/system/sshd.service

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 順序関係は、次の方法で設定します。
– Unit設定ファイルの[Unit]セクションにおいて、「After=」オプションと「Before=」オプション
で指定します。
– 「After=A B C」：自分自身は、Unit「A」「B」「C」の後に起動する。
– 「Before=A B C」：自分自身は、Unit「A」「B」「C」の前に起動する。
 Unit起動時の「待ち合わせ」ポイントとして、targetタイプのUnitを利用します。
– 例えば、「network.target」は、ネットワーク環境を準備するUnitと、ネットワーク環
境を使用するUnitの待ち合わせに使用します。
network.target
ネットワーク環境を
準備するUnit
ネットワーク環境を
使用するUnit
Before=network.targetAfter=network.target
[Unit]
Description=firewalld - dynamic firewall daemon
Before=network.target
Before=libvirtd.service
Before=NetworkManager.service
・・・
[Unit]
Description=The Apache HTTP Server
After=network.target remote-fs.target nss-lookup.target
・・・
/usr/lib/systemd/system/firewalld.service/usr/lib/systemd/system/httpd.service
Firewallの構成が終わってから
httpdが起動することが保証される
Firewallの構成が終わってから
httpdが起動することが保証される

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 現在有効なUnitの依存関係、順序関係は次のコマンド確認できます。
– # systemctl list-dependencies <Unit名>
• 指定Unitが必要とするUnitを表示します。（指定省略時は「default.target」）
• 依存Unitがtargetタイプの際は、さらに、それが必要なUnitを再帰表示します。
• --allオプションをつけると、すべてのUnitを再帰表示します。
– # systemctl list-dependencies <Unit名> --after
• 指定Unitより先に起動するUnitをツリー表示します。
• --allオプションは上と同様。
– # systemctl list-dependencies <Unit名> --before
• 指定Unitより後に起動するUnitをツリー表示します。
• --allオプションは上と同様。
# systemctl list-dependencies
default.target
├─atd.service
├─auditd.service
・・・
├─basic.target
│ ├─fedora-autorelabel-mark.service
・・・
│ ├─firewalld.service
│ ├─paths.target
│ ├─sockets.target
│ │ ├─avahi-daemon.socket
│ │ ├─dbus.socket
・・・
│ ├─sysinit.target
│ │ ├─dev-hugepages.mount
│ │ ├─dev-mqueue.mount
│ │ ├─lvm2-monitor.service
│ │ ├─plymouth-read-write.service
│ │ ├─plymouth-start.service
・・・
├─getty.target
│ └─getty@tty1.service
└─remote-fs.target

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動的生成Unitについて (1)
 /usr/lib/systemd/system-generators/以下のgenerator群は、システム環境に応じて、動的
なUnitの生成や、既存Unitの設定変更を行います。
– 例：
– systemd-cryptsetup-generator
• /etc/crypttabを参照して、systemd-cryptsetup@.serviceを生成します。
– systemd-fstab-generator
• /etc/fstabを参照して、mountタイプとswapタイプのUnitを生成します。
• mountタイプは、マウントポイントのパスで「/」を「-」に置換したものがUnit名になります。
– systemd-rc-local-generator
• /etc/rc.d/rc.localが実行可能ファイルの場合に、rc-local.serviceの自動起動を有効化します。
 動的に生成されたUnitの設定ファイルは、/run/systemd/generator/以下に配置されます。
# ls /run/systemd/generator/
-.mount
boot.mount
dev-disk-byx2duuid-89cd76bex2d8d59x2d441cx2d9165x2dfe8ff338266b.device.wants
dev-mapper-fedorax2dswap.device.wants
dev-mapper-fedorax2dswap.swap
local-fs.target.requires
swap.target.wants

