緯育 2026-0513

本次講座主要介紹 Linux 系統中的排程（Scheduling）功能，將排程分為「單次排程」（at）與「循環排程」（cron）兩大類進行說明。講師首先強調，在實際工作場景中，循環排程因其重複執行的特性而更為常用與重要，特別是系統層級的循環排程。講座詳細介紹了排程的應用情境，例如半夜關機維修、定時清除暫存檔、備份資料庫等，並說明了作業系統如何利用排程執行內建功能，如日誌檔案整理（Logrotate）與資料庫更新。

接著，講座深入探討單次排程 at，包括其定義、特性、相關服務（atd）、在不同發行版中的安裝與啟動，以及如何透過 at.allow 和 at.deny 檔案進行權限管理。講師透過實作練習，詳細展示了 at 指令集（at, atq, atrm, at -c）的使用方法，包括建立、查詢、修改及刪除任務。

後半部分則轉向介紹循環排程 cron，說明其服務 crond 與相似的權限設定檔 cron.allow 和 cron.deny。講師詳細講解了系統級與個人級循環排程的區別、設定檔案的位置（/etc/crontab, /etc/cron.d/, /var/spool/cron），並深入剖析 crontab 的時間欄位格式（分、時、日、月、週）及其特殊符號（, ,, -, /）的應用。最後，透過具體範例指導如何設定系統與個人排程任務，並探討了伺服器遠端開機（如 Wake-on-LAN）與自動化管理的進階策略。

排程基礎概念與分類

• 排程的定義與用途
  • 排程是將工作預先安排好，交給作業系統，讓系統在指定時間自動執行的機制。
  • 應用情境範例：
    • 半夜關機維修：可預先設定關機指令，而無需人員等到半夜三點執行。
    • 定時傳送程式執行結果：例如設定下午三點將程式結果寄到指定信箱。
    • 每日定時清除暫存檔：例如清除 /tmp 目錄下的檔案。
    • 每週固定時間備份資料庫。
• 作業系統中的排程應用實例
  • 日誌檔案的整理與置換 (Logrotate)：系統透過排程在特定時間自動執行 Logrotate。
  • Locate 指令的資料庫更新：Locate 指令的資料庫會透過排程自動更新。
  • MAN page 資料更新：MAN page 資料庫的更新可寫入排程。
  • 系統更新指令自動化：可將 apt update 這類指令加入排程，使其每日自動在背景執行。
• 排程的兩大類型
  • 單次排程 (at)：工作僅執行一次，執行完畢後即結束，不會再重複。
  • 循環排程 (cron)：在指定的時間週期（分、時、日、月、週）重複執行工作，是實務上更常用的一種。

單次排程 (at)

• 特性與服務 (ATD)
  • 一次性的工作執行，執行完畢後即失效。
  • 依賴一個名為 atd 的背景服務來運作。若服務未啟動，排程不會執行。
  • Ubuntu 22.04 以後版本預設不安裝，需手動安裝 (apt install at)；CentOS 通常預設安裝但需手動啟動。
  • 服務管理指令：systemctl status atd、systemctl start atd、systemctl enable atd。
  • 排程檔案儲存位置：Ubuntu 中為 /var/spool/cron/atjobs。
• 權限管理
  • 透過 /etc/at.allow 和 /etc/at.deny 兩個檔案來控制使用者權限。
  • 權限判斷邏輯：

   1. root 帳號永遠擁有使用權限。
   2. 若 /etc/at.allow 存在，則只有列在該檔案中的使用者被允許，此時 /etc/at.deny 被忽略。
   3. 若 /etc/at.allow 不存在，但 /etc/at.deny 存在，則未被列在 /etc/at.deny 中的使用者皆可使用。
   4. 若兩個檔案都不存在，則只有 root 能使用。

• at 指令集與用法
  • 建立排程：at [時間]，進入互動模式後輸入指令，按 Ctrl+D 結束。
  • 查看排程列表：at -l 或 atq。
  • 查看排程內容：at -c [編號]。可直接編輯其對應的腳本檔來修改排程。
  • 刪除排程：at -d [編號] 或 atrm [編號]。
• 時間格式
  • 特定時間：HH:MM (例如 20:00)。
  • 特定日期與時間：HH:MM YYYY-MM-DD (例如 20:00 2026-05-30)。
  • 相對時間：now + [數量] [單位] (例如 now + 30 minutes)。

循環排程 (cron)

• 服務與權限
  • 循環排程依賴於 crond 服務，必須確保其正在運行且已設定開機啟動。
  • 權限控制與 at 類似，使用 /etc/cron.allow 和 /etc/cron.deny 檔案，判斷邏輯完全相同。
• 排程類型與設定檔
  • 系統循環排程：由系統（通常是 root）執行。
    • 主要設定檔：/etc/crontab。
    • 格式：分 時 日 月 週 使用者帳號 指令。
    • 需使用 vi 等編輯器直接修改。
    • 輔助目錄：/etc/cron.hourly, /etc/cron.daily, /etc/cron.weekly, /etc/cron.monthly，可將腳本直接放入對應目錄，系統會按時執行。
  • 個人循環排程：以特定使用者帳號身份執行。
    • 使用 crontab -e 進行編輯。
    • 格式：分 時 日 月 週 指令（無使用者帳號欄位）。
    • 使用 crontab -l 查看排程。
    • 排程檔案儲存在 /var/spool/cron 目錄下，以使用者帳號命名。
• crontab 時間格式詳解
  • 五個時間欄位：

   1. 分 (Minute): 0 * 59
   2. 時 (Hour): 0 * 23
   3. 日 (Day of month): 1 * 31
   4. 月 (Month): 1 * 12
   5. 週 (Day of week): 0 * 7 ( 0 和 7 皆為星期日)

• • 特殊符號：
    • 星號 ()*: 代表「每一個」單位。例如 表示每分鐘。
    • 逗號 (,): 用於指定不連續的時段。例如 0 10,14 表示每天的 10:00 和 14:00。
    • 減號 (-): 用於指定連續的時間範圍。例如 0 8-12 1-5 表示週一至週五，早上 8 點到 12 點的每個整點。
    • 斜線 (/): 代表頻率。例如 /5 表示每隔 5 分鐘。

伺服器遠端開機與管理策略

• 自動開機解決方案：
  • 主機板BIOS設定：設定每日在特定時間自動開機。
  • 網路卡開機 (Wake-on-LAN)：在區域網路內發送特定封包（Magic Packet）來喚醒主機。
  • 電話卡喚醒 (Ring-on)：較古老的技術，透過撥打電話喚醒主機。
• 週末不開機策略：
  • 結合 BIOS 每日自動開機與 cron 排程。
  • 在 /etc/crontab 中設定一條僅在週末執行的關機指令，例如：/5 6-7 root shutdown。
  • 這樣即使主機在週末自動開機，也會在幾分鐘後被排程任務自動關閉。