Накопители информации с твердотельными носителями информации (SSD): особенности применения

Astra Linux Special Edition РУСБ.10015-01 (очередное обновление 1.8)
Astra Linux Special Edition РУСБ.10015-01 (очередное обновление 1.7)
Astra Linux Special Edition РУСБ.10152-02 (очередное обновление 4.7)
Astra Linux Special Edition РУСБ.10015-01 (очередное обновление 1.6)
Astra Linux Special Edition РУСБ.10015-16 исп. 1 и исп. 2
Astra Linux Special Edition РУСБ.10015-01 (очередное обновление 1.5)
Astra Linux Special Edition РУСБ.10265-01 (очередное обновление 8.1)
Astra Linux Common Edition 2.12

Общая информация

Cron — системная служба, которая запускает в указанное время перечисленные для неё задания.

Systemd — системная служба, которая обеспечивает параллельный запуск других служб в процессе загрузки ОС.

Юнит (unit) — специально оформленный файл конфигурации Systemd. Каждый юнит отвечает за конкретную службу (*.service), точку монтирования (*.mount), устройство (*.device), файл подкачки (*.swap), сокет (*.socket) и т. д. Юниты поддерживают фиксированный набор команд, оформленных в виде параметров команды systemctl (start, stop, reload, restart и т.д.).

Таймер systemd (далее просто таймер) — unit, контролирующий unit служб. Имя файла юнита таймера имеет расширение .timer.

Служба cron

Служба cron устанавливается при установке ОС и запускается автоматически при загрузке. Служба поддерживает общесистемные и пользовательские таблицы заданий. Редактирование пользовательского списка заданий рекомендуется выполнять при помощи команды:

crontab -e

Для работы с общесистемной таблицей заданий можно использовать ту же команду от имени суперпользователя (sudo).
Справка по настройке таблиц заданий доступна в man cron.

Таймеры Systemd

В зависимости от принципов запуска существуют два типа таймеров:

таймеры реального времени — запускаются с привязкой к системным часам. Аналогичны инструменту cron, но обладают более гибкими настройками периодов работы;
Таймеры реального времени systemd не связаны с RTOS (real-time operating system)
монотонные таймеры — запускаются в назначенное время, прошедшее с определенного начального момента (определенного события).

Оба типа таймеров могут быть:

Постоянными или временными (существующими в ограниченном отрезке времени).
Общесистемными или пользовательскими.

Временные пользовательские таймеры существуют только в пределах пользовательских сессий, в которой они созданы, если не разрешена их работа вне пользовательской сессии. Разрешить работу пользовательских приложений вне пользовательских сессий можно командой:

для текущего пользователя:
loginctl enable-linger $USER
для других пользователей:
sudo loginctl enable-linger <имя_пользователя>

Временные общесистемные таймеры существуют до перезагрузки ОС.

Для работы с общесистемными таймерами используется sudo. Работа с пользовательскими таймерами осуществляется без использования sudo от имени непривилегированного пользователя с указанием опции --user в командах systemctl.

Различия таймеров и заданий cron

Основные причины для применения таймеров вместо заданий cron :

таймеры используют единую систему команд инструмента управления службами systemctl;
таймеры имеют встроенные функции для ведения журналов и отслеживания состояния выполнения;
Для каждого таймера создается отдельный файл журнала journalctl
таймеры могут инициировать выполнение задач на основе событий системы, например запуска или окончания работы службы, вызванной другим таймером, а не только по расписанию как cron;
приоритет выполнения таймеров выше, чем у заданий cron;
systemd предотвращает дублирование таймеров;
при совпадении времени запуска задания cron выполняются последовательно, таймеры работают полностью параллельно.

Создание постоянных таймеров

По умолчанию юниты постоянных системных таймеров располагаются в каталоге /etc/systemd/system. Юниты системных временных таймеров хранятся в каталоге /run/systemd/transient, пользовательских временных таймеров — в каталоге /run/user/<числовой_идентификатор_пользователя>/systemd/transient. Числовой идентификатор пользователя можно получить командой:

id -u <имя_пользователя>

Юнит таймера в обязательном порядке содержит ссылку на юнит службы, которую он контролирует.

Systemd имеет несколько зарезервированных системных юнитов, перечень которых доступен по команде man systemd.special

Назначение занятых системных имён создаваемым юнитам нежелательно и приводит к ошибке выполнения создаваемого юнита

Общая структура юнита службы

[Unit]
# Имя и описание службы
Description=this is a test example of the service 
# Тип службы, указан oneshot, без порождения подпроцессов для упрощения взаимодействия с таймерами
Type=oneshot
 
[Service]
# Перезапуск при сбое, необязательный параметр
Restart=on-failure 
# Пример выполняемой команды
ExecStart=/usr/local/bin/<имя файла или сценария>

Где:

Example.service —пример названия юнита.