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動的生成Unitについて (2)
 udevがデバイスを認識した際に「systemd」というudevタグをつけると、対応するdevice
タイプのUnitが有効化されます。
– 該当デバイスの/sysファイルシステムのパスで「/」を「-」に置換したものがUnit名になります。
 Bluetoothコントローラ、プリンタ、スマートカード、サウンドカードに対応するデバイス
は、それぞれ、bluetooth.target, printer.target, smartcard.target, sound.targetが、自
動的に前提のUnitになります。
– たとえば、サウンドカードを必要とするUnitをsound.targetの前提Unitとしておけば、サウンド
カードを接続したタイミングで、このUnitが動的に有効化されます。
# systemctl list-units --type=device --full
UNIT LOAD ACTIVE SUB DESCR
sys-devices-pci0000:00-0000:00:01.1-ata2-host1-target1:0:0-1:0:0:0-block-sr0.device loaded active plugged QEMU_
sys-devices-pci0000:00-0000:00:03.0-virtio0-net-eth0.device loaded active plugged Virti
sys-devices-pci0000:00-0000:00:04.0-virtio1-block-vda-vda1.device loaded active plugged /sys/
sys-devices-pci0000:00-0000:00:04.0-virtio1-block-vda-vda2.device loaded active plugged /sys/
sys-devices-pci0000:00-0000:00:04.0-virtio1-block-vda.device loaded active plugged /sys/
sys-devices-platform-serial8250-tty-ttyS1.device loaded active plugged /sys/
sys-devices-pnp0-00:04-tty-ttyS0.device loaded active plugged /sys/
sys-devices-virtual-block-dmx2d0.device loaded active plugged /sys/
sys-devices-virtual-block-dmx2d1.device loaded active plugged /sys/
sys-module-configfs.device loaded active plugged /sys/
sys-subsystem-net-devices-eth0.device loaded active plugged Virti

23
systemdの操作方法

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24
Unitの一覧表示 (1)
 # systemctl list-unit-files
– 定義されているすべてのUnitとその状態（下表）を一覧表示します。
– --typeオプションで特定タイプのUnitのみを表示します。
Status 説明
enabled 「WantedBy=」指定あり。
自動起動が有効。
disabled 「WantedBy=」指定あり。
自動起動が無効。
static 「WantedBy=」指定なし。
# systemctl list-unit-files --type=service
UNIT FILE STATE
arp-ethers.service disabled
atd.service enabled
auditd.service enabled
autovt@.service disabled
avahi-daemon.service enabled
blk-availability.service disabled
chrony-wait.service disabled
chronyd.service enabled
console-getty.service disabled
console-shell.service disabled
crond.service enabled
dbus-org.fedoraproject.FirewallD1.service enabled
dbus-org.freedesktop.Avahi.service enabled
dbus-org.freedesktop.hostname1.service static
dbus-org.freedesktop.locale1.service static
dbus-org.freedesktop.login1.service static
dbus-org.freedesktop.NetworkManager.service enabled
dbus-org.freedesktop.timedate1.service static
dbus.service static
・・・
従来の「chkconfig --list」に相当
systemctlコマンドで自動起動の
有効・無効を変更可能なUnit

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Unitの一覧表示 (2)
 # systemctl list-units （「list-units」は省略可）
– 現在有効な（有効であるべき）Unitとその状態を一覧表示します。
– --typeオプションで特定タイプのUnitのみを表示します。
# systemctl --type=service
UNIT LOAD ACTIVE SUB DESCRIPTION
atd.service loaded active running Job spooling tools
auditd.service loaded active running Security Auditing Service
avahi-daemon.service loaded active running Avahi mDNS/DNS-SD Stack
chronyd.service loaded active running NTP client/server
crond.service loaded active running Command Scheduler
dbus.service loaded active running D-Bus System Message Bus
fedora-readonly.service loaded active exited Configure read-only root supp
firewalld.service loaded active running firewalld - dynamic firewall
getty@tty1.service loaded active running Getty on tty1
irqbalance.service loaded active running irqbalance daemon
lvm2-lvmetad.service loaded active running LVM2 metadata daemon
lvm2-monitor.service loaded active exited Monitoring of LVM2 mirrors, s
mcelog.service loaded active running Machine Check Exception Loggi
NetworkManager.service loaded active running Network Manager
polkit.service loaded active running Authorization Manager
rngd.service loaded failed failed Hardware RNG Entropy Gatherer
rpcbind.service loaded active running RPC bind service
・・・
systemd-v...le-setup.service loaded active exited Setup Virtual Console
LOAD = Reflects whether the unit definition was properly loaded.
ACTIVE = The high-level unit activation state, i.e. generalization of SUB.
SUB = The low-level unit activation state, values depend on unit type.
31 loaded units listed. Pass --all to see loaded but inactive units, too.
To show all installed unit files use 'systemctl list-unit-files'.

