Como Criar e Gerenciar Unidades de Timer do Systemd

Dominando as Unidades de Timer do Systemd: Um Guia Abrangente

Systemd, o onipresente gerenciador de sistema e serviços para Linux, oferece uma alternativa poderosa e flexível aos tradicionais trabalhos cron para agendamento de tarefas. As unidades de timer do Systemd, um recurso integrado diretamente ao ecossistema systemd, fornecem controle aprimorado, melhor integração com serviços do sistema e capacidades de registro mais granulares. Este guia o guiará pelo processo de criação, gerenciamento e monitoramento de unidades de timer do systemd, capacitando-o a automatizar tarefas com confiança e eficiência.

Embora o cron tenha sido a ferramenta preferida para agendamento de tarefas por décadas, os timers do systemd oferecem várias vantagens. Eles podem ser vinculados diretamente a unidades de serviço, o que significa que um timer pode ativar um serviço somente quando o sistema está pronto, ou um serviço pode ser interrompido se um timer expirar antes de ser concluído. Essa integração estreita simplifica o gerenciamento complexo de dependências. Além disso, a infraestrutura de log do systemd (journald) fornece um log centralizado e pesquisável para todas as atividades do timer, tornando a depuração significativamente mais fácil do que vasculhar logs cron dispersos.

Compreendendo a Estrutura da Unidade de Timer do Systemd

Uma unidade de timer do systemd é sempre emparelhada com uma unidade de serviço correspondente (ou outro tipo de unidade) que ela pretende ativar. A própria unidade de timer define quando a unidade associada deve ser ativada, enquanto a unidade de serviço define qual ação deve ser executada. Ambas as unidades geralmente residem no mesmo diretório, frequentemente /etc/systemd/system/ para unidades personalizadas.

Um arquivo de unidade de timer típico tem a extensão .timer, e seu arquivo de unidade de serviço associado tem a extensão .service. Por exemplo, se você deseja agendar uma tarefa definida em mytask.service, você criaria um arquivo mytask.timer.

Exemplo: Estrutura de mytask.timer

[Unit]
Description=Run my custom task daily

[Timer]
OnCalendar=daily
Persistent=true

[Install]
WantedBy=timers.target

Vamos detalhar as seções principais:

• Seção [Unit]:

  • Description: Uma descrição legível por humanos do timer. Isso é útil para identificação nas saídas de status.

• Seção [Timer]: Este é o cerne da unidade de timer, definindo o agendamento.

  • OnCalendar=daily: Esta diretiva especifica quando o timer deve ativar. daily é um atalho para *-*-* 00:00:00. O Systemd suporta uma ampla gama de especificações de eventos de calendário, semelhante ao cron, mas com mais flexibilidade. Outros exemplos incluem:
    • hourly: A cada hora.
    • weekly: A cada semana (equivalente a Mon *-*-* 00:00:00).
    • Sun *-*-* 10:00: Todo domingo às 10 AM.
    • *-*-15 14:30: No dia 15 de cada mês às 2:30 PM.
    • Mon..Fri *-*-* 09:00: Dias úteis às 9 AM.
  • Persistent=true: Se isso for definido como true, o timer será ativado o mais rápido possível se o evento ocorreu enquanto o sistema estava desligado. Para timers OnCalendar, isso significa que se o sistema estava desligado durante o horário agendado, o timer será acionado assim que o sistema inicializar e o timer se tornar ativo.
  • OnBootSec=: Ativa o timer um tempo especificado após a inicialização do sistema. Por exemplo, OnBootSec=15min acionaria 15 minutos após a inicialização.
  • OnUnitActiveSec=: Ativa o timer um tempo especificado após a última ativação da unidade que ele ativa (por exemplo, o serviço). Por exemplo, OnUnitActiveSec=1h acionaria uma hora após o serviço associado ter terminado pela última vez.
  • OnUnitInactiveSec=: Ativa o timer um tempo especificado após a última inatividade da unidade que ele ativa.
  • AccuracySec=: Especifica a precisão do timer. O Systemd tenta despertar o sistema para os timers apenas se o evento estiver dentro desta janela de tempo, ajudando a economizar energia. O padrão é 1min.
  • RandomizedDelaySec=: Adiciona um atraso aleatório ao acionamento do timer, até a duração especificada. Útil para distribuir a carga.

