Планирование рутинных задач Linux при помощи Cron и Anacron

Ubuntu, VPS | Amber | Комментировать запись

Что такое Cron?

Cron – это утилита планирования, которая позволяет предварительно установить время запуска задач. Входя в базовый набор инструментов, утилита Cron может быть использована для автоматизации почти всех задач системы, которые должны происходить на регулярной основе.

Одинаково умелый в управлении задачами, которые нужно выполнять ежечасно или ежедневно, и крупными программами, которые необходимо запустить один или два раза в год, cron является важным инструментом для системного администратора.

Данное руководство описывает использование cron с помощью командной строки, а также чтение конфигурационного файла данного инструмента. Оно также включает изучение anacron, инструмента, который можно использовать, чтобы убедиться, что задачи выполняются, даже когда сервер некоторое время выключен.

Руководство использует Ubuntu 12.04 VPS, но любой современный дистрибутив Linux работает таким же образом.

Как работает Cron

Cron запускается при загрузке и работает в фоновом режиме как демон. Это означает, что он работает без вмешательства пользователя и ждет определенных «событий», чтобы начать действовать.

В случае cron, эти события – определенные моменты времени. Крон работает в фоновом режиме и проверяет свой конфигурационный файл каждую минуту, чтобы узнать, планируется ли действие именно сейчас.

Если событие было запланировано, cron выполняет все предварительно заданные команды, а затем возвращается в фоновый режим до следующей минуты. Если событие не было запланировано, он ждет 60 секунд и проверяет файл снова.

Благодаря поминутному планированию этот инструмент очень гибок. После установки дистрибутива Linux cron уже сконфигурирован запускать множество задач.

Чтение Crontab

Cron решает, какие команды когда запускать, читая серии файлов под названием crontab. Общесистемный crontab можно просмотреть в «/etc/crontab»:

less /etc/crontab
SHELL=/bin/sh
PATH=/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin
# m h dom mon dow user  command
17 *    * * *   root    cd / && run-parts --report /etc/cron.hourly
25 6    * * *   root    test -x /usr/sbin/anacron || ( cd / && run-parts --report /etc/cron.daily )
47 6    * * 7   root    test -x /usr/sbin/anacron || ( cd / && run-parts --report /etc/cron.weekly )
52 6    1 * *   root    test -x /usr/sbin/anacron || ( cd / && run-parts --report /etc/cron.monthly )

Это системный crontab, который в большинстве случаев не нужно редактировать. Для повседневной работы лучше использовать собственный crontab, так как изменения, внесенные в системный crontab, будут потеряны во время обновления файловой системы.

В файле есть несколько частей, в которых следует разобраться.

Первые две строки указывают оболочку, которая будет выполнять перечисленные команды, и путь для проверки программ.

Остальная часть файла определяет фактические команды и планирование. Каждая строка в этом списке представляет собой запись или строку в таблице. «tab» в crontab означает «table» (таблица).  Каждая ячейка таблицы разделена двоеточием или табами.

Закомментированная строка в верхней части таблицы подсказывает, что содержится в колонках:

# m h dom mon dow user  command

Планирование часов и минут с Cron

Первая колонка содержит минуты (0-59) часа запуска команды. Вторая колонка содержит часы (0-23), в которые нужно запустить команду. Символ звездочки (*) означает «все возможные значения» и используется как шаблон.

При совмещении этих двух колонок можно получить значение времени для команды. К примеру, если во второй колонке указано 25, а в первой 6, то:

25 6    * * *   root    test -x /usr/sbin/anacron || ( cd / && run-parts --report /etc/cron.daily )/code>

Это значит, что вторая строка должна быть запущена в 6:25 утра.

Аналогично, первая строка означает, что команда должна запускаться каждый час на 17-й минуте:

17 *    * * *   root    cd / && run-parts --report /etc/cron.hourly

То есть, она будет запущена в 1:17, 2:17, 3:17, и т.д.

Планирование дней

Третья, четвертая и пятая колонки определяют дни, в которые должна быть запущена команда. Третья колонка указывает день месяца от 1 до 31(будьте осторожны при планировании дней в конце месяца, так как не все месяцы имеют одинаковое количество дней).

Четвертая колонка указывает, в котором месяце нужно запустить команду (1-12), а пятая указывает день недели со значениями от 0 до 7 (0 и 7 означают воскресенье). Пятая колонка дает возможность планировать по неделям, а не по месяцам.

