systemd 정리

systemd란

systemd란 PID 1로 뜨는 init 겸, 서비스·소켓·타이머·마운트를 유닛(Unit)이라는 단일 모델로 선언적으로 감독하는 시스템·서비스 관리자

성격: 부팅 초기화부터 데몬 감독·로깅·리소스 제어까지 한 계층으로 통합
모델: 셸 스크립트 대신 [Unit] 형식의 선언적 유닛 파일로 상태를 기술
실행: 의존성 그래프를 계산해 독립 유닛을 병렬로 기동 → 부팅 시간 단축
추적: PID 파일이 아니라 cgroup으로 프로세스 그룹 전체를 소유·추적
관리 도구: 상태·제어는 systemctl, 로그는 journalctl로 단일화

SysV init과의 차이

비교 항목	SysV init	systemd
PID 1 범위	init 프로세스만	init + 서비스·소켓·타이머·마운트 통합
기동 방식	rc 셸 스크립트 순차 실행	선언적 유닛 + 의존성 기반 병렬 실행
부팅 상태	runlevel 0~6 숫자	명명된 target 유닛
서비스 제어	service·chkconfig	systemctl
프로세스 추적	PID 파일에 의존	cgroup으로 그룹 단위 추적
로깅	외부 syslog 의존	journald 내장
자동 복구	없음, 외부 도구 필요	Restart·Watchdog 내장
온디맨드 기동	없음	소켓·경로·타이머 활성화 지원

유닛 종류 정리

유닛은 systemd가 관리하는 자원의 단위이며, 접미사가 종류를 결정함(총 11종)

유닛	용도
.service	데몬·프로세스 실행·감독
.socket	소켓 listen 후 트래픽 도달 시 서비스 온디맨드 기동
.timer	시각·경과 시간 기준으로 유닛 활성화(cron 대체)
.target	유닛 묶음·동기화 지점(부팅 상태 표현)
.mount	파일시스템 마운트 지점 관리
.automount	접근 시점에 마운트를 지연 트리거
.path	파일·디렉터리 변화 감시 후 유닛 활성화
.slice	cgroup 계층 노드, 리소스 제어 그룹
.swap	스왑 장치·파일 관리
.device	udev가 노출한 커널 장치
.scope	systemd가 아닌 외부에서 생성된 프로세스 그룹 관리

서비스 유닛 구조

서비스 유닛은 [Unit]·[Service]·[Install] 세 섹션으로 구성됨

섹션	담는 내용
[Unit]	설명(Description)·의존성(After·Requires 등)·조건(Condition)
[Service]	실행 명령(ExecStart)·Type·Restart·타임아웃·리소스 제어
[Install]	enable 시 심링크 대상(WantedBy·RequiredBy)

Type 종류

Type은 systemd가 "기동 완료"를 판정하는 기준을 정함

Type	완료 판정 시점
simple	메인 프로세스 fork 직후(기본값), execve 이전
exec	메인 바이너리 execve 완료까지 대기
forking	부모가 fork 후 종료하면 완료, 전통 UNIX 데몬 방식
oneshot	메인 프로세스 종료 후 완료, active 유지엔 RemainAfterExit=yes
dbus	BusName에 지정한 D-Bus 이름 획득 시 완료
notify	서비스가 sd_notify()로 READY=1 전송 시 완료
notify-reload	notify + reload 시 RELOADING=1·READY=1 처리
idle	다른 active 작업 완료까지 실행 지연, 콘솔 출력 정돈용

의존성 지시자

요구(requirement)와 순서(ordering)는 별개 축이며 각각 따로 지정해야 함

지시자	의미
Requires	강한 요구, 함께 활성화. 요구 대상 실패 시(After 병행) 기동 중단
Wants	약한 요구, 함께 시도하되 실패해도 본 유닛엔 영향 없음
Requisite	요구 대상이 이미 떠 있지 않으면 즉시 실패, After와 병행 권장
BindsTo	Requires + 대상이 예기치 않게 멈추면 본 유닛도 정지
PartOf	단방향 전파, 대상의 정지·재시작만 본 유닛에 반영
Conflicts	부정 의존, 한쪽 기동 시 상대 유닛 정지
After / Before	순서만 지정, 요구 여부와 무관

