Systemd

  在计算机启动时，BootLoader装载上真正的根文件系统后执行/sbin/init进程，而现下Systemd（系统管理守护进程）取替了传统的SysV init成为主流的 init 替代进程。最开始以GNU GPL协议授权开发，现在已转为使用GNU LGPL协议，它是如今讨论最热烈的引导和服务管理程序，Linux系统启动过程中init进程部分将交给systemd处理。

 

systemd架构

 

systemd 系统管理

  systemd是一组命令，涉及到系统管理的方方面面。

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

 

查看启动耗时

# 查看启动耗时
$ systemd-analyze                                                                                       # 查看每个服务的启动耗时
$ systemd-analyze blame# 图形化显示每个服务启动的时间轴，结果保存至init.png
systemd-analyze plot > init.png# 显示瀑布状的启动过程流
$ systemd-analyze critical-chain# 显示指定服务的启动流
$ systemd-analyze critical-chain atd.service

 

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 <name>

其他命令如 timectl、loginctl、localctl 可自行查阅。

 

 

Unit 资源

  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

 

查看当前系统的所有 Unit

# 列出正在运行的 Unit
$ systemctl list-units# 列出所有Unit，包括没有找到配置文件的或者启动失败的
$ systemctl list-units --all# 列出所有没有运行的 Unit
$ systemctl list-units --all --state=inactive# 列出所有加载失败的 Unit
$ systemctl list-units --failed# 列出所有正在运行的、类型为 service 的 Unit
$ systemctl list-units --type=service

 

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# 显示远程主机的某个 Unit 的状态
$ systemctl -H root@rhel7.example.com status httpd.service

 

Unit 管理

# 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# 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# 显示某个 Unit 的所有底层参数
$ systemctl show httpd.service# 显示某个 Unit 的指定属性的值
$ systemctl show -p CPUShares httpd.service# 设置某个 Unit 的指定属性
$ sudo systemctl set-property httpd.service CPUShares=500

 

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。

# 列出一个 Unit 的所有依赖
$ systemctl list-dependencies --all nginx.service

 

 

Unit 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。

  systemctl enable 命令用于在上面两个目录之间，建立符号链接关系。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 。

 

查看配置文件的内容

  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。

  [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。

  [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。

  [Service]区块用来 Service 的配置，只有 Service 类型的 Unit 才有这个区块。

$ systemctl cat atd.service[Unit]
Description=ATD daemon[Service]
Type=forking
ExecStart=/usr/bin/atd[Install]
WantedBy=multi-user.target

 

 

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。可以说，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。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。

# 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（Systemd） 与 runlevel（SysVinit）对应关系

runlevel	target	链接向	含义
0	runlevel0.target	poweroff.target	关闭系统
1	runlevel1.target	rescue.target	单用户模式
2	runlevel2.target	multi-user.target	非图形化，用户可以通过多个控制台或网络登录
3	runlevel3.target	multi-user.target	用户定义/域特定运行级别，默认等同于 2
4	runlevel4.target	multi-user.target	用户定义/域特定运行级别，默认等同于 2
5	runlevel5.target	graphical.target	多用户，图形化。通常为所有运行级别 3 的服务外加图形化登录
6	runlevel6.target	reboot.target	重启

 

与传统/sbin/init进程的区别

（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。

 

 

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 。

# 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"# 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# 查看指定用户的日志
$ sudo journalctl _UID=33 --since today# 查看某个路径的脚本的日志
$ sudo journalctl /usr/bin/bash# 查看某个 Unit 的日志
$ sudo journalctl -u nginx.service
$ sudo journalctl -u nginx.service --since today# 以 JSON 格式（多行）输出，可读性更好
$ sudo journalctl -b -u nginx.serviceqq-o json-pretty

 
内容参考：Systemd 入门教程：命令篇 - 阮一峰的网络日志 (ruanyifeng.com)