Использование планировщика cron в Linux

1. Введение

Если вы уже имеете некоторый опыт системного администрирования Linux, то должны знать, что такое cron и для чего он предназначен. Если же вы только начинаете работать с Linux, то эти знания вам пригодятся. Даже если вы уже изучали использование cron, данная статья поможет вам освежить знания.
Название cron происходит от Cronos, древнегреческого олицетворения времени. И это правильно выбранное имя, так как основным предназначением cron является помощь в планировании различных задач, которые система должна выполнить в заданное время. Если вы пользовались Windows, то вероятно вам приходилось копаться в утилите Scheduled Tasks. В целом назначение у программ аналогичное, но реализация разная. Cron предназначен для серьезных задач системного администрирования и обладает большей гибкостью. В качестве примера реальной задачи можно привести резервное копирование. Понравится ли вам вручную выполнять резервное копирование данных на нескольких сотнях машин? Думаю, нет. Вы просто пишете простой скрипт с использованием rsync, планируете его выполнение, например ежедневно, и забываете об этом. Все, что необходимо в дальнейшем - время от времени проверять логи. Некоторые даже используют cron для напоминания о важных личных событиях, например о днях рождения. Но cron - это просто демон, запускающий указанные вами задания. А имеется ли утилита, помогающая редактировать/добавлять/удалять эти задачи? Конечно имеется, и называется она crontab (от cron table). Однако будем двигаться вперед последовательно и начнем с инсталляции.

2. Инсталляция cron

Большинство дистрибутивов используют Vixie Cron и некоторые другие производные как дефолтную реализацию cron, и именно их мы будем рассматривать в этой статье. Кроме того, практически во всех дистрибутивах cron уже предустановлен, так как он является очень важной частью системы Linux. Хотя обычный пользователь, как правило, никогда не работает с ним напрямую, система и многие приложения используют cron (хорошим примером является периодическое обновление базы данных man-страниц). Значимым исключением является Gentoo, где необходимо вручную установить vixie-cron и добавить его в runlevel по умолчанию. В Arch, Debian, Slackware, Ubuntu, Fedora и OpenSUSE cron установлен по умолчанию и автоматически запускается при загрузке системы. Мы надеемся, что вы изучите man-страницы cron и crontab, так как во многих дистрибутивах используются их пропатченные версии, что делается для лучшей интеграции программы под конкретный дистрибутив. Поэтому существует вероятность, что функция, которая имеется например в Gentoo, будет недоступна в Slackware. В любом случае, нет ничего лучше чтения man-страниц, особенно если имеешь дело с новой программой, которую собираешься достаточно часто использовать.

3. Использование cron

Во-первых, мы должны убедиться, что cron запущен:

$ ps faux | grep cron

Если в выводе ничего не будет, проверьте, запущен ли cron, и добавьте его в службы, запускаемые по умолчанию, чтобы он стартовал при следующей загрузке. Как это сделать, зависит от дистрибутива. В системах Debian команда должна вывести примерно следующее:

root      1424  0.0  0.0  22000   884 ?        Ss   13:56   0:00 /usr/sbin/cron 

Теперь заставим cron работать. Сначала необходимо подумать о том, какую команду мы будем использовать. Требует ли она привилегий root? Предположим, мы будем использовать crontab, чтобы добавить простой скрипт на выполнение через каждые пять минут как простой пользователь.

