System V init vs Systemd (런레벨vs타겟)

System V init은 init 프로세스와 /etc/inittab 파일, 일련의 셸 스크립트로 구성된다. init 프로세스는 커널이 실행된 직후 처음으로 실행되는 프로세스이고, /etc/inittab은 모든 시작 활동을 감독하는 파일이며, 각종 셸 스크립트는 각각 해당 서비스를 시작한다. 

System V init은 원래 1980년대 중반 AT&T에서 유닉스 시스템 V용으로 개발되었다. 당시 유닉스 시스템은 네트워크 인터페이스의 시작과 여기에 연결되는 서비스들을 처음으로 통합했다. 

System V init에서는 일련의 서비스가 이른바 런레벨(runlevel)에 지정된다. 예를 들어, 멀티 유저 모드용 런레벨은 기본적 시스템 서비스, 네트워크 인터페이스, 네트워크 서비스를 시작한다. 싱글 유저 모드에서는 사용자가 네트워크 인터페이스나 서비스가 시작되지 않은 채 시스템 콘솔에서 로그인할 수 있도록 기본 리눅스 시스템이 시작된다.

System V init 시스템이 메모리에 올라가 실행된 뒤에는 reboot, shutdown, init 등의 명령을 사용하여 런레벨을 변경할 수 있다. 

System V init 스크립트는 특정 순서대로 실행되도록 설정되어 있다. 따라서 한 스크립트가 마무리되어야만 다른 스크립트를 시작할 수 있다. 만약 한 서비스가 실패하면 이 서비스가 자동으로 재시작하는 규칙 같은 것은 지원하지 않는다.

최신 리눅스 배포판은 init 시스템의 대안 중 systemd을 사용한다. 
CentOS7 버전 이후에는 runlevel의 개념이 Systemd target으로 대체되었다.

이전 버전의 리눅스 배포판들은 SysV Init 또는 Upstart를 사용하는데, 이러한 Init 시스템들이 텍스트모드, 멀티유저모드, GUI 시스템의 Runlevel 세트를 제공하는 반면, Systemd는 Target 유닛을 사용하여 부팅, 서비스 관리, 동기화 프로세스를 진행한다. 디폴트 부트 타겟은 /etc/systemd/system/default.target 에 지정된다. 

타깃은 런레벨이 익숙한 사람들을 위해 System V init 런레벨과의 호환성을 유지하고 있다. 가령, graphical.target은 runlevel5로 생각할 수 있다. 하지만 타깃이 런레벨보다 종류가 더 많고, 더욱 다양한 유닛을 한층 더 세부적으로 관리한다. 

systemd는 시스템이 시작되면 종속 요소가 만족되는 기본 타깃(데스크톱은 graphical.target, 서버들 대부분은 multi-user.target)의 모든 서비스 또한 시작한다. 이 기능으로 인해 부트 프로세스의 속도가 높아진다. 어떤 한 서비스가 버벅대더라도 다른 서비스들은 그 영향을 받지 않기 때문이다. 

systemd에서는 cgroup을 사용하면 서비스가 시스템 리소스를 얼만큼 소비하는지 조절할 수 있다. 예를 들어, 메모리나 CPU등의 리소스를 하나의 서비스가 얼마나 점유할지 제한할 수 있다. 따라서 마구잡이로 자식 프로세스를 만들어내는 런어웨이(runaway) 프로세스나 서비스는 허용된 것 이상을 소비할 수 없다.

systemd가 적용된 리눅스 시스템이 시작되면, 첫 번째로 시작하는 프로세스(PID 1)는 systemd 데몬이 된다.(init 데몬 아님)
이후의 systemd 서비스를 관리하기 위한 기본 명령은 systemctl이다.

 

 

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Sysv runlevel vs systemd targets

Systemd target	Sysv Runlevel	Desc	Old Command	New command
runevel0.target poweroff.target	0	Power off	init 0	systemctl isolate poweroff.targe
runlevel1.target rescue.target	1	이머전시 모드 부팅 (Single user mode)	init 1	systemctl isolate rescue.target
runlevel2.target multi-user.target	2	CLI 네트워크 인터페이스X	init 2	systemctl isolate runlevel2.target
runlevel3.target multi-user.target	3	CLI	init 3	systemctl isolate runlevel3.target
runlevel4.target multi-user.target	4	CLI 특수목적	init 4	systemctl isolate runlevel4.target
runlevel5.target graphical.target	5	GUI	init 5	systemctl isolate graphical.target
runlevel6.target reboot.target	6	Reboot	init 6	systemctl isolate reboot .target

* Single User-mode

Single-user mode is a mode in which a multiuser computer operating system boots into a single superuser. It is mainly used for maintenance of multi-user environments such as network servers. Some tasks may require exclusive access to shared resources, for example running fsck on a network share. This mode can also be used for security purposes – network services are not run, eliminating the possibility of outside interference. On some systems a lost superuser password can be changed by switching to single-user mode, but not asking for the password in such circumstances is viewed as a security vulnerability.

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An important run level is single user mode (run level 1), in which only the system administrator is using the machine and as few system services, including logins, as possible are running. Single user mode is necessary for a few administrative tasks, such as running fsck on a /usr partition, since this requires that the partition be unmounted, and that can't happen, unless just about all system services are killed.

A running system can be taken to single user mode by using telinit to request run level 1. At bootup, it can be entered by giving the word single or emergency on the kernel command line: the kernel gives the command line to init as well, and init understands from that word that it shouldn't use the default run level. (The kernel command line is entered in a way that depends on how you boot the system.)

Booting into single user mode is sometimes necessary so that one can run fsck by hand, before anything mounts or otherwise touches a broken /usr partition (any activity on a broken filesystem is likely to break it more, so fsck should be run as soon as possible).

The bootup scripts init runs will automatically enter single user mode, if the automatic fsck at bootup fails. This is an attempt to prevent the system from using a filesystem that is so broken that fsck can't fix it automatically. Such breakage is relatively rare, and usually involves a broken hard disk or an experimental kernel release, but it's good to be prepared.

As a security measure, a properly configured system will ask for the root password before starting the shell in single user mode. Otherwise, it would be simple to just enter a suitable line to LILO to get in as root. (This will break if /etc/passwd has been broken by filesystem problems, of course, and in that case you'd better have a boot floppy handy.)

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모든 Systemd 타겟 리스팅하기

#list all loaded units in any state
systemctl list-units --type target --all

사용중인 런레벨 확인

runlevel

 

디폴트 부트 타겟 변경하기

#Find which target unit is used by default
systemctl get-default

#To change boot target to the text mode
systemctl set-default multi-user.target

#GUI: systemctl set-default graphical.target

#Reboot the system
systemctl reboot