Ubuntu Server : 自动更新

Ubuntu(16.04/18.04) 默认会每天自动安装系统的安全更新，但是不会自动安装包的更新。本文梳理 Ubuntu 16.04/18.04 系统的自动更新机制，并介绍如何配置系统自动更新所有的包。说明：简单起见，本文中使用 Ubuntu 指代 Ubuntu 16.04/18.04。

系统需要更新

当我们远程登录系统时，会收到如下图所示的更新相关的消息：

红框中的第一行文字说明系统中有 149 个包需要更新。第二行说明没有安全相关的包需要更新。之所以会这样，是因为 Ubuntu 默认的配置会每天自动安装安全更新而忽略其它包的更新。接下来我们就介绍 Ubuntu 中的自动更新机制。

通过定时任务执行更新

Ubuntu 默认定义了 4 个 systemd unit 执行更新任务，它们分别是：

/lib/systemd/system/apt-daily-upgrade.service
/lib/systemd/system/apt-daily-upgrade.timer
/lib/systemd/system/apt-daily.service
/lib/systemd/system/apt-daily.timer

其中的 apt-daily.timer 和 apt-daily-upgrade.timer 是两个触发器，分别在每天指定的时间触发 apt-daily.service 和 apt-daily-upgrade.service。这两个 service 的类型都是 oneshot，意思是当任务完成后 service 进程退出。这两个 service 其实调用的是同一个脚本： /usr/lib/apt/apt.systemd.daily。 apt-daily.service 为脚本传入参数 "update"，其功能为检查系统的更新并下载对应的更新包。apt-daily-upgrade.service 为脚本传入参数 "install"，其功能为安装更新并删除缓存在本地的更新包。

apt-daily.timer 默认每天触发两次，分别为 6 点和 18 点，主要是为了缓解服务器端的下载压力。我们可以根据自身业务的特点设置合适的触发时间。
apt-daily-upgrade.service 默认每天在 6 点触发一次，我们也可以设置为其它时间，比如午夜。

apt.systemd.daily 脚本

/usr/lib/apt/apt.systemd.daily 脚本负责完成与更新相关的一系列工作，这些工作主要分为两大块：

• 检查更新并下载更新包
• 安装更新并清理更新包

apt.systemd.daily 脚本中调用 apt-config 命令从 /etc/apt/apt.conf.d/10periodic 文件和 /etc/apt/apt.conf.d/20auto-upgrades 读中取配变量，并根据这些变量的值来控制系统的更新策略。下面我们介绍几个比较重要的配置项。

隔多少天执行一次 apt-get update，默认是 1 天，0 表示不执行该操作：

APT::Periodic::Update-Package-Lists "1";

隔多少天执行一次 apt-get upgrade --download-only 下载更新包，0 表示不执行该操作：

APT::Periodic::Download-Upgradeable-Packages "0";

下载的更新版被缓存在目录 /var/cache/apt/archives/ 中，执行升级操作时直接从缓存目录中读取包文件而不是从网络上下载。

隔多少天执行一次 apt-get autoclean 清除无用的更新包，0 表示不执行该操作：

APT::Periodic::AutocleanInterval "0";

隔多少天执行一次 Unattended-Upgrade 执行系统安全更新(或者所以包的更新)，0 表示不执行该操作：

APT::Periodic::Unattended-Upgrade "1";

通过这些配置，我们可以控制自动更新的频率和行为。注意，到目前为止的配置还只能安装系统的安全更新，如果要想安装所有包的更新还需要其它的配置，相关内容我们在后面的小节中介绍。

在继续介绍后面的内容前，让我们先来了解一下 apt.systemd.daily 脚本中用到的 apt-config 命令和 apt.systemd.daily 脚本依赖的配置文件。

apt-config 命令
apt-config 是一个被 APT 套件使用的内部命令，使用它可以在脚本中提取 /etc/apt/apt.conf 目录下配置文件中的信息。
比如，如果要在脚本中获取 APT::Periodic::Update-Package-Lists 的设置，可以使用下面的代码：

#!/bin/bash
ABC=0
eval $(apt-config shell ABC APT::Periodic::Update-Package-Lists)
echo ${ABC}

此时脚本变量 ABC 中保存的就是 APT::Periodic::Update-Package-Lists 的值。

10periodic 和 20auto-upgrades
/etc/apt/apt.conf.d/10periodic 是 update-notifier-common 的配置文件：

$ dpkg-query -S /etc/apt/apt.conf.d/10periodic
update-notifier-common: /etc/apt/apt.conf.d/10periodic