Если столбец дня недели и дня месяца содержат значения, которые не являются специальными символами, то команда будет запущена согласно значениям каждого столбца.

Дни недели и месяца можно также указать при помощи первых трех букв их названий.  Также можно указывать диапазоны при помощи дефиса (-) и устанавливать несколько значений через запятую.

Интервал можно указать, устанавливая после значения символ /, а затем число. К примеру, чтобы выполнять команду каждый второй час, нужно установить значение «*/2» в колонке часов.

Посмотрев в crontab, можно увидеть, что третья запись запускается каждое воскресенье в 6:47 утра:

47 6    * * 7   root    test -x /usr/sbin/anacron || ( cd / && run-parts --report /etc/cron.weekly )

Четвертая строка запускается в первый день месяца в 6:52 утра:

52 6    1 * *   root    test -x /usr/sbin/anacron || ( cd / && run-parts --report /etc/cron.monthly )

Горячие клавиши планирования cron

Первые пять столбцов каждой записи можно заменить горячими клавишами. Синтаксис: символ «@» с указанием имени интервала.

К примеру, можно спланировать запуск команды каждую неделю, указав @weekly вместо создания отдельного столбца конфигураций. Также можно использовать @yearly, @monthly, @daily и @hourly.

Также есть специальный ярлык @reboot, который запускается сразу после запуска cron. Как правило, это происходит только при запуске системы, и именно поэтому его называют restart, а не cron-restart или подобно.

Имейте в виду, что эти ярлыки не обеспечивают точного контроля времени своего запуска. Они запускаются в первый же момент совпадения времени.

К примеру, «@monthly» запускается в полночь первого дня месяца. Это может привести к тому, что многие команды, время запуска которых указано ярлыками, будут запущены в одно и то же время. Такие события нельзя контролировать так, как обычный синтаксис планирования.

Указывание команд и пользователей с Cron

Следующие столбцы касаются непосредственного выполнения запланированных команд.

Шестая колонка, которая находится только в системном crontab, называет пользователя, который должен выполнить команду.

В последней колонке указывается собственно команда, которую необходимо выполнить. Команда может содержать символ %, который означает, что все, что указано после первого такого символа передается команде в качестве стандартного ввода.

Каждая запись должна заканчиваться символом новой строки. Это не проблема для большинства записей, но, все же, стоит убедиться, что за последней записью есть пустая строка, иначе команда не будет работать должным образом.

Использование команды run-parts и каталогов Cron

Если посмотреть на команды, указанные в системном crontab, можно увидеть упоминание о «anacron», который будет описан позже, и «run-parts».

Команда run-parts – это простая команда, которая запускает каждый исполняемый файл, расположенный внутри указанной директории. Она часто используется вместе с cron, поскольку это позволяет запускать несколько сценариев в указанное время, помещая их в одном месте.

Это очень удобно, так как позволяет оставить crontab простым, и в то же время вносить дополнительные скрипты, просто поместив их в систему или связав их в соответствующий каталог вместо редактирования crontab.

По умолчанию большинство дистрибутивов создают папки для каждого интервала, в которых размещаются скрипты или ссылки скрипты, которые нужно запустить в этом интервале.

К примеру, Ubuntu создает папки по имени «cron.daily», «cron.hourly», «cron.monthly» и «cron.weekly», в которых хранятся соответствующие скрипты.

Индивидуальные Crontab-файлы пользователя

Разобравшись с синтаксисом cron, можно использовать его для планирования задач пользователя. Это делается при помощи команды «crontab».

Поскольку команды в crontab пользователя будут запускаться с привилегиями данного пользователя, столбец «user» в индивидуальных crontab’ах не существует.

Чтобы увидеть текущий crontab, введите:

crontab -l

Вероятнее всего, такого файла не существует, если только он не был создан вручную. Если crontab есть, полезно будет сделать его резервную копию перед редактированием, чтобы иметь возможность отменить изменения.

Чтобы сохранить резервную копию в домашнем каталоге, наберите:

crontab -l > ~/cron.back

Чтобы отредактировать crontab, наберите:

crontab -e
no crontab for demouser - using an empty one
Select an editor.  To change later, run 'select-editor'.
1. /bin/nano        <---- easiest
2. /usr/bin/vim.basic
3. /usr/bin/vim.tiny

Если появилось извещение, как при первом использовании команды, выберите предпочтительный редактор, чтобы продолжить.

