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Systemd 是 Linux 系统工具,用来启动守护进程,已成为大多数发行版的标准配置。它的设计目标是,为系统的启动和管理提供一套完整的解决方案。

根据 Linux 惯例,字母d是守护进程(daemon)的缩写。 Systemd 这个名字的含义,就是它要守护整个系统。

Systemd 架构

1.png

systemctl是 Systemd 的主命令,用于管理系统。

# 重启系统
$ sudo systemctl reboot

# 关闭系统,切断电源
$ sudo systemctl poweroff

# CPU停止工作
$ sudo systemctl halt

# 暂停系统
$ sudo systemctl suspend

# 让系统进入冬眠状态
$ sudo systemctl hibernate

# 让系统进入交互式休眠状态
$ sudo systemctl hybrid-sleep

# 启动进入救援状态(单用户状态)
$ sudo systemctl rescue

hostnamectl命令用于查看当前主机的信息。

# 显示当前主机的信息
$ hostnamectl

# 设置主机名。
$ sudo hostnamectl set-hostname rhel7

timedatectl命令用于查看当前时区设置。

# 查看当前时区设置
$ timedatectl

# 显示所有可用的时区
$ timedatectl list-timezones                                                                                   

# 设置当前时区
$ sudo timedatectl set-timezone America/New_York
$ sudo timedatectl set-time YYYY-MM-DD
$ sudo timedatectl set-time HH:MM:SS

Unit

Systemd 可以管理所有系统资源。不同的资源统称为 Unit(单位)。
Unit 一共分成12种:

Service unit:系统服务
Target unit:多个 Unit 构成的一个组
Device Unit:硬件设备
Mount Unit:文件系统的挂载点
Automount Unit:自动挂载点
Path Unit:文件或路径
Scope Unit:不是由 Systemd 启动的外部进程
Slice Unit:进程组
Snapshot Unit:Systemd 快照,可以切回某个快照
Socket Unit:进程间通信的 socket
Swap Unit:swap 文件
Timer Unit:定时器

systemctl status命令用于查看系统状态和单个 Unit 的状态。

# 显示系统状态
$ systemctl status

# 显示单个 Unit 的状态
$ sysystemctl status bluetooth.service

Unit 管理
对于用户来说,最常用的是下面这些命令,用于启动和停止 Unit(主要是 service)

# 立即启动一个服务
$ sudo systemctl start apache.service

# 立即停止一个服务
$ sudo systemctl stop apache.service

# 重启一个服务
$ sudo systemctl restart apache.service

# 杀死一个服务的所有子进程
$ sudo systemctl kill apache.service

# 查看一个服务的状态
$ sudo systemctl status apache.service

# 重新加载一个服务的配置文件
$ sudo systemctl reload apache.service

# 重载所有修改过的配置文件
$ sudo systemctl daemon-reload

依赖关系
Unit 之间存在依赖关系:A 依赖于 B,就意味着 Systemd 在启动 A 的时候,同时会去启动 B。
systemctl list-dependencies命令列出一个 Unit 的所有依赖。

$ systemctl list-dependencies nginx.service

Unit 的配置文件

每一个 Unit 都有一个配置文件,告诉 Systemd 怎么启动这个 Unit 。

Systemd 默认从目录 /etc/systemd/system/ 读取配置文件。但是,里面存放的大部分文件都是符号链接,指向目录 /usr/lib/systemd/system/,真正的配置文件存放在那个目录。

如果配置文件里面设置了开机启动,systemctl enable 命令相当于激活开机启动。
与之对应的,systemctl disable 命令用于在两个目录之间,撤销符号链接关系,相当于撤销开机启动。

配置文件的后缀名,就是该 Unit 的种类,比如 sshd.socket。如果省略,Systemd 默认后缀名为 .service,所以 sshd 会被理解成 sshd.service。

从配置文件的状态无法看出,该 Unit 是否正在运行。这必须执行前面提到的 systemctl status 命令。

systemctl status bluetooth.service

一旦修改配置文件,就要让 SystemD 重新加载配置文件,然后重新启动,否则修改不会生效。

sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart httpd.service

配置文件的格式

配置文件就是普通的文本文件,可以用文本编辑器打开。systemctl cat 命令可以查看配置文件的内容:

[email protected]:~# systemctl cat nginx
# /lib/systemd/system/nginx.service
[Unit]
Description=The NGINX HTTP and reverse proxy server
After=syslog.target network-online.target remote-fs.target nss-lookup.target
Wants=network-online.target

[Service]
Type=forking
PIDFile=/opt/nginx/logs/nginx.pid
ExecStartPre=/usr/local/bin/nginx -t
ExecStart=/usr/local/bin/nginx
ExecReload=/usr/local/bin/nginx -s reload
ExecStop=/bin/kill -s QUIT $MAINPID
PrivateTmp=true