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26
Unitの基本操作 (1)
 # systemctl enable/disable <Unit名>
– Unitの自動起動を有効化/無効化します。
– 実際には、「WantedBy=」で指定されたUnitへの依存関係を設定/削除します。
 # systemctl start/stop/restart <Unit名>
– 指定のUnitをその場で、起動/停止/再起動します。
– reloadコマンドは、Unit設定ファイルでreloadの動作が定義されている場合のみ使用できます。
 # systemctl status <Unit名>
– Unitの実行状態を表示します。
# systemctl status httpd.service
httpd.service - The Apache HTTP Server
Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/httpd.service; disabled)
Active: active (running) since 日 2013-11-03 15:59:37 JST; 16s ago
Main PID: 4621 (httpd)
Status: "Total requests: 0; Current requests/sec: 0; Current traffic: 0 B/sec"
CGroup: name=systemd:/system/httpd.service
├─4621 /usr/sbin/httpd -DFOREGROUND
└─4626 /usr/sbin/httpd -DFOREGROUND
11月 03 15:59:36 fedora19 systemd[1]: Starting The Apache HTTP Server...
11月 03 15:59:36 fedora19 httpd[4621]: AH00557: httpd: apr_sockaddr_info_ge...9
11月 03 15:59:36 fedora19 httpd[4621]: AH00558: httpd: Could not reliably d...e
11月 03 15:59:37 fedora19 systemd[1]: Started The Apache HTTP Server.
関連する直近のログを表示
関連するデーモンプロセスを表示

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27
Unitの基本操作 (2)
 # systemctl daemon-reload
– Unitの設定ファイルを変更した際に、変更内容をsystemdに認識させます。
 chkconfigコマンド/serviceコマンドは、対応するsystemctlコマンドに変換されます。
 サービス起動スクリプトで標準外のオプションを使用していたものは、systemd環境では使
用できなくなります。
– 例えば、PostgreSQLデータベースクラスタ初期化は、postgresql-setupコマンドを使用します。
• RHEL6: # service postgresql initdb
• Fedora19: # postgresql-setup initdb
# chkconfig sshd off
情報:'systemctl disable sshd.service'へ転送しています。
rm '/etc/systemd/system/multi-user.target.wants/sshd.service'
# chkconfig sshd on
情報:'systemctl enable sshd.service'へ転送しています。
ln -s '/usr/lib/systemd/system/sshd.service' '/etc/systemd/system/multi-user.target.wants/sshd.service'
# service sshd stop
Redirecting to /bin/systemctl stop sshd.service
# service sshd start
Redirecting to /bin/systemctl start sshd.service

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28
Cgroupsの確認
 systemdは、Cgroupsを利用して、Unitごとに関連するプロセスを分類します。
– # systemd-cgls : Cgroupsによる分類をツリー表示
– # systemd-cgtop : グループごとのリソース使用状況をリアルタイムで表示
# systemd-cgls
├─system
│ ├─1 /usr/lib/systemd/systemd --system --deserialize 17
│ ├─httpd.service
│ │ ├─4621 /usr/sbin/httpd -DFOREGROUND
│ │ └─4626 /usr/sbin/httpd -DFOREGROUND
│ ├─sm-client.service
│ │ └─560 sendmail: Queue runner@01:00:00 for /var/spool/clientmqueue
│ ├─sendmail.service
│ │ └─495 sendmail: accepting connections
│ ├─rpcbind.service
│ │ └─461 /sbin/rpcbind -w
│ ├─sshd.service
│ │ └─4440 /usr/sbin/sshd -D
・・・
│ └─systemd-journald.service
│ └─285 /usr/lib/systemd/systemd-journald
└─user
└─0.user
├─108.session
│ ├─4521 sshd: root@pts/1
│ ├─4525 -bash
│ ├─4654 systemd-cgls
│ └─4655 cat
この下に、systemdから起動する
Unitごとのサブグループを作成
この下に、ユーザアカウントごとの
サブグループを作成。

