systemd(システムディー)とは | 意味や読み方など丁寧でわかりやすい用語解説

systemdは、Linuxシステムにおける初期化プロセスを管理し、システム全体を制御するシステムおよびサービスマネージャである。従来のSysVinitやUpstartといったinitシステムに代わるものとして開発され、現代の主要なLinuxディストリビューションの多くで標準採用されている。その主な目的は、システムの起動を高速化し、サービス管理を効率化し、システムの状態を安定的に保つことであり、現代の複雑なサーバー環境やデスクトップ環境の基盤を支える重要なコンポーネントである。

systemdは、Linuxカーネルが起動した直後にプロセスID (PID) 1として起動し、以降のシステムの動作全体を統括する。これは、システム内のすべてのプロセスが最終的にsystemdの子孫として存在することを意味する。systemdの役割は多岐にわたるが、最も基本的な機能はシステムの起動、シャットダウン、および実行中のサービスの管理である。システムの起動時には、定義された依存関係に基づいてサービスを効率的に並列起動させ、起動時間を大幅に短縮する。これは、各サービスがそれぞれ必要なリソースや他のサービスが利用可能になったことを待ってから起動するのではなく、同時に多くの処理を進めることで実現される。

systemdは、システムが管理するあらゆるリソースを「ユニット」という単位で扱う。サービス（.service）、マウントポイント（.mount）、デバイス（.device）、ソケット（.socket）、タイマー（.timer）、ターゲット（.target）など、様々な種類のユニットが存在し、それぞれが特定の機能や状態を定義する設定ファイルによって管理される。たとえば、ウェブサーバーを起動するための設定は.serviceユニットとして定義され、それがどのタイミングで起動し、どのような依存関係を持つかなどが記述される。

「ターゲット」ユニットは、複数のユニットをグループ化し、特定のシステムの状態を示す役割を果たす。これは従来のinitシステムのランレベルに相当する概念であり、例えばmulti-user.targetはネットワーク接続が確立され、ほとんどのサービスが利用可能な状態を示し、graphical.targetはさらにグラフィカルなユーザーインターフェースが利用可能な状態を示す。システムはこれらのターゲットに移行することで、必要なサービスセットを一度に起動する。

systemdの重要な機能の一つに、堅牢なサービス監視と制御がある。起動したサービスが予期せず終了した場合、systemdは自動的にそのサービスを再起動したり、管理者に通知したりすることができる。これにより、システムの安定性と可用性が向上する。また、Linuxカーネルのcgroups機能と密接に連携し、各サービスが利用できるCPU、メモリ、ディスクI/Oなどのリソースを制限・監視することが可能である。

ログ管理もsystemdの主要な機能の一つであり、そのログデーモンは「Journald」と呼ばれる。Journaldは、カーネルからのメッセージ、各種アプリケーションのログ、systemd自身のログなど、システム内のすべてのログを一元的に収集し、バイナリ形式で保存する。これにより、ログの検索、フィルタリング、分析が効率的に行えるようになる。従来のテキストベースのログファイルとは異なり、構造化されたデータとして扱われるため、特定の条件での検索や集計が容易になる。

さらに、systemdは「タイマーユニット」を提供しており、これは従来のcronジョブの代替となる。特定の時間や間隔でコマンドやサービスを実行するように設定でき、より柔軟で高機能なスケジューリングが可能である。また、「ソケットアクティベーション」という機能により、サービスが必要とされるまで起動を遅らせることができる。例えば、特定のネットワークポートへの接続要求があったときに初めてサービスを起動することで、システムの起動時間を短縮し、アイドル時のリソース消費を抑えることができる。

systemdを操作するための主要なコマンドはsystemctlである。このコマンドを使うことで、サービスの起動、停止、再起動、有効化（システムの起動時に自動で開始するように設定）、無効化、ステータス確認など、systemdが管理するすべてのユニットに対して多様な操作を行うことができる。例えば、systemctl start httpd.serviceでウェブサーバーを起動し、systemctl status httpd.serviceでその状態を確認するといった具合である。

systemdは、その多機能性と効率性から、Red Hat Enterprise Linux、Debian、Ubuntu、Fedora、openSUSEなど、多くの主要なLinuxディストリビューションで採用されている。これにより、Linuxシステムの起動プロセスやサービス管理が統一され、システムエンジニアはディストリビューション間の違いを意識することなく、標準的な方法でシステムを管理できるようになっている。systemdの導入は、Linuxのシステム管理を現代の要求に合わせて大きく進化させたと言えるだろう。