Обязательные параметры:

Description — краткое описание юнита, в описании допускаются пробелы и кавычки в начале и конце строки с описанием;
ExecStart — имя исполняемого файла, команды для командной строки, другой службы или сценария.

Общая справка доступна по команде man systemd units. Справка по юнитам служб и параметрам man systemd.service

Управление юнитами службы через таймер

Для запуска юнита службы необходимо указать его имя в юните таймера. Для этого используется параметр Unit=<имя_юнита_запускаемой_службы>.service. При этом допускается указание зарезервированных системных служб, перечисленных в man systemd.special.

Юнит таймера реального времени

[Unit]
# Имя и краткое описание таймера
Description= 

[Timer]
# Пример для запуска в каждый вечер пятницы
OnCalendar= Fri *-*-* 18:00:00

# Здесь указывается имя юнита службы 
Unit=Example.service

# Необязательные параметры
Persistent=true 
AccuracySec=1h
WakeSystem=30s

# Необязательная для таймеров секция
[Install]
WantedBy=timers.target

Где:

Unit — обязательный параметр, имя юнита контролируемой службы. Следует различать секцию [Unit] определяющую параметры юнита таймера и параметр Unit, определяющий юнит службы .service, которым будет управлять таймер.
OnCalendar — обязательный параметр для таймеров реального времени, определяющий момент запуска службы из параметра Unit в указанный интервал. Общий формат задания значения параметра:
OnCalendar=ДеньНедели Год-Месяц-День Час:Минута:Секунда
Допускается:
- пропускать неиспользуемые указания времени;
- указывать символ * в значении "каждый";
- для указания интервалов использовать две точки;
- для перечислений использовать запятые;
- для указания отсчёта от окончания периода использовать символ ~ вместо символа -.

Подробная справка о формате времени доступна по команде man 7 systemd.time.

Примеры значений параметра:

каждое 15 число каждого месяца каждого года:
OnCalendar= *-*-15
каждый день каждого месяца каждого года с понедельника по пятницу, в 7:00:
OnCalendar=Mon..Fri *-*-* 7:00:00
каждую субботу и воскресенье в 19:00 и в 19:30:
OnCalendar=Sun,Sat *-*-* 19,19:30:00
если последний день месяца пятница:
OnCalendar=Fri *-*~1

проверить или уточнить формат даты можно командой:

Original form: Mon..Sun Normalized form: *-*-* 00:00:00 Next elapse: Fri 2024-11-29 00:00:00 MSK (in UTC): Thu 2024-11-28 21:00:00 UTC From now: 8h left

Где Mon..Sun — интересующий момент времени.

Для таймеров реального времени допускается указание нескольких параметров OnCalendar с разными интервалами времени и моментами срабатывания

Persistent — указание запустить таймер немедленно после старта системы, если предыдущий запуск был пропущен, по умолчанию false.
AccuracySec — точность момента запуска таймера. Таймеры будут запускаться в разные моменты времени в пределах указанного диапазона, начиная с указанного времени старта. Необходим для снижения нагрузки на ресурсы компьютера при одновременном запуске нескольких таймеров. Значение этого параметра по умолчанию — одна минута, что дает соответствующий разброс времени запуска контролируемых таймерами служб. Если такое поведение неприемлемо, то следует уменьшить значение этого параметра.
WakeSystem — интервал, через который будет осуществлен вывод ОС из режима ожидания (suspend) после окончания отсчёта времени таймером.
WantedBy — указывает на целевое состояние при котором запускается данный юнит. Целевое состояние определяется статусом загруженной ОС. Для таймеров по умолчанию задано значение timers.target.

Перечень целевых состояний доступен по команде:

systemctl list-unit-files --type=target

Справка по настройке таймеров доступна по команде man systemd.timer

Юнит монотонного таймера

[Unit]
# Имя и краткое описание таймера
Description= 
 
[Timer]
# Формат <Событие>=<интервал>. В указанном примере таймер сработает через 50 минут после собственного запуска
OnActiveSec=50minutes
 
# Здесь указывается имя юнита службы 
Unit=Example.service
 
# Необязательные параметры
Persistent=true
AccuracySec=1h
WakeSystem=30s
 
# Необязательная для таймеров секция
[Install]
WantedBy=timers.target

Перечень возможных значений параметра <Событие>, с момента которых ведется отсчёт времени таймером:

OnBootSec — можно считать, что отсчет времени ведется с момента начала отсчета времени ядром. Контролируемый юнит выполняется однократно. Если при создании таймера указанное время прошло — то контролируемый юнит выполняется немедленно.
OnStartupSec — отсчет с момента запуска службы systemd. Для системных таймеров параметр близок к параметру OnBootSec, так как системная служба контроля таймеров при загрузке системы стартует как можно раньше. Для пользовательских таймеров отсчет ведется от момента запуска пользовательской службы контроля таймеров, которая запускается при первом входе пользователя. Контролируемый юнит выполняется однократно. Если при создании таймера указанное время прошло — то контролируемый юнит выполняется немедленно.
OnActiveSec — отсчет от момента активации таймера.
OnUnitActiveSec — отсчет от старта контролируемого юнита службы. Для начала отсчета юнит службы должен быть запущен принудительно.
OnUnitInactiveSec — отсчет от завершения работы отслеживаемого юнита службы. Для начала отсчета юнит службы должен быть запущен принудительно.
OnClockChange, OnTimezoneChange — при значении true событием считается изменение показаний системных часов реального времени (CLOCK_REALTIME) относительно показаний монотонных часов (CLOCK_MONOTONIC) или изменение временной зоны.

Перечень значений параметра <интервал> задается указанием временного промежутка (15m — 15 минут, 1h — один час и т.д. ) подробнее см. man systemd.time

Запуск и отладка таймера

Перед запуском таймера необходимо:

Перезагрузить конфигурацию служб systemd:
sudo systemctl daemon-reload
Проверить юниты на наличие синтаксических ошибок:
systemd-analyze verify <имя_юнита>.timer # или .service

Запустить таймер:

sudo systemctl start <имя_таймера>.timer

Временные таймеры

Временные таймеры создаются с помощью команды systemd-run:

sudo systemd-run --<событие>="время" --unit="<название_таймера>" <команда>

При выполнении команды автоматически создаются:

юнит службы <название_таймера>.service;
юнит таймера <название_таймера>.timer.

Опции команды:

--<событие> — одно из событий срабатывания таймера, аналоги событий, задаваемых параметрами постоянных таймеров:

--on-boot — OnBootSec;
--on-active — OnActiveSec;
--on-startup — OnStartupSec;
--on-unit-active — OnUnitActiveSec;
--on-unit-inactive — OnUnitInactiveSec;
--on-calendar — OnCalendar.

Пример:

Временный таймер, который каждую минуту выполняет команду "date >> ~/log.txt", делающую запись в текстовый файл log.txt в домашнем каталоге пользователя:

Running timer as unit: run-r81fc2842fa884a639d020dea5faabb9d.timer Will run service as unit: run-r81fc2842fa884a639d020dea5faabb9d.service

Где *:0/1 - время выполнения (каждую минуту) , справка по формату времени см. man systemd.time

Содержимое текстового файла с записями:

Пн 11 ноя 2024 10:03:00 MSK
Пн 11 ноя 2024 10:04:00 MSK
Пн 11 ноя 2024 10:05:00 MSK
Пн 11 ноя 2024 10:06:00 MSK
Пн 11 ноя 2024 10:07:00 MSK
Пн 11 ноя 2024 10:08:00 MSK
Пн 11 ноя 2024 10:09:00 MSK
Пн 11 ноя 2024 10:10:00 MSK

Принудительный останов временного таймера:

systemctl --user stop run-r81fc2842fa884a639d020dea5faabb9d.timer

Управление таймерами

получить список всех системных таймеров, определенных в системе:
systemctl list-timers --all
получить список активных системных таймеров:
systemctl list-timers
получить информацию о статусе конкретного системного таймера:
systemctl status <имя_таймера>.timer
указание systemctl status *timer выведет информацию обо всех таймерах, определенных в системе.

Для получения информации и пользовательских таймерах следует использовать опцию --user.
Пуск, автозапуск, перезапуск, останов, отключение аналогичны командам systemctl для служб. Справка доступна по команде man systemctl, краткая по systemctl -h

Просмотр журналов юнитов

Посмотреть записи журнала конкретного юнита:

sudo journalctl -b -u <имя_юнита> # .service или .timer, параметр -b ограничивает вывод записей текущей загрузкой

Чтобы ограничить вывод записей определенным интервалом, используется параметры -S и -U (от и до), пример:

sudo journalctl -S "2024-11-03 07:00:00" -U "2024-11-07 07:15:00" -u anacron.timer # имя юнита для примера

Anacron это вспомогательный инструмент cron для запуска пропущенных cron во время отключения компьютера заданий.

Следует различать параметры -u (юнит) и -U (до)

или конкретным интервалом (пример - день назад):

sudo journalctl -S -1d -u anacron.timer

Справка доступна по команде man journalctl , краткая справка по параметрам - journalctl -h

Начиная с очередного обновления 1.7 в Astra Linux Special Edition просмотр журналов юнитов возможен из графического интерфейса через Журнал аудита.