systemd は、システム管理を担うソフトウェア群であり、従来のSystem V init に代わって導入された仕組みである。デーモン ・ライブラリおよび各種ユーティリティで構成され、システム管理・設定における中心的プラットフォームとして、2010年、RedHat社 のエンジニアにより、Linux OS 用に設計された。
著者によるとsystemdはオペレーティングシステムの「基本的な積木 」であると評され[ 5] 、UNIX System V やBSD から継承されたinit システムを置き換えることを第一の目標としている。
systemd という名前はファイル名 の最後尾にd という文字を付けることでデーモンを区別しやすくするというUNIX の慣習を受け継いでいる[ 6] 。また、この名称は言葉遊びの側面もある。フランスで最近よく言われている「システムD (英語版 ) 」とは、「状況に迅速に適応し問題を即興で解決する個人の能力」を意味する。ここでの「D」は、「仏 : débrouille =なんとかする」の頭文字である[ 6] 。
systemdはLinux用に設計され、Linux API専用にプログラミングされている。systemdはGNU Lesser General Public License (LGPL) version 2.1以降という条件でフリーなオープンソースソフトウェア として公表されている[ 4] 。
systemdの設計はフリーソフトウェアコミュニティにおける重要な論争の元となった。これはsystemdのアーキテクチャはUNIX哲学 に反しており最終的に相互依存でがんじがらめの塊を作ってしまうと批評家達を主張させるようになっているためである[ 7] 。しかしながら2015年現在、主要なLinuxディストリビューション のほとんどはsystemdをデフォルトのinitシステムとして採用している。
設計
Tizen で使われているsystemdのアーキテクチャ。telephony 、bootmode 、dlog およびtizen service などのコンポーネントはTizen出身でありsystemdのコンポーネントではない[ 8] 。
統合階層のcgroups にはsystemdのみがsystemd-nspawn でアクセスできる。
初期にsystemdを開発したソフトウェア技術者である[ 1] Lennart Poettering とKay Sievers はどうにかしてinit デーモンの効率をしのごうとした。彼らはシステムのブート 中にたくさんの処理を並行 または並列 に行えるようにし、さらにシェル のオーバーヘッドを減少させるために、依存関係を表現できるようにそのソフトウェアフレームワーク を改良したいと思っていた。
Poetteringはsystemdの開発を「決して終了せず決して完成しないが、技術の進歩を追い求める」ことと述べている。2014年 5月 にPoetteringはさらに進んで、systemdは以下の3つの一般的な機能を提供して「ディストリビューション間の無意味な違い」の統合を目指すものであると定義した[ 9] :
systemdは単なるinitデーモンの名前ではなく、systemd initデーモンに加えjournald 、logind およびnetworkd の各デーモンとそれ以外の多くの低レベルコンポーネントを含む、ソフトウェアバンドル全体を指している。2013年 1月 、Poetteringはsystemdは1つのプログラムではなく、69個の個別バイナリから成る巨大なソフトウェア一式だと述べた[ 10] 。systemdは統合されたソフトウェアスイート として、伝統的なinitデーモンが自身の制御の元で実行するシェルスクリプト と協力して制御していた起動過程 とランレベル を置き換える。その他にもsystemdは、ユーザーログイン、システムコンソール 、デバイスホットプラグ(udev を参照)、計画された実行(cron を置き換える)、ロギング、ホスト名およびロケールを処理することで、Linuxシステムで共通するサービスの多くを統合する。
systemd はinitデーモンのように、systemd 自身を含むバックグランドプロセス である全てのデーモンを管理するデーモンである。systemd はブート中に開始される最初のデーモンであり、シャットダウン 中に終了される最後のデーモンである。systemd デーモンはユーザー空間のプロセスツリー のルートとなる。最初のプロセス (pid 1) は(親プロセスから分離した)デーモンプロセスが終了した際にSIGCHLDシグナル を受け取るため、UNIXシステムでは特殊な役割を持つ。このため、最初のプロセスはデーモンをモニタリングする目的のために特に適している。systemdはこの領域において、デーモンを自動的に再起動するのではなくデーモンを一度だけ開始してモニタリングをしないという伝統的なアプローチよりも改善しようとしている。
systemd はその起動過程の要素を並行に実行する。それは伝統的な起動過程のシーケンシャルなアプローチよりも高速である[ 11] 。プロセス間通信 (IPC) のため、systemd はUNIXドメインソケット とD-Bus を実行しているデーモンから使えるようにする。将来の再呼び出しに備えて、systemd 自身の状態をスナップショット に保存することもできる。
ユニットファイル
systemd は伝統的に使われるデーモンごとの起動シェルスクリプト を置き換えるため、宣言型言語 を使う設定ファイル (これを「ユニットファイル」と言う)に各デーモン用の初期化命令を記録する。ユニットファイルの型にはservice 、socket 、device 、mount 、automount 、swap 、target 、path 、timer (cron ライクなジョブスケジューラ として使用できる[ 12] )、snapshot 、slice およびscope などがある[ 13] 。
