CentOS7 定時任務操作

CentOS7 定時任務

在計算機的使用過程中，經常會有一些計划中的任務需要在將來的某個時間執行，linux中提供了一些方法來設定定時任務。

1、at

命令at從文件或標准輸入中讀取命令並在將來的一個時間執行，只執行一次。at的正常執行需要有守護進程atd(關於systemctl請看這一篇)：

1.  
   #安裝at
2.  
   yum install -y at 或 apt-get install at -y
3.  
   #啟動守護進程
4.  
   service atd start 或 systemctl start atd
5.  
   #查看是否開機啟動
6.  
   chkconfig -- list|grep atd 或 systemctl list-unit-files|grep atd
7.  
   #設置開機啟動
8.  
   chkconfig --level 235 atd on 或 systemctl enable atd

如果不使用管道|或指定選項-f的話，at的執行將會是交互式的，需要在at的提示符下輸入命令：

1.  
   [ root@centos7 temp]# at now +2 minutes #執行at並指定執行時刻為現在時間的后兩分鍾
2.  
   at> echo hello world > /root/temp/file #手動輸入命令並回車
3.  
   at> <EOT> #ctrl+d 結束輸入
4.  
   job 9 at Thu Dec 22 14:05:00 2016 #顯示任務號及執行時間
5.  
   [ root@centos7 temp]#

選項-l或命令atq查詢任務

1.  
   [root@centos7 temp]# atq
2.  
   9 Thu Dec 22 14:05:00 2016 a root

到達時間后任務被執行，生成一個新文件file並保存echo的輸出內容

1.  
   [root@centos7 temp] # ls -l file
2.  
   -rw-r--r-- 1 root root 12 12月 22 14:05 file
3.  
   [root@centos7 temp] # cat file
4.  
   hello world
5.  
   [root@centos7 temp] #

at指定時間的方法很豐富，可以是
1）hh:mm小時:分鍾(當天，如果時間已過，則在第二天執行)
2）midnight(深夜),noon(中午),teatime(下午茶時間，下午4點),today,tomorrow等
3）12小時計時制，時間后加am(上午)或pm(下午)
4）指定具體執行日期mm/dd/yy(月/日/年)或dd.mm.yy(日.月.年)
5）相對計時法now + n units，now是現在時刻，n為數字，units是單位(minutes、hours、days、weeks)
如明天下午2點20分執行創建一個目錄

1.  
   [root@centos7 temp] # at 02:20pm tomorrow
2.  
   at> mkdir /root/temp/X
3.  
   at> <EOT>
4.  
   job 11 at Fri Dec 23 14:20:00 2016

選項-d或命令atrm表示刪除任務

1.  
   [root@centos7 temp] # at -d 11 #刪除11號任務(上例)
2.  
   [root@centos7 temp] # atq
3.  
   [root@centos7 temp] #

可以使用管道|或選項-f讓at從標准輸入或文件中獲得任務

1.  
   [ root@centos7 temp]# cat test.txt
2.  
   echo hello world > /root/temp/file
3.  
   [ root@centos7 temp]# at -f test.txt 5pm +2 days
4.  
   job 12 at Sat Dec 24 17:00:00 2016
5.  
   [ root@centos7 temp]# cat test.txt|at 16:20 12/23/16
6.  
   job 13 at Fri Dec 23 16:20:00 2016

atd通過兩個文件/etc/at.allow和/etc/at.deny來決定系統中哪些用戶可以使用at設置定時任務，它首先檢查/etc/at.allow，如果文件存在，則只有文件中列出的用戶(每行一個用戶名)，才能使用at；如果不存在，則檢查文件/etc/at.deny，不在此文件中的所有用戶都可以使用at。如果/etc/at.deny是空文件，則表示系統中所有用戶都可以使用at；如果/etc/at.deny文件也不存在，則只有超級用戶(root)才能使用at。

2、crontab

命令crontab用來設置、移除、列出服務crond表格，crond服務的作用類似atd，區別的地方在於crond可以設置任務多次執行。相對來說比atd更常用。

同樣需要啟動服務crond

1.  
   [root@centos7 temp] # ps -ef|grep [c]rond
2.  
   root 733 1 0 12月20 ? 00:00:00 /usr/sbin/crond -n

系統中每個用戶都可以擁有自己的cron table，同atd類似，crond也有兩個文件/etc/cron.allow和/etc/cron.deny用來限制用戶使用cron，規則也和atd的兩個文件相同。

選項-l表示列出當前用戶的cron表項
選項-u表示指定用戶

1.  
   [root@centos7 ~] # crontab -l -u learner
2.  
   no crontab for learner
3.  
   [root@centos7 ~] #