요구 지시자는 순서를 만들지 않음 → 순서가 필요하면 After·Before를 따로 지정
흔한 조합: Wants + After → "있으면 좋고, 있다면 그 뒤에 기동"

감독과 자동 복구

프로세스 종료를 감지해 정책에 따라 재기동하는 감독 기능이 [Service]에 내장됨

Restart 값	재시작 조건
no	재시작 안 함(기본값)
on-success	정상 종료(exit 0·지정 시그널)에만 재시작
on-failure	비정상 exit·시그널·타임아웃·워치독 실패 시 재시작
on-abnormal	시그널·타임아웃·워치독 등 비정상 종료에만 재시작
on-watchdog	워치독 타임아웃 만료 시에만 재시작
on-abort	clean 처리되지 않은 시그널로 중단 시 재시작
always	종료 원인과 무관하게 항상 재시작

RestartSec: 재시작 전 대기 시간, 기본 100ms
RestartSteps·RestartMaxDelaySec: 재시작 간격을 지수 백오프로 증가(예: 10s→20s→40s→상한)
WatchdogSec: 서비스가 주기적으로 WATCHDOG=1을 보내야 하는 데드라인. 놓치면 failed 처리 후 SIGABRT
StartLimitIntervalSec·StartLimitBurst: 지정 구간 안의 재시작 횟수 상한. 초과 시 재시작을 멈춰 크래시 루프 차단

리소스 제어

서비스마다 cgroup v2 노드가 매핑되어 메모리·CPU·I/O를 유닛 단위로 제한함

지시자	대응 cgroup 속성	효과
MemoryMax	memory.max	절대 상한, 초과 시 cgroup 내부 OOM killer 발동
MemoryHigh	memory.high	스로틀 지점, 넘으면 프로세스가 강하게 감속
MemoryMin	memory.min	reclaim 보호, 이 값까지는 회수 대상에서 후순위
CPUQuota	cpu.max	% 값으로 CPU 시간 쿼터 지정
CPUWeight	cpu.weight	같은 slice 내 CPU 시간 비례 분배
IOWeight	io.weight	같은 slice 내 블록 I/O 대역 비례 분배
TasksMax	pids.max	생성 가능한 태스크(프로세스·스레드) 수 상한
AllowedCPUs	cpuset.cpus	실행 가능한 CPU 코어 집합 고정

slice 계층

slice는 cgroup 트리의 중간 노드이며 리소스 제어가 계층으로 상속됨

-.slice                 #루트 slice
├─ system.slice         #시스템 데몬(sshd 등)
├─ user.slice           #로그인 사용자
│  └─ user@1000.service #uid 1000 사용자 매니저
└─ machine.slice        #가상머신·컨테이너

Max·High는 절대 한도, Weight는 형제 유닛 사이의 상대 비율
상위 slice에 건 제한이 하위 유닛 합계에 함께 적용됨

부팅과 target

target은 유닛 묶음이자 동기화 지점이며, SysV의 runlevel 숫자를 명명된 상태로 대체함

target	역할	runlevel 별칭
sysinit.target	초기 마운트·스왑 등 기본 초기화	없음
basic.target	소켓·타이머·경로까지 준비된 기본 동기화 지점	없음
multi-user.target	비그래픽 다중 사용자 환경	runlevel3.target
graphical.target	GUI 로그인, multi-user.target을 포함	runlevel5.target
rescue.target	기본 서비스 + 마운트만 올린 복구 모드	runlevel1.target
emergency.target	PID 1과 셸만 뜨는 최소 모드	없음
poweroff.target / reboot.target	종료·재부팅 상태	runlevel0 / runlevel6

default.target: 부팅 시 진입하는 목표, 보통 multi-user.target이나 graphical.target으로 심링크
graphical.target은 multi-user.target을 pull in → 그래픽 상태는 다중 사용자 상태의 상위 집합
부팅은 target 도달에 필요한 유닛을 의존성 그래프로 계산해 독립분을 병렬 기동