コアコンポーネントおよびライブラリ
systemdは統合されたアプローチに従い、起動シェルスクリプト、pm-utils、inetd 、acpid 、syslog 、watchdog、cron およびatd などの様々なデーモンやユーティリティの代替も提供する。systemdのコアコンポーネントには以下が含まれる:
systemd はLinuxオペレーティングシステム用のシステムおよびサービスマネージャである。
systemctl はsystemdのシステムおよびサービスマネージャの状態を監視し制御できる。
systemd-analyze はシステムブートアップパフォーマンス統計を決定し、システムおよびサービスマネージャからの他の状態と追跡情報を回収することために使うことができる。
MACHINECTL
systemd はプロセス識別子 (PID) ではなくLinuxカーネルのcgroups サブシステムを使うことでプロセスを追跡する。このため、デーモンは2回fork してもsystemd から逃れることができない。systemd はcgroupsだけを使うのではなく、ソフトウェアコンテナの作成と管理を容易にするユーティリティプログラムであるsystemd-nspawn とmachinectl によりcgroupsを強化する[ 14] 。バージョン205から、systemdはそのLinuxカーネルcgroupsへのAPIであるControlGroupInterfaceも提供する[ 15] 。Linuxカーネルcgroupsはkernfsをサポートするよう改造されており[ 16] 、さらに統一された階層構造をサポートするよう修正中である[ 17] 。
補助コンポーネント
systemd一式はLinux initシステムの代替を提供することを第一の目的としているが、それ以外にも以下のコンポーネントを含む追加機能を提供する:
consoled
systemd-consoled はユーザーコンソールデーモンを提供し、Linuxカーネルの仮想コンソール サポートをより能力のあるユーザー空間コンポーネントで置き換えようとしている[ 18] 。systemd-consoled のプレビューバージョンは2014年10月にsystemd バージョン217の一部としてリリースされた[ 19] 。
journald
systemd-journald はイベント ロギング を担当するデーモンであり、そのログファイルは追加専用のバイナリ ファイルである。システム管理者 はシステムイベントのログ出力をsystemd-journald 、syslog-ng またはrsyslog のどれで行うかを決めることができる。
logind
systemd-logind は様々な方法でユーザーログインとシートを管理するデーモンである。これはマルチシート の改善を提供し[ 20] 既に保守されていないConsoleKit [ 21] を置き換える、統合されたログインマネージャである。Xディスプレイマネージャ においてConsoleKitをlogind に置き換えるのは最小限の移植で済む[ 22] 。これはsystemdバージョン30で統合された。
networkd
networkd によりsystemdは様々なネットワーク設定を行うことができる。バージョン209でnetworkd が最初に統合された時、静的に割り当てられたアドレスしかサポートせず、さらにブリッジ 設定の基本的なサポートしかなかった。2014年7月に、IPv4 ホストのDHCP サーバーやVXLAN サポートといった新機能[ 23] を追加したsystemdバージョン215がリリースされた[ 24] [ 25] [ 26] [ 27] [ 28] 。
timedated
systemd-timedated はシステム時間、システムタイムゾーン 、またはUTC とローカルタイムゾーンシステムクロックとのどちらかの選択といった時間関連設定のコントロールに使えるデーモンである。D-Busでアクセスできる[ 29] 。systemdバージョン30で統合された。
udevd
udev はLinuxカーネル 用のデバイスマネージャである。udevは/dev ディレクトリを処理し、さらにデバイスの装着および脱着時におけるファームウェア のロードなどのユーザー空間 アクションを全て処理する。2012年4月、udev用のソースツリーがシステムソースツリーにマージ された[ 30] [ 31] 。
libudev
libudev はudevを利用するための標準ライブラリで、これによりサードパーティアプリケーションがudevリソースを照会できる。
他のソフトウェアとの統合
systemdとGNOME デスクトップ環境との相互運用性を向上させるため、systemdの共著者であるLennart PoetteringはThe GNOME Project に対し、systemdをGNOME 3.2の外部依存にすることを考慮するよう要請した[ 32] 。
2012年11月にThe GNOME Projectは、基本的なGNOME機能はsystemdに依存すべきでないとの結論を出した[ 33] 。しかしGNOME 3.8では当時systemdのみが提供していたlogind と、ConsoleKit APIとのどちらかをコンパイル時に選べるようになった。Ubuntuは独立したlogind を提供したが、ほとんどのLinuxディストリビューション においてはsystemdは事実上 GNOMEの依存ソフトウェアになった。こうなったのはConsoleKitがもはや保守されている状態ではなく上流ではsystemd-logind の使用を推奨していることが主な理由である[ 34] 。Gentoo Linux の開発者達もOpenRC をこれらの変化に対応させようとしたが、その実装には多くのバグがあったため、systemdをGNOMEの依存ソフトウェアにした[ 35] [ 36] 。
