05. Процеси, порти і сервіси¶

Довідник бонус-уроку «Linux для розробника»

Розділ перевірено: кожну команду виконано в контейнерах Ubuntu, Debian і python:3.12-slim. Урок з вправами — Бонус. Linux.

Навіщо це потрібно¶

Коли ти запускаєш python manage.py runserver, стартує процес — Django слухає на порту 8000. Коли ти деплоїш на сервер, Nginx і Gunicorn теж є процесами. Щоб розуміти, чому "сайт не відкривається" або "порт вже зайнятий" — потрібно знати, як керувати процесами і сервісами.

Ключові терміни¶

Термін	Що означає
Процес	Запущена програма в пам'яті. Має свій PID
PID	Process ID — унікальний номер процесу
Foreground	Процес займає термінал. Ctrl+C зупиняє
Background	Процес працює у фоні. Термінал вільний
Daemon	Фоновий сервісний процес без терміналу
Порт	Числова адреса (0–65535) для мережевого з'єднання
Сервіс	Програма, якою керує systemd (запуск, зупинка, автостарт)
systemd	Система керування сервісами в Ubuntu/Debian

Процеси¶

Переглянути запущені процеси¶

ps aux

ps — process status. Показує всі процеси системи.

USER      PID  %CPU %MEM   COMMAND
root        1   0.0  0.1   /sbin/init
student  1234   2.1  1.5   python manage.py runserver
www-data 5678   0.1  0.3   nginx: worker process

(скорочено: справжній ps aux показує ще VSZ RSS TTY STAT START TIME)

ps aux | grep python        # знайти процеси Python
ps aux | grep nginx         # знайти Nginx-процеси

Інтерактивний монітор¶

top         # оновлюється в реальному часі
htop        # краща версія (потрібно встановити: sudo apt install htop)

У top/htop: натисни q щоб вийти, k щоб завершити процес за PID.

Завершити процес¶

kill 1234           # надіслати сигнал SIGTERM (попросити завершитися)
kill -9 1234        # SIGKILL (примусово вбити, без можливості cleanup)
killall python      # завершити всі процеси з ім'ям python
pkill -f "manage.py runserver"   # знайти і завершити по шаблону

kill -9 — крайній захід. Процес не встигне зберегти дані. Спочатку пробуй просто kill.

Foreground і Background¶

python manage.py runserver          # foreground — блокує термінал
python manage.py runserver &        # background — & наприкінці

jobs                                # показати фонові процеси
fg                                  # повернути останній фоновий процес
fg %1                               # повернути процес №1
bg                                  # продовжити призупинений процес у фоні

Якщо натиснути Ctrl+Z під час роботи foreground-процесу — він призупиняється і йде в background (статус Stopped).

Порти¶

Порт — це як номер кімнати в готелі. IP-адреса — це адреса готелю, порт — номер кімнати.

Коли Django слухає на порті 8000, це означає: будь-хто, хто підключиться до цього сервера на порт 8000, отримає відповідь від Django.

Відомі порти¶

Порт	Сервіс
22	SSH
80	HTTP
443	HTTPS
5432	PostgreSQL
6379	Redis
8000	Django runserver (за замовчуванням)
8080	Альтернативний HTTP

Перевірити відкриті порти¶

ss -tulpn                   # порти, що слухають (TCP/UDP), і процеси (чужі процеси — з sudo)
ss -tulpn | grep :8000      # конкретний порт

lsof -i :8000               # який процес використовує порт 8000
lsof -i :5432               # PostgreSQL запущений?

Приклад виводу ss -tulpn:

Netid State  Recv-Q Send-Q Local Address:Port Peer Address:Port Process
tcp   LISTEN 0      511          0.0.0.0:80        0.0.0.0:*    users:(("nginx",pid=4572,fd=5))
tcp   LISTEN 0      10         127.0.0.1:8000      0.0.0.0:*    users:(("python",pid=4568,fd=3))
tcp   LISTEN 0      200        127.0.0.1:5432      0.0.0.0:*    users:(("postgres",pid=812,fd=6))

runserver за замовчуванням слухає тільки 127.0.0.1:8000 (доступний лише з цієї машини); 0.0.0.0 — на всіх інтерфейсах.

