Comment utiliser Systemctl pour gérer les services et les unités de Systemd

Introduction

systemd est un gestionnaire de systèmes d’initialisation et de systèmes qui est devenu la nouvelle norme pour les distributions de Linux. Étant largement adopté, cela vaut la peine de se familiariser avec systemd car l’administration de serveurs vous sera considérablement plus facile. En apprendre davantage sur les outils et les démons qui composent systemd vous permettra de mieux apprécier la puissance, la flexibilité et les capacités qu’il vous offre ou, tout du moins, de travailler avec un minimum de tracas.

Au cours de ce guide, nous allons discuter de la commande systemctl, qui est l’outil de gestion essentiel pour contrôler le système d’initialisation. Nous allons voir de quelle la manière vous pouvez gérer les services, vérifier les états, modifier les états du système et travailler avec les fichiers de configuration.

Notez que, bien que systemd soit devenu le système d’initialisation par défaut de nombreuses distributions Linux, il n’est pas universellement implémenté sur toutes les distributions. Si au cours de ce tutoriel votre terminal déclenche l’erreur bash: systemctl is not installed, il est alors probable que votre machine ait installé un système d’initialisation.

Gestion de service

L’objectif fondamental d’un système d’initialisation est d’initialiser les composants qui doivent être démarrés une fois que le noyau Linux est lancé (traditionnellement connus sous le nom de composants « userland »). De plus, le système d’initialisation vous permet de gérer à tout moment les services et les démons du serveur alors que le système est en marche. Dans cette optique, nous allons commencer par certaines des opérations de base de gestion de service.

Dans systemd, la cible de la plupart des actions sont des « unités », c’est-à-dire des ressources que systemd sait gérer. Les unités sont classées par le type de ressources qu’elles représentent. Leur configuration se fait avec des fichiers que l’on appelle des « fichiers de l’unité ». Vous pouvez déduire le type de chaque unité à l’aide du suffixe qui se trouve à la fin du fichier.

Pour les tâches de gestion de service, l’unité cible correspondra aux unités de service pour lesquelles les fichiers de l’unité se terminent par le suffixe .service. Cependant, en réalité, pour la plupart des commandes de gestion de service, vous n’avez pas nécessairement besoin du suffixe .service. En effet, systemd est assez intelligent pour savoir que, lorsque vous utilisez les commandes de gestion de service, vous souhaitez probablement travailler sur un service.

Démarrage et arrêt des services

Si vous souhaitez démarrer un service systemd en exécutant les instructions qui se trouvent dans le fichier de l’unité du service, utilisez la commande start. Si vous opérez comme un non-root user, vous devrez utiliser sudo car cela affectera l’état du système d’exploitation :

sudo systemctl start application.service

Comme nous l’avons précédemment mentionné, étant donné que systemd sait qu’il doit rechercher les fichiers *.service pour les commandes de gestion de service, il vous suffirait de saisir la commande de la manière suivante :

sudo systemctl start application

Même si, à des fins d’administration générale, vous pouvez utiliser le format ci-dessus, nous allons utiliser le suffixe .service pour le reste des commandes par soucis de clarté afin de définir clairement la cible sur laquelle nous travaillons.

Pour arrêter un service en cours d’exécution, vous pouvez plutôt utiliser la commande stop :

sudo systemctl stop application.service

Redémarrage et rechargement

Pour redémarrer un service en cours d’exécution, vous pouvez utiliser la commande restart :

sudo systemctl restart application.service

Si l’application en question est en capacité de recharger ses fichiers de configuration (sans redémarrage), vous pouvez lancer la commande reload pour initier ce processus :

sudo systemctl reload application.service

Si vous ne savez pas si le service intègre la fonctionnalité qui lui permet de recharger sa configuration, vous pouvez lancer la commande reload-or-restart Si disponible, vous rechargerez la configuration en place. Sinon, le service redémarrera pour récupérer la nouvelle configuration :

sudo systemctl reload-or-restart application.service

Activation et désactivation des services

Les commandes ci-dessus vous seront utiles pour démarrer ou arrêter des services pendant la session en cours. Vous devez les activer pour demander à systemd de lancer automatiquement les services au démarrage.

