systemd

গল্পে বুঝি

ফাতিমা আল-ফিহরি একটা বিশাল বাণিজ্যিক ভবনের ফ্যাসিলিটিজ ম্যানেজার। প্রতিদিন সকালে ভবন খোলার আগে তাকে সব জরুরি ইউটিলিটি চালু করতে হয় — কিন্তু ইচ্ছেমতো নয়, একটা নির্দিষ্ট ক্রমে। আগে জেনারেটর চালু হয়, তারপরই লিফট চলে; আগে ওয়াটার পাম্প চালু হয়, তারপরই কলে পানি আসে। জেনারেটর না চললে লিফট চালানোর কোনো মানে নেই, তাই কোন জিনিসের জন্য কোনটা আগে দরকার — এই নির্ভরতাটা সে মাথায় রেখে ক্রম সাজায়।

দিনের বেলায় ফাতিমা চোখ সরায় না। কোনো ইউটিলিটি হঠাৎ ট্রিপ করলে বা বন্ধ হয়ে গেলে সে সঙ্গে সঙ্গে সেটা আবার চালু করে দেয় — পাম্প বন্ধ হলে দোতলার কল শুকিয়ে যাওয়ার আগেই সে সেটা রিস্টার্ট করে। আর তার হাতে একটা রেজিস্টার আছে, যেখান থেকে যেকোনো ইউটিলিটি সে চাইলে চালু করতে, বন্ধ করতে, খোলার তালিকায় যোগ করতে, বা এই মুহূর্তে কোনটা চলছে কোনটা থেমে আছে — যাচাই করতে পারে।

এই গল্পটাই আসলে systemd। ফাতিমা হলো systemd নিজে (PID 1, পুরো সিস্টেমের সুপারভাইজার)। সকালে ভবন খোলার সময় ইউটিলিটি চালু করা মানে boot-এর সময় সব service চালু করা। জেনারেটর→লিফট, পাম্প→কল — এই ক্রমটাই dependency ordering। ট্রিপ করা ইউটিলিটি সঙ্গে সঙ্গে চালু করে দেওয়াটাই ক্র্যাশে auto-restart। আর তার রেজিস্টার দিয়ে চালু/বন্ধ/enable/status করা মানেই systemctl দিয়ে unit ম্যানেজ করা। বাস্তবে আপনি নিজের অ্যাপকে (যেমন একটা Node বা Python সার্ভার) একটা systemd service বানিয়ে দিলে, সেটা রিবুট পার করে নিজে থেকে চালু হয়, ক্র্যাশ করলে নিজে থেকে restart হয়, আর systemctl status দিয়ে যেকোনো সময় দেখে নিতে পারেন কী অবস্থায় আছে।

systemd কেন

systemd-এর আগে, প্রতিটা ডিস্ট্রিবিউশনের একটা আলাদা init সিস্টেম ছিল, প্রতিটা daemon-এর শুরু হওয়ার একটা আলাদা উপায় ছিল, আর “nginx কি চলছে?” এর তিনটা উত্তর ছিল, কোন ভার্সনের কোন init স্ক্রিপ্ট দেখছেন তার উপর নির্ভর করে। systemd এই সবকিছু একীভূত করেছে। আজ প্রতিটা মেইনস্ট্রিম Linux ডিস্ট্রিবিউশনে, একই কমান্ড একইভাবে কাজ করে:

systemctl start nginx
systemctl enable nginx
systemctl status nginx
systemctl restart nginx
journalctl -u nginx -f

আপনি systemd অপছন্দ করতে পারেন। আপনি হয়তো শুনেছেন ইন্টারনেটের মানুষজন একে আরও বেশি অপছন্দ করে। এর কোনোটাতেই কিছু যায় আসে না — এটাই স্ট্যান্ডার্ড, প্রতিটা টিউটোরিয়াল এটাই ধরে নেয়, আর এটা কাজ করে।

systemd আসলে কী করে

তিনটা কাজ:

1. সিস্টেম বুট করা। PID 1 হিসেবে, এটা ডিস্ক, নেটওয়ার্ক, সার্ভিস dependency অনুসারে চালু করে।
2. সার্ভিস সুপারভাইজ করা। এটা আপনার প্রসেস শুরু করে, ক্র্যাশ করলে রিস্টার্ট করে, তাদের stdout/stderr ধরে রাখে, সঠিক ইউজার হিসেবে চালায়, shutdown-এ ভদ্রভাবে kill করে।
3. journal ম্যানেজ করা। সুপারভাইজড সার্ভিসের সব আউটপুট journald-তে যায়, একটা স্ট্রাকচার্ড বাইনারি লগ যা আপনি journalctl দিয়ে কোয়েরি করেন।

বাকি সবকিছু (timer, socket, mount, scope, slice) এই তিনটার একটা এক্সটেনশন।

Unit — বিল্ডিং ব্লক

একটা unit হলো systemd যা ম্যানেজ করে এমন যেকোনো কিছু। প্রতিটার একটা নাম আর একটা টাইপ আছে, একটা ডট দিয়ে আলাদা করা:

Type	যা প্রতিনিধিত্ব করে
.service	একটা দীর্ঘ-চলা প্রসেস। সবচেয়ে সাধারণ ধরন।
.timer	একটা শিডিউল করা ট্রিগার (cron রিপ্লেসমেন্ট)।
.socket	systemd-এর ম্যানেজ করা একটা listening পোর্ট, একটা কানেকশন এলে একটা সার্ভিসে হ্যান্ড অফ করে।
.target	unit-এর একটা গ্রুপিং। multi-user.target হলো “সিস্টেম up আর ready।”
.mount	একটা ফাইলসিস্টেম মাউন্ট পয়েন্ট।
.path	একটা ট্রিগার যা একটা ফাইল বদলালে ফায়ার করে।
.timer	একটা শিডিউল।

Unit তিনটা ডিরেক্টরিতে থাকে, precedence অনুসারে:

• /etc/systemd/system/ — আপনি যা লেখেন। সর্বোচ্চ প্রাধান্য। এখানে এডিট করুন।
• /run/systemd/system/ — রানটাইম, জেনারেট করা। ছোঁবেন না।
• /usr/lib/systemd/system/ — প্যাকেজ যা ইনস্টল করে। এডিট করবেন না; /etc/-এ কপি করে সেখানে এডিট করুন।

আপনার প্রথম service unit

ধরুন আপনার কাছে /opt/myapp/bin/myapp-এ একটা Go বাইনারি আছে যা পোর্ট 8080-এ listen করে আর /opt/myapp/config.yaml থেকে এর config পড়ে। এই যে সম্পূর্ণ unit:

# /etc/systemd/system/myapp.service
[Unit]
Description=My example app
After=network-online.target
Wants=network-online.target

[Service]
Type=simple
User=myapp
Group=myapp
WorkingDirectory=/opt/myapp
ExecStart=/opt/myapp/bin/myapp --config /opt/myapp/config.yaml
Restart=on-failure
RestartSec=5

# Hardening
NoNewPrivileges=true
ProtectSystem=strict
ProtectHome=true
ReadWritePaths=/var/lib/myapp /var/log/myapp
PrivateTmp=true

# Resource limits
LimitNOFILE=65536
MemoryMax=512M

[Install]
WantedBy=multi-user.target

ব্যস। এটা সেভ করুন, তারপর:

sudo systemctl daemon-reload          # systemd picks up the new file
sudo systemctl start myapp            # start it now
sudo systemctl enable myapp           # start it at every boot
sudo systemctl status myapp           # is it running?

বক্স রিবুট করুন। আপনার অ্যাপ স্বয়ংক্রিয়ভাবে আবার up হয়। ক্র্যাশ করান। systemd পাঁচ সেকেন্ড অপেক্ষা করে রিস্টার্ট করে।

একটা unit ফাইল, লাইন ধরে ধরে পড়া

[Unit] — মেটাডেটা আর dependency।

• Description — systemctl status-এ দেখায়।
• After=network-online.target — নেটওয়ার্ক পুরোপুরি up না হওয়া পর্যন্ত আমাকে শুরু করো না।
• Wants=network-online.target — সেই target আগে থেকে না থাকলে শুরু করো, কিন্তু না পারলেও fail কোরো না।
• Requires= (এখানে ব্যবহৃত হয়নি) — এই dependency fail করলে, আমাকেও fail করাও। Wants-এর চেয়ে কড়া।

