SmartOS的系统服务体系

前言

为什么要理解一个服务器OS的系统服务体系?

因为作为一个服务器OS,实际上与管理员与用户有关系的,能感受到的,主要就是这些跑在后台的服务。

打个比方,手机OS不刷不死心人,整天关心的就是后台都跑了多少服务,应该怎么杀。那么对比服务器OS折腾星人,不了解后台到底都是跑的些啥,显然不专业。(当然就不要想着杀了,会杀出问题来。)

所以,想要显摆自己有多精通一个服务器OS,不入门到精通这些后台服务是不行的。

SMF框架

SmartOS继承了illumos的衣钵,系统服务组织上,采用了一种叫做SMF的先进框架。因此我们要先理解什么是SMF?

从维基百科上可以找到SMF的页面,摘录并翻译如下

Service Management Facility (SMF)是Solaris操作系统引入的一项功能,它能创建可维护的,统一的服务与服务管理模型,它取代了init.d。

看到这里我相信大家都有一个呼声:

能不能说人话?

好吧说人话。

直白的说就是Solaris的那帮开发者(现在是illumos的开发者)看unix/linux的init.d十分不爽,就另行开发了一个系统取代之。这个系统称之为SMF,这个系统将解决一些在*nix系统服务里面积累多年的问题。

*nix系统服务到底有啥问题?

老实说,这不是一个很容易让人意识到其重要性的问题。因为大部分用户一辈子,需要处理这东西几率不高。

但是做为一个系统管理员是不可以不理会它的。

Unix系统,以及大部分的linux系统,使用的系统服务框架为init。简单的总结,init是*nix系统在内核启动之后,所启动的第一个应用程序,由它再来负责启动之后的所有的应用程序与服务。所以init做为一个程序,它的运作模式就定义了系统服务框架的机制。

形象的说,*nix系统的启动是这样的

  • 当按下机箱上电源键之后,机器会傻傻的直接执行储存在主板上的应用程序(即BIOS);
  • BIOS一根筋的检测完硬件之后,去启动主硬盘的引导区的那个引导程序。现在应用的最广泛的引导程序叫做grub(除开MacOS和Windows外);
  • grub会做一些初始化文件系统的脏活儿,读取一个配置文件,去启动真正想要的内核;
  • 内核在这个时候被载入内存启动了。跟前面步骤的那些应用程序执行完了就把自己杀掉不同,内核不会杀掉自己。它会把你的机器硬件弄成可以共享的形式,欢迎后面的应用程序来共享使用;
  • 然后内核就不直接过问具体的凡间事物(或者说user land),它会启动一个新的应用程序,来负责启动其他的应用程序。

最后那个应用程序就是init。

作为所有后面应用程序的入口,大家应该都意识到了,这是流量的入口啊,怎么管理好这个入口有大学问。比如怎么雁过拔毛,收收买路钱,甚至强迫别人内置几个广告的事情,这事情大家应该都心里有数,我明白的。

但是init是70年代就诞生的,那时候人心还挺淳朴,所以init也特别的头脑简单。

init定下了如下的规则

所有需要让我启动的程序,排成不同运行等级(run level)的队伍,按照队伍级别高低和名字顺序,一个一个来

有入口的地方就有江湖,谁先谁后怎么插队一直是人民群众特别关心的问题。在init的简单规则下,想插队,只能调高自己的等级,或者改个能排在前面的名字。

显然这一套能运作30多年就是个奇迹。

想一想,这一套至少会有这些问题

  • 等级划分太简单。*nix一般就6个运行等级,其中level 0和6有特殊含义,level 4被保留了。能用就1,3和5。特权阶级和非特权阶级通通挤在一起,有啥事儿不能听领导的再行动(即依赖关系)。
  • 一个一个来,那万一有人耍赖怎么办?比如网络方面的服务只要排在tcp/ip相关的服务后面即可以,但是文件系统排在更前面,它要是出点问题还要影响网络这边的事儿。
  • 都是用root来执行的。这个对一些关键服务还可以说,但是什么打印机啊之类的有必要么?人家黑了你打印机服务就顺带端掉了整个系统。
  • init启动过一次就不管了,之后这些服务就自生自灭,这可不好,至少得有个自动重启什么的增值服务吧。

回到SMF

SMF的发明者将*nix的问题总结了一下,创造了SMF这个init的替代者,它有如下特点:

  • 引入依赖关系。一个服务可以依赖另几个服务,满足不了条件就不起动或者暂停。
  • 引入权限控制。打印机服务这种让linus都抓狂的服务,就让它在低权限跑去吧。
  • 引入守护机制。死了帮你重启,重启不成就帮你暂停,以及暂停其他所有依赖这个服务。
  • 用基于xml的配置文件,取代了简单的使用init.rc*文件夹以及文件名来组织各个服务。这个不用解释,因为init的那一套只能说是太原始了。

扯这么多概念,整点实用的行不行?