[Install]
WantedBy=multi-user.target

配置文件的区块

[Unit]区块通常是配置文件的第一个区块,用来定义 Unit 的元数据,以及配置与其他 Unit 的关系。它的主要字段如下。

Description:简短描述
Documentation:文档地址
Requires:当前 Unit 依赖的其他 Unit,如果它们没有运行,当前 Unit 会启动失败
Wants:与当前 Unit 配合的其他 Unit,如果它们没有运行,当前 Unit 不会启动失败
BindsTo:与Requires类似,它指定的 Unit 如果退出,会导致当前 Unit 停止运行
Before:如果该字段指定的 Unit 也要启动,那么必须在当前 Unit 之后启动
After:如果该字段指定的 Unit 也要启动,那么必须在当前 Unit 之前启动
Conflicts:这里指定的 Unit 不能与当前 Unit 同时运行
Condition...:当前 Unit 运行必须满足的条件,否则不会运行
Assert...:当前 Unit 运行必须满足的条件,否则会报启动失败

[Install]通常是配置文件的最后一个区块,用来定义如何启动,以及是否开机启动。它的主要字段如下。

WantedBy:它的值是一个或多个 Target,当前 Unit 激活时(enable)符号链接会放入/etc/systemd/system目录下面以 Target 名 + .wants后缀构成的子目录中
RequiredBy:它的值是一个或多个 Target,当前 Unit 激活时,符号链接会放入/etc/systemd/system目录下面以 Target 名 + .required后缀构成的子目录中
Alias:当前 Unit 可用于启动的别名
Also:当前 Unit 激活(enable)时,会被同时激活的其他 Unit

[Service]区块用来 Service 的配置,只有 Service 类型的 Unit 才有这个区块。它的主要字段如下。

Type:定义启动时的进程行为。它有以下几种值。
Type=simple:默认值,执行ExecStart指定的命令,启动主进程
Type=forking:以 fork 方式从父进程创建子进程,创建后父进程会立即退出
Type=oneshot:一次性进程,Systemd 会等当前服务退出,再继续往下执行
Type=dbus:当前服务通过D-Bus启动
Type=notify:当前服务启动完毕,会通知Systemd,再继续往下执行
Type=idle:若有其他任务执行完毕,当前服务才会运行
ExecStart:启动当前服务的命令
ExecStartPre:启动当前服务之前执行的命令
ExecStartPost:启动当前服务之后执行的命令
ExecReload:重启当前服务时执行的命令
ExecStop:停止当前服务时执行的命令
ExecStopPost:停止当其服务之后执行的命令
RestartSec:自动重启当前服务间隔的秒数
Restart:定义何种情况 Systemd 会自动重启当前服务,可能的值包括always(总是重启)、on-success、on-failure、on-abnormal、on-abort、on-watchdog
TimeoutSec:定义 Systemd 停止当前服务之前等待的秒数
Environment:指定环境变量

日志管理

ystemd 统一管理所有 Unit 的启动日志。带来的好处就是,可以只用 journalctl 一个命令,查看所有日志(内核日志和应用日志)。journalctl 功能强大,用法非常多。

# 查看所有日志(默认情况下 ,只保存本次启动的日志)
$ sudo journalctl

# 查看内核日志(不显示应用日志)
$ sudo journalctl -k

# 显示尾部的最新10行日志
$ sudo journalctl -n

# 查看指定服务的日志
$ sudo journalctl /usr/bin/python

# 查看某个 Unit 的日志
$ sudo journalctl -u nginx.service

应用

开机启动

对于那些支持 Systemd 的软件,安装的时候,会自动在 /usr/lib/systemd/system 目录添加一个配置文件。

如果你想让该软件开机启动,就执行下面的命令(以 httpd.service 例)。

sudo systemctl enable httpd

上面的命令相当于在 /etc/systemd/system 目录添加一个符号链接,指向 /usr/lib/systemd/system 里面的httpd.service文件。

这是因为开机时,Systemd只执行 /etc/systemd/system 目录里面的配置文件。这也意味着,如果把修改后的配置文件放在该目录,就可以达到覆盖原始配置的效果。

启动服务

设置开机启动以后,软件并不会立即启动,必须等到下一次开机。如果想现在就运行该软件,那么要执行 systemctl start 命令。

sudo systemctl start httpd

执行上面的命令以后,有可能启动失败,因此要用 systemctl status 命令查看一下该服务的状态。

停止服务

终止正在运行的服务,需要执行 systemctl stop 命令:

sudo systemctl stop httpd.service

有时候,该命令可能没有响应,服务停不下来。这时候就不得不"杀进程"了,向正在运行的进程发出 kill 信号:

sudo systemctl kill httpd.service

此外,重启服务要执行 systemctl restart 命令:

sudo systemctl restart httpd.service

参考链接

http://www.ruanyifeng.com/blog/2016/03/systemd-tutorial-commands.html
http://www.ruanyifeng.com/blog/2016/03/systemd-tutorial-part-two.html