Pour lancer un service au démarrage, utilisez la commande enable :

sudo systemctl enable application.service

Cela créera un lien symbolique à partir de la copie du fichier de service du système (généralement dans /lib/systemd/system ou /etc/systemd/system) à l’emplacement du disque où systemd cherche les fichiers de démarrage automatique (généralement /etc/systemd/system/some_target.target.wants. Nous verrons ce qu’est une cible plus tard dans ce guide).

Pour désactiver le démarrage automatique d’un service, vous pouvez saisir :

sudo systemctl disable application.service

Cela supprimera le lien symbolique indiquant que le service doit être démarré automatiquement.

N’oubliez pas que l’activation du service ne le déclenche pas pendant la session en cours. Si vous souhaitez démarrer le service et, dans le même temps, l’activer au démarrage, vous devez lancer à la fois la commande start et la commande enable.

Vérification de l’état des services

Pour vérifier l’état d’un service sur votre système, vous pouvez utiliser la commande status :

systemctl status application.service

Vous pourrez ainsi consulter l’état des services, la hiérarchie des groupes et les premières lignes du journal.

Par exemple, lorsque vous souhaitez vérifier l’état d’un serveur Nginx, le résultat peut s’afficher comme suit :

Output
● nginx.service - A high performance web server and a reverse proxy server
   Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/nginx.service; enabled; vendor preset: disabled)
   Active: active (running) since Tue 2015-01-27 19:41:23 EST; 22h ago
 Main PID: 495 (nginx)
   CGroup: /system.slice/nginx.service
           ├─495 nginx: master process /usr/bin/nginx -g pid /run/nginx.pid; error_log stderr;
           └─496 nginx: worker process
Jan 27 19:41:23 desktop systemd[1]: Starting A high performance web server and a reverse proxy server...
Jan 27 19:41:23 desktop systemd[1]: Started A high performance web server and a reverse proxy server.

Cela vous donne un bon aperçu de l’état actuel de l’application, vous signalant tout problème et toute action à mettre en œuvre.

Certaines méthodes vous permettent également de contrôler des états spécifiques. Par exemple, si vous souhaitez vérifier si une unité est actuellement active (en cours d’exécution), vous pouvez utiliser la commande is-active :

systemctl is-active application.service

Cela renverra l’état actuel de l’unité, qui est généralement active ou inactive. Si elle est active, le code de sortie affichera « 0 », ce qui simplifie l’analyse dans les scripts shell.

Pour voir si l’unité est activée, vous pouvez utiliser la commande is-enabled :

systemctl is-enabled application.service

Vous pourrez ainsi voir si le service est enabled ou disabled et le code de sortie sera à nouveau configuré sur « 0 » ou « 1 » en fonction de la réponse à la question de la commande.

Une troisième vérification consiste à voir si l’état de l’unité indique un échec. Cela indique qu’un problème est survenu au démarrage de l’unité en question :

systemctl is-failed application.service

Cela reverra active si l’exécution se fait correctement ou failed si une erreur survient. Si l’unité est intentionnellement arrêtée, elle peut renvoyer unknown ou inactive. Le statut de sortie « 0 » indique qu’une défaillance est survenue. Le statut de sortie « 1 » indique tout autre statut.

Présentation générale des états du système

Jusqu’à présent, les commandes nous ont permis de gérer des services uniques, mais pas vraiment de consulter l’état actuel du système. Il existe un certain nombre de commandes systemctl qui vous donnent ces informations.

Liste des unités en cours d’utilisation

Pour avoir une liste de toutes les unités actives que systemd reconnaît, nous pouvons utiliser la commande list-units :

systemctl list-units

Cela affichera une liste de toutes les unités considérées comme actives par systemd sur le système. La sortie finale ressemblera à peu près à ceci :

Output
UNIT                                      LOAD   ACTIVE SUB     DESCRIPTION
atd.service                               loaded active running ATD daemon
avahi-daemon.service                      loaded active running Avahi mDNS/DNS-SD Stack
dbus.service                              loaded active running D-Bus System Message Bus
dcron.service                             loaded active running Periodic Command Scheduler
dkms.service                              loaded active exited  Dynamic Kernel Modules System
getty@tty1.service                        loaded active running Getty on tty1
. . .