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29
プロセスグループへのシグナル送信
 Cgroupsの同じグループに属するプロセスにまとめてシグナルを送信することができます。
– 例：
– # systemctl kill -s9 sshd.service
• sshd.serviceのグループに属するプロセスにKILLシグナル（シグナル番号9）を送信します。
– これにより、サービスに関連するプロセスを漏れなく停止することができます。
– 「--kill-who=main」オプションをつけると、グループ内で最初に起動したメインプロセスのみに
シグナルを送ります。
 「systemctl stop」でUnitを停止する際にも利用されます。
– Unit定義ファイル内の「ExecStop=」で指定されたコマンドを実行して、それでも該当Unitのグ
ループにプロセスが残っている場合は、これらにまとめて、「SIGTERM」、それでも残っていれば
「SIGKILL」を送ります。

30
journaldによるログ管理

Open Cloud Campus
31
systemdのログ管理機能
 systemdは、Unitとして起動したデーモンプロセスの標準出力、および、rsyslogdへの出力
内容を独自のロギングサービス（systemd-journald.service：通称「journald」）に送りま
す。
– journaldは、出力内容にメタ情報を追加して、/var/log/journal/以下に記録します。
– journaldのログファイルはバイナリ形式のため、そのまま参照することはできません。journalctl
コマンドで検索・表示します。
 systemdの環境では、rsyslogdの設定変更が必要です。
– これまで、プロセスが出力するシステムログは、Unixソケット「/dev/log」を経由してrsyslogdに
送られていました。systemdは「/dev/log」からログを横取りした後、同じログをUnixソケット
「/run/systemd/journal/syslog」から再出力します。rsyslogdは、これからログを受け取るように
設定します。
rsyslogd
/dev/log
プロセス
/dev/log
プロセス
rsyslogd
/run/systemd/journal/syslog
systemd
$SystemLogSocketName /run/systemd/journal/syslog
/etc/rsyslog.d/listen.conf
従来のシステムログの流れ
systemd環境での
システムログの流れ

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32
imjournalモジュールについて
 最近のrsyslogdには、journaldのデータベースから直接にログ情報を取得するモジュール
「imjournal」が用意されており、Unixソケット「/run/systemd/journal/syslog」の代わ
りに、こちらを利用することも可能です。
– RHEL7では、デフォルトでimjournalが使用されています。
– imjournalの詳細は下記を参照
• http://www.rsyslog.com/doc/imjournal.html

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33
journaldのログ検索
 journalctlコマンドの主要なオプションは次のとおりです。
– -u <Unit名> : 指定Unitに関係するログのみを表示
– --since="YYYY-MM-DD hh:mm:ss" : この日時以降のログを表示
– --until="YYYY-MM-DD hh:mm:ss" : この日時までのログを表示
– -b : 直前のサーバ起動以降のログを表示
– -f : 「tail -f」のように新規のログを待って、順次表示する
– --no-pager: lessコマンドを使用しない
– -a : 長いメッセージを省略しない
# journalctl -u sshd.service -b --no-pager -a
-- Logs begin at 水 2013-10-30 12:40:32 JST, end at 日 2013-11-03 20:08:04 JST. --
・・・
11月 03 15:49:25 fedora19 systemd[1]: Starting OpenSSH server daemon...
11月 03 15:49:25 fedora19 systemd[1]: Started OpenSSH server daemon.
11月 03 15:49:25 fedora19 sshd[4440]: Server listening on 0.0.0.0 port 22.
11月 03 15:49:25 fedora19 sshd[4440]: Server listening on :: port 22.
11月 03 15:56:39 fedora19 sshd[4461]: Accepted password for root from ::1 port 51491 ssh2
11月 03 15:57:23 fedora19 sshd[4495]: Accepted password for root from 192.168.122.1 port 33665 ssh2
11月 03 15:57:26 fedora19 sshd[4521]: Accepted password for root from ::1 port 51492 ssh2
11月 03 20:02:04 fedora19 unix_chkpwd[4886]: password check failed for user (root)
11月 03 20:02:04 fedora19 sshd[4884]: pam_unix(sshd:auth): authentication failure; logname= uid=0 euid=0
tty=ssh ruser= rhost=192.168.122.1 user=root
11月 03 20:02:04 fedora19 sshd[4884]: pam_succeed_if(sshd:auth): requirement "uid >= 1000" not met by us
er "root"
11月 03 20:02:06 fedora19 sshd[4884]: Failed password for root from 192.168.122.1 port 33754 ssh2