GNOMEはさらにlogind を統合した[ 37] 。Mutter はバージョン3.13.2現在、Wayland セッションにおいてlogind を依存ソフトウェアとしている[ 38] 。gnome-sessionをsystemdに置き換える計画があるが、systemdはPID 1として実行されない でさらにgnome-sessionはLinux以外のシステムでも利用できるままである。systemdはLinuxカーネルAPIを大量に使うため、Linuxしかサポートせず他のオペレーティングシステムへの移植は容易ではない。このため、OpenBSD のようなLinux以外のオペレーティングシステムは互換APIを提供する必要がある。
2014年9月のZDNet のインタビューでセオドア・ツォー は、技術的な課題よりも多いsystemdの中央集権型設計哲学をめぐる議論は、Linux生態系の均一化に向かう危険な一般的傾向の兆候であり、オープンソースコミュニティのあちこちを疎外して排斥することで代替プロジェクトの可能性がほとんど残らなくなるという意見を述べた。この中で彼は標準でない設定に対するThe GNOME Projectの姿勢との類似点を見い出した[ 39] 。後にツォーはソーシャルメディアで、2人の重要な開発者の姿勢とGNOME開発者の姿勢とを比較した[ 40] 。
グラフィカルフロントエンド
GTK+ベースのsystemd用フロントエンドであるsystemd-uiのスクリーンショット
以下に示すグラフィカルフロントエンドが利用できる:
SYSTEMD-UIsystemd-ui
systemadm としても知られるシンプルなGTK+ベースのsystemd用フロントエンドである[ 41] 。サービスを管理するシンプルなユーザーインタフェースとユーザーからのパスワード要求へのグラフィカルエージェントを提供する。2014年現在、開発の中心がsystemctl やsystemd-analyze のようなコマンドラインツールへと移ったため、systemadmプログラムはここ数年の間ほとんど開発や保守を受けていない。
KCMSYSTEMDKcmsystemd
systemd-manager、systemdのグラフィカルフロントエンド KDE SC 4 デスクトップ環境用のグラフィカルsystemdフロントエンドを提供する。これはKDEのシステム設定ウインドウに統合されており、設定ファイルのグラフィカルな編集だけではなくsystemdサービスのモニタリングと制御もできる。
フォークおよび代替実装
eudev
2012年、Gentoo Linuxプロジェクトはsystemdアーキテクチャへの依存を避けるためにudevのフォーク を作成した。これによって生まれたフォークはeudev と呼ばれ、systemdなしでudevの機能を利用できる[ 42] 。このプロジェクトの決められた目標は、eudevをLinuxディストリビューションやinitシステムに依存しないようにすることである[ 43] 。
uselessd
2014年、uselessd がsystemdの軽量フォークとして作られた。このプロジェクトは他のはっきりとした欠点に対処するだけではなく、initシステムに必要ないと考えられる機能とプログラムを削除し、実装のモジュール性を高め、プラットフォーム間の移植性を改善しようとしている[ 44] 。
uselessdはmusl とμClibc ライブラリをサポートするため組み込みシステム で使えるが、systemdはglibc しかサポートしていない。uselessdはLinux以外のプラットフォームの初期サポートをしようとしている(現在のところ準備状態におけるビルド時のみ)が、systemdプロジェクトはBSD システムとの互換性を一切保とうとしていない[ 44] 。uselessdプロジェクトは将来のLinuxビルドにおけるアーキテクチャ上のオーバーホールやリファクタリングだけではなく、クロスプラットフォーム互換性のさらなる改善を計画している[ 45] 。
systembsd
2014年、OpenBSD用のsystemd代替API実装を提供するための"systembsd" と名付けられたGoogle Summer of Code プロジェクトが開始された。systembsdプロジェクトの開発者達は元々、LinuxからOpenBSDへの移行を容易にするためにこのプロジェクトを始めた[ 46] 。
systembsdプロジェクトはinitの代替を提供しないが、とりわけhostnamed 、timedated 、localed およびlogind と互換性のあるデーモンをOpenBSDに提供することを狙いとしている。このプロジェクトは新しいsystemdライクな機能を作らず、単なるネイティブOpenBSDシステムのラッパーとして動作するよう意図されている。開発者はsystembsdを基本システムの一部としてではなく、Portsコレクション の一部としてインストールできるようにすることを狙いとしており、「systemdと*BSDは哲学と開発習慣の点で根本的に異なる」と発言している[ 46] 。
consolekit2