• Seção [Install]: Esta seção define como a unidade de timer pode ser habilitada.

  • WantedBy=timers.target: Esta diretiva garante que, quando o timer é habilitado, ele se torna parte do timers.target, que é um target padrão que inclui todos os timers ativos. Isso significa que o timer será iniciado automaticamente na inicialização uma vez habilitado.

Exemplo: Estrutura de mytask.service

[Unit]
Description=My custom task service

[Service]
Type=oneshot
ExecStart=/usr/local/bin/my_custom_script.sh
User=myuser
Group=mygroup

[Install]
WantedBy=multi-user.target

• Seção [Unit]:

  • Description: Uma descrição do serviço.

• Seção [Service]: Isso define o próprio serviço.

  • Type=oneshot: Adequado para tarefas que são executadas uma vez e depois saem. Outros tipos existem para daemons de longa duração.
  • ExecStart: O comando a ser executado. Certifique-se de que o script tenha permissões de execução.
  • User/Group: Especifica o usuário e o grupo sob os quais o comando deve ser executado. É uma boa prática não executar tarefas como root, a menos que seja absolutamente necessário.

• Seção [Install]: Esta seção geralmente está presente para serviços que devem ser iniciados na inicialização, embora para um serviço acionado por um timer, isso possa não ser estritamente necessário se ele for destinado a ser iniciado apenas pelo timer.

Criando e Habilitando Unidades de Timer

Siga estes passos para criar e gerenciar suas unidades de timer do systemd:

1. Crie o Arquivo da Unidade de Serviço: Defina sua tarefa em um arquivo .service. Coloque-o em /etc/systemd/system/ (ou ~/.config/systemd/user/ para timers específicos do usuário).
   bash sudo nano /etc/systemd/system/mytask.service
   Cole o conteúdo do serviço de exemplo acima e salve.

2. Crie o Arquivo da Unidade de Timer: Defina o agendamento em um arquivo .timer correspondente. Coloque-o no mesmo diretório do arquivo de serviço.
   bash sudo nano /etc/systemd/system/mytask.timer
   Cole o conteúdo do timer de exemplo acima e salve.

3. Recarregue o Daemon Systemd: Após criar ou modificar arquivos de unidade, você precisa informar ao systemd para recarregar sua configuração.
   bash sudo systemctl daemon-reload

4. Habilite o Timer: Para fazer com que o timer inicie automaticamente na inicialização, habilite-o.
   bash sudo systemctl enable mytask.timer
   Nota: Você NÃO habilita o arquivo de serviço se ele for destinado a ser acionado apenas pelo timer.

5. Inicie o Timer: Inicie o timer imediatamente. Ele será executado de acordo com sua programação.
   bash sudo systemctl start mytask.timer

Gerenciando e Monitorando Unidades de Timer

O Systemd fornece vários comandos systemctl para gerenciar e monitorar seus timers:

• Listar todos os timers: Veja todos os timers ativos e inativos.
  bash systemctl list-timers
  Este comando fornece uma saída como:
  NEXT LEFT LAST PASSED UNIT ACTIVATES Tue 2023-10-27 08:00:00 UTC 10h left Wed 2023-10-26 08:00:00 UTC 14h ago mytask.timer mytask.service
  Isso mostra quando o timer está agendado para a próxima execução, quanto tempo falta para a execução, quando foi executado pela última vez e qual serviço ele ativa.

• Listar timers para uma unidade específica: Se você deseja ver os timers relacionados a um serviço específico.
  bash systemctl list-timers --all | grep mytask.service

• Verificar Status do Timer: Obtenha informações detalhadas sobre um timer específico.
  bash systemctl status mytask.timer
  Isso mostrará se o timer está ativo, quando está agendado para a próxima execução e entradas de log recentes.