La sortie affiche les colonnes suivantes :

• UNIT : le nom de l’unité systemd
• LOAD : si la configuration de l’unité a été analysée par systemd. La configuration des unités chargées est gardée en mémoire.
• ACTIVE : un état résumé indiquant si l’unité est active. Il s’agit généralement d’une méthode assez simple d’établir si l’unité a bien démarré ou pas.
• SUB : il s’agit d’un état de niveau inférieur qui donne des informations plus détaillées sur l’unité. Il varie souvent en fonction du type, de l’état et du mode de fonctionnement réel de l’unité.
• DESCRIPTION : une courte description textuelle de ce que l’unité est/fait.

Étant donné que la commande list-units affiche uniquement les unités actives par défaut, toutes les entrées ci-dessus afficheront loaded dans la colonne LOAD et active dans la colonne ACTIVE. Cet affichage correspond en réalité au comportement par défaut de systemctl lorsque vous l’appelez sans commandes supplémentaires. Vous verrez donc la même chose se produire si vous appelez systemctl sans arguments :

systemctl

Nous pouvons instruire systemctl de générer des informations différentes en ajoutant des balises supplémentaires. Par exemple, pour consulter toutes les unités que systemd a chargées (ou tente de charger), qu’elles soient actuellement actives ou pas, vous pouvez utiliser la balise --all comme suit :

systemctl list-units --all

Cela affichera toute unité que systemd a chargée ou tenté de charger, quel que soit l’état actuel du système. Certaines unités deviennent inactives après leur exécution et il se peut que certaines autres, celles que systemd a tenté de charger, restent introuvables sur le disque.

Vous pouvez filtrer ces résultats en utilisant d’autres balises. Par exemple, nous pouvons utiliser la balise --state= pour indiquer les états LOAD, ACTIVE ou SUB que nous souhaitons consulter. Nous allons devoir garder la balise --all pour que systemctl permette l’affichage des unités inactives :

systemctl list-units --all --state=inactive

Un autre filtre est couramment utilisé, le filtre --type=. Nous pouvons indiquer à systemctl d’afficher uniquement le type d’unités qui nous intéresse. Par exemple, pour consulter uniquement les unités de service actives, nous pouvons utiliser :

systemctl list-units --type=service

Liste de tous les fichiers de l’unité

La commande list-units affiche uniquement les unités que systemd a tentées d’analyser et de charger en mémoire. Étant donné que systemd lira uniquement les unités dont il pense avoir besoin, les unités disponibles sur le système ne seront pas nécessairement toutes répertoriées. Pour voir tous les fichiers de l’unité disponibles au sein des chemins de systemd, notamment ceux que systemd n’a pas tenté de charger, vous pouvez utiliser la commande list-unit-files à la place :

systemctl list-unit-files

Les unités sont des représentations des ressources dont systemd a connaissance. Étant donné que systemd n’a pas nécessairement lu toutes les définitions de l’unité dans cet écran, seules les informations concernant les fichiers en eux-mêmes sont présentées. La sortie a deux colonnes : le fichier de l’unité et l’état.

Output
UNIT FILE                                  STATE   
proc-sys-fs-binfmt_misc.automount          static  
dev-hugepages.mount                        static  
dev-mqueue.mount                           static  
proc-fs-nfsd.mount                         static  
proc-sys-fs-binfmt_misc.mount              static  
sys-fs-fuse-connections.mount              static  
sys-kernel-config.mount                    static  
sys-kernel-debug.mount                     static  
tmp.mount                                  static  
var-lib-nfs-rpc_pipefs.mount               static  
org.cups.cupsd.path                        enabled
. . .

L’état indiquera généralement enabled, disabled, static ou masked. Dans ce contexte, static signifie que le fichier de l’unité ne contient pas de section install, qui sert à activer une unité. De ce fait, ces unités ne peuvent pas être activées. Habituellement, cela signifie que soit l’unité effectue une action unique, soit elle est uniquement utilisée qu’en tant que dépendance d’une autre unité et ne doit pas être exécutée seule.

