# systemd
**`systemd`** ist der Standard-Init-Prozess und System-Manager in fast allen modernen Linux-Distributionen (z. B. Ubuntu, Debian, RHEL, Fedora, Arch Linux). Es wurde 2010 von Lennart Poettering und Kay Sievers entwickelt, um das alte, sequenzielle SysVinit-System abzulösen.
### 1. Was ist systemd und welche Aufgaben hat es?
Der Prozess `systemd` startet direkt nach dem Linux-Kernel und erhält immer die **Process ID (PID) 1**. Als Mutter aller Prozesse verfolgt und verwaltet es den gesamten Zustand des Betriebssystems.
#### Haupteigenschaften
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**Parallelisierung:** Dienste werden beim Systemstart parallel gestartet, was die Bootzeit drastisch verkürzt.
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**Socket- und D-Bus-Aktivierung:** Dienste werden erst gestartet, wenn auf ein Socket zugegriffen wird oder ein D-Bus-Aufruf eingeht (Lazy Loading).
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**Automatischer Dienst-Neustart:** Stürzt ein Prozess ab, kann `systemd` ihn sofort neu starten.
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**Prozess-Tracking mit [cgroups](https://bookstack.michael-bohn.net/books/system/page/cgroups):** Prozess-Gruppen werden sauber isoliert. Stoppt man einen Dienst, werden auch alle Tochterprozesse verlässlich beendet.
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**Einheitliches Logging:** Zentrale Protokollierung aller System- und Dienstnachrichten über den Daemon `journald`.
### 2. Das Konzept der "Units"
In `systemd` wird alles über sogenannte **Units** verwaltet. Jede Unit repräsentiert eine Systemressource oder eine Aufgabe. Es gibt verschiedene Unit-Typen, erkennbar an ihrer Dateiendung:
**Unit-Typ****Endung****Beschreibung**
**Service**`.service`Verwaltet Hintergrundprozesse / Daemons (z. B. `nginx.service`, `ssh.service`).
**Target**`.target`Gruppiert andere Units (entspricht den alten Runleveln, z. B. `multi-user.target`).
**Socket**`.socket`Hört auf Netzwerksockets oder IPC-Pipes zur Socket-Aktivierung.
**Timer**`.timer`Zeitgesteuerter Ausführungstrigger (Ersatz für klassische Cronjobs).
**Mount / Automount**`.mount` / `.automount`Steuert das Einhängen von Dateisystemen (`/etc/fstab`-Ersatz).
**Path**`.path`Überwacht Dateien/Ordner auf Änderungen und startet daraufhin Services.
**Slice / Scope**`.slice` / `.scope`Verwaltet Ressourcenbeschränkungen (CPU, RAM) via cgroups.
### 3. Dateipfade & Speicherorte für Konfigurationen
Konfigurationsdateien sind in einer strikten Hierarchie organisiert:
1.
**`/lib/systemd/system/` (oder `/usr/lib/systemd/system/`)**
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Hier liegen die vom Paketmanager (APT, DNF, Pacman) installierten Standard-Units.
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**Wichtig:** Diese Dateien niemals manuell bearbeiten, da sie bei Updates überschrieben werden!
2.
**`/run/systemd/system/`**
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Zur Laufzeit generierte Units (z. B. temporäre Einstellungen).
3.
**`/etc/systemd/system/`**
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**Der Ort für eigene Konfigurationen.**
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Hier abgelegte Dateien haben Vorrang vor den Dateien in `/lib/systemd/system/`.
### 4. Aufbau einer `.service`-Unit-Datei
Eine Service-Datei besteht typischerweise aus drei Hauptabschnitten: `[Unit]`, `[Service]` und `[Install]`.
Ini, TOML
``` [Unit] Description=Mein eigener Python-Webservice After=network.target remote-fs.target Wants=postgresql.service [Service] Type=simple User=appuser Group=appuser WorkingDirectory=/var/www/myextension ExecStart=/usr/bin/python3 /var/www/myextension/app.py ExecReload=/bin/kill -HUP $MAINPID Restart=on-failure RestartSec=5s # Sicherheits-Hardening (Optional) ProtectSystem=full PrivateTmp=true [Install] WantedBy=multi-user.target ```
#### Die Abschnitte im Detail:
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**`[Unit]`**
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`Description`: Menschlich lesbarer Name.