Откроется закомментированный файл, который можно отредактировать, чтобы создать свои собственные правила.

К примеру, если бы в файле нужно было повторять (echo) команду «date» каждые 15 минут каждую среду, то нужно было бы внести такую строку:

*/15 * * * 3 echo "$(date)" >> /home/demouser/file

Затем можно сохранить файл, и, запустив «crontab –l», увидеть только что созданное правило:

crontab -l
. . .
. . .
*/15 * * * 3 echo "$(date)" >> /home/demouser/file

Если нужно отредактировать crontab конкретного пользователя, можно добавить опцию «-u username». Это можно сделать только как root или как пользователь с root-привилегиями.

К примеру, если нужно что-либо внести в crontab «root», используйте:

sudo crontab -u root -e

Использование Anacron

Один из самых больших недочетов Cron заключается в том, что он предполагает, что сервер или компьютер всегда включен. Если в установленное время выполнения задачи машина выключена, задача не будет запущена.

Это серьезная проблема для систем, которые не могут быть включены постоянно. Потому был разработан инструмент под названием anacron. Anacron значит «анахронический», и используется для устранения этого недочета cron.

Anacron использует не такие подробные параметры, как cron. Наименьший интервал, который существует в anacron – это день. Это значит, что anacron нужно использовать как дополнение к cron, а не как замещение его.

Преимущество anacron состоит в том, что он пользуется временными метками для файлов, чтобы узнать, когда команды были выполнены в последний раз. Это значит, что если задача должна выполняться ежедневно, но компьютер был выключен в течение времени, когда anacron запускается, то он может увидеть, что задача была запущена в последний раз более 24 часов назад, и выполнит ее правильно.

Утилита anacron, как и cron, имеет таблицу планирования. Она имеет соответственное название «anacrontab» и также находится в каталоге «/etc». Рассмотрим ее формат:

less /etc/anacrontab
# /etc/anacrontab: configuration file for anacron
# See anacron(8) and anacrontab(5) for details.
SHELL=/bin/sh
PATH=/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin
# These replace cron's entries
1       5       cron.daily       nice run-parts --report /etc/cron.daily
7       10      cron.weekly      nice run-parts --report /etc/cron.weekly
@monthly        15      cron.monthly nice run-parts --report /etc/cron.monthly

Как можно заметить, ее формат похож на формат файла crontab, но она содержит меньшее количество столбцов, а также имеет некоторые отличия.

Первый столбец определяет, как часто команда должна быть запущена. Значение указывается в виде интервала в днях. Значение «1» будет работать каждый день, а значение «3» – каждые три дня.

Второй столбец определяет отсрочку выполнения команды. Дело в том, что Anacron – не демон. Он запускается в одно и то же время. Данное поле позволяет расположить выполнение команд таким образом, чтобы не все команды были запущены в одно и то же время.

К примеру, первая строка запускается каждый день через 5 минут после запуска anacron:

1       5       cron.daily       nice run-parts --report /etc/cron.daily

Следующая строка запускается каждую неделю через 10 минут после вызова anacron:

7       10      cron.weekly      nice run-parts --report /etc/cron.weekly

Третья колонка содержит имя, по которому работа будет известна в сообщениях и лог-файлах Anacron. Четвертое поле – команда, запущенная в данный момент.

Как видно, anacron запускает некоторые из скриптов cron. Разные дистрибутивы обрабатывают это столкновение по-разному, отдавая предпочтение одной из команд и отключая действия другой.

К примеру, на Ubuntu «/etc/crontab» проверяет, доступен ли в системе anacron, и затем выполняет скрипты каталогов «cron.*» с помощью cron, если anacron не был найден.

Другие дистрибутивы указывают cron обновлять временные отметки Anacron при каждом запуске этих каталогов, чтобы anacron не выполнял их при запуске.

Итоги

Cron и anacron – очень полезные инструменты автоматизации процессов.  Понимание того, как использовать их сильные стороны и обойти их слабости, позволяет использовать их легко и продуктивно.

Хотя синтаксис конфигурации на первый взгляд кажется запутанным, эти инструменты помогут сэкономить время в будущем; кроме того, их, как правило, не нужно часто редактировать.