GNU/Linux Nivel 2 - Servicio y Deamons

Servicios y Daemons Administración de Sistemas Operativos GNU/Linux Nivel II

Luis Eduardo Sepúlveda Rodríguez Julián Esteban Gutiérrez Posada

2017

Gestión de Servicios

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Daemons | Daemons | Generalidades |

Definición: • Un DAEMON viene concepto Disk And Execution MONitor, y considerado conceptualmente como un proceso que, por lo general, se encuentra cargado en memoria, esperando alguna señal (proveniente de una interrupción de dispositivo o del mismo núcleo) para despertarse y ejecutar las funciones necesarias para tratarla.

• Los daemons que tengamos cargados no ocupan la CPU mientras no es estrictamente necesario.

López Sánchez-Montañés, J., Belles Ramos, S., Aulí Llinàs, F., & Baig Viñas, R. (2008). Sistema operativo GNU/Linux básico.

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Daemons | Daemons | Generalidades |

• Los daemons se ejecutan de manera continua (infinita).

• Los programas daemons reciben este nombre en los sistemas UNIX, en otros sistemas operativos e incluso en las últimias distribuciones GNU/Linux, se les llama servicios.

• Los daemons se caracterizan por la ausencia de interfaz directa con el usuario.

• Un daemon es un tipo especial de proceso informático que se ejecuta en segundo plano, en lugar de ser controlado directamente por el usuario de forma interactiva.

• La forma como se organizan y gestionan los daemons en GNU/Linux y en general en los sistemas tipo UNIX, es diferente al resto programas del sistema.

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Daemons | Daemons | Generalidades |

Algunos daemon Unix típicos Proceso Init systemd

Descripción Es el proceso que se encarga de iniciar el resto de los procesos en los sistemas Unix. Para las versiones mas recientes de la mayoría de distribuciones, ha sido reemplazado por systemd.

crond

Es un proceso que realiza funciones de un planificador de trabajos basado en tiempo y ejecuta tareas programadas en segundo plano.

dhcpd

Es un proceso cuyo propósito es proveer la información de direccionamiento IP a clientes en redes TCP/IP. Implementa el servicio DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol).

ftpd

Es el proceso que implementa el servicio de transferencia de archivos vía FTP (File Transfer Protocol) y se encarga de atender las solicitudes de clientes FTP.

httpd

Es el proceso que implementa el servicio de transferencia de archivos vía HTTP (HyperText Tran Transfer Protocol) y se encarga de atender las solicitudes de clientes HTTP. Comunmente se le denomina servidor web o Web Server Daemon.

Inetd xinetd

Proceso en cargado de escuchar las solicitudes de conexiones de red. Para las versiones mas recientes de la mayoría de distribuciones, ha sido reemplazado por xinetd.

nfsd

Es el proceso que implementa el servicio de sistema de archivos de red NFS (Network File System) y se encarga de atender las solicitudes de clientes FTP.

ntpd

El el proceso encargado de sincronizar la hora del sistema utilizando el protocolo NTP (Network Time Protocol). Algunas distribuciones implementan xntpd en su lugar.

sshd

Proceso encargado de escuchar las solicitudes provenientes de clientes SSH (Secure shell)

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Daemons | Daemons | Generalidades |

• A continuación se describen aspectos generales del sistema de inicio System V, apodado generalmente como init.

• Por lo general, todos los daemons tiene un shell script situado en el directorio /etc/init.d/, cuyo propósito es iniciarlo, detenerlo o ver su estado entre otras opciones.

• Para realizar algunas de estas funciones debemos ejecutar el shell script correspondiente al daemon que queramos gestionar pasándole algunos argumentos como los siguientes: ◦ start: para iniciar el daemon. Si este ya estuviera ejecutándose, por lo general se indica la información relacionada con el PID, además de una advertencia al respecto.

◦ stop: se utiliza para detener el daemon. Si no estuviera ejecutándose, se muestra una información de advertencia al respecto.

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Daemons | Daemons | Generalidades |

◦ restart: para reiniciar el daemon. Sirve para que se vuelvan a leer los archivos de configuración correspondientes.

◦ reload: aunque no todos los demonios lo permiten, este parámetro sirve para poder recargar los archivos de configuración relacionados con el daemon sin tener que detenerlo.

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Daemons | Daemons | Generalidades |

• La mayoría de los scripts utilizados para la ejecución de un daemon se basan en la plantilla que provee el sistema operativo para esta función.

• En el directorio donde se sitúan todos los shell scripts de los daemons, también se suele encontrar uno de ejemplo (/etc/init.d/skeleton) para que lo podamos utilizar cuando necesitemos configurar uno nuevo que no esté en la distribución.

• Cada distribución puede realizar algunos ajustes al respecto para la gestión de los daemons, así que se debe consultar la documentación adjunta con cada sistema para precisar los destalles técnicos en esta temática.

