Systemd
Systemd是Linux系统工具,用来启动守护进程,现在很多发行版都集成了这个工具,替代了原来由service工具管理。
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。
使用了 Systemd,就不需要再用init了。Systemd 取代了initd,成为系统的第一个进程(PID 等于 1),其他进程都是它的子进程
由来
在以前,Linux的启动一直采用init进程,但是init进程方式有两个缺点(启动时间长和脚本编写复杂),所以Systemd的诞生就是为了解决init问题的。
启动时间长
init进程是串行启动,只有前一个进程启动完,才会启动下一个进程
启动脚本复杂
init进程只是执行启动脚本,不管其他事情。脚本需要自己处理各种情况,这往往使得脚本变得很长
启动方式
1
# 以前方式的管理服务的命令
2
/etc/init.d/mysqld start
3
4
# 或者
5
service mysqld start
系统管理
Systemd 并不是一个命令,而是一组命令,涉及到系统管理的方方面面
systemctl
systemctl是 Systemd 的主命令,用于管理系统
1
重启系统
2
sudo systemctl reboot
3
4
关闭系统,切断电源
5
sudo systemctl poweroff
6
7
CPU停止工作
8
sudo systemctl halt
9
10
暂停系统
11
sudo systemctl suspend
12
13
让系统进入冬眠状态
14
sudo systemctl hibernate
15
16
让系统进入交互式休眠状态
17
sudo systemctl hybrid-sleep
18
19
启动进入救援状态(单用户状态)
20
sudo systemctl rescue
21
22
对某个应用程序控制(比如数据库)
23
systemctl start|stop|restart mysqld
systemd-analyze
systemd-analyze命令用于查看启动耗时
1
查看启动耗时
2
systemd-analyze
3
4
查看每个服务的启动耗时
5
systemd-analyze blame
6
7
显示瀑布状的启动过程流
8
systemd-analyze critical-chain
9
10
显示指定服务的启动流
11
systemd-analyze critical-chain atd.service
hostnamectl
hostnamectl命令用于查看当前主机的信息
1
显示当前主机的信息
2
hostnamectl
3
4
设置主机名
5
sudo hostnamectl set-hostname pocket
localectl
localectl命令用于查看和设置本地化设置
1
查看本地化设置
2
localectl
3
4
设置本地化参数。
5
sudo localectl set-locale LANG=en_GB.utf8
6
sudo localectl set-keymap en_GB
7
8
或者(设置系统语言)
9
export LANG=en_US.UTF-8
timedatectl
timedatectl命令用于查看和设置当前时区设置
1
# 查看当前时区设置
2
$ timedatectl
3
4
# 显示所有可用的时区
5
$ timedatectl list-timezones
6
'''
7
[root@71aca3e24239 /]# timedatectl
8
Local time: Thu 2019-12-05 01:40:30 CST
9
Universal time: Wed 2019-12-04 17:40:30 UTC
10
RTC time: Wed 2019-12-04 17:40:30
11
Time zone: Asia/Shanghai (CST, +0800)
12
NTP enabled: n/a
13
NTP synchronized: no
14
RTC in local TZ: no
15
DST active: n/a
16
17
分为:本地时间、世界时间、硬件时间
18
'''
19
# 设置当前时区(如果设置的不对,会因为开启了ntp过不久又同步回去)
20
$ sudo timedatectl set-timezone America/New_York
21
$ sudo timedatectl set-time YYYY-MM-DD
22
$ sudo timedatectl set-time HH:MM:SS
loginctl
loginctl命令用于查看当前登录的用户
1
# 列出当前session
2
$ loginctl list-sessions
3
4
# 列出当前登录用户
5
$ loginctl list-users
6
7
# 列出显示指定用户的信息
8
$ loginctl show-user root
Unit
Systemd 可以管理所有系统资源。不同的资源统称为 Unit(单位)。
Unit种类
一共分成12种
1
'''
2
文件后缀名:
3
service.service,
4
socket.socket,
5
device.device,
6
mount.mount,
7
automount.automount,
8
swap.swap,
9
target.target,
10
path.path,
11
timer.timer,
12
slice.slice,
13
scope.scope
14
'''
15
Service unit:系统服务
16
Target unit:多个 Unit 构成的一个组