Как использовать Cron для автоматизации задач в Ubuntu 18.04

Введение

Cron — это демон планирования заданий на основе времени, присутствующий в Unix-подобных операционных системах, включая дистрибутивы Linux. Cron работает в фоновом режиме, и операции, запланированные с помощью cron, называемые \заданиями cron, выполняются автоматически, что делает cron полезным для автоматизации задач, связанных с обслуживанием.

В этом руководстве представлен обзор того, как планировать задачи с использованием специального синтаксиса cron. В нем также рассматриваются несколько сокращений, которые вы можете использовать, чтобы ускорить процесс написания графиков работы и сделать их более понятными.

Предпосылки

Для выполнения этого руководства вам потребуется доступ к компьютеру с Ubuntu 18.04. Это может быть ваша локальная машина, виртуальная машина или виртуальный частный сервер.

Независимо от того, какой компьютер вы используете для выполнения этого руководства, на нем должен быть настроен пользователь без полномочий root с правами администратора. Чтобы настроить это, следуйте нашему руководству по начальной настройке сервера для Ubuntu 18.04.

Установка Крона

Почти в каждом дистрибутиве Linux по умолчанию установлена та или иная форма cron. Однако, если вы используете машину с Ubuntu, на которой не установлен cron, вы можете установить его с помощью APT.

Перед установкой cron на машину с Ubuntu обновите локальный индекс пакетов компьютера:

sudo apt update

Затем установите cron с помощью следующей команды:

sudo apt install cron

Вам также нужно убедиться, что он работает в фоновом режиме:

sudo systemctl enable cron

Output
Synchronizing state of cron.service with SysV service script with /lib/systemd/systemd-sysv-install.
Executing: /lib/systemd/systemd-sysv-install enable cron

После этого в вашей системе будет установлен cron, и вы сможете приступить к планированию заданий.

Понимание того, как работает Cron

Задания Cron записываются и управляются в специальном файле, известном как crontab. Каждый профиль пользователя в системе может иметь свой собственный crontab, где они могут планировать задания, которые хранятся в /var/spool/cron/crontabs/.

Чтобы запланировать задание, откройте свой crontab для редактирования и добавьте задание, записанное в виде выражения cron. Синтаксис для выражений cron можно разбить на два элемента: расписание и команду для запуска.

Командой может быть практически любая команда, которую вы обычно запускаете в командной строке. Компонент расписания синтаксиса разбит на 5 разных полей, которые записываются в следующем порядке:

Вместе задачи, запланированные в crontab, имеют следующую структуру:

minute hour day_of_month month day_of_week command_to_run

Вот функциональный пример выражения cron. Это выражение запускает команду curl http://www.google.com каждый вторник в 17:30:

30 17 * * 2 curl http://www.google.com

Есть также несколько специальных символов, которые вы можете включить в компонент расписания выражения cron, чтобы упростить планирование задач:

• *: в выражениях cron звездочка — это переменная с подстановочным знаком, которая представляет «все». Таким образом, задача, запланированная с помощью * * * * * ..., будет выполняться каждую минуту каждого часа каждого дня каждого месяца.
• ,: запятые разделяют значения расписания, образуя список. Если вы хотите запускать задачу в начале и середине каждого часа, а не записывать две отдельные задачи (например, 0 * * * * ... и 30 * * * * ...), вы можете добиться той же функциональности с одним (0,30 * * * * ...).
• -: дефис представляет диапазон значений в поле расписания. Вместо 30 отдельных запланированных задач для команды, которую вы хотите запускать в течение первых 30 минут каждого часа (как в 0 * * * * ..., 1 * * * * . .., 2 * * * * ... и т. д.), вместо этого вы можете запланировать его как 0-29 * * * * ....
• /: вы можете использовать косую черту со звездочкой, чтобы указать значение шага. Например, вместо того, чтобы записывать восемь отдельных задач cron для запуска команды каждые три часа (например, 0 0 * * * ..., 0 3 * * * ..., 0 6 * * * ... и т. д.), вы можете запланировать его выполнение следующим образом: 0 */3 * * * ....

Примечание. Вы не можете произвольно указывать значения шага; вы можете использовать только целые числа, которые равномерно делятся на диапазон, разрешенный рассматриваемым полем. Например, в поле \часы после косой черты можно было использовать только 1, 2, 3, 4, 6, 8 или 12.