行。

先来三板斧

查看系统当前运行的服务

输入svcs.

$ svcs
STATE          STIME    FMRI
...
online         Sep_22   svc:/system/svc/restarter:default
online         Sep_22   svc:/system/filesystem/autofs:default
online         Sep_22   svc:/system/system-log:default
online         Sep_22   svc:/network/smtp:sendmail
online         Sep_22   svc:/system/filesystem/local:default
online         Sep_22   svc:/network/ssh:default
online         Sep_22   svc:/system/dumpadm:default
online         Sep_22   svc:/network/loopback:default

类似这样的结果,主要也就是看个状态,online/offline/maintenance三种,看字面也知道除了online,多半都是不太好的结果,需要果断进行处理。

常用的处理的方式有

  • svcadm disable 禁用
  • svcadm enable 启用

查看有问题服务的日志文件

具体某个服务的日志文件,一般是位于/var/svc/log/.log里面。

例如svc:/system/filesystem/autofs:default的日志文件就在/var/svc/log/svc:/system/filesystem/autofs:default.log

出现什么问题的服务,多看看日志文件,才能定位问题。

查看服务的依赖与被依赖关系

既然存在依赖关系,那么查询出来总会对定位解决问题有好处,这方面的命令常用的有

  • svcs -d 查询服务依赖的所有服务
  • svcs -D 查询依赖服务的所有服务

举个例子

$ svcs -d milestone/multi-user
STATE          STIME    FMRI
disabled       Sep_22   svc:/network/smtp:sendmail
online         Sep_22   svc:/milestone/name-services:default
online         Sep_22   svc:/milestone/single-user:default
online         Sep_22   svc:/system/filesystem/local:default
online         Sep_22   svc:/network/rpc/bind:default
online         Sep_22   svc:/milestone/sysconfig:default
online         Sep_22   svc:/system/utmp:default
online         Sep_22   svc:/network/inetd:default
online         Sep_22   svc:/network/nfs/client:default
online         Sep_22   svc:/system/system-log:default

顺藤摸瓜去查找服务以及所有依赖的服务的问题,就是系统管理员通常要做的事情。

理解SmartOS的服务体系

明白了SmartOS所用的服务系统的机制,接下来就是具体的看看这个服务体系到底是怎样的。

实际上,在SMF的支撑下,SmartOS的服务体系发展的异常的强大。支持系统的,不再是一些独立的互不相干的服务,而是一张服务的网。

SmartOS的服务体系

上图即展现了这张网。实际上,它是截图自这个工具。它是一个互动的工具,可以用来形象的展现DogeOS的系统服务网络。

例如要查询一下svc:/milestone/single-user:default这个服务所依赖的全部服务,只需要在左边的下拉框里面找到这个FMRI就可以了。一目了然,我们就可以知道要保证其成功,需要一些什么样的服务作为先导。

实际上,所有带有milestone关键字的服务,是一种特殊的服务。它们实际上模拟了init系统里面的level的概念。在这个对应关系里,svc:/milestone/single-user:default就相当于init的level 1,是单用户模式,而svc:/milestone/multi-user:default就相当于init的level 3,是多用户模式。

还有一个问题

一个服务具体是如何定义的呢?

它实际上是由一个叫做SMF manifest的XML文件来定义的。这些文件主要位于/etc/svc/manifest目录中。这个目录中又按照不同的类别分成了若干个子目录。例如svc:/milestone/single-user:default实际上就位于milestone子目录中。透过名字上的联系,相信也很容易猜测到组织这些文件的一些习惯。

找到了定义服务的XML文件,再来解读它,就变得容易了。关于Manifest的具体怎么写,如何读懂它,可以参考这个规范。

Manifest通常会定义一些start/stop/restart的命令,其内容又通常会指向一个shell脚本,顺着这条线,我们就不难搞清楚这个服务到底做了一些什么事情。

总结

SmartOS以及类illumos的OS,其服务体系采用的SMF机制,是一个具有依赖关系的服务网络。理解这些后台服务,需要从它们之间的依赖关系开始着手,通过查看Manifest定义文件,理解它们,以及试图尝试解决它们的问题。

转自DogeOS/SmartOS的系统服务体系

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