2014年10月、Xfce の開発者達は依然としてConsoleKitの機能をLinux以外のオペレーティングシステムで保守し利用できるようことを望んでいたため、ConsoleKitをフォークした。ConsoleKit2の主な開発者は長期的には元のリポジトリを復活する可能性を除外していないが、systembsdが成熟するまでConsoleKit2が一時的に必要となると考えている[ 47] 。
採用および反響
ほとんどのディストリビューションはデフォルトでsystemdをブートするが、systemd以外のinitシステムを使えるディストリビューションもある。systemd以外のinitシステムに変更する場合は、適切なパッケージをインストールすればよい。DebianのフォークであるDevuan はsystemdを避けるつもりである[ 48] 。
歴史と論争
2011年5月、Fedora はsystemdをデフォルトとして利用できるようにした最初のメジャーLinuxディストリビューションとなった。[ 65]
2011年7月、Lennart PoetteringはDebian がFreeBSD 版 (kFreeBSD) もあるためsystemdの正式採用をためらっていた[ 66] ことを問題とは考えず、「Debian kFreeBSD はおもちゃのOSだ」と発言した[ 67] 。
2012年のインタビューでSlackware の代表であるPatrick Volkerding は、systemdアーキテクチャについての不安を述べ、systemdの設計が狭義に定義された機能による相互接続ユーティリティというUNIX哲学に反しているという彼の信念を表明した[ 68] 。2014年8月現在、Slackwareはsystemdのサポートや使用をしていないが、Volkerdingはsystemdへ変更する可能性を否定していない[ 69] 。
2013年10月から2014年の間、Debian Technical Committee内でDebian 8 "jessie" のデフォルトとしてどのinitシステムを使うかを話し合うための長期に渡る議論がDebian メーリングリストで起こり[ 70] 、その結果としてsystemdを選ぶことになった。この議論は広く公開され[ 71] [ 72] 、この結論に引き続き議論がDebianメーリングリストで続いている。
2013年1月、Lennart PoetteringはThe Biggest Myths と呼ばれるブログポストでsystemdについての懸念に対処しようとした[ 10] 。systemdをめぐり続いている論争の後の2014年10月、Poetteringは「オープンソースコミュニティ はくそったれだらけで、他の誰よりも私が彼らの最もお気に入りの標的になっているのだろう」と不満を漏らした。続けてPoetteringはオープンソースコミュニティの状態をリーナス・トーバルズ などのカーネル開発者のせいにした[ 73] 。
2014年2月Debianの決定がされた後、ubuntuコミュニティのマーク・シャトルワース は2013年10月初期のコメントでsystemdは「非常に侵略的で正当化されることはほぼない」と評した[ 74] にもかかわらず、systemd実装についてはUbuntu もやり抜くとブログでアナウンスした[ 75] 。
2014年3月、エリック・レイモンド はsystemdの設計目標はミッションクリープ でソフトウェアの肥大化 の傾向があると言った[ 76] 。2014年4月、リーナス・トーバルズはユーザーやバグレポートに向けてsystemdの中心開発者であるKay Sieversの姿勢についての不安を表明した[ 77] 。
2014年4月後期、systemdの採用に反対する様々な理由を並べたWebサイトを使って、systemdのボイコットキャンペーンが行われた[ 78] [ 79] 。
2014年4月のInfoWorld で発行された記事で、Paul Veneziaはsystemd論争について書き、この論争をUNIX哲学の破壊と「自分達は何も間違っていないはずだと固く信ずる巨大なエゴ」にあると考えた[ 80] 。この記事はsystemdのアーキテクチャを、幅広い機能範囲で使われ酷評されるMicrosoft Windows のシステムコンポーネントであるsvchost.exe のアーキテクチャとよく似ていると述べた[ 80] 。
2014年11月、DebianのメンテナーでTechnical CommitteeのメンバーであるJoey Hess [ 81] 、Russ Allbery [ 82] 、イアン・ジャクソン [ 83] と、systemdパッケージメンテナーであるTollef Fog Heen [ 84] が自らの地位を辞した。Debianのメンテナーであった3人は全員、通常のメンテナンスを事実上不可能にしてしまうDebianやオープンソースコミュニティ内におけるsystemd統合についての論争に関係する並外れたストレスレベルに身をさらしながら、公開されているDebianメーリングリストや個人ブログで決定を正当化した。
2014年12月、自身を"Veteran Unix Admins"と呼ぶグループがDevuan と呼ばれるDebianのフォークをアナウンスした。この意図はデフォルトでsystemdをインストールしないDebian派生を提供することである[ 85] 。
脚注
注釈
^ 一般的に利用できるようになったリリース日
^ Gentooではsystemdはデフォルトinitシステム[ 56] であるOpenRCの代替として、「systemdを代わりに使いたいか、(systemdが必要な)GNOME 3.8以降を使うことを計画している」人のためにサポートされる[ 57] 。
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関連項目
外部リンク