Nous allons voir dans un moment ce que masked signifie.

Gestion de l’unité

Jusque-là, nous avons travaillé avec les services et affiché des informations sur l’unité et sur les fichiers de l’unité dont systemd a connaissance. Cependant, en utilisant d’autres commandes, nous pouvons trouver des informations plus spécifiques sur les unités.

Affichage du fichier de l’unité

Pour afficher le fichier de l’unité que systemd a chargé sur son système, vous pouvez utiliser la commande cat qui a été ajoutée dans la version 209 de systemd). Par exemple, pour voir le fichier de l’unité de démon de planification atd, nous pourrions saisir :

systemctl cat atd.service

Output
[Unit]
Description=ATD daemon
[Service]
Type=forking
ExecStart=/usr/bin/atd
[Install]
WantedBy=multi-user.target

On obtient ainsi le fichier de l’unité tel que reconnu par le processus systemd en cours d’exécution. Cela peut s’avérer important si vous avez récemment modifié des fichiers de l’unité ou si vous écrasez certaines options dans un fragment du fichier de l’unité (nous allons couvrir cela plus tard).

Affichage des dépendances

Pour voir une arborescence des dépendances de l’unité, vous pouvez utiliser la commande list-dependencies :

systemctl list-dependencies sshd.service

Cela affichera une cartographie hiérarchisée des dépendances qui doivent être traitées afin de démarrer l’unité concernée. Dans ce contexte, les dépendances incluent les unités qui sont soit requises ou souhaitées par les unités au-dessus.

Output
sshd.service
├─system.slice
└─basic.target
  ├─microcode.service
  ├─rhel-autorelabel-mark.service
  ├─rhel-autorelabel.service
  ├─rhel-configure.service
  ├─rhel-dmesg.service
  ├─rhel-loadmodules.service
  ├─paths.target
  ├─slices.target
. . .

Les dépendances récursives s’affichent uniquement pour .target, qui indique les états du système. Pour lister de manière récursive toutes les dépendances, ajoutez la balise --all.

Pour afficher les dépendances inverses (les unités qui dépendent de l’unité spécifiée), vous pouvez ajouter la balise --reverse à la commande. D’autres balises vous seront utiles : --before et --after. Vous pouvez les utiliser pour afficher les unités qui dépendent de l’unité spécifiée qui a démarré avant et après elles, respectivement.

Vérification des propriétés de l’unité

Pour consulter les propriétés de niveau inférieur d’une unité, vous pouvez utiliser la commande show. Elle affichera une liste de propriétés configurées pour l’unité spécifiée en utilisant un format key=value :

systemctl show sshd.service

Output
Id=sshd.service
Names=sshd.service
Requires=basic.target
Wants=system.slice
WantedBy=multi-user.target
Conflicts=shutdown.target
Before=shutdown.target multi-user.target
After=syslog.target network.target auditd.service systemd-journald.socket basic.target system.slice
Description=OpenSSH server daemon
. . .

Pour afficher une seule propriété, vous pouvez faire utiliser la balise -p accompagnée du nom de la propriété. Par exemple, pour voir les conflits que l’unité sshd.service a, vous pouvez saisir :

systemctl show sshd.service -p Conflicts

Output
Conflicts=shutdown.target

Masquage et affichage des unités

Dans la section Gestion de service, nous avons vu de quelle manière arrêter ou désactiver un service, mais systemd a également la possibilité de marquer une unité comme étant totalement impossible à démarrer, automatiquement ou manuellement, en la reliant à /dev/null. On dit alors que l’on « masque » l’unité, et il est possible de le faire avec la commande mask :

sudo systemctl mask nginx.service

Tant qu’elle est masquée, tout démarrage automatique ou manuel du service Nginx est impossible.

Si vous vérifiez la list-unit-files, vous verrez que le service est maintenant répertorié comme étant masqué :

systemctl list-unit-files

Output
. . .
kmod-static-nodes.service              static  
ldconfig.service                       static  
mandb.service                          static  
messagebus.service                     static  
nginx.service                          masked
quotaon.service                        static  
rc-local.service                       static  
rdisc.service                          disabled
rescue.service                         static
. . .