• A continuación se muestra un Script start-stop-daemon clásico.

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| Daemons | Generalidades | Script start-stop-daemon |

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| Daemons | Generalidades | Script start-stop-daemon |

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Script start-stop daemon | Daemons | Generalidades | Script start-stop-daemon |

• Es importante tener presente que al inicio de este tipo de scripts se declara la variable PATH, la cual es necesaria para el daemon debido a que no se ejecuta de manera interactiva (con la intervención del usuario).

• Otro aspecto destacado es la identificación del PID para que cuando se necesite terminal el daemon sea posible su localización en el sistema.

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Ejecución de un daemon | Gestión de servicios | Daemons | Ejecución |

• Debemos llamarlo con su ruta completa. ◦ Ejemplo: #/etc/init.d/nombreDaemon

• Pasando el parámetro que nos interese.

• Algunas distribuciones incorporan el comando service, que permite hacer lo mismo sin tener que especificar la ruta completa.

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Ejercicio | Daemons | Generalidades | Script start-stop-daemon | Ejercicio |

• Consulta sobre la estructura del archivos /etc/init.d/skeleton o su equivalente por posibles cambios en la distribución que se esté utilizando.

• Construir un diagrama de flujo que permita esquematizar el funcionamiento del archivo identificado en el punto anterior.

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Niveles de ejecución Administración de Sistemas Operativos GNU/Linux Nivel II

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Niveles de ejecución | Niveles de ejecución | Generalidades |

• Un nivel de ejecución o como se conoce en inglés runlevel, consiste en una agrupación lógica de unos determinados daemons que a su vez proporcionan unos servicios concretos.

• El término runlevel se refiere al modo de operación en los sistemas operativos que implementan el estilo de sistema de arranque de iniciación tipo UNIX System V. • En la instalación de un servidor es habitual diseñar una configuración para que en determinados momentos se puedan ofrecer determinados servicios y en otros no.

• Para permitir este tipo de funcionamiento, el sistema operativo nos proporciona diferentes niveles de ejecución que podremos adaptar a nuestras necesidades.

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Niveles de ejecución | Niveles de ejecución | Generalidades |

• Existen 6 niveles de ejecución dados por el sistema operativo Nivel de ejecución

Funcionalidad

0

El nivel de ejecución 0 está configurado para detener el sistema operativo.

1

Este nivel es denominado como single user, ya que sólo permite la entrada al sistema al root del mismo. Se arrancan los daemons mínimos y sirve para realizar tareas de mantenimiento y reparación.

2

Modo multiusuario, sin servicios de red

3

Modo multiusuario pleno con inicio de sesión e interfaz de líena de comandos.

4

No se utiliza en la práctica

5

Modo multiusuario pleno con arranque en sesión gráfica.

6

El último nivel está destinado para reiniciar el sistema. Es muy parecido al nivel 0 pero se añade una función de reinicio.

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Niveles de ejecución | Niveles de ejecución | Generalidades |

• El comando necesario para cambiar de nivel de ejecución es init, al cual se le debe pasar como argumento un número correspondiente al nivel de ejecución. Ejemplo:

• Para ver en cuál nivel de ejecución estamos, debemos utilizar el comando runlevel así:

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Niveles de ejecución | Niveles de ejecución | Generalidades |

• Cambiando de niveles de ejecución

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Niveles de ejecución | Niveles de ejecución | Generalidades |

• La forma como se organizan los daemons en cada nivel de ejecución es muy simple. Cada nivel de ejecución tiene un directorio situado en /etc/rcX.d/ donde la “X” es el número de nivel.

• En estos directorios encontramos enlaces simbólicos a los shell scripts de los daemons situados en /etc/init.d/, que nos sirven para indicar al sistema si queremos iniciar o parar el demonio al que apuntan.

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Niveles de ejecución | Niveles de ejecución | Generalidades |

• Con el mismo nombre del enlace se identifica la acción a realizar: si el enlace empieza por “S” (Start) indicamos que queremos iniciar el daemon.

• Si empieza por “K” ( Kill) indica que queremos detener al daemon.

• Si el nombre no empieza por “S” o “K”, el sistema no hace nada con el shell script.

• Después de esta letra se pone un número de 2 cifras entre “00” y “99”, que indica el orden de inicio o parada de los daemons. Este orden es importante, ya que algunos demonios necesitan que otros estén en ejecución antes de ser iniciados.

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Niveles de ejecución | Niveles de ejecución | Generalidades |

• Al cambiar de nivel de ejecución, el sistema inspeccionará los daemons del directorio correspondiente y empezará, primero, deteniendo los daemons indicados y posteriormente continua iniciando los daemons del nivel actual.