Сервіси і systemd¶

flowchart LR
    classDef step     fill:#eceff1,stroke:#546e7a,stroke-width:1px,color:#1a1a1a;
    classDef decision fill:#e3f2fd,stroke:#1565c0,stroke-width:2px,color:#1a1a1a;
    classDef success  fill:#e8f5e9,stroke:#2e7d32,stroke-width:2px,color:#1a1a1a;
    classDef error    fill:#ffebee,stroke:#c62828,stroke-width:3px,color:#1a1a1a;
    classDef warning  fill:#fff8e1,stroke:#e65100,stroke-width:2px,color:#1a1a1a;

    Boot["Сервер стартує"] --> Systemd["systemd запускається першим<br>(PID 1)"]
    Systemd --> Nginx["nginx.service"]
    Systemd --> Postgres["postgresql.service"]
    Systemd --> Myapp["myapp.service<br>(твій Django)"]
    Systemd --> Redis["redis.service"]

    class Boot,Nginx,Postgres,Redis step
    class Systemd warning
    class Myapp success

systemd — це перший процес, який запускається після старту системи (PID 1). Він відповідає за запуск і управління всіма сервісами.

Команди systemctl¶

# Статус сервісу
systemctl status nginx
systemctl status postgresql

# Запуск / зупинка / перезапуск
sudo systemctl start nginx
sudo systemctl stop nginx
sudo systemctl restart nginx
sudo systemctl reload nginx        # перечитати конфіг без зупинки

# Автостарт при завантаженні
sudo systemctl enable nginx        # додати в автостарт
sudo systemctl disable nginx       # прибрати з автостарту

# Список всіх сервісів
systemctl list-units --type=service

Перегляд логів сервісу¶

journalctl -u nginx                 # журнал сервісу (старт/стоп, помилки запуску; access/error — у /var/log/nginx/)
journalctl -u nginx -f              # стежити за логами в реальному часі
journalctl -u nginx --since today   # логи за сьогодні
journalctl -u myapp -n 50          # останні 50 рядків

Повний ланцюжок запиту¶

flowchart LR
    classDef step     fill:#eceff1,stroke:#546e7a,stroke-width:1px,color:#1a1a1a;
    classDef decision fill:#e3f2fd,stroke:#1565c0,stroke-width:2px,color:#1a1a1a;
    classDef success  fill:#e8f5e9,stroke:#2e7d32,stroke-width:2px,color:#1a1a1a;
    classDef error    fill:#ffebee,stroke:#c62828,stroke-width:3px,color:#1a1a1a;
    classDef warning  fill:#fff8e1,stroke:#e65100,stroke-width:2px,color:#1a1a1a;

    User["Користувач<br>відкриває сайт"] --> Port80["Порт 80/443<br>HTTPS"]
    Port80 --> Nginx["Nginx process<br>(nginx.service)"]
    Nginx --> Port8000["Порт 8000<br>PROXY PASS"]
    Port8000 --> Gunicorn["Gunicorn process<br>(myapp.service)"]
    Gunicorn --> Django["Django Application"]
    Django --> DB["PostgreSQL<br>Порт 5432"]

    class User,Port80,Nginx,Port8000,Gunicorn,DB step
    class Django success

Типові помилки початківців¶

Помилка 1: Address already in use при запуску

Порт вже зайнятий іншим процесом. Знайди: lsof -i :8000 і завершити старий процес.

Помилка 2: Запустив python manage.py runserver і закрив термінал — сервер зупинився.

Foreground-процес прив'язаний до терміналу. Для production використовуй systemd або Docker.

Помилка 3: Nginx запущений, але сайт не відкривається.

Перевір: systemctl status nginx і journalctl -u nginx -n 20. Можливо конфіг невалідний — перевір sudo nginx -t.

Помилка 4: Плутати порт і PID.

PID — ідентифікатор процесу (наприклад 1234). Порт — мережева адреса (наприклад 8000).

Практичне завдання¶

Завдання 1¶

python manage.py runserver &
ps aux | grep manage
jobs
kill %1

Запусти Django у фоні, знайди його процес, потім зупини.

Завдання 2¶

ss -tulpn
lsof -i :8000

Які порти зараз відкриті? Які процеси їх слухають?

Завдання 3¶

sudo systemctl status nginx
sudo systemctl start nginx
sudo systemctl status nginx

Що змінилося після start?

Самоперевірка¶

[ ] Я можу знайти PID запущеного процесу через ps aux
[ ] Я розумію різницю між foreground і background
[ ] Я можу зупинити процес через kill
[ ] Я знаю основні порти: SSH (22), HTTP (80), Django (8000), PostgreSQL (5432)
[ ] Я можу перевірити, що слухає на порту через ss -tulpn або lsof
[ ] Я можу перевірити статус і перезапустити сервіс через systemctl

Короткий підсумок¶

Процес — запущена програма з унікальним PID. Порт — мережева адреса, на якій процес слухає підключення. Сервіс — процес, яким керує systemd (автостарт, перезапуск, логи). Розуміти ці три концепції — значить розуміти, як живе твій Django на сервері.