選項-e表示編輯用戶的cron table。編輯時系統會選定默認編輯器，在筆者的環境中是vi
通過直接編輯文件/etc/crontab可以設置系統級別的cron table。
使用crontab -e的方式編輯時，會在/tmp下面生成一個臨時文件，保存后crond會將內容寫入到/var/spool/cron下面一個和用戶名同名的文件中，crond會在保存時做語法檢查。這也是推薦的設置定時任務的用法。

語法：

*  *  *  *  *  command

每一行表示一個任務，以符號#開頭的行表示注釋，不生效。每個生效行都形如上面所示，一行被分為6部分，其中：

1.  
   第一部分表示分鍾(0-59)，* 表示每分鍾
2.  
   第二部分表示小時(0-23)，* 表示每小時
3.  
   第三部分表示日(1-31)， * 表示每天
4.  
   第四部分表示月(1-12)， * 表示每月
5.  
   第五部分表示周幾(0-6,0表示周日)，* 表示一周中每天
6.  
   第六部分表示要執行的任務

關於時間設置的前五部分中，除了*表示當前部分的任意時間外，還支持另外三個符號/、,、-分別表示每隔、時間點A和時間點B、時間點A到時間點B。
如每隔3分鍾測試10.0.1.252的連通性，並將結果追加輸出到/root/252.log中

1.  
   [root@centos7 ~] # crontab -e
2.  
   * /3 * * * * /usr/bin/ping -c1 10.0.1.252 &>> /root/252.log

保存后會有crontab: installing new crontab字樣出現。注意六個部分都不能為空，命令最好寫絕對路徑，編輯普通用戶的定時任務時，要注意命令的執行權限。

如一月份到五月份，每周2和周5凌晨2:30執行備份任務

30 2 * 1-5 2,5 /bin/bash /root/temp/backup.sh

這里將備份任務寫入到腳本/root/temp/backup.sh中執行

如3-6月和9-12月，每周一到周五12點到14點，每2分鍾執行一次刷新任務

*/2 12-14 * 3-6,9-12 1-5 /bin/bash /root/temp/refresh.sh

混合使用日期時間及特殊符號，可以組合出大多數想要的時間。

查看定時任務

1.  
   [root@centos7 ~] # crontab -l
2.  
   * /3 * * * * /usr/bin/ping -c1 10.0.1.252 &>> /root/252.log
3.  
   30 2 * 1-5 2,5 /bin/bash /root/temp/backup.sh
4.  
   * /2 12-14 * 3-6,9-12 1-5 /bin/bash /root/temp/refresh.sh

選項-r表示刪除定時任務

1.  
   [root@centos7 ~] # crontab -r
2.  
   [root@centos7 ~] # crontab -l
3.  
   no crontab for root

使用crontab時經常會遇到的一個問題是，在命令行下能夠正常執行的命令或腳本，設置了定時任務時卻不能正常執行。造成這種情況的原因一般是因為crond為命令或腳本設置了與登錄shell不同的環境變量

1.  
   [root@centos7 ~] # head -3 /etc/crontab
2.  
   SHELL= /bin/bash
3.  
   PATH= /sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin
4.  
   MAILTO=root
5.  
   [root@centos7 ~] #
6.  
   [root@centos7 ~] # echo $PATH
7.  
   /usr/local/ sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/root/bin
8.  
   [root@centos7 ~] #

這里crond的PATH和shell中的值不同，PATH環境變量定義了shell執行命令時搜索命令的路徑。關於環境變量更多的內容，將在shell編程的文章里詳細說明。

對於系統級別的定時任務，這些任務更加重要，大部分linux系統在/etc中包含了一系列與 cron有關的子目錄：/etc/cron.{hourly,daily,weekly,monthly}，目錄中的文件定義了每小時、每天、每周、每月需要運行的腳本，運行這些任務的精確時間在文件/etc/crontab中指定。如：

1.  
   SHELL=/bin/bash
2.  
   PATH=/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin
3.  
   MAILTO=root
4.  
   HOME=/
5.  
    
6.  
   # run-parts
7.  
   01 * * * * root run-parts /etc/cron.hourly
8.  
   02 4 * * * root run-parts /etc/cron.daily
9.  
   22 4 * * 0 root run-parts /etc/cron.weekly
10.  
    42 4 1 * * root run-parts /etc/cron.monthly

對於24小時開機的服務器來說，這些任務的定期運行，保證了服務器的穩定性。但注意到這些任務的執行一般都在凌晨，對於經常需要關機的linux計算機(如筆記本)來說，很可能在需要運行cron的時候處於關機狀態，cron得不到運行，時間長了會導致系統變慢。對於這樣的系統，linux引入了另一個工具anacron來負責執行系統定時任務。
anacron的目的並不是完全替代cron，是作為cron的一個補充。anacron的任務定義在文件/etc/anacrontab中：

1.  
   # /etc/anacrontab: configuration file for anacron
2.  
    
3.  
   # See anacron(8) and anacrontab(5) for details.
4.  
    
