Seite 2: Socket-Aktivierung

Inhaltsverzeichnis

Hintenrum

Zentrales Merkmal von Systemd ist die Socket-Aktivierung, durch die der Daemon Hintergrunddienste ohne explizite Konfiguration der Abhängigkeiten parallel starten kann, sobald die Grundeinrichtung des Systems abgeschlossen und die lokalen Dateisysteme eingebunden sind. Der Trick besteht darin, dass Systemd die Sockets zur Kommunikation mit den zu startenden Diensten selbst anlegt und dorthin geschriebene Daten zwischenspeichert, bis sie der gestartete Dienst entgegennehmen kann.

Illustrieren lässt sich das Konzept am Beispiel der Dienste Syslog und D-Bus. Letzterer verbindet sich beim Start mit dem Socket /dev/log, um darüber bei Bedarf Status- und Fehlermeldungen über den Log-Daemon ins Systemlog zu schreiben. Sysvinit kann daher D-Bus erst starten, wenn der Syslog-Dienst voll einsatzbereit ist.

Systemd hingegen legt /dev/log selbst an und startet Syslog und D-Bus gleichzeitig; dabei werden die Daten, die D-Bus an /dev/log schickt, gepuffert, bis sie Syslog entgegennimmt. Anfangs überließ Systemd dem Kernel das Puffern; bei aktuellen Versionen vom Systemd kümmert sich die dort enthaltene Log-Funktion "Journal" um diese Aufgabe.

Systemd kann so auch Bluetooth, Avahi und weitere Dienste, die mit dem Log-Daemon oder D-Bus kommunizieren, parallel mit Syslog und D-Bus starten. Wenn Avahi beim Start eine Antwort von D-Bus erwartet, stoppt der Prozess an dieser Stelle automatisch und setzt den Start ohne weiteres Zutun fort, sobald die Antwort über den Socket eintrifft. Sollte D-Bus aus irgendeinem Grund nicht anlaufen, bricht Systemd den Start von Bluetooth und Avahi nach einiger Zeit ab.

Apple verwendet dasselbe Prinzip in seinem mit Mac OS X 10.4 eingeführten Launchd, der auch bei iOS zum Einsatz kommt und als Hauptgrund für den deutlich verkürzten Startprozess neuerer Mac-OS-Versionen gilt, da der Parallelstart der Dienste die verfügbaren CPU- und I/O-Ressourcen effizienter nutzt. Bei Sysvinit starten die Dienste hingegen in einer festgelegten Reihenfolge – Bluetooth und Avahi erst, wenn der D-Bus-Daemon läuft, der wieder erst startet, wenn das Syslog bereit ist. Selbst Bluetooth und Avahi, die voneinander unabhängig sind, starten nicht bei allen Sysvinit-Distributionen parallel.

Bedarfsanforderung

Da Systemd den Socket erstellt und hält, kann der Daemon einen abgestürzten Dienst neu starten, ohne dass mit dem Socket verbundene Programme die Verbindung verlieren. Dadurch lassen sich System-Komponenten einfacher aktualisieren, da der Kernel die über den Socket eingehenden Client-Anfragen während des Neustarts puffert und der neue Dienst einfach dort fortfahren kann, wo der alte aufgehört hat.

Sockets lassen sich zudem an verschiedene Programme übergeben. Systemd nutzt das zum Loggen von früher Statusmeldungen: Solange das Root-Dateisystem noch nicht beschreibbar eingebunden ist, nimmt ein minimaler Log-Dienst Daten entgegen, die nach /dev/log geschrieben werden, und schreibt sie in den Kernel-Log-Puffer. Sobald der eigentliche Syslog-Server bereits ist, wird der Minidienst beendet; der Syslog-Daemon übernimmt den Socket und schreibt dabei alle zuvor aufgelaufenen Nachrichten aus dem Kernel-Log-Buffer auf die Festplatte. So gehen keine Nachrichten verloren, was eine Protokollierung vom ersten Moment des Bootens an ermöglicht.