[Service] — প্রসেসটা কীভাবে চালাতে হবে।

• Type=simple — সবচেয়ে সাধারণ। প্রসেস fork করার মুহূর্তেই systemd ধরে নেয় এটা up।
  • Type=forking — যেসব daemon ব্যাকগ্রাউন্ডে fork করে তাদের জন্য। আধুনিক অ্যাপে বিরল।
  • Type=notify — প্রসেস সত্যিকারভাবে ready হলে একটা socket-এর উপর READY=1 পাঠায় (ধীর startup-এর জন্য ভালো)।
  • Type=oneshot — একবার চলে আর বের হয়, setup টাস্কের জন্য ব্যবহৃত।
• User, Group — একান্ত বাধ্য না হলে কখনো root হিসেবে চালাবেন না।
• WorkingDirectory — exec-এর আগে এখানে cd করো।
• ExecStart — কমান্ড। অবশ্যই একটা absolute পাথ হতে হবে।
• Restart=on-failure — শুধু non-zero exit-এ রিস্টার্ট করো। অন্য অপশন: always, on-abort, no।
• RestartSec=5 — রিস্টার্ট করার আগে এতক্ষণ অপেক্ষা করো।

Hardening ডিরেক্টিভ — এদের প্রতিটা আপনার সার্ভিসকে নিরাপদ করে:

• NoNewPrivileges=true — প্রসেস setuid বাইনারির মাধ্যমে privilege পেতে পারবে না।
• ProtectSystem=strict — /usr, /boot, /efi read-only। =full দিয়ে /etc-ও read-only।
• ProtectHome=true — /home, /root, /run/user নাগালের বাইরে।
• ReadWritePaths= — উপরের নিয়ম সত্ত্বেও যেসব ডিরেক্টরিতে সার্ভিসকে লিখতে দেওয়া হয়।
• PrivateTmp=true — আপনার /tmp একটা sandbox, শেয়ার্ড /tmp নয়।

Resource limit:

• LimitNOFILE=65536 — সর্বোচ্চ খোলা ফাইল ডেসক্রিপ্টর। 1024-এর ডিফল্ট যেকোনো আসল নেটওয়ার্ক সার্ভিসের জন্য অনেক কম।
• MemoryMax=512M — সার্ভিস 512MB ছাড়িয়ে গেলে kill করো।
• CPUQuota=50% — CPU ব্যবহারের একটা soft cap।

[Install] — systemctl enable কীভাবে সার্ভিসটা wire করবে।

• WantedBy=multi-user.target — সিস্টেম “multi-user মোডে” (ডিফল্ট) বুট করলে, আমাকে শুরু করো।

একটা সার্ভিস পরিদর্শন করা

systemctl status myapp

আউটপুট:

● myapp.service - My example app
     Loaded: loaded (/etc/systemd/system/myapp.service; enabled; preset: enabled)
     Active: active (running) since Mon 2026-05-04 10:42:11 UTC; 12min ago
   Main PID: 1234 (myapp)
      Tasks: 7 (limit: 4647)
     Memory: 18.4M
        CPU: 1.234s
     CGroup: /system.slice/myapp.service
             └─1234 /opt/myapp/bin/myapp --config /opt/myapp/config.yaml

May 04 10:42:11 web-01 systemd[1]: Started myapp.service - My example app.
May 04 10:42:11 web-01 myapp[1234]: starting on :8080

উপকারী কোয়েরি:

systemctl is-active myapp              # active / inactive / failed
systemctl is-enabled myapp             # enabled / disabled
systemctl list-units --type=service    # everything currently running
systemctl list-unit-files              # everything installed
systemctl list-dependencies myapp      # what does this need?
systemctl cat myapp                    # show the unit file
systemctl edit myapp                   # create a drop-in override
systemctl edit --full myapp            # edit the whole file

লগ আর journalctl

আপনার সার্ভিস stdout বা stderr-এ যা লেখে তা journal-এ যায়:

journalctl -u myapp                    # all logs ever, oldest first
journalctl -u myapp -n 50              # last 50 lines
journalctl -u myapp -f                 # follow (like tail -f)
journalctl -u myapp --since '1 hour ago'
journalctl -u myapp --since today --until '10 minutes ago'
journalctl -u myapp -p err             # priority err and worse
journalctl -u myapp -o json-pretty     # full structured JSON
journalctl -u myapp --grep 'connection refused'