Si vous tentez de lancer le service, vous verrez s’afficher le message suivant :

sudo systemctl start nginx.service

Output
Failed to start nginx.service: Unit nginx.service is masked.

Pour afficher une unité et rendre son utilisation à nouveau possible, utilisez la commande unmask :

sudo systemctl unmask nginx.service

Cela renverra l’unité à l’état précédent, ce qui lui permettra son démarrage ou son activation.

Modification des fichiers de l’unité

Bien que ce tutoriel ne traite pas du format spécifique des fichiers de l’unité, systemctl met à votre disposition des mécanismes intégrés d’édition et de modification des fichiers de l’unité pour vous permettre de faire des réglages. Cette fonctionnalité a été ajoutée dans la version 218 de systemd.

Par défaut, la commande edit ouvrira le fragment de code du fichier de l’unité concerné :

sudo systemctl edit nginx.service

Il s’agira d’un fichier vierge qui pourra être utilisé pour remplacer ou ajouter des directives à la définition de l’unité. Un répertoire sera créé dans le répertoire /etc/systemd/systemd qui contient le nom de l’unité avec un .d annexé. Par exemple, pour le nginx.service, un répertoire appelé nginx.service.d sera créé.

Au sein de ce répertoire, un fragment de code appelé override.conf sera créé. Une fois l’unité chargée, systemd fusionnera, en mémoire, le fragment de code de remplacement avec le fichier de l’unité dans son intégralité. Les directives du fragment de code auront la priorité sur celles qui se trouvent dans le fichier de l’unité d’origine.

Si vous souhaitez modifier l’intégralité du fichier de l’unité au lieu de créer un fragment de code, vous pouvez passer la balise --full.

sudo systemctl edit --full nginx.service

Cela chargera le fichier de l’unité actuelle dans l’éditeur dans lequel vous pouvez le modifier. Lorsque l’éditeur se ferme, le fichier modifié sera écrit dans /etc/systemd/system, ce qui aura la priorité sur la définition de l’unité du système (qui se trouve généralement dans /lib/systemd/system).

Pour supprimer tous les ajouts que vous avez effectués, vous pouvez supprimer soit le répertoire de configuration de l’unité .d ou le fichier de service modifié de /etc/systemd/system. Par exemple, pour supprimer un fragment de code, nous pourrions saisir :

sudo rm -r /etc/systemd/system/nginx.service.d

Pour supprimer un fichier complet de l’unité modifié, il faudrait entrer :

sudo rm /etc/systemd/system/nginx.service

Après avoir supprimé le fichier ou le répertoire, vous devez recharger le processus systemd pour qu’il ne tente plus de référencer ces fichiers et réutilise les copies du système. Vous pouvez le faire en tapant :

sudo systemctl daemon-reload

Réglage de l’état du système (niveau d’exécution) avec des cibles

Les cibles sont des fichiers spéciaux de l’unité qui décrivent un état ou un point de synchronisation du système. Comme avec les autres unités, les fichiers qui définissent des cibles peuvent être identifiés par leur suffixe, dans ce cas .target. Seules, les cibles ne font pas grand-chose, mais elles permettent de regrouper d’autres unités ensemble.

Vous pouvez les utiliser pour mettre le système dans certains états, tout comme les autres systèmes d’initialisation utilisent les niveaux d’exécution. Elles servent de référence lorsque certaines fonctions sont disponibles. Elles vous permettent ainsi de spécifier l’état souhaité au lieu d’avoir à spécifier les unités individuellement pour produire cet état.

Par exemple, il existe un swap.target qui est utilisé pour indiquer que le swap est prêt à être utilisé. Les unités qui font partie de ce processus peuvent se synchroniser avec cette cible en indiquant dans leur configuration qu’elles sont WantedBy= ou RequiredBy= le swap.target. Les unités qui nécessitent la disponibilité d’un swap peuvent spécifier cette condition en utilisant les spécifications Wants=, Requires=, et After= pour indiquer la nature de leur relation.