Вот еще несколько примеров использования компонента планирования cron:

• * * * * * — запускать команду каждую минуту.
• 12 * * * * — запускать команду через 12 минут после каждого часа.
• 0,15,30,45 * * * * — запускать команду каждые 15 минут.
• */15 * * * * — запускать команду каждые 15 минут.
• 0 4 * * * — запускать команду каждый день в 4:00.
• 0 4 * * 2-4 – запускать команду каждый вторник, среду и четверг в 4:00.
• 20,40 */8 * 7-12 * — запускать команду на 20-й и 40-й минуте каждого 8-го часа каждый день последних 6 месяцев года.

Если вы находите что-то из этого запутанным или вам нужна помощь в написании расписаний для ваших собственных задач cron, \Crontab Guru, который вы можете использовать, чтобы проверить, работает ли ваш cron расписания действительны.

Управление кронтабами

После того, как вы определились с расписанием и знаете задание, которое хотите запустить, вам нужно поместить его туда, где ваш демон сможет его прочитать.

Как упоминалось ранее, crontab — это специальный файл, в котором хранится расписание заданий, которые будут выполняться cron. Однако они не предназначены для непосредственного редактирования. Вместо этого рекомендуется использовать команду crontab. Это позволяет вам редактировать crontab вашего профиля пользователя без изменения ваших привилегий с помощью sudo. Команда crontab также сообщит вам, если у вас есть синтаксические ошибки в crontab, при непосредственном редактировании этого не произойдет.

Вы можете редактировать свой crontab с помощью следующей команды:

crontab -e

Если вы впервые запускаете команду crontab под этим профилем пользователя, вам будет предложено выбрать текстовый редактор по умолчанию для использования при редактировании вашего crontab:

Output
no crontab for sammy - 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
  4. /bin/ed

Choose 1-4 [1]: 

Введите число, соответствующее выбранному вами редактору. Кроме того, вы можете нажать ENTER, чтобы принять вариант по умолчанию, nano.

После выбора вы попадете в новый crontab, содержащий некоторые закомментированные инструкции по его использованию:

# Edit this file to introduce tasks to be run by cron.
# 
# Each task to run has to be defined through a single line
# indicating with different fields when the task will be run
# and what command to run for the task
# 
# To define the time you can provide concrete values for
# minute (m), hour (h), day of month (dom), month (mon),
# and day of week (dow) or use '*' in these fields (for 'any').# 
# Notice that tasks will be started based on the cron's system
# daemon's notion of time and timezones.
# 
# Output of the crontab jobs (including errors) is sent through
# email to the user the crontab file belongs to (unless redirected).
# 
# For example, you can run a backup of all your user accounts
# at 5 a.m every week with:
# 0 5 * * 1 tar -zcf /var/backups/home.tgz /home/
# 
# For more information see the manual pages of crontab(5) and cron(8)
# 
# m h  dom mon dow   command

Когда вы в будущем запустите crontab -e, он автоматически откроет ваш crontab в этом текстовом редакторе. Попав в редактор, вы можете ввести свое расписание для каждого задания в новой строке. В противном случае вы можете пока сохранить и закрыть crontab (CTRL + X, Y, затем ENTER, если вы выбрали nano).

Примечание. В системах Linux в каталоге /etc/ хранится еще один файл crontab. Это общесистемный crontab, в котором есть дополнительное поле, для которого профиль пользователя должен выполнять каждое задание cron. В этом руководстве основное внимание уделяется пользовательским crontab, но если вы хотите отредактировать общесистемный crontab, вы можете сделать это с помощью следующей команды:

sudo nano /etc/crontab

Если вы хотите просмотреть содержимое вашего crontab, но не редактировать его, вы можете использовать следующую команду:

crontab -l

Вы можете стереть свой crontab с помощью следующей команды:

Предупреждение. Следующая команда не будет запрашивать подтверждение удаления вашего crontab. Запускайте его только в том случае, если вы уверены, что хотите стереть его.

crontab -r

Эта команда немедленно удалит crontab пользователя. Тем не менее, вы можете включить флаг -i, чтобы командная строка подтверждала, что вы действительно хотите удалить crontab пользователя:

crontab -r -i

Output
crontab: really delete sammy's crontab? (y/n)

При появлении запроса необходимо ввести y, чтобы удалить crontab, или n, чтобы отменить удаление.

Управление выводом задания Cron

Поскольку задания cron выполняются в фоновом режиме, не всегда очевидно, что они выполняются успешно. Теперь, когда вы знаете, как использовать команду crontab и как планировать задание cron, вы можете начать экспериментировать с различными способами перенаправления вывода cron заданий, чтобы помочь вам отслеживать их успешное выполнение.

Если на вашем сервере установлен и правильно настроен Sendmail, вы можете отправлять выходные данные задач cron на адрес электронной почты, связанный с вашим профилем пользователя Linux. Вы также можете указать адрес электронной почты вручную, указав параметр MAILTO в верхней части crontab.

Например, вы можете добавить следующие строки в crontab. К ним относятся оператор MAILTO, за которым следует пример адреса электронной почты, директива SHELL, указывающая запускаемую оболочку (в данном примере bash), Директива HOME, указывающая на путь, по которому следует искать двоичный файл cron, и одну задачу cron:

. . .

MAILTO="example@linux-console.net"
SHELL=/bin/bash
HOME=/

* * * * * echo ‘Run this command every minute’

Это конкретное задание будет возвращать «Выполнять эту команду каждую минуту», и этот вывод будет каждую минуту отправляться по электронной почте на адрес электронной почты, указанный после директивы MAILTO.

Вы также можете перенаправить выходные данные задачи cron в файл журнала или в пустое место, чтобы предотвратить получение электронного письма с выходными данными.

Чтобы добавить выходные данные запланированной команды в файл журнала, добавьте >> в конец команды, а затем имя и расположение файла журнала по вашему выбору, например:

* * * * * echo ‘Run this command every minute’ >> /directory/path/file.log

Допустим, вы хотите использовать cron для запуска скрипта, но оставить его в фоновом режиме. Для этого вы можете перенаправить вывод скрипта в пустое место, например /dev/null, которое немедленно удалит все записанные в него данные. Например, следующее задание cron выполняет PHP-скрипт и запускает его в фоновом режиме:

* * * * * /usr/bin/php /var/www/domain.com/backup.php > /dev/null 2>&1

Это задание cron также перенаправляет стандартную ошибку, представленную 2, на стандартный вывод (>&1). Поскольку стандартный вывод уже перенаправляется на /dev/null, это позволяет сценарию выполняться автоматически. Даже если crontab содержит оператор MAILTO, выходные данные команды не будут отправлены на указанный адрес электронной почты.

Ограничение доступа

Вы можете управлять тем, каким пользователям разрешено использовать команду crontab, с помощью файлов cron.allow и cron.deny, которые хранятся в каталог /etc/. Если файл cron.deny существует, любому пользователю, указанному в нем, будет запрещено редактировать свой crontab. Если cron.allow существует, только пользователи, перечисленные в нем, смогут редактировать свои crontab. Если оба файла существуют и в каждом указан один и тот же пользователь, файл cron.allow переопределит cron.deny, и пользователь сможет редактировать свой crontab. .

Например, чтобы запретить доступ всем пользователям, а затем предоставить доступ пользователю ishmael, вы можете использовать следующую последовательность команд:

sudo echo ALL >>/etc/cron.deny
sudo echo ishmael >>/etc/cron.allow

Во-первых, мы блокируем всех пользователей, добавляя ALL к файлу cron.deny. Затем, добавив имя пользователя в файл cron.allow, мы даем профилю пользователя ishmael доступ для выполнения заданий cron.

Обратите внимание, что если у пользователя есть привилегии sudo, он может редактировать crontab другого пользователя с помощью следующей команды:

sudo crontab -u user -e

Однако, если cron.deny существует и в нем указан user, но их нет в списке cron.allow, вы получите следующая ошибка после выполнения предыдущей команды:

Output
The user user cannot use this program (crontab)

По умолчанию большинство демонов cron предполагают, что все пользователи имеют доступ к cron, кроме случаев, когда используется cron.allow или cron.deny существует.

Специальный синтаксис

Кроме того, в файле crontab есть несколько сокращенных команд, которые помогут упростить планирование заданий. По сути, это ярлыки для указанного эквивалентного числового расписания:

Примечание. Не все демоны cron могут анализировать этот синтаксис (особенно старые версии), поэтому дважды проверьте, работает ли он, прежде чем полагаться на него.

Кроме того, сокращение @reboot будет запускать любую команду, следующую за ним, при каждом запуске сервера:

@reboot echo "System start up"

Использование этих ярлыков, когда это возможно, может упростить интерпретацию расписания задач в вашем crontab.

Заключение

Cron — это гибкая и мощная утилита, которая может облегчить выполнение многих задач, связанных с системным администрированием. В сочетании со сценариями оболочки вы можете автоматизировать задачи, которые обычно утомительны или сложны. Например, вы можете написать сценарий оболочки для отправки резервных копий данных в решение для хранения объектов, а затем автоматизировать его с помощью cron.