5.  
   SHELL= /bin/sh
6.  
   PATH= /sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin
7.  
   MAILTO=root
8.  
   # the maximal random delay added to the base delay of the jobs
9.  
   RANDOM_DELAY= 45
10.  
    # the jobs will be started during the following hours only
11.  
    START_HOURS_RANGE= 3-22
12.  
     
13.  
    #period in days delay in minutes job-identifier command
14.  
    1 5 cron.daily nice run-parts /etc/cron.daily
15.  
    7 25 cron.weekly nice run-parts /etc/cron.weekly
16.  
    @monthly 45 cron.monthly nice run-parts /etc/cron.monthly

與cron是作為守護進程運行的不同，anacron是作為普通進程運行並終止的。對於定義的每個任務，anacron在系統啟動后將會檢查應當運行的任務，判斷上一次運行到現在的時間是否超過了預定天數(/etc/anacrontab中任務行第一列)，如果大於預定天數，則會延遲一個時間(/etc/anacrontab中任務行第二列)之后運行該任務。這樣就保證了任務的執行。關於anacron的更多內容，請查閱相關文檔。

3、systemd.timer

crond和atd服務基於分鍾的，意思是說它們每分鍾醒來一次檢查是否有任務需要執行。如果有任務的執行需要精確到秒，crond和atd是無能為力的。在基於systemd的系統上，可以通過計時器systemd.timer來實現精確到秒的計划任務。
上一篇文章中我們提到了systemd中服務單元的概念，在這里我們需要用到其中的兩種：.service和.timer。其中.service負責配置需要運行的任務，.timer負責配置執行時間。

我們先看一個例子：

創建任務腳本

1.  
   [root@centos7 temp] # cat /root/temp/ping252.sh
2.  
   #!/bin/bash
3.  
   ping -c1 10.0.1.252 &>> /root/temp/252.log

配置服務.service

1.  
   [ root@centos7 temp]# cd /usr/lib/systemd/system
2.  
   [ root@centos7 system]# cat ping252.service
3.  
   [ Unit]
4.  
   Description=ping 252
5.  
    
6.  
   [ Service]
7.  
   Type=simple
8.  
   ExecStart=/root/temp/ping252.sh
9.  
   [ root@centos7 system]#

配置計時器.timer

1.  
   [ root@centos7 temp]# cd /usr/lib/systemd/system
2.  
   [ root@centos7 system]# cat ping252.timer
3.  
   [ Unit]
4.  
   Description=ping 252 every 30s
5.  
    
6.  
   [ Timer]
7.  
   # Time to wait after enable this unit
8.  
   OnActiveSec= 60
9.  
   # Time between running each consecutive time
10.  
    OnUnitActiveSec= 30
11.  
    Unit=ping252.service
12.  
     
13.  
    [ Install]
14.  
    WantedBy=multi-user.target
15.  
    [ root@centos7 system]#

啟用計時器

1.  
   [root@centos7 system]# systemctl enable ping252.timer
2.  
   Created symlink from /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/ping252.timer to /usr/lib/systemd/system/ping252.timer.
3.  
   [root@centos7 system]# systemctl start ping252.timer

查看

1.  
   #計時器
2.  
   [ root@centos7 system]# systemctl status ping252.timer
3.  
   ● ping252.timer - ping 252 every 30s
4.  
   Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/ping252.timer; enabled; vendor preset: disabled)
5.  
   Active: active (waiting) since 五 2016-12-23 14:27:26 CST; 3min 42s ago
6.  
    
7.  
   12月 23 14:27:26 centos7 systemd[1]: Started ping 252 every 30s.
8.  
   12月 23 14:27:26 centos7 systemd[1]: Starting ping 252 every 30s.
9.  
   #服務
10.  
    [ root@centos7 system]# systemctl status ping252
11.  
    ● ping252.service - ping 252
12.  
    Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/ping252.service; static; vendor preset: disabled)
13.  
    Active: active (running) since 五 2016-12-23 14:35:38 CST; 2ms ago
14.  
    Main PID: 11494 (ping252.sh)
15.  
    CGroup: /system.slice/ping252.service
16.  
    └─ 11494 /bin/bash /root/temp/ping252.sh
17.  
     
18.  
    12月 23 14:35:38 centos7 systemd[1]: Started ping 252.
19.  
    12月 23 14:35:38 centos7 systemd[1]: Starting ping 252...