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Niveles de ejecución | Niveles de ejecución | Generalidades |

• Ejemplo:

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Niveles de ejecución | Niveles de ejecución | Generalidades | Archivo inittab |

Archivo inittab • Al iniciar el sistema o cambiar los niveles de ejecución con el comando init o shutdown, el daemon init inicia los procesos mediante la lectura de la información del archivos /etc/inittab.

• En el archivo /etc/inittab se tiene definida toda la configuración de los niveles de ejecución (runlevels), tales como: ◦ Nivel de ejecución por defecto ◦ Número de consolas disponibles en cada uno de ellos, etc.

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Demonios y Niveles de ejecución

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Niveles de ejecución | Niveles de ejecución | Generalidades | Archivo inittab |

Archivo inittab • Cada línea del archivo es una directiva con la siguiente sintaxis: <id> :<runlevels> : <action> : <process> • Campos ◦ Id: Identificador de la directiva ◦ Runvelels: Niveles de ejecución válido para la directiva, ◦ Action: Acción a realizar ◦ Process: Proceso a lanzar.

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Demonios y Niveles de ejecución

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Niveles de ejecución | Niveles de ejecución | Generalidades | Archivo inittab |

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Demonios y Niveles de ejecución

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Niveles de ejecución | Niveles de ejecución | Generalidades | Archivo inittab |

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Demonios y Niveles de ejecución

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Niveles de ejecución | Niveles de ejecución | Generalidades | Archivo inittab |

Archivo inittab en Ubuntu • En la distribución Ubuntu para variar, es distinto. El archivio /etc/inittab fue reemplazado incialmente por /etc/upstart y finalmente por /etc/init/rc-sysinit.conf el cual incluso cambia los niveles de ejecución hacia los siguientes:

Nivel de ejecución

Funcionalidad

0

Shutdown

1

Modo monousuario

2,3,4,5 6

Modo gráfico monousuario Reboot

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Demonios y Niveles de ejecución

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Niveles de ejecución | Niveles de ejecución | herramientas |

• Existente un conjunto de herramientas que pueden asistir el trabajo de gestionar los daemons y los niveles de ejecución de nuestro sistema operativo.

• Estas herramientas pueden cambiar en función de la distribución que estemos utilizando

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Niveles de ejecuciรณn | Niveles de ejecuciรณn | herramientas| rcconf |

โ ข rcconf

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Gestiรณn de Servicios

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Niveles de ejecuciรณn | Niveles de ejecuciรณn | herramientas| sysv-rc-conf |

โ ข sysv-rc-conf

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Gestiรณn de Servicios

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Inicio del sistema con systemd | Niveles de ejecución | Inicio del sistema con systemd |

• Secuencia de inicio de un equipo ejecutando con systemd.

• Inicialmente el BIOS toma el control del equipo, detecta el hardware y según la secuencia de inicio indicada, carga el registro maestro de arranque (MBR) y ejecuta el gestor de arranque.

• Luego inicia el núcleo Linux y empieza la búsqueda y montaje de la partición que contiene el sistema de archivos raíz para finalmente ejecutar el primer progrma – init.

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Inicio del sistema con systemd | Niveles de ejecución | Inicio del sistema con systemd |

• Esta partición raíz y su init están ubicados en un archivo virtual del sistema que sólo existe en la RAM llamado initramfs, de ahí su nombre.

• El gestor de arranque carga este sistema de archivos en memoria desde un archivo en el disco o desde la red.

• Initramfs contiene sólo lo requerido por el núcleo para cargar el verdadero sistemas raíz.

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Inicio del sistema con systemd | Niveles de ejecución | Inicio del sistema con systemd |

• Una vez que se monta la partición raíz, el initramfs entrega el control al verdadero init y la máquina regresa al proceso de inicio estándar.

• Systemd ejecuta varios procesos que se encargan de configurar el sistema: teclado, controladores, sistemas de archivos, redes, servicios, etc.

• Cada componente se describe en un archivo unidad o “unit file”.

• La sintaxis de un unit file utiliza pares clave = valor agrupados en cabeceras de sección Raphaël Hertzog & Roland Mas. (2015). The Debian Administrator's Handbook, Debian Jessie

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Inicio del sistema con systemd | Niveles de ejecución | Inicio del sistema con systemd |

• Los unit file se guardan en la ruta /lib/systemd/system/y /etc/systemd/system/.

• Un archivo de servicio (service file) de systemd describe un proceso gestionado por systemd.

• El service file contiene información similar a la de los antiguos scripts de inicio, pero expresada en forma declarativa.

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Inicio del sistema con systemd | Niveles de ejecución | Inicio del sistema con systemd |

• Systemd se encarga de las tareas repetitivas como arrancar y parar el proceso.