• Visualizar Logs do Serviço: Para ver a saída e o status da tarefa executada pelo timer, verifique os logs do serviço associado.
  bash journalctl -u mytask.service
  Você também pode acompanhar os logs em tempo real:
  bash journalctl -f -u mytask.service

• Parar um Timer: Se você precisar desabilitar temporariamente um timer.
  bash sudo systemctl stop mytask.timer

• Desabilitar um Timer: Para impedir que um timer inicie na inicialização e pará-lo se estiver em execução.
  bash sudo systemctl disable mytask.timer

Configurações Avançadas de Timer

Definindo Intervalos Específicos

Em vez de daily ou hourly, você pode definir intervalos mais precisos:

• A cada N minutos: OnUnitActiveSec=15min (executa 15 minutos após o serviço ter terminado pela última vez).
• Horários específicos: OnCalendar=*-*-* 02:30:00 (executa diariamente às 2:30 AM).
• Combinando condições: OnCalendar=Mon..Fri *-*-* 08:00:00 (executa em dias úteis às 8 AM).

Usando AccuracySec para Economia de Energia

Se sua tarefa não precisa ser executada em um momento exato, considere usar AccuracySec. Por exemplo, AccuracySec=5min informa ao systemd que está tudo bem em despertar o sistema dentro de 5 minutos do horário agendado. Isso permite ao systemd agrupar eventos de timer e potencialmente manter o sistema em um estado de menor consumo de energia por mais tempo.

[Timer]
OnCalendar=hourly
AccuracySec=5min

Persistent vs. WakeUpOn

• Persistent=true garante que, se um evento OnCalendar for perdido devido ao sistema estar desligado, ele será executado uma vez na próxima inicialização. Isso é crucial para tarefas que não devem ser ignoradas.
• WakeUpOn= (por exemplo, WakeUpOn=battery, WakeUpOn=ac) pode ser usado para especificar as condições sob as quais o sistema deve despertar para os timers. Isso é mais avançado e frequentemente usado em conjunto com systemd-suspend.service.

Timers vs. Cron

Quando escolher Timers do Systemd:

• Quando você precisa de uma integração mais estreita com outros serviços do systemd.
• Quando o registro centralizado e a depuração mais fácil são prioridades.
• Quando você precisa de opções de agendamento mais avançadas (por exemplo, tempo desde a última execução).
• Para tarefas relacionadas ao estado do sistema ou gerenciamento de energia.

Quando o Cron ainda pode ser preferido:

• Para tarefas muito simples e independentes em sistemas que não adotam totalmente o systemd.
• Para máxima compatibilidade entre diferentes distribuições Linux e sistemas mais antigos.

Solução de Problemas Comuns

• Tarefa não está sendo executada:
  • Verifique o status do timer: systemctl status mytask.timer. Procure por mensagens como Active: active e Triggered....
  • Verifique os logs do serviço: journalctl -u mytask.service. Certifique-se de que o script é executável e não tem erros.
  • Verifique a sintaxe de OnCalendar: Use systemd-analyze calendar 'sua-string-de-calendario' para testar.
  • Certifique-se de que o timer está habilitado e iniciado: systemctl list-timers --all.
• Tarefa executa muito cedo/tarde:
  • Verifique AccuracySec e RandomizedDelaySec.
  • Certifique-se de que o relógio do sistema está preciso (timedatectl status).
• Erros de permissão:
  • Confirme se o User e Group especificados no arquivo .service têm as permissões necessárias para o script e quaisquer arquivos que ele acessa.
  • Se nenhum usuário for especificado, o padrão é root. Tenha cautela com privilégios de root.

Conclusão

As unidades de timer do Systemd oferecem uma abordagem robusta e moderna para agendar tarefas em sistemas Linux. Ao compreender sua estrutura, criação e gerenciamento, você pode automatizar eficazmente operações rotineiras, melhorar a confiabilidade do sistema e aproveitar todo o poder do ecossistema systemd. Lembre-se de sempre recarregar o daemon após as alterações, habilitar o timer para persistência e utilizar journalctl para monitoramento e solução de problemas eficientes.