Priority, সর্বনিম্ন থেকে সর্বোচ্চ:

debug, info, notice, warning, err, crit, alert, emerg

Reload বনাম restart

systemctl restart myapp                # stop, then start. Drops connections.
systemctl reload myapp                 # ask the service to re-read its config without exiting

reload শুধু তখনই কাজ করে যদি সার্ভিস এটা সাপোর্ট করে (unit ফাইল ExecReload= ঘোষণা করে)। nginx SIGHUP-এ reload করে, postgres SIGHUP-এ, আপনার কাস্টম Go বাইনারি — যদি না আপনি একটা handler লিখে থাকেন।

Drop-in override

/usr/lib/systemd/system/-এ unit ফাইল এডিট করা উচিত নয় — প্যাকেজ আপগ্রেড আপনার পরিবর্তন মুছে ফেলবে। drop-in ব্যবহার করুন:

sudo systemctl edit nginx

/etc/systemd/system/nginx.service.d/override.conf-এ একটা এডিটর খোলে। আপনি সেখানে যা রাখেন তা প্যাকেজের unit ফাইলের সঙ্গে merge হয়:

[Service]
LimitNOFILE=200000
Restart=always

সেভ করুন। systemd স্বয়ংক্রিয়ভাবে reload করে। আপনার override প্যাকেজ আপগ্রেড পার করে টিকে থাকে।

Timer — আধুনিক cron

একটা .timer unit একটা শিডিউলে একটা .service unit ট্রিগার করে। দুটো ফাইল:

# /etc/systemd/system/backup.service
[Unit]
Description=Daily backup

[Service]
Type=oneshot
ExecStart=/opt/myapp/bin/backup.sh

# /etc/systemd/system/backup.timer
[Unit]
Description=Run backup daily

[Timer]
OnCalendar=daily
Persistent=true
RandomizedDelaySec=15min

[Install]
WantedBy=timers.target

timer enable করুন, service নয়:

sudo systemctl enable --now backup.timer
systemctl list-timers

Persistent=true timer-টা পরের বুটে চালায় যদি এটা যখন ফায়ার করার কথা ছিল তখন বক্স বন্ধ থাকত। RandomizedDelaySec শুরুটা jitter করে যাতে একশোটা বক্স মাঝরাতে একসঙ্গে backup সার্ভারে হামলা না চালায়। Cron-এর কোনো সমতুল্য নেই; শুধু এটাই সুইচ করার মূল্য রাখে।

সাধারণ ভুল

• daemon-reload ভুলে যাওয়া। একটা unit ফাইল এডিট করার পর, systemctl-এর কাছে এখনো পুরনো ভার্সন ক্যাশে থাকে। sudo systemctl daemon-reload এটা ঠিক করে।
• ডিফল্টভাবে root হিসেবে চালানো। User= ছাড়া, সার্ভিস root হিসেবে চলে। ঠিক করুন।
• ExecStart-এ relative পাথ ব্যবহার করা। systemd-এর কোনো শেল PATH নেই। সবসময় absolute পাথ ব্যবহার করুন।
• Restart= সেট না করা। ডিফল্ট no — আপনি না চাইলে আপনার সার্ভিস ক্র্যাশে রিস্টার্ট করবে না।
• লগ এমন একটা ফাইলে যাওয়া যা unit লিখতে পারে না। শুধু stdout-এ লিখুন। journald বাকিটা সামলায়।

রিক্যাপ

• systemd /etc/systemd/system/-এ unit ফাইলের মাধ্যমে সার্ভিস ম্যানেজ করে।
• একটা service unit-এর দরকার [Unit], [Service], [Install]। পাঁচ লাইনই যথেষ্ট; তিরিশ লাইন হার্ডেন করা।
• systemctl হলো ক্রিয়া। journalctl হলো লগ ভিউয়ার।
• override-এর জন্য drop-in ব্যবহার করুন। শিডিউলের জন্য timer ব্যবহার করুন। non-root ইউজার হিসেবে চালান। resource limit সেট করুন।
• Reload নতুন unit ফাইল তুলে নেয়; restart সার্ভিসকে kill করে আবার চালু করে।

পরের চ্যাপ্টার: কে কোন পোর্টে listen করছে, আর তা খুঁজে বের করার টুল।