34
Unit設定ファイルの書き方

Open Cloud Campus
35
Unit設定ファイルの内容 (1)
 Unitの設定ファイルは、[Unit]、[Install]などのセクションに分かれます。
– [Unit] : Unitの依存関係・順序関係などUnitのタイプに依存しない設定を記載
– [Install]：「systemctl enable/disable」コマンドに関連する設定を記載
– [Service]：serviceタイプに固有の設定項目を記載
– その他にも、各タイプに固有のセクションがあります。
 Unitセクションの主要オプション
– オプションに複数項目を記載する際は、スペース区切りにするか、もしくは、同じオプションを複
数回に分けて記載します。（他のセクションでも同様）
オプション説明
Description Unitの説明文
Documentation ドキュメントのURI
Requires/Wants(*)
このUnitと同時に有効化が必要な前提Unit
After このUnitより先に起動するべきUnit
Before このUnitより後に起動するべきUnit
(*)「Requires」は、前提Unitが起動に失敗すると、このUnitの起動を取りやめます。
　「Wants」は、前提Unitが起動に失敗しても、このUnitの起動処理を行います。

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36
Unit設定ファイルの内容 (2)
 Installセクションの主要オプション
– 「WantedBy/RequiredBy」は、「systemctl enable」コマンドで自動起動を有効化した際に、どの
Unitの前提として設定されるべきかを指定します。
WantedBy enable時にこのUnitの.wantsディレクトリにシンボリックリンクを作成する
RequiredBy enable時にこのUnitの.requiredディレクトリにシンボリックリンクを作成する
Also enable/disable時に同時にenable/disableするUnit
[Unit]
[Service]
KillMode=process
[Install]
syslog/network/auditdの
環境がそろってから起動する
multi-user.targetの
前提として有効化する

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37
serviceタイプの設定項目 (1)
 serviceセクションの主要オプション (1)
– 「ExecXXX」オプションは、サービスを起動、リロード、停止する際の実行コマンドを指定します。
「EnvironmentFile」で指定したファイルから読み込んだ環境変数と、後述の特殊環境変数
「$MAINPID」を参照できます。
– ExecStartの実行結果で起動の成功・失敗が判定されます。ExecStartPre/ExecStartPostの結果は
判定には影響しません。
– ExecStopPostは、ExecStopで正常終了した場合の他に、実行中のプロセスが異常停止した際にも
実行されます。
– KillModeは後で説明します。
ExecStart サービス起動コマンド
ExecReload サービスリロードコマンド
ExecStop サービス停止コマンド
ExecStartPre
ExecStartPost
サービス起動前後の追加コマンド
（サービス起動判定には関連させたくないコマンドを記載）
ExecStopPost サービス停止後に実行するコマンド（サービスが異常停止した際にも実行される）
EnvironmentFile 環境変数を読み込むファイル
KillMode ExecStopで停止せずに残ったプロセスの処理方法

Open Cloud Campus
38
– Typeオプションは、サービスの起動完了を判定するタイミングを指定します。
• Type=simple : 指定コマンドがフォアグラウンドで実行を継続する場合。コマンドを実行した
らすぐに起動完了と判定します。
• Type=forking : 子プロセスをバックグラウンドで起動して、最初のコマンドは終了する場合。
最初のコマンドが終了したタイミングで起動完了と判定します。
• Type=oneshot : 一度だけコマンドを実行するタイプのサービスの場合。コマンドが終了した
ら起動完了と判定して、サービスも終了したものと認識します。（「RemainAfterExit=yes」
を指定すると、コマンド終了後もサービスは起動したままと認識します。）
• Type=nofity : systemdのライブラリ関数「sd_notify()」を使用する場合。プロセスのプログ
ラム内部で、sd_notify()関数で起動完了を通知するように作られている必要があります(*)
。
• Type=dbus : D-Bus（プロセス間通信用メッセージバス）を利用するサ―ビスの場合。　
BusNameで指定した接続名がD-Busに登録されると、サービス起動完了と判定します。
Type サービスプロセスの起動完了の判定方法（デフォルトは「simple」）
PIDFile fork型サービスのメインプロセスのPIDファイル
BusName D-Bus型サービスのbus接続名
Restart サービスプロセス停止時の再起動条件（デフォルトは「no」）
(*) https://fedoraproject.org/wiki/User:Johannbg/QA/Systemd/Sd_notify