• El serivice file sólo tiene que proporcionar los argumentos específicos de cada servicio

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Inicio del sistema con systemd | Niveles de ejecución | Inicio del sistema con systemd |

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Inicio del sistema con systemd | Niveles de ejecución | Inicio del sistema con systemd |

• También existen los archivos meta (“target file”) que describen un estado del sistema en el cual se sabe que está operativo un conjunto de servicios.

• Los target files representan una analogía con los antiguos niveles de ejecución runlevels.

• Unas de las metas por ejemplo es local-fs.target. Cuando se alcanza, el resto del sistema puede asumir que todos los sistemas de archivos locales están montados y son accesibles.

• Las dependencias de una meta se pueden establecer directamente en su archivo de configuración o ”target file” (en la línea Requires= ) o bien utilizando un enlace simbólico a un archivo de servicio (”service file”) en el directorio /lib/systemd/system/targetname.target.wants/.

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El sistema de inicio systemd | Niveles de ejecución | Arranque del sistema en GNU/Debian 8 | systemd |

• Systemd es un sistema de incio relativamente reciente.

• Disponible desde Wheezy y Jessie.

• Las versiones anteriores de Debian utilizaban de forma predeterminada el sistema de inicio System V - sysvinit (paquete sysv-rc)

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Inicio del sistema con systemd | Niveles de ejecución | Inicio del sistema con systemd | systemctl |

Herramienta systemctl • Cuando systemctl se ejecuta sin argumentos lista todos los archivos de unidad conocidos por systemd, así como su estado.

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Inicio del sistema con systemd | Niveles de ejecución | Inicio del sistema con systemd | systemctl |

Herramienta systemctl • systemctl status muestra una visión general de los servicios y sus procesos relacionados

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Inicio del sistema con systemd | Niveles de ejecución | Inicio del sistema con systemd | systemctl |

Herramienta systemctl • Para arrancar un servicio manualmente basta con ejecutar lo siguiente: systemctl start nombreDelServicio.service

• Para detener un servicio manualmente basta con ejecutar systemctl stop nombreDelServicio.service

• Otros subcomandos disponibles son reload y restart.

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Inicio del sistema con systemd | Niveles de ejecución | Inicio del sistema con systemd | systemctl |

Herramienta systemctl • Para establecer un servicio activo, es decir, si se debe arrancar automáticamente al inicio o no, se utiliza lo siguiente: systemctl enable nombreDelServicio.service

• Para establecer un servicio deshabilitado, es decir, si se debe impedir el arranque automáticamente al inicio o no, se utiliza lo siguiente: systemctl disable nombreDelServicio.service

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Inicio del sistema con systemd | Niveles de ejecución | Inicio del sistema con systemd | systemctl |

Herramienta systemctl • Para conocer el estado de un servicio se procede así: systemctl is-enabled nombreDelServicio.service

• Systemd también incluye un componente de registro llamado journald.

• Es un complemento al sistema de registro syslogd.

• Los mensajes se pueden mostrar con el comando journalctl.

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Inicio del sistema con systemd | Niveles de ejecución | Inicio del sistema con systemd | journalctl |

Herramienta journalctl • Sin argumentos simplemente muestra los mensajes que han ocurrido desde el arranque del sistema, aunque normalmente se utiliza especificando un servicio en particular.

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Inicio del sistema con systemd | Niveles de ejecución | Inicio del sistema con systemd | journalctl |

Herramienta journalctl

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| Niveles de ejecuciรณn | Inicio del sistema con systemd | journalctl |

Herramienta journalctl (mensajes en vivo)

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El sistema de inicio file-rc | Niveles de ejecución | Inicio del sistema con file-rc |

• File-rc es un sistemea de inicio con un proceso simple.

• Mantiene el principio de niveles de ejecución pero reemplaza los directorios y enlaces simbólicos en un archivo de configuración que le indica a init los procesos a iniciar y el orden en el que se debe hacer.

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El sistema de inicio upstart | Niveles de ejecución | Inicio del sistema con upstart |

• Creado para la distribución Ubuntu.

• Está basados en eventos: los scripts de inicio no se ejecutan en un orden secuencias sino en respuesta a eventos como la finalización de otro script del que depende.

• No ha sido probado perfectamente en Debian aunque está disponible desde Jessie, por lo que aún no es el sistema de inicio predeterminado

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Ejercicio | Niveles de ejecución | Herramientas| Ejercicio |

• Consulte sobre herramientas para la gestión de niveles de ejecución y realice la respectiva instalación e interactúe con ellas hasta comprender su funciones principales. A continuación se indican algunas herramientas recomendadas. ◦ runlevel, system, systemctl, chkconfig, rcconf, sysv-rc-conf, ntsysv, update-rc, init, bum, etc.

• Realice la configuración del daemon correspondiente al modo gráfico en la distribución de GNU/Linux que esté utilizando, de tal forma que no sea iniciado de forma automática.

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