Loading... ## 前言 Linux 传统上使用 init 进程启动系统,采用串行启动方式,导致启动时间长且脚本复杂。为解决这些问题,Systemd 应运而生,提供了一套完整的系统启动和管理解决,现在已成为大多数发行版的标准配置。由于其在Linux中十分常用,特此写一篇教程以方便自己在未来查阅。 ## 1. Systemd 概述 Systemd 是一个守护进程,用于启动和管理系统的各项服务。它取代了 init 进程,成为系统的第一个进程(PID 为 1),其他进程都是它的子进程。 ```bash $ systemctl --version # 查看 Systemd 版本 ``` ## 2. 系统管理命令 * **systemctl** :Systemd 的主命令 ```bash $ sudo systemctl reboot # 重启系统 $ sudo systemctl poweroff # 关闭系统 $ sudo systemctl halt # 停止 CPU 工作 $ sudo systemctl suspend # 暂停系统 $ sudo systemctl hibernate # 系统进入冬眠 $ sudo systemctl hybrid-sleep # 交互式休眠 $ sudo systemctl rescue # 进入救援状态 ``` * **systemd-analyze** :查看启动耗时 ```bash $ systemd-analyze # 查看启动耗时 $ systemd-analyze blame # 每个服务启动耗时 $ systemd-analyze critical-chain # 瀑布状启动过程流 ``` * **hostnamectl** :查看和设置主机名 ```bash $ hostnamectl # 查看当前主机信息 $ sudo hostnamectl set-hostname rhel7 # 设置主机名 ``` * **localectl** :查看和设置本地化参数 ```bash $ localectl # 查看本地化设置 $ sudo localectl set-locale LANG=en_GB.utf8 # 设置本地化参数 ``` * **timedatectl** :查看和设置时区 ```bash $ timedatectl # 查看当前时区设置 $ sudo timedatectl set-timezone America/New_York # 设置时区 ``` * **loginctl** :查看当前登录用户 ```bash $ loginctl list-sessions # 列出当前 session $ loginctl list-users # 列出当前登录用户 ``` ## 3. Unit ### 3.1 Unit含义 Systemd 用于管理 unit,不同的资源统称为 Unit(单位)。Unit 一共分成12种,以下列表显示了 Systemd 可以管理的 Unit 类型: > * 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 ### 3.3 Unit 管理 Unit 是 Systemd 管理的基本单位,包括服务、挂载点、定时器等。 * **查看 Unit** : ```bash $ systemctl list-units # 列出正在运行的 Unit ``` * **查看 Unit 状态** : ```bash $ systemctl status # 查看系统状态 $ systemctl status nginx.service # 查看 nginx 服务状态 ``` * **管理 Unit** : ```bash $ sudo systemctl start nginx # 启动 nginx 服务 $ sudo systemctl stop nginx # 停止 nginx 服务 $ sudo systemctl restart nginx # 重启 nginx 服务 ``` * **查看 Unit 依赖** : ```bash $ systemctl list-dependencies nginx.service # 查看 nginx 依赖 ``` ## 5. Unit配置文件 ### 5.1 概述 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。 `systemctl enable`命令用于在上面两个目录之间,建立符号链接关系。 ```bash $ sudo systemctl enable clamd@scan.service # 等同于 $ sudo ln -s '/usr/lib/systemd/system/clamd@scan.service' '/etc/systemd/system/multi-user.target.wants/clamd@scan.service' ``` 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。 ```bash $ sudo systemctl disable clamd@scan.service ``` 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`。 ### 5.2 用户级Unit #### 用户级Unit的启动方式 用户级Unit不像系统级Unit那样随系统启动,而是与用户的会话关联,只有在用户登录时才会启动。用户级Unit通常挂载在 `default.target` 下,而系统级Unit通常挂载在 `multi-user.target` 下。 #### 用户级unit的存储位置 用户自定义的unit文件可以放置在以下几个位置: 1. `/usr/lib/systemd/user`:系统为用户提供的默认服务文件,优先级最低。 2. `~/.local/share/systemd/user`:用户级服务的一般存放位置。 3. `/etc/systemd/user`:为所有用户提供服务的全局位置。 4. `~/.config/systemd/user`:用户个人配置的服务文件,优先级最高。 ### 5.3 配置文件的状态 `systemctl list-unit-files`命令用于列出所有配置文件。 ```bash # 列出所有配置文件 $ systemctl list-unit-files # 列出指定类型的配置文件 $ systemctl list-unit-files --type=service ``` 这个命令会输出一个列表。 ```bash $ systemctl list-unit-files UNIT FILE STATE chronyd.service enabled clamd@.service static clamd@scan.service disabled ``` 这个列表显示每个配置文件的状态,一共有四种。 > * enabled:已建立启动链接 > * disabled:没建立启动链接 > * static:该配置文件没有`[Install]`部分(无法执行),只能作为其他配置文件的依赖 > * masked:该配置文件被禁止建立启动链接 注意,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。 ```bash $ 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。 ```bash $ sudo systemctl daemon-reload $ sudo systemctl restart httpd.service ``` ### 5.4 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。 ```bash $ systemctl cat atd.service [Unit] Description=ATD daemon [Service] Type=forking ExecStart=/usr/bin/atd [Install] WantedBy=multi-user.target ``` 从上面的输出可以看到,配置文件分成几个区块。每个区块的第一行,是用方括号表示的区别名,比如`[Unit]`。注意,配置文件的区块名和字段名,都是大小写敏感的。 每个区块内部是一些等号连接的键值对。 ```bash [Section] Directive1=value Directive2=value . . . ``` 注意,键值对的等号两侧不能有空格。 ### 5.5 配置文件区块 `[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 Unit 配置文件的完整字段清单,请参考[官方文档](https://www.freedesktop.org/software/systemd/man/systemd.unit.html),也可以参考翻译版[中文手册](https://www.jinbuguo.com/systemd/systemd.exec.html)。 ## 6. Target 启动计算机的时候,需要启动大量的 Unit。如果每一次启动,都要一一写明本次启动需要哪些 Unit,显然非常不方便。Systemd 的解决方案就是 Target。 简单说,Target 就是一个 Unit 组,包含许多相关的 Unit 。启动某个 Target 的时候,Systemd 就会启动里面所有的 Unit。从这个意义上说,Target 这个概念类似于"状态点",启动某个 Target 就好比启动到某种状态。 传统的`init`启动模式里面,有 RunLevel 的概念,跟 Target 的作用很类似。不同的是,RunLevel 是互斥的,不可能多个 RunLevel 同时启动,但是多个 Target 可以同时启动。 ```bash # 查看当前系统的所有 Target $ systemctl list-unit-files --type=target # 查看一个 Target 包含的所有 Unit $ systemctl list-dependencies multi-user.target # 查看启动时的默认 Target $ systemctl get-default # 设置启动时的默认 Target $ sudo systemctl set-default multi-user.target # 切换 Target 时,默认不关闭前一个 Target 启动的进程, # systemctl isolate 命令改变这种行为, # 关闭前一个 Target 里面所有不属于后一个 Target 的进程 $ sudo systemctl isolate multi-user.target ``` Target 与 传统 RunLevel 的对应关系如下。 ```bash Traditional runlevel New target name Symbolically linked to... Runlevel 0 | runlevel0.target -> poweroff.target Runlevel 1 | runlevel1.target -> rescue.target Runlevel 2 | runlevel2.target -> multi-user.target Runlevel 3 | runlevel3.target -> multi-user.target Runlevel 4 | runlevel4.target -> multi-user.target Runlevel 5 | runlevel5.target -> graphical.target Runlevel 6 | runlevel6.target -> reboot.target ``` 它与`init`进程的主要差别如下。 > **(1)默认的 RunLevel**(在`/etc/inittab`文件设置)现在被默认的 Target 取代,位置是`/etc/systemd/system/default.target`,通常符号链接到`graphical.target`(图形界面)或者`multi-user.target`(多用户命令行)。 > > **(2)启动脚本的位置**,以前是`/etc/init.d`目录,符号链接到不同的 RunLevel 目录 (比如`/etc/rc3.d`、`/etc/rc5.d`等),现在则存放在`/lib/systemd/system`和`/etc/systemd/system`目录。 > > **(3)配置文件的位置**,以前`init`进程的配置文件是`/etc/inittab`,各种服务的配置文件存放在`/etc/sysconfig`目录。现在的配置文件主要存放在`/lib/systemd`目录,在`/etc/systemd`目录里面的修改可以覆盖原始设置。 ## 7. 日志管理 Systemd 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)。日志的配置文件是`/etc/systemd/journald.conf`。 `journalctl`功能强大,用法非常多。 ```bash # 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 # 查看系统本次启动的日志 $ sudo journalctl -b $ sudo journalctl -b -0 # 查看上一次启动的日志(需更改设置) $ sudo journalctl -b -1 # 查看指定时间的日志 $ sudo journalctl --since="2012-10-30 18:17:16" $ sudo journalctl --since "20 min ago" $ sudo journalctl --since yesterday $ sudo journalctl --since "2015-01-10" --until "2015-01-11 03:00" $ sudo journalctl --since 09:00 --until "1 hour ago" # 显示尾部的最新10行日志 $ sudo journalctl -n # 显示尾部指定行数的日志 $ sudo journalctl -n 20 # 实时滚动显示最新日志 $ sudo journalctl -f # 查看指定服务的日志 $ sudo journalctl /usr/lib/systemd/systemd # 查看指定进程的日志 $ sudo journalctl _PID=1 # 查看某个路径的脚本的日志 $ sudo journalctl /usr/bin/bash # 查看指定用户的日志 $ sudo journalctl _UID=33 --since today # 查看某个 Unit 的日志 $ sudo journalctl -u nginx.service $ sudo journalctl -u nginx.service --since today # 实时滚动显示某个 Unit 的最新日志 $ sudo journalctl -u nginx.service -f # 合并显示多个 Unit 的日志 $ journalctl -u nginx.service -u php-fpm.service --since today # 查看指定优先级(及其以上级别)的日志,共有8级 # 0: emerg # 1: alert # 2: crit # 3: err # 4: warning # 5: notice # 6: info # 7: debug $ sudo journalctl -p err -b # 日志默认分页输出,--no-pager 改为正常的标准输出 $ sudo journalctl --no-pager # 以 JSON 格式(单行)输出 $ sudo journalctl -b -u nginx.service -o json # 以 JSON 格式(多行)输出,可读性更好 $ sudo journalctl -b -u nginx.serviceqq -o json-pretty # 显示日志占据的硬盘空间 $ sudo journalctl --disk-usage # 指定日志文件占据的最大空间 $ sudo journalctl --vacuum-size=1G # 指定日志文件保存多久 $ sudo journalctl --vacuum-time=1years ``` --- 参考文献: [Understanding and administering systemd :: Fedora Docs](https://docs.fedoraproject.org/en-US/quick-docs/systemd-understanding-and-administering/) [Systemd 入门教程:命令篇 - 阮一峰的网络日志](https://ruanyifeng.com/blog/2016/03/systemd-tutorial-commands.html) 最后修改:2025 年 02 月 10 日 © 允许规范转载 打赏 赞赏作者 支付宝微信 赞 1 你的支持是我最大的动力