Obtention et configuration de la cible par défaut

Le processus systemd a une cible par défaut qu’il utilise au lancement du système. En satisfaisant la cascade des dépendances de cette cible unique, le système est amené à l’état souhaité. Pour trouver la cible par défaut de votre système, saisissez :

systemctl get-default

Output
multi-user.target

Au besoin, pour configurer une autre cible par défaut, vous pouvez utiliser le set-default. Par exemple, si vous avez installé un bureau graphique et que vous souhaitez que le système s’y lance par défaut, vous pouvez modifier votre cible par défaut en conséquence :

sudo systemctl set-default graphical.target

Liste des cibles disponibles

Vous pouvez obtenir une liste des cibles disponibles sur votre système en saisissant :

systemctl list-unit-files --type=target

Contrairement aux niveaux d’exécution, plusieurs cibles peuvent être actives à la fois. Une cible active indique que systemd a tenté de lancer toutes les unités liées à la cible et n’a pas encore réessayé de les détruire. Pour voir toutes les cibles actives, entrez :

systemctl list-units --type=target

Isolation des cibles

Il est possible de lancer toutes les unités associées à une cible et d’arrêter toutes celles qui ne font pas partie de l’arborescence de dépendance. La commande dont nous avons besoin pour cela s’appelle, comme il se doit, isolate. Le processus est similaire à celui qui permet de changer le niveau d’exécution sur les autres systèmes d’initialisation.

Par exemple, si vous opérez dans un environnement graphique dans lequel graphical.target est active, vous pouvez arrêter le système graphique et mettre le système dans un état de ligne de commande multi-utilisateur en isolant le multi-user.target. Étant donné que graphical.target dépend de multi-user.target, mais pas l’inverse, toutes les unités graphiques seront arrêtées.

Il est conseillé de consulter les dépendances de la cible que vous isolez avant d’effectuer cette procédure afin de s’assurer de ne pas arrêter les services essentiels :

systemctl list-dependencies multi-user.target

Une fois satisfait des unités qui seront restées actives, vous pouvez isoler la cible en saisissant le texte suivant :

sudo systemctl isolate multi-user.target

Utilisation de raccourcis pour les événements importants

Il existe des cibles définies pour les événements importants comme la mise à l’arrêt ou le redémarrage. Cependant, systemctl intègre également quelques raccourcis qui ajoutent quelques fonctionnalités supplémentaires.

Par exemple, pour mettre le système en mode sauvetage (utilisateur unique), vous pouvez utiliser la commande rescue au lieu de isolate rescue.target :

sudo systemctl rescue

Cela permettra d’avoir une fonctionnalité supplémentaire qui avertira tous les utilisateurs connectés de l’événement.

Pour arrêter le système, vous pouvez utiliser la commande halt :

sudo systemctl halt

Pour lancer un arrêt complet, vous pouvez utiliser la commande poweroff :

sudo systemctl poweroff

Vous pouvez déclencher un redémarrage avec la commande reboot :

sudo systemctl reboot

Ces fonctionnalités avertiront les utilisateurs que l’événement est en cours, ce qui ne se fera pas en exécutant ou isolant uniquement la cible. Notez que la plupart des machines relieront les commandes les plus courtes et les plus classiques de ces opérations afin qu’elles fonctionnent correctement avec systemd.

Par exemple, pour redémarrer le système, vous pouvez généralement taper :

sudo reboot

Conclusion

Maintenant, vous devriez vous être familiarisé avec certaines des capacités de base de la commande systemctl qui vous permettent d’interagir avec votre instance systemd et de la contrôler. L’utilitaire systemctl sera votre principal point d’interaction pour gérer l’état des services et l’état du système.

Bien que systemctl fonctionne principalement avec le processus de base systemd, il existe d’autres composants de l’écosystème systemd qui sont contrôlés par d’autres utilitaires . D’autres capacités, comme la gestion des journaux et les sessions utilisateur, sont traitées par des démons et des utilitaires de gestion distincts (journald/journalctl et (logind/loginctl respectivement). Prenez le temps de vous familiariser avec les autres outils et démons pour que la gestion soit plus facile.