Open Cloud Campus
39
 systemdは、サービスに関連するプロセス群の中で最初に実行された「メインプロセス」の
PIDを認識しており、ExecXXXオプション内から環境変数$MAINPIDで参照できます。
– ExecReloadオプションで、メインプロセスにHUPシグナルを送る際などに利用できます。
– 「type=simple」の場合は、ExecStartで起動したプロセスがメインプロセスになります。
– 「type=forking」の場合は、PIDFileオプションで指定のPIDファイルからメインプロセスを判定し
ます。（サービス起動コマンドが、PIDファイルを生成する作りになっている必要があります。）
 プロセスが異常終了した際の動作設定（従来のrespawn設定）は次のとおりです。
– Restartオプションでサービスの再起動を行うかどうか指定します。
• Restart=no : サービスの再起動は行いません。
• Restart=always : サービスの再起動を行います。
– デフォルトでは、10秒間の間に5回以上再起動すると、次の10秒間は再起動を試みません。一般に
は、「StartLimitIntervalの間にStartLimitBurst回以上再起動すると、次のStartLimitIntervalの
間は再起動を試みません」（つまり、「StartLimitInterval=10s」「StartLimitBurst=5」がデ
フォルト設定。）

Open Cloud Campus
40
 systemdは、起動したサービスに関連するすべてのプロセスをCgroupsの個別のグループに
入れて管理しています。
– ExecStopのコマンドでサービスを停止した際、グループ内にプロセスが残っている場合
は、KillModeの設定に応じて残プロセスの処理を行います。
• KillMode=none : 残プロセスはそのまま放置します。
• KillMode=process : メインプロセスが残っている場合は、SIGTERM/SIGKILLで停止します。そ
の他の残プロセスは放置します。
• KillMode= control-group : グループ内のすべての残プロセスを、SIGTERM/SIGKILLで停止し
ます。
[Unit]
[Service]
KillMode=process
[Install]
サービス起動前にホスト鍵を生成する
reload処理は、メインプロセスに
HUPシグナルを送る
-Dオプション（デーモンモード）により、
最初のコマンドがそのまま実行を継続する。
従って「Type=simple（デフォルト）」が必要。
サービス終了時に残った
子プロセスは放置する

Open Cloud Campus
41
 「Type=forking」はメインプロセスの追跡にPIDファイルが必要となることか
ら、systemdのサービス設定では、「Type=forking」よりも「Type=simple/notify」の利
用が推奨されます。
– 例えば、Fedora17のhttpd.serviceでは「Type=forking」だったものが、Fedroa19では
「Type=notify」に変更されています。
[Service]
Type=notify
EnvironmentFile=/etc/sysconfig/httpd
ExecStart=/usr/sbin/httpd $OPTIONS -DFOREGROUND
ExecReload=/usr/sbin/httpd $OPTIONS -k graceful
ExecStop=/usr/sbin/httpd $OPTIONS -k graceful-stop
KillSignal=SIGCONT
PrivateTmp=true
Fedora 19の/usr/lib/systemd/system/httpdd.service
[Service]
Type=forking
PIDFile=/var/run/httpd/httpd.pid
EnvironmentFile=/etc/sysconfig/httpd
ExecStart=/usr/sbin/httpd $OPTIONS -k start
ExecReload=/usr/sbin/httpd $OPTIONS -t
ExecStop=/usr/sbin/httpd $OPTIONS -k stop
PrivateTmp=true
Fedora 17の/usr/lib/systemd/system/httpdd.service
PIDファイルでメインプロセスを追跡
子プロセスをバックグラウンドで起動して、
このコマンド自体は終了
httpdがsystemd前提に作られている(*)
-DFOREGROUNDオプションにより、このコマンドが実行を
継続する。起動完了はsd_notify()関数で通知する。
(*) mod_systemdモジュールでsystemdに対応しています。http://bit.ly/1bTIoKg