타이머 vs cron

systemd timer는 유닛 활성화 방식의 스케줄러이며 cron 대비 의존성·로깅·복구가 강함

비교 항목	cron	systemd timer
정밀도	분 단위	초 단위 + AccuracySec로 조정
트리거 종류	벽시계(realtime)만	OnCalendar(realtime) + OnBootSec·OnUnitActiveSec 등 monotonic
유닛 의존성	없음	After·Requires 등 유닛 의존성 지정
로깅	mail·syslog 별도	journald에 서비스 로그로 통합
놓친 작업 보정	없음(anacron 별도)	Persistent=true로 비활성 중 놓친 실행 catch up
랜덤 분산	없음	RandomizedDelaySec로 동시 실행 분산
리소스 제어	없음	대상 서비스에 cgroup·slice 그대로 적용

타이머 유닛은 실행을 직접 하지 않고, 동명 .service(또는 Unit= 지정 유닛)를 활성화
monotonic 타이머는 이벤트 경과 기준(OnBootSec 등), realtime 타이머는 달력 표현(OnCalendar)
AccuracySec 기본 1분 → wake-up을 묶어 전력 절약, 정밀 실행엔 값을 낮춤

journald 정리

journald는 로그를 구조화된 인덱스 바이너리 저널로 수집·저장하는 systemd 로깅 데몬

수집원: 커널 메시지·syslog 호출·네이티브 API·서비스 stdout/stderr·audit
구조화: 레코드마다 필드가 붙어 필드 단위 필터링 가능(journalctl 검색이 빠른 이유)
신뢰 필드: _PID·_UID·_SYSTEMD_UNIT처럼 밑줄 접두 필드는 journald가 검증해 부여
사용자 필드: MESSAGE·PRIORITY처럼 접두 없는 필드는 애플리케이션이 제공

항목	설정·값
저장 위치	휘발 `/run/log/journal`, 영속 `/var/log/journal`
Storage 옵션	volatile · persistent · auto · none
rate limit	기본 30초당 10000건 초과 시 드롭(RateLimitIntervalSec·RateLimitBurst)
용량 관리	SystemMaxUse 기본 파일시스템 10%(상한 4GB), SystemKeepFree 15%(상한 4GB)
압축	512바이트 초과 객체 압축(Compress)
syslog 연동	ForwardToSyslog로 rsyslog 등에 동시 전달

rsyslog와의 저장 방식·원격 전송·메타데이터 차이는 별도 글(rsyslog, journald 비교)로 위임
journald는 systemd의 한 유닛(systemd-journald.service)이라 부팅·감독·cgroup 모델을 그대로 공유

주요 명령 정리

상태·제어는 systemctl, 로그 조회는 journalctl로 나뉨

명령	용도
`systemctl status <unit>`	상태·최근 로그·cgroup 트리 확인
`systemctl start/stop/restart <unit>`	유닛 기동·정지·재기동
`systemctl enable/disable <unit>`	부팅 시 자동 기동 등록·해제
`systemctl list-units --type=service`	로드된 서비스 유닛 목록
`systemctl list-dependencies <unit>`	의존성 트리 출력
`systemctl cat/edit <unit>`	유닛 파일 열람·드롭인 오버라이드
`systemctl get-default / set-default`	default.target 조회·변경
`journalctl -u <unit>`	특정 유닛 로그만 조회
`journalctl -f`	실시간 로그 추적(tail)
`journalctl -b`	이번 부팅 이후 로그만
`journalctl -p err`	우선순위(err 이상)로 필터
`systemd-analyze blame`	유닛별 기동 소요 시간 정렬

결론

systemd는 init·서비스 감독·타이머·마운트·로깅을 유닛이라는 한 모델로 묶은 관리자
서비스는 Type으로 기동 완료를, Restart·Watchdog으로 자동 복구를, cgroup·slice로 리소스를 통제
부팅은 target 도달을 위한 의존성 그래프 병렬 실행, 스케줄은 timer가 cron을 대체
cron은 "시각이 되면 명령을 실행", systemd timer는 "시각이 되면 유닛을 활성화"로 이해하면 됌