Nitro: küçük ve esnek bir init sistemi ile süreç süpervizörü

• Nitro, gömülü sistemler, sunucular, masaüstü sistemler ve konteynerlerde kullanılabilen çok küçük bir süreç süpervizörü ve init sistemidir
• Sistem durumunu yalnızca RAM'de saklar; bu sayede salt okunur dosya sistemlerinde de sorunsuz çalışır ve hızlı, verimli bir olay tabanlı tasarım sunar
• Yapılandırma yöntemi basit bir betik dizini yapısıdır; karmaşık yapılandırma dosyaları veya ek derleme süreçleri olmadan servis yönetimi sağlar
• Parametreli servisler, sağlam yeniden başlatma, her servis için güvenilir günlükleme gibi konteyner ve gömülü ortamlara optimize edilmiş özellikler sunar
• nitroctl aracıyla uzaktan kontrol, sinyal tabanlı davranış kontrolü gibi yüksek esneklik ve denetim sağlar

---

Genel bakış

Nitro, Linux'ta pid 1 olarak da kullanılabilen çok küçük bir süreç süpervizörüdür

Başlıca kullanım alanları şunlardır

• gömülü, masaüstü, sunucu gibi farklı amaçlı Linux makineleri için init
• Linux initramfs'in init'i
• Docker/Podman/LXC/Kubernetes gibi konteyner ortamlarının init'i
• POSIX sistemlerde yetki gerektirmeden çalışan bir süpervizyon daemon'u

Yapılandırma, dizin tabanlı bir betik yapısı kullanır ve varsayılan konum /etc/nitro'dur

Gereksinimler

• çekirdeğin Unix socket desteği gerekli
• tmpfs veya yazılabilir bir /run dizini gerekli

Diğer sistemlere göre avantajları

• tüm durum bilgileri yalnızca RAM'de tutulur; bu yüzden salt okunur kök dosya sistemlerinde ek hilelere gerek kalmadan çalışır
• olay tabanlı, polling yapmayan çalışma biçimi ile verimlilik sağlar
• çalışma sırasında dinamik bellek tahsisi yoktur
• dosya tanımlayıcıları sınırsız biçimde tüketilmez
• yalnızca tek bir self-contained ikili dosya gerekir (isteğe bağlı olarak ek bir kontrol ikilisiyle)
• yapılandırma dosyası dönüştürme ve derleme gerekmez; servisler sadece betik içeren basit dizinlerdir
• servis yeniden başlatma ve günlükleme zinciri desteği sunar
• sistem saati doğru olmasa bile düzgün çalışır
• FreeBSD'de /etc/ttys üzerinden çalıştırılabilir
• musl libc ile çok küçük bir statik ikili üretilebilir

Servis yönetimi

• her servis dizini (varsayılan olarak /etc/nitro altında) şu dosyaları içerebilir

  • setup: servis başlamadan önce çalıştırılan isteğe bağlı betik; servis yalnızca normal çıkışta (0) başlatılır
  • run: servis çalışma betiği; sonlanmadığı sürece servis ayakta kabul edilir, yoksa one-shot servis olarak işlenir
  • finish: run sona erdikten sonra çalışan isteğe bağlı betik; çıkış durumu ve sinyal değeri argüman olarak verilir
  • log: başka bir servis dizinine işaret eden sembolik bağ; run çıktısı o servisin girdisine pipe edilir (günlükleme zinciri için kullanılabilir)
  • down: bu dosya varsa nitro bu servisi varsayılan olarak ayağa kaldırmaz
  • dizin adı @ ile bitiyorsa yok sayılır ve parametreli servis olarak kullanılabilir
  • servis adı 64 karakterden kısa olmalı ve /, ,, satır sonu karakteri içeremez

• runit'in chpst yardımcı aracı, run betikleri yazarken kullanışlıdır

Özel servisler

• LOG: log bağlantısı olmayan tüm servislerin günlükleri için varsayılan servis
• SYS: SYS/setup, tüm servisler başlamadan önce çalışır; sıralı servis başlatma uygulanabilir
  • SYS/finish: genel kapanış aşamasına girilmeden önce çalışır
  • SYS/final: tüm süreçler sonlandıktan sonra çalışır
  • SYS/fatal: ölümcül hata oluşursa çıkış yerine çalışır (varsa)
  • SYS/reincarnate: shutdown yerine çalışır; örneğin initramfs'in yeniden uygulanması için kullanılabilir