停用

1.  
   [root@centos7 system]# systemctl disable ping252.timer
2.  
   Removed symlink /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/ping252.timer.
3.  
   [root@centos7 system]# systemctl stop ping252.timer
4.  
   [root@centos7 system]#

計時器啟用1分鍾之后看到/root/temp/252.log文件的生成，之后每隔30秒都有內容寫入。systemd的服務單元配置文件中被不同的標簽分隔成不同的配置區塊，其中：

[Unit] 標簽下指定了不依賴於特定類型的通用配置信息，比如例子中兩個文件都指定了一個選項Description=表示描述信息。

[Install] 標簽下保存了本單元的安裝信息，其中WantedBy=表示當使用systemctl enable命令啟用該單元時，會在指定的目標的.wants/或.requires/下創建對應的符號鏈接(如上例)。這么做的結果是：當指定的目標啟動時本單元也會被啟動。

除了這兩個所有配置文件都可以設置的標簽外(其余選項可以通過命令man 5 systemd.unit查看)，每個服務單元還有一個特定單元類型的標簽，比如我們例子中.service文件中的[Service]和.timer文件中的[Timer]。

[Service] 標簽下Type=后的值指明了執行方式，設置為simple並配合ExecStart=表明指定的程序(我們例子中的腳本)將不會fork()而啟動；如果設置為oneshot表明只執行一次(類似at)，如果需要讓systemd在服務進程退出之后仍然認為該服務處於激活狀態，則還需要設置RemainAfterExit=yes。其余選項請用命令man 5 systemd.service查看

[Timer]標簽中可以指定多種單調定時器，所謂"單調時間"的意思是從開機那一刻(零點)起， 只要系統正在運行，該時間就不斷的單調均勻遞增(但在系統休眠時此時間保持不變)，永遠不會往后退，並且與時區也沒有關系。 即使在系統運行的過程中，用戶向前/向后修改系統時間，也不會對"單調時間"產生任何影響。包括：

1.  
   OnActiveSec= 表示相對於本單元被啟用的時間點
2.  
   OnBootSec= 表示相對於機器被啟動的時間點
3.  
   OnStartupSec= 表示相對於systemd被首次啟動的時間點
4.  
   OnUnitActiveSec= 表示相對於匹配單元(本標簽下 Unit=指定的單元)最后一次被啟動的時間點
5.  
   OnUnitInactiveSec= 表示相對於匹配單元(本標簽下 Unit=指定的單元)最后一次被停止的時間點

我們的例子中使用了其中的兩個OnActiveSec=60和OnUnitActiveSec=30指定本單元在啟用之后60秒調用Unit=后的單元，並在此單元被啟用后每隔30秒再次啟用它，達到了定時周期性的執行的目的。

這些定時器后指定的時間單位可以是：us(微秒), ms(毫秒), s(秒), m(分), h(時), d(天), w(周), month(月), y(年)。如果省略了單位，則表示使用默認單位‘秒’。可以寫成5h 30min表示之后的5小時30分鍾。

[Timer]標簽下還可以設置基於掛鍾時間(wall clock)的日歷定時器OnCalendar=，所謂"掛鍾時間"是指真實世界中牆上掛鍾的時間， 在操作系統中實際上就是系統時間，這個時間是操作系統在啟動時從主板的時鍾芯片中讀取的。由於這個時間是可以手動修改的，所以，這個時間既不一定是單調遞增的、也不一定是均勻遞增的。其時間格式可以是：

1.  
   Thu,Fri 2012-*-1,5 11:12:13 #表示2012年任意月份的1日和5日，如果是星期四或星期五，則在時間11:12:13執行
2.  
   *-*-* * :*:00 #表示每分鍾
3.  
   *-*-* 00:00:00 #表示每天
4.  
   *- 01,07-01 00:00:00 #表示每半年
5.  
   * :0/15 #表示每15分鍾
6.  
   12,14,13:20,10,30 #表示12/13/14點的10分、20分、30分
7.  
   Mon,Fri *- 01/2-01,03 *:30:45 #表示任意年份奇數月份的1日和3日，如果是周一或周五，則在每小時的30分45秒執行

單調定時器和日歷定時器的其他內容可以通過命令man 7 systemd.time查詢

Unit=后指明了與此計時器相關聯的服務單元(我們例子中的ping252.service)。
服務單元中的大部分設置選項允許指定多次，不相沖突的情況下將均生效，如.timer中可以設置多個Unit表示這些服務單元共用一個計時器。

另外[Timer]標簽下還可以設置選項Persistent=，它只對OnCalendar=指令定義的日歷定時器有意義。如果設為yes(默認值為no)，則表示將匹配單元的上次觸發時間永久保存在磁盤上。 這樣，當定時器單元再次被啟動時， 如果匹配單元本應該在定時器單元停止期間至少被啟動一次， 那么將立即啟動匹配單元。 這樣就不會因為關機而錯過必須執行的任務。(類似於anacron的功能)
關於定時器的更多選項可以通過man systemd.timer查看

使用systemd.timer設置定時任務可以代替atd和crond的所有功能，另外systemd還接管了許多其他服務，這些內容超出了本篇的范圍，在以后的文章中如果涉及到相關的內容，會有相應的介紹。