3.1. Crontab

3.1.1. Пример

Напишем простой скрипт, который будет выводить обычное диалоговое окно на базе curses в терминале (требуется dialog и любой эмулятор терминала - мы используем xterm):

#!/bin/sh
xterm -e "dialog --msgbox 'Testing cron...' 234 234"
# This is a very simple example, treat it as it is

Назовем файл crontest.sh и сделаем его исполняемым, так как все, что запускается с помощью cron, должно быть исполняемым:

$ chmod +x crontest.sh 

Теперь нам нужно отредактировать пользовательскую таблицу crontab, чтобы добавить запись для нашего замечательного скрипта:

$ crontab -e

-e ставится для редактирования, -r - для удаления. Будьте очень осторожны! Многие системные администраторы по неосторожности вводили -r вместо -e, тем более что эти клавиши расположены рядом, и удаляли все записи из crontab. В любом случае, скорее всего вы увидите полностью закоментированный файл (в crontab для обозначения комментариев используется #), в котором приведены примеры и описаны назначения полей записей. Да, запись состоит из полей, последнее из которых задает исполняемую команду, а остальные - временные характеристики. Итак, наша запись в crontab для скрипта, запускаемого каждые пять минут, выглядит следующим образом:

$ */5 * * * * export DISPLAY=:0 && /home/$user/crontest.sh 

Нам необходимо экспортировать переменную DISPLAY, чтобы xterm не выдавал ошибки вида "DISPLAY is not set". Теперь посмотрим назначение каждого поля.

3.1.2. Поля crontab

Если вы работали ранее с символами для подстановки, то вам не составит труда освоить использование звездочки в crontab: она означает, что вместо нее подставляются все возможные значения поля. Поля по умолчанию в Linux (будьте внимательны, некоторые Unix-системы используют другие реализации cron) обозначают, слева направо: минуту, час, день месяца, месяц, день недели, год (необязательно) и исполняемую команду. Таким образом, если мы хотим, чтобы наш скрипт запускался каждые пять минут, каждый час, каждый день, каждый месяц и каждый год, наша запись должна выглядеть так:

5 * * * *  export DISPLAY=:0 && /home/$user/crontest.sh 

Мы призываем вас быть осторожнее с полем дня недели: в вашей стране первым днем недели может быть понедельник, а в других странах им может быть воскресенье. Если работаешь в мультикультурной, многонациональной среде, необходимо помнить о культурных и религиозных особенностях. Cron отправляет уведомления пользователю, которому принадлежит запись, на его почтовый адрес по умолчанию ($user@$hostname). Если вы хотите изменить адрес электронной почты, просто добавьте "MAILTO=$email_address" в crontab. Если вы хотите отключить эту функцию, добавьте ">/dev/null 2>&1" в конец записи.
Теперь, если вы уже устали от всплывающего каждые пять минут окна, снова запустите crontab -e, чтобы удалить или, что проще, закомментировать запись. Чтобы просмотреть содержимое crontab, просто используйте опцию -l (list).

3.2. Взгляд на /etc/

3.2.1. Скрипты cron

В предыдущих разделах мы решали простые и тривиальные задачи, просто для разминки, а теперь мы уже займемся серьезными делами. Заголовок данного раздела относится к директориям в /etc, которые отвечают за периодические задачи по обслуживанию системы. Например, в директории /etc/cron.weekly имеется скрипт man-db, который обновляет базу данных man-страниц. Все подобные скрипты включены в состав дистрибутива и запускаются согласно файлу /etc/crontab. Поэтому, если вы хотите разобраться их работе, лучше всего изучить содержимое этого файла. Вы увидите записи, похожие на те, что мы делали ранее, но исполняемые команды будут отличаться. "run-parts" - это небольшая утилита, созданная для запуска всех скриптов в заданном каталоге.
Внимательный читатель может заметить, что в /etc/crontab имеется одно поле, которого мы не видели при редактировании своего crontab - это поле "user". Это сделано по соображениям безопасности. Если вы вводите команду crontab -e как $user, это значит, что любая команда запускается от имени $user. Но так как /etc/crontab относится ко всей системе, необходимо явно задавать пользователя, так как может потребоваться запускать определенные скрипты или программы от имени другого пользователя, а не от root, особенно если системный администратор заботится о безопасности и добавляет пользователей и группы в систему по мере необходимости. Пример: для резервного копирования не нужны все привилегии root, требуются только права на чтение и запись в определенные директории, поэтому администратор создает группу backup и пользователя backupadmin с необходимыми правами и запускает ночные скрипты резервного копирования с помощью записи:

30 23 * * * backupadmin /home/backupadmin/nightlybkup.sh 

Эта запись запускает скрипт nightlybkup.sh каждую ночь в 23:30. Если мы захотим запускать резервное копирование только с понедельника по пятницу, нужно отредактировать нашу запись:

30 23 * * 1-5 backupadmin /home/backupadmin/nightlybkup.sh

Если вы захотите запускать резервное копирование только по понедельникам, средам и пятницам, замените "1-5" на "1,3,5". Когда вы точно знаете, что вам нужно, cron становится понятным и простым в использовании.

4. Размышления о безопасности

Существует множество ситуаций, когда вы не хотите, чтобы пользователь, имеющий доступ к вашей системе, имел возможность создавать записи crontab. Здесь в игру вступают файлы /etc/cron.deny и /etc/cron.allow. Их использование аналогично /etc/hosts.allow и /etc/hosts/deny, поэтому, если вы работали с этими файлами раньше, то будете чувствовать себя как дома. Этих двух файлов (cron.deny и cron.allow) по умолчанию нет в системе, по крайней мере на системе, в которой мы работаем, поэтому по умолчанию всем разрешено создавать записи в crontab. Вы можете проверить, какие файлы, относящиеся к cron имеются в вашем каталоге /etc с помощью команды:

$ ls /etc | grep cron

И снова напоминаем, что все сказанное справедливо для Linux, так как отсутствие этих файлов на Solaris означает прямо противоположное, кроме того, файлы расположены в других местах. Сначала проверяется cron.allow, поэтому обычно мы вводим "ALL" в cron.deny, а затем добавляем пользователей, которым мы хотим предоставить доступ, в cron.allow.

5. Примеры использования cron

Каждую минуту:

* * * * * /usr/local/bin/check-disk-space.sh

Команда будет выполняться каждую минуту, день и месяц.

По дням:

30 02 10 01,06,12 * /home/$user/bin/checkdrive.sh

Эта команда будет запускать скрипт checkdrive.sh в 02:30 каждое 10 число января, июня и декабря.

Каждые полчаса:

00,30 * * * * /home/$user/backupdata.sh

Только по выходным:

* * * * 6,7 /usr/bin/weekend

Дважды в день:

20 11,16 * * * /usr/sbin/command

Команда будет выполняться каждый день в 11:20 и 16:20.

Каждый час в один конкретный день:

01 * 2 05 * /sbin/system_command

Команда будет запускаться каждый час каждое 2-е мая.

Каждые 10 минут во время пяти рабочих дней (понедельник - пятница):

*/10 * * * 1-5 /usr/local/bin/check-disk-space.sh

Только в рабочее время:

00 09-17 * * 1-5 /usr/local/bin/check-disk-space.sh

Эта команда будет выполняться один раз в день с 9 до 17 часов.

Один раз в году, в полночь 1-го января:

0 0 1 1 * /usr/local/bin/check-disk-space.sh

Дважды в год в 12:00 и в 24:00

0 0,12 1 */6 * /usr/local/bin/check-disk-space.sh

Эта команда будет исполняться дважды в год (каждые 6 месяцев) в 12:00 и в 24:00.

Каждый третий четверг любого заданного месяца в 10:00:

0 10 15-21 * 4 /usr/local/bin/check-disk-space.sh

Каждый день через 20 минут после каждого четного часа:

20 0-23/2 * * * /usr/local/bin/check-disk-space.sh

Эта команда будет выполняться каждый день через 20 минут после каждого четного часа (0:20, 2:20...22:20).

6. Заключение

Если в начале вам показалось, что записи crontab трудны для понимания и запутаны, уверяю, что при их постоянном использовании вы очень скоро будете наизусть помнить порядок и назначение всех полей, а также название и расположение всех файлов, которые необходимо редактировать. Все, что требуется - это практика.