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`After`: Der Dienst startet erst **nach** den hier angegebenen Units.
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`Requires`: Strikte Abhängigkeit. Schlägt eine hier genannte Unit fehl, startet auch dieser Dienst nicht.
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`Wants`: Schwache Abhängigkeit. Versucht die genannte Unit zu starten, bricht aber bei Fehler nicht ab.
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**`[Service]`**
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`Type`:
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`simple` (Standard): Der Befehl in `ExecStart` ist der Hauptprozess.
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`forking`: Für klassische Daemons, die sich im Hintergrund abspalten (forken).
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`oneshot`: Kurzläufer-Skripte, die einmalig laufen und sich beenden.
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`ExecStart`: Der exakte Befehl zum Starten (immer mit absolutem Pfad!).
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`Restart`: Wann soll neu gestartet werden? (`always`, `on-failure`, `no`).
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`RestartSec`: Wartezeit vor dem Neustart.
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**`[Install]`**
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`WantedBy`: Bestimmt, in welchem Target die Unit beim Systemstart geladen wird (z. B. `multi-user.target` entspricht dem alten Runlevel 3 - Konsolenmodus).
### 5. Wichtige Befehle zur Verwaltung
Die Steuerung von `systemd` erfolgt über das Befehlszeilenwerkzeug **`systemctl`**.
#### Steuerung von Diensten
Bash
``` # Status eines Dienstes prüfen systemctl status mein-dienst.service # Dienst sofort starten / stoppen / neustarten systemctl start mein-dienst systemctl stop mein-dienst systemctl restart mein-dienst # Konfiguration neu laden ohne den Dienst zu stoppen systemctl reload mein-dienst # Autostart beim Booten aktivieren / deaktivieren systemctl enable mein-dienst systemctl disable mein-dienst # Autostart aktivieren UND sofort starten systemctl enable --now mein-dienst ```
#### Konfiguration bearbeiten und laden
Bash
``` # Erstellt/Editiert einen Override in /etc/systemd/system/ systemctl edit mein-dienst.service # systemd-Daemon anweisen, Geänderte Unit-Dateien neu einzulesen (SEHR WICHTIG!) systemctl daemon-reload ```
#### Targets und Systemzustände
Bash
``` # Aktuelles Standard-Target anzeigen systemctl get-default # Auf grafische Oberfläche (Runlevel 5) umstellen systemctl set-default graphical.target # Auf Konsolenmodus (Runlevel 3) umstellen systemctl set-default multi-user.target ```
### 6. Logging mit `journald`
`systemd-journald` sammelt zentral alle Systemnachrichten (Kernel-Logs, stdout/stderr von Services, Syslog). Der Zugriff erfolgt über **`journalctl`**.
Bash
``` # Gesamtes Protokoll seit dem letzten Bootvorgang anzeigen journalctl -b # Live-Logs eines spezifischen Dienstes verfolgen (wie tail -f) journalctl -u mein-dienst.service -f # Logs der letzten 2 Stunden anzeigen journalctl --since "2 hours ago" # Nur Fehler-Nachrichten anzeigen journalctl -u mein-dienst.service -p err ```
### 7. Weitere wichtige Komponenten des systemd-Ökosystems
`systemd` ist längst mehr als nur ein Init-System, sondern eine Suite von Werkzeugen:
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**`timedatectl`**: Verwaltung von Zeitzone und NTP-Ressourcen.
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**`hostnamectl`**: Verwaltung des Hostnamens und System-Metadaten.
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**`localectl`**: Verwaltung von Tastaturlayouts und System-Locales.
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**`resolved`**: Ein lokaler DNS-Resolver Daemon (`resolvectl`).
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**`networkd`**: Netzwerkkonfiguration für Interfaces.
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**`logind`**: Verwaltet Benutzer-Sitzungen und Power-Management (Reboot, Suspend).