Systemd là một thành phần cốt lõi và không thể thiếu trong nền tảng hệ thống Linux hiện đại. Công cụ mạnh mẽ này về cơ bản chịu trách nhiệm quản lý tất cả các dịch vụ và tiến trình đang chạy, hoạt động như một tiến trình gốc (root) với ID Tiến trình 1 (PID 1) ngay bên dưới nhân hệ điều hành, quản lý mọi thứ mà người dùng tương tác. Nó cực kỳ hữu ích cho việc khởi động các phần khác nhau của hệ thống và đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì ngày giờ, tên máy chủ, ghi log cho các dịch vụ (daemon), container và máy ảo, cài đặt, và nhiều tác vụ khác. Hãy hình dung nó như một máy chủ SSH luôn sẵn sàng chờ đợi kết nối. Một dịch vụ systemd thường chạy ngầm và người dùng có thể không trực tiếp tương tác với nó hàng ngày.
Tuy nhiên, bạn hoàn toàn có thể khai thác sức mạnh của systemd để tạo ra các tập lệnh (script) cực kỳ hữu ích và tùy chỉnh các dịch vụ hiện có. Dưới đây là 5 lý do chính mà systemd đã trở thành công cụ không thể thiếu trong các hệ thống Linux của chúng tôi.
I. Systemd: Bộ não đa năng của Linux
1. Khả năng mở rộng không giới hạn
Giống như nhiều phần khác của Linux, systemd được thiết kế với khả năng mở rộng hoàn toàn thông qua các dịch vụ (services), bộ hẹn giờ (timers), điểm gắn kết (mounts) và nhiều thành phần khác. Tất cả những yếu tố này có thể được định nghĩa và quản lý thông qua các tệp cấu hình chuyên biệt, cho phép người dùng thực hiện nhiều tùy chỉnh phức tạp, thậm chí thay thế các tác vụ định kỳ của cron bằng cách tích hợp trực tiếp vào hệ sinh thái systemd. Systemd còn có tính phổ quát cao, đảm bảo hoạt động nhất quán trên mọi phần cứng chạy Linux, điều này đặc biệt hữu ích khi tìm hiểu sâu về các tính năng mà công cụ này có thể mang lại cho hệ điều hành của bạn.
Giao diện cấu hình Systemd timers, minh họa khả năng mở rộng của systemd trong Linux
II. Tối ưu hóa hiệu suất khởi động và hoạt động
2. Tăng tốc thời gian khởi động hệ thống
Một trong những ưu điểm nổi bật của systemd là khả năng khởi động các dịch vụ song song, dẫn đến thời gian khởi động hệ thống nhanh hơn đáng kể. Khi hệ điều hành tải mọi thứ lúc khởi động, tất cả các ứng dụng và dịch vụ đã cấu hình đều cần được nạp, và systemd có thể xử lý hiệu quả việc khởi động một số lượng lớn các tiến trình này cùng lúc. Điểm đặc biệt là systemd chỉ khởi động các dịch vụ khi tất cả các phụ thuộc (dependencies) của chúng đã được đáp ứng, điều này cực kỳ hữu ích khi khởi động những thành phần cần các dịch vụ khác phải chạy trước.
Lệnh systemctl enable service để kích hoạt dịch vụ tự động khởi động cùng hệ thống trên Linux
3. Tự động phục hồi dịch vụ khi gặp sự cố
Điều gì sẽ xảy ra nếu một dịch vụ gặp sự cố? Đó là lúc systemd có thể trở thành “người hùng”. Chúng tôi đã từng gặp nhiều trường hợp các dịch vụ được cấu hình sai hoặc hoạt động không ổn định gây ra lỗi, dẫn đến mất chức năng. Systemd có thể được cấu hình để tự động khởi động lại các dịch vụ bị treo, tăng cường độ tin cậy của hệ thống nếu đó chỉ là một vấn đề đơn giản cần khởi động lại dịch vụ để khắc phục. Mọi thứ đều được ghi lại bằng journald, giúp người dùng dễ dàng nắm bắt chính xác những gì đang diễn ra và lý do.