在 ubuntu 16.04 和 18.04 中，这两个文件的默认内容是一样的。apt.systemd.daily 脚本在注释中说我们可以通过 /etc/apt/apt.conf.d/10periodic 文件自定义相关的变量值，它通过 get-config 命令来获得这些变量的值。但是测试的结果是 /etc/apt/apt.conf.d/20auto-upgrades 文件中的变量会覆盖 /etc/apt/apt.conf.d/10periodic 文件中的变量。看来是 get-config 命令根据文件名称的顺序，排在后面的文件中的变量会覆盖前面文件中的变量。
在 desktop 版本中，通过 GUI 程序修改相关的变量，这两个文件都会被修改并保持一致，所以在 server 版中我们最好也同时修改这两个文件并保持其内容一致。

unattended-upgrades

Ubuntu 实际上是通过 unattended-upgrades 命令来自动安装更新的。Ubuntu 16.04/18.04 默认安装了这个包，如果碰到没有安装的情况你还可以通过下面的命令自行安装：

$ sudo apt install unattended-upgrades

unattended-upgrades 的配置文件为 /etc/apt/apt.conf.d/50unattended-upgrades。
注意，unattended-upgrades 不仅能够安装系统的安全更新，还可以安装所有包的更新。但是默认的配置只安装安全更新，我们可以通过配置项让 unattended-upgrades 安装所有的包更新或者只安装安全更新。

unattended-upgrades 命令被设计为通过 cron 定时执行系统更新，但在 Ubuntu 16.04/18.04 中是通过 systemd 的 timer unit 定时触发 service unit 执行的。
unattended-upgrades 命令的日志文件存放在 /var/log/unattended-upgrades 目录下。

unattended-upgrade 命令常见的用法之一是检查系统是否有更新：

$ sudo unattended-upgrade --dry-run

另一种用法是安装更新：

$ sudo unattended-upgrade

在 apt.systemd.daily 脚本中执行 unattended-upgrade 命令时，由于更新包已经提前下载到缓存目录了(/var/cache/apt/archives)，所以直接它直接使用缓存中的更新包。

配置文件 50unattended-upgrades
50unattended-upgrades 文件中的默认配置只是安装安全更新：

Unattended-Upgrade::Allowed-Origins {
        "${distro_id}:${distro_codename}";
        "${distro_id}:${distro_codename}-security";
        "${distro_id}ESM:${distro_codename}";
//      "${distro_id}:${distro_codename}-updates";
//      "${distro_id}:${distro_codename}-proposed";
//      "${distro_id}:${distro_codename}-backports";
};

如果要自动安装所有包的更新，只要取消下面行的注释就行了：
"${distro_id}:${distro_codename}-updates";

我们还可以通过黑名单的方式指定不更新哪些包：

Unattended-Upgrade::Package-Blacklist {
      "vim";
      "libc6";
      "libc6-dev";
      "libc6-i686";
};

下面的配置项指定在更新后移除无用的包：

Unattended-Upgrade::Remove-Unused-Kernel-Packages "true";
Unattended-Upgrade::Remove-Unused-Dependencies "true";

有些更新需要重启系统，而默认的配置是不重启系统的。下面的配置允许重启系统(更新完成后，如果需要重启，立即重启系统)：

Unattended-Upgrade::Automatic-Reboot "true";

但是多数情况下我们更期望指定一个时间让系统重启(如果需要重启，在下面配置中指定的时间重启系统)：

Unattended-Upgrade::Automatic-Reboot-Time "02:38";

在系统更新的过程中发生了错误怎么办？当然是通知管理员啦！下面的配置在发生错误时给管理员发送邮件：

Unattended-Upgrade::Mail "user@example.com";
Unattended-Upgrade::MailOnlyOnError "true";

注意：如果要向外网发送邮件，需要安装 mailx 等工具。

关闭自动更新

如果你的主机运行在封闭的环境中，并且无法连接到有效的更新源，此时可以选择关闭自动更新功能。首选的方法是停止相关的服务：

$ sudo systemctl stop apt-daily.service
$ sudo systemctl stop apt-daily.timer
$ sudo systemctl stop apt-daily-upgrade.service
$ sudo systemctl stop apt-daily-upgrade.timer
$ sudo systemctl disable apt-daily.service
$ sudo systemctl disable apt-daily.timer
$ sudo systemctl disable apt-daily-upgrade.service
$ sudo systemctl disable apt-daily-upgrade.timer

或者修改自动更新程序的配置文件也可以，同时更新 /etc/apt/apt.conf.d/10periodic 和 /etc/apt/apt.conf.d/20auto-upgrades：

APT::Periodic::Update-Package-Lists "1";
APT::Periodic::Unattended-Upgrade "1";

改为

APT::Periodic::Update-Package-Lists "0";
APT::Periodic::Unattended-Upgrade "0";

故障调查

因为 apt.systemd.daily 脚本同时调用了 apt-get 和 unattended-upgrade 等命令，所以相关的日志也分散在不同的地方。apt-get 相关的日志在 /var/log/apt 目录下，unattended-upgrade 命令的日志在 /var/log/unattended-upgrades 目录下。

参考：
unattended-upgrade man page
Automatic Updates
AutomaticSecurityUpdates
apt-config man page
如何在Ubuntu 16.04上安装自动安全更新
How to set up automatic updates on Ubuntu Server 18.04
Ubuntu Enable Automatic Updates Unattended Upgrades
Ubuntu 16.04: Auto apt update and apt upgrade
mvo5/unattended-upgrades