Le Blog Utux

Systemd est un système d'init "moderne" qui remplace le vieillissant sysvinit. L'init c'est le premier process qui démarre après le boot et qui va "orchestrer" le lancement des services : réseau, logs, ssh ... Mais wikipedia explique cela mieux que moi.

Dire que systemd a provoqué de nombreuses polémiques et levées de boucliers de la part des utilisateurs est un euphémisme, c'est un beau bazar dans lequel des troll s'affrontent au lance-flammes. On lui reproche de nombreuses choses : réinventer l'eau chaude alors que sysvinit marche bien, être monolithique et donc contraire à la philosophie UNIX, être le cheval de troie de Red Hat pour à terme remplacer de plus en plus de composants dans Linux, ne pas être portable sur les autres OS, etc. Je pense que la plupart des critiques sont vraies et que dans quelques années nos distributions ne seront plus GNU/Linux mais SystemD/Linux. Néanmoins il est intéressant d'observer qu'après 6 ans d'existence, systemd s'est imposé partout à l'exception de Gentoo (+et Slackware) et ce n'est pas par hasard.

Je ne vais pas énumérer point par point les fonctionnalités de systemd, je vais me contenter d'en présenter deux aspects que je trouve intéressants : création d'un service et d'un containers (nspawn).

Création d'un service

Avez-vous déjà écrit des scripts d'init pour un logiciel sur Linux ? Moi oui. Et entre sysvinit et systemd, c'est le jour et la nuit. Prenons pour exemple Nginx :

• Sysvinit : 99 lignes.
• Systemd : 15 lignes et beaucoup plus lisible.

C'est quand même beaucoup plus simple avec systemd puisqu'une grosse partie du boulot est faite nativement, par exemple la gestion du pid et des logs. Pour sysvinit par contre c'est au développeur du script de prévoir tous les cas, de coder la vérification du pid, des logs, bref c'est long et pas forcément utile puisque même sur Windows on ne fait plus ça depuis 20 ans.

Création d'un container

Systemd est très lié à Linux et aux cgroups, il est possible d'isoler des processus dans leur propre contexte, de là à créer des containers avec une application ou un système entier il n'y a donc qu'un pas qui a été franchit. Pour l'exemple on va créer un container ubuntu-server-16.04 à partir d'une image cloud (pour nous épargner les étapes debootstrap qui n'ont pas vraiment d'intérêt dans cet article) :

root@localhost:~# wget https://cloud-images.ubuntu.com/xenial/current/xenial-server-cloudimg-amd64-root.tar.gz
root@localhost:~# mkdir /srv/containers/xenial01
root@localhost:~# tar -xf xenial-server-cloudimg-amd64-root.tar.gz -C /srv/containers/xenial01

Note : sur les versions plus récentes de systemd (non disponible sur Debian Jessie), l'utilitaire machinectl permet de télécharger et déployer une image automatiquement. Voir la section Examples de la documentation machinectl.

Puis démarrer un shell dans le container afin de pouvoir créer un mot de passe root :

root@localhost:~# systemd-nspawn -D /srv/containers/xenial01/
Spawning container xenial01 on /srv/containers/xenial01.
Press ^] three times within 1s to kill container.
/etc/localtime is not a symlink, not updating container timezone.
root@xenial01:~# passwd
Enter new UNIX password: 
Retype new UNIX password: 
passwd: password updated successfully
root@xenial01:~# exit

Maintenant on peut - si on veut - démarrer complètement le container :

root@localhost:~# systemd-nspawn -bD /srv/containers/xenial01/
Spawning container xenial01 on /srv/containers/xenial01.
Press ^] three times within 1s to kill container.
/etc/localtime is not a symlink, not updating container timezone.
systemd 229 running in system mode. (+PAM +AUDIT +SELINUX +IMA +APPARMOR
+SMACK +SYSVINIT +UTMP +LIBCRYPTSETUP +GCRYPT +GNUTLS +ACL +XZ 
-LZ4 +SECCOMP +BLKID +ELFUTILS +KMOD -IDN)
Detected virtualization systemd-nspawn.
Detected architecture x86-64.

Welcome to Ubuntu 16.04 LTS!

Ensuite la séquence de démarrage s'affiche et il est possible de se loguer, puis d'arrêter le container avec la commande poweroff :

Ubuntu 16.04 LTS ubuntu console

ubuntu login: root
Password: 
Last login: Mon May 23 09:12:29 UTC 2016 on console
run-parts: /etc/update-motd.d/98-fsck-at-reboot exited with return code 1
root@ubuntu:~# poweroff

Si on ne spécifie aucune option au niveau du réseau, le container utilisera l'interface de l'hôte. Attention donc aux services qui écoutent sur les mêmes ports, typiquement SSH, le mieux est encore d'utiliser une interface réseau virtuelle. Je ne rentre volontairement pas dans les détails afin de ne pas faire un article indigeste, mais il est possible d'aller plus loin notamment au niveau des interfaces réseau (bridge, macvlan, veth), des limitations du système (mémoire, cpus...) ou encore de l'intégration avec SELinux. On peut aussi utiliser debootstrap, dnf ou pacstrap pour créer un container (pas besoin d'une image cloud). Pour cela voir la documentation systemd-nspawn et systemd.resource-control (elles ne sont pas si indigestes que ça).

Systemd-nspawn est une alternative intéressante à LXC permettant de gérer des containers thin (on lance uniquement une application) ou thick (on lance tous les services) sans avoir à installer quoi que ce soit.

BONUS : sous debian, ça ne change rien pour les utilisateurs

Si je peux comprendre que beaucoup de gens n'aiment pas systemd et ne souhaitent pas l'utiliser, en revanche je ne comprends pas pourquoi cette grogne est focalisée chez les utilisateurs de debian au point de créer le fork devuan. Parce que si vous êtes utilisateur de debian, systemd ne change rien pour vous. Tout d'abord le boulot est fait par les mainteneurs des paquets, vous n'avez jamais touché à un système d'init de votre vie, et avec systemd vous n'y toucherez pas non plus. Ensuite, si vous faites un peu de sysadmin, là encore rien ne change pour la majorité des opérations.

Voici pour comparer la manière dont on démarre apache :

root@localhost:~# service apache2 start # avec sysvinit
root@localhost:~# service apache2 start # avec systemd

C'est pareil, parce que debian est une distribution pour fainéants (comme moi) très bien foutue. Même chose pour le réseau, ça se gère toujours dans /etc/network/interfaces rien ne change.

Sous Archlinux par contre tout change par exemple le fichier /etc/rc.conf a disparu au profil de fichiers éclatés pris en charge par systemd. Ce n'est pas méchant mais il a fallu réapprendre certaines choses. Malgré une grogne passagère la chose semble avoir bien été acceptée par les utilisateurs, en tous cas ils ne sont pas partis forker leur distribution.

Conclusion

Au final, après avoir lu tant de troll, tant de FUD sur systemd, je trouve que c'est plutôt bien. C'est simple à utiliser et c'est puissant puisqu'on peut imaginer un jour remplacer LXC et cela ouvre plein de possibilités au niveau des serveurs, par exemple avoir des instances apache et nginx isolées dans les containers thin, ou encore des applications portables à la manière de Snap ou xdg-app. Pour 99% des utilisateurs de Linux la transition est transparente puisque prise en charge en amont par les mainteneurs.

Je prends donc le risque d'invoquer une armée de troll dans les commentaires mais moi j'approuve systemd.