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42
– User/Groupは、「ExecXXX=」で指定されたコマンドを実行するユーザ/グループを指定します。
• 「PermissionsStartOnly=yes」を指定すると「ExecStart=」で指定したコマンドのみが指定
ユーザ/グループで実行されます。
– その他は、サービスに関連するプロセスからアクセスできるディレクトリを制限します。
• これら機能は、ファイルシステムのネームスペースを分離することで実現しています。そのた
め、サービスを提供するプロセスがこのネームスペース内で実施したバインドマウントは、他
のプロセスからは見えなくなるという制限があります(*)
。
(*) まれな例ですが、サービスプロセスが「ip netns」コマンドを使用する際に問題が発生します。このコマンドは、　
　 /proc以下にあるNetwork Namespaceの情報を/var/run/netns/以下にバインドマウントすることで、他のプロセス
　と情報共有するためです。
Bug 872689 - Quantum: root cannot access network namespaces created by Quantum service
https://bugzilla.redhat.com/show_bug.cgi?id=872689
User / Group プロセスを起動するユーザ / グループ
PrivateTmp このサービス専用の/tmpと/var/tmpを用意する
ReadOnlyDirectories 指定のディレクトリ以下をReadOnlyモードにする
InaccessibleDirectories 指定のディレクトリ以下をアクセス不可にする
RootDirectory 指定のディレクトリにchrootする

43
知っておくと便利な機能

Open Cloud Campus
44
Unitの無効化
 # systemctl mask/unmask <Unit名>
– 指定のUnitを無効化/有効化します。「mask」で無効化した場合は、「disable」と異なり、
「systemctl start」での手動起動もできなくなります。
– maskによる無効化は、/etc/systemd/system/以下に、/dev/nullへのシンボリックリンクとして設
定ファイルを作成することで行われます。したがって、/etc/systemd/system/以下に設定ファイル
を作成している場合は、maskによる無効化はできません。
# systemctl mask firewalld.service
ln -s '/dev/null' '/etc/systemd/system/firewalld.service'
# systemctl unmask firewalld.service
rm '/etc/systemd/system/firewalld.service'

Open Cloud Campus
45
テンプレートタイプの設定ファイル
 「hogehoge@.service」という設定ファイルは、「hogehoge@<任意の文字列>.service」
という複数サービスの設定ファイルとして機能します。
– # systemctl start hogehoge@fuga.service
• 「hogehoge@.service」の設定に従って、サービス「hogehoge@fuga.service」が起動します。
この際、設定ファイル内の「%I」が「<任意の文字列>」（今の場合は「fuga」）に置換されま
す。（「%i」は「%I」内の記号文字を独自ルールでエスケープしたものになります。）
– # systemctl enable hogehoge@fuga.service
• .wantsディレクトリ内に、「hogehoge@fuga.service」から「hogehoge@.service」へのシン
ボリックリンクが作成されます。これによって、systemdは、「hogehoge@fuga.service」を
自動起動しようとしますが、実際には、「hogehoge@.service」の設定が使われます。
– 下図の例では、「getty@tty1.service」「getty@tty2.service」などが利用できます。
[Service]
# the VT is cleared by TTYVTDisallocate
ExecStart=-/sbin/agetty --noclear %I 38400 linux
Type=idle
Restart=always
RestartSec=0
UtmpIdentifier=%I
TTYPath=/dev/%I
TTYReset=yes
TTYVHangup=yes
TTYVTDisallocate=yes
KillMode=process
IgnoreSIGPIPE=no
/lib/systemd/system/getty@.service（[service]セクションの抜粋）

46
参考資料

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47
参考資料
 freedesktop.org - systemd System and Service Manager
– systemdのプロジェクトページ
– http://www.freedesktop.org/wiki/Software/systemd/
 The systemd for Administrators Blog Series
– 開発者Lennartによる解説シリーズ（上記プロジェクトページにリンク一覧）
 Rethinking PID 1
– systemdの構想について記載されたLennartのブログ記事
– http://0pointer.de/blog/projects/systemd.html
 systemd の情報を集め始めよう
– Heartbeats社のブログ記事
– http://heartbeats.jp/hbblog/2013/10/systemd.html
 systemd（slideshare）
– レッドハット森若さんの概要説明資料
– http://www.slideshare.net/moriwaka/systemd

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参考資料
 systemd入門(1)〜(5)：enakai00のブログ記事
– Unitの概念を理解する
• http://d.hatena.ne.jp/enakai00/20130914/1379146157
– Serviceの操作方法
– cgroupsと動的生成Unitに関する小ネタ
– serviceタイプUnitの設定ファイル
– PrivateTmpの実装を見る
 manページ
– systemdはmanページが非常に充実しています。各コマンドのmanページの他、manページ
systemd(1)から、「SEE ALSO」セクションのmanページをたどってください。

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49
QA

50
中井悦司
Twitter @enakai00
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