Hơn nữa, systemd còn có thể hoạt động hiệu quả hơn bằng cách khởi động các dịch vụ theo yêu cầu (on-demand), thay vì ngay lập tức khi khởi động. Tính năng này tỏ ra hữu ích khi bạn cần một dịch vụ chỉ được kích hoạt khi một thiết bị cụ thể hoặc một socket hệ thống được truy cập. Điều này rất tiện lợi cho các triển khai máy chủ và cũng rất phù hợp với các thiết bị di động có nguồn điện hạn chế.
Trạng thái các dịch vụ systemd đang chạy, hiển thị khả năng tự động khởi động lại khi gặp lỗi
III. Nâng cao bảo mật và đơn giản hóa quản lý
4. Cải thiện bảo mật với cơ chế Sandboxing
Systemd hỗ trợ cơ chế sandboxing (hộp cát), giúp cô lập các chức năng và dịch vụ khác nhau khỏi nhau, tương tự như một máy ảo hoặc container Docker. Điều này giúp nâng cao tổng thể bảo mật hệ thống vì nó giảm thiểu rủi ro một dịch vụ gặp sự cố hoặc bị xâm phạm có thể ảnh hưởng đến các phần khác của hệ thống. Trong các môi trường lab cá nhân hoặc PC cá nhân, chúng tôi thường ưu tiên các môi trường được sandboxing hơn, trừ khi có yêu cầu cụ thể về việc chạy trực tiếp trên phần cứng (bare metal).
Danh sách các dịch vụ systemd đang hoạt động, minh họa cách ly tiến trình an toàn
5. Quản lý dịch vụ tập trung và dễ dàng
Để khởi động, dừng, hoặc kích hoạt một dịch vụ thông qua systemd, tất cả những gì bạn cần là lệnh systemctl và mọi thao tác sẽ được thực hiện trong vòng một hoặc hai giây. Thao tác này cực kỳ dễ dàng và cho phép chúng tôi nhanh chóng xem những gì được cấu hình để tải mỗi khi hệ thống khởi động. Và không chỉ các dịch vụ do người dùng kiểm soát mới được quản lý qua systemctl; các dịch vụ cấp hệ thống cũng có thể được tìm thấy ở đây, giúp việc quản lý mọi thứ trở nên dễ dàng hơn đáng kể trong một giao diện tập trung.
Việc tiêu chuẩn hóa càng nhiều càng tốt sẽ đảm bảo bạn gặp ít trở ngại hơn khi học một điều gì đó mới và giúp bạn dễ dàng quay lại một điểm đã biết sau này mà không cảm thấy quá tải khi phải nhớ cách mọi thứ hoạt động.
Danh sách chi tiết các dịch vụ được quản lý bởi systemd và lệnh systemctl trên môi trường Linux
Bạn đã sử dụng systemd trên Linux
Gnome, KDE, Ubuntu, Linux Mint, Fedora, Arch – tất cả các hệ thống này đều dựa vào systemd. Dù đó là một môi trường desktop hay một bản phân phối Linux đầy đủ, gần như chắc chắn rằng PC của bạn sẽ sử dụng systemd ở một mức độ nào đó. Bạn muốn vô hiệu hóa Pipewire trên bất kỳ bản phân phối Linux nào? Đơn giản chỉ cần dừng dịch vụ thông qua systemd. Cùng một lệnh này hoạt động trên tất cả các nền tảng. Đó là một điều tuyệt vời và giúp việc quản lý mọi thứ trên nhiều thiết bị trở nên dễ dàng hơn rất nhiều, đặc biệt khi bạn bắt đầu tự tạo các tệp cấu hình của riêng mình.
Khả năng tạo ra các cấu hình thực sự ấn tượng thông qua systemd là một phần lý do tại sao chúng tôi yêu thích sử dụng nó trên mọi hệ thống Linux. Chúng tôi chưa bao giờ thực sự làm quen với cron, và giờ đây chúng tôi không cần phải làm thế với các bộ hẹn giờ (timers) và các tiện ích mở rộng được hỗ trợ khác, biến systemd trở thành một bổ sung mạnh mẽ cho bộ công cụ Linux của chúng tôi.