Parametreli servisler

• @ ile biten servis dizinleri nitro tarafından yok sayılır, ancak sembolik bağ veya nitroctl komutuyla doğrudan belirtilebilir
• @ sonrasındaki parametre, her betiğe ilk argüman olarak aktarılır
  • örnek: agetty@/run ve agetty@tty1 sembolik bağı varsa agetty@/run tty1 çalıştırılır
  • nitroctl up agetty@tty2 girildiğinde agetty@/run tty2 çalıştırılabilir (dizinin var olup olmaması önemli değildir)

Çalışma modları

• tüm yaşam döngüsü önyükleme, servis çalıştırma (süpervizyon), kapanış olmak üzere üç aşamadan oluşur
  • önyükleme: özel servis SYS varsa setup ile başlar, ardından down olmayan tüm servisler başlatılır
  • bir servis sonlanırsa yeniden başlatılır; ancak son yeniden başlatma çok yeniyse 2 saniye beklenir
  • nitroctl Reboot veya Shutdown ile kapanış sinyali gönderilebilir
    • bu durumda SYS/finish → tüm servislere SIGTERM (en fazla 7 saniye beklenir) → SIGKILL → SYS/final → kapanış sırası uygulanır
  • konteyner veya yetkisiz süpervizör kullanımında yalnızca süreçler sonlandırılır

nitroctl ile kontrol

• nitroctl CLI aracıyla nitro uzaktan kontrol edilebilir

Komut örnekleri:

• list: servis listesi, durum, PID, uptime, son çıkış durumu çıktılanır
• up/down/start/stop/restart: servis başlatma, durdurma, yeniden başlatma gibi işlemler
• sinyal gönderme: p(SIGSTOP), c(SIGCONT), h(SIGHUP), a(SIGALRM), i(SIGINT), q(SIGQUIT), 1(SIGUSR1), 2(SIGUSR2), t(SIGTERM), k(SIGKILL)
• pidof: belirtilen servisin PID'sini çıktılar
• rescan: servis dizinlerini yeniden okur, eklenen/kaldırılan servisleri yansıtır
• Shutdown/Reboot: tüm sistemi kapatma veya yeniden başlatma

Sinyallerle kontrol

• nitro sürecine doğrudan sinyal göndererek kontrol sağlanabilir
  • SIGHUP: servisleri yeniden tara (rescan)
  • SIGINT: yeniden başlat
  • SIGTERM: kapat (nitro pid 1 değilse)

Linux'ta init olarak nitro

• Nitro, self-contained bir ikili olarak Linux'ta doğrudan pid 1 şeklinde önyüklenebilir
• gerekirse /dev ve /run bağlanır; diğer işlemler SYS/setup içinde yapılır
• Ctrl-Alt-Del olayı, düzenli bir yeniden başlatma sürecini tetikler

Docker konteynerinde init olarak Nitro kullanımı

• Nitro statik olarak derlenebilir ve konteynere kolayca eklenebilir
• varsayılan socket yolunun kullanılabilmesi için konteynerde /run bulunmalıdır
• kontrol socket'i bind mount edilirse dışarıdan nitroctl ile uzaktan kontrol sağlanabilir

FreeBSD'de Nitro

• FreeBSD init'in nitro'yu süpervize etmesi için /etc/ttys dosyasına aşağıdaki satır eklenebilir

  /etc/nitro "/usr/local/sbin/nitro" "" on
  

Yazar

• Leah Neukirchen [e-mail]

Teşekkürler

• daemontools, freedt, runit, perp, s6 gibi mevcut süreç süpervizyon sistemlerinin ayrıntılı analizi temel alınarak geliştirilmiştir

Lisans

• 0BSD lisansı (ayrıntılar için LICENSE dosyasına bakın)