systemd (简体中文)/Timers (简体中文)

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翻译状态:本文是 Systemd/Timers翻译。上次翻译日期:2021-02-27。如果英文版本有所更改,则您可以帮助同步翻译。

Timers 是以 .timer 为后缀名的 systemd 单元文件,用于控制 .service 文件或事件。Timers 可用来替换 cron(阅读 #替代 cron)。Timers 内置了实时定时事件和单调定时事件的支持,并可以异步执行这些事件。

定时器单元

Timers 是以 .timer 为后缀的 systemd 单元文件。Timers 和其他单元配置文件是类似的,它通过相同的路径加载,不同的是包含了 [Timer] 部分。 [Timer] 部分定义了何时以及如何激活定时事件。Timers 可以被定义成以下两种类型:

  • 实时定时器 (亦称"挂钟定时器") 通过日历事件激活(类似于 cronjobs )定时任务。使用 OnCalendar= 来定义实时定时器。
  • 单调定时器 即在一个时间点经过一段时间后激活定时任务。所有的单调计时器都遵循如下形式: OnTypeSec=OnBootSecOnActiveSec 是常用的单调定时器。

要查阅完整的定时器选项,参见 systemd.timer(5)。关于日历事件和时间段的定义参见 systemd.time(7)

服务单元

每个 .timer 文件所在目录都得有一个对应的 .service 文件(如 foo.timerfoo.service)。.timer 文件激活并控制 .service 文件。对应的 .service 文件中不需要包含 [Install] 部分,因为这由 timer 单元接管。必要时可以通过在定时器的 [Timer] 部分指定 Unit= 选项来控制一个与定时器不同名的服务单元。

管理

使用 timer 单元只需像其他单元一样 enablestart 即可(别忘了添加 .timer 后缀)。要查看所有已启用的定时器,运行:

$ systemctl list-timers
NEXT                          LEFT        LAST                          PASSED     UNIT                         ACTIVATES
Thu 2014-07-10 19:37:03 CEST  11h left    Wed 2014-07-09 19:37:03 CEST  12h ago    systemd-tmpfiles-clean.timer systemd-tmpfiles-clean.service
Fri 2014-07-11 00:00:00 CEST  15h left    Thu 2014-07-10 00:00:13 CEST  8h ago     logrotate.timer              logrotate.service
注意:
  • 列出所有定时器(包括非活动的),使用下列命令: systemctl list-timers --all
  • 一个由定时器启动的服务的状态,如果不是正好被触发的话,通常是未激活的。
  • 若一个定时器不再同步,它可能会删除它在 /var/lib/systemd/timers 下的 stamp-* 文件。这些空文件只用于表示每个定时器上次运行的时间。删除后,他们将在下次定时器运行时自动重建。

示例

通过定时器预定执行的服务文件一般无需任何修改。以下示例将预定执行 foo.service,因此它的定时器应该被命名为 foo.timer

单调定时器

定义一个在系统启动 15 分钟后执行,且之后每周都执行一次的定时器:

/etc/systemd/system/foo.timer
[Unit]
Description=Run foo weekly and on boot

[Timer]
OnBootSec=15min
OnUnitActiveSec=1w 

[Install]
WantedBy=timers.target

实时定时器

定义一个每周执行一次(具体来讲,指周一凌晨零点)的定时器。如果上次未执行(比如说系统当时没有开机,这个行为由 Persistent=true 定义)就立即执行服务。

/etc/systemd/system/foo.timer
[Unit]
Description=Run foo weekly

[Timer]
OnCalendar=weekly
Persistent=true

[Install]
WantedBy=timers.target

更精确的时间可以通过 OnCalendar 参数以下列方式指定:

星期 年-月-日 时:分:秒

可以用星号来表示任意值,用逗号分列可能值。以 .. 分隔的两个值指两个值间的连续序列。

这是在每个月的前四天晚上中午 12 点,但仅当这一天是周一和周四时运行的例子:

OnCalendar=Mon,Tue *-*-01..04 12:00:00

在每个月的第一个星期六运行:

 OnCalendar=Sat *-*-1..7 18:00:00

如果不需要以星期几来界定,比如说在每天四点运行,请去掉星期项:

 OnCalendar=*-*-* 4:00:00

在不同的时间运行一个服务可以以多次指定 OnCalendar 的方式表示。在下面的例子中,这个服务在周内的 22:30 和周末的 20:00 运行:

 OnCalendar=Mon..Fri 22:30
 OnCalendar=Sat,Sun 20:00

更多信息请参阅 systemd.time(7)

提示:
  • 可以用 systemd-analyze 工具检测 OnCalendar 项是否填写正确,并计算下一次这个条件成立的时间。比如说可以用 systemd-analyze calendar weeklysystemd-analyze calendar "Mon,Tue *-*-01..04 12:00:00"
  • libfaketime 包提供的 faketime 命令在测试各种情况时非常有用。
  • 特殊的事件表达式如 dailyweekly 表示 特定的启动时间,因此任何共享该日历事件的定时器将同时启动。如果该定时器的服务会竞争系统资源,那么共享该日历事件的定时器可能会引起系统性能下降。使用 [Timer] 部分中的 RandomizedDelaySec 选项可以通过随机推迟定时器启动来避免这个问题。参见 systemd.timer(5)
  • [Timer] 部分添加 AccuracySec=1us 选项可以避免原有默认的精确值 1 分钟造成的误差。参见 systemd.timer(5)

瞬态 .timer 单元

可以使用 systemd-run 创建一个瞬态 .timer 单元。即可以在不创建服务文件的情况下设置定时运行某个命令。比如说下面的命令可以在 30 秒钟后创建一个文件:

# systemd-run --on-active=30 /bin/touch /tmp/foo

也可以建立指定一个已经存在但没有定义 timer 的服务文件。比如说,下面的命令会在 12 小时 30 分钟后启动名为 someunit.service 的服务:

# systemd-run --on-active="12h 30m" --unit someunit.service

更多信息和例子参见 systemd-run(1)

替代 cron

尽管 cron 毋庸置疑是最有名的计划任务管理器,systemd 定时器仍可以作为一个替代品。

优势

使用定时器的最主要的优势在于每个任务都有它自己的 systemd 服务。这样做的好处包括:

  • 任务可以简单地独立于他们的定时器启动,简化调试。
  • 每个任务可配置运行于特定的环境中(参见 systemd.exec(5))。
  • 任务可以使用 cgroups 特性。
  • 任务可以配置依赖于其他 systemd 单元。
  • 任务会被记录于 systemd 日志,便于调试。

注意事项

有些可以用 cron 轻易做到的事情仅仅使用 timer 组件会比较难办:

  • 创建过程:相比于在 crontab 中只需添加一行任务,使用 systemd 配置计划任务需要创建两个文件并运行好几次 systemctl 命令。
  • 邮件:目前还没有内置与 cron MAILTO 类似的任务失败时发送邮件的功能。可以在每个服务文件中配置 OnFailure= 来实现同样的功能。

另外, 用户定时器默认只会在用户登录时进行。但是,lingering 允许在启动,且用户没有活动登录会话时激活。

  • 随机延时:目前没还有内置与 cron 类似的 RANDOM_DELAY 功能来指定一个数字用于定时器延时执行。(参见 bug report)。 你不想同时执行的服务必须手动设置它们的定时器。
注意: AccuracySec 选项对于随机错开定时器执行时间是 没有 作用的,因为它"会在所有本地定时器单元间同步" (systemd.timer(5))。换句话说, AccuracySec 会以相同的量改变所有定时器激活时间。例如,所有 OnCalendar=daily 的定时器单元,指定 AccuracySec=15m 将同时在 00:00 到 00:15 触发相关的服务。

发送邮件

可以配置 systemd 在单元失败时发送电子邮件。Cron 的 MAILTO 会在任务向标准输出或标准错误输出时发送邮件,许多任务只在发生错误时输出。首先需要两个文件:一个用来发送邮件的可执行文件和一个用于启动这个可执行文件的 .service 文件。在本例中,可执行文件只是一个由提供 smtp-forwarder 的包中给出的调用 sendmail 的shell 脚本:

/usr/local/bin/systemd-email
#!/bin/sh

/usr/bin/sendmail -t <<ERRMAIL
To: $1
From: systemd <root@$HOSTNAME>
Subject: $2
Content-Transfer-Encoding: 8bit
Content-Type: text/plain; charset=UTF-8

$(systemctl status --full "$2")
ERRMAIL

不论你用什么可执行文件,应该都会像这个脚本一样接收至少两个参数:目标邮箱地址和用来获取状态的单元文件名。我们创建的 .service 文件会传递这些参数:

/etc/systemd/system/status_email_user@.service
[Unit]
Description=status email for %i to user

[Service]
Type=oneshot
ExecStart=/usr/local/bin/systemd-email address %i
User=nobody
Group=systemd-journal

其中,user 是被通知的用户名,address 是该用户的邮件地址。尽管这个地址被硬编码在代码里,但是报告的单元文件会在实例参数中指定,因此可以作为许多其他单元的邮件服务端。此时你可以 start status_email_user@dbus.service 服务来检查你能否收信。

成功后,仅需 编辑 你需要发送失败邮件的服务,向 [Unit] 部分添加 OnFailure=status_email_user@%n.service%n 会向模板传递单元的名字。

注意:
  • 如果你根据 sSMTP#Security 配置了 sSMTP 安全,nobody 用户会没有访问 /etc/ssmtp/ssmtp.conf 文件的权限,systemctl start status_email_user@dbus.service 命令就会失败。一个解决办法是使用 root 作为 status_email_user@.service 单元的执行者。
  • 如果你希望在你的邮件脚本中使用 mail -s somelogs addressmail 会以 fork 的形式启动,systemd 会把在你的脚本退出时一并将这个进程结束掉。可以用 mail -Ssendwait -s somelogs address 来让 mail 不以 fork 的形式启动。

使用 crontab

有些注意事项中的部分可以通过安装一些将传统 crontab 项目翻译成 timers 配置的包来完成,例如AUR 中的 systemd-crontab-generatorAURsystemd-cronAUR 包。他们也可以提供缺失的 MAILTO 特性。

同样,与 crontab 一样,可以通过 systemctl 来获取一个统一的计划任务视图。参见 #管理章节。

参见

https://github.com/systemd-cron/systemd-cron-next || systemd-cron-nextAUR
  • systemd-cron — 提供 systemd 单元运行 cron 脚本;使用 systemd-crontab-generator 转换 crontabs
https://github.com/systemd-cron/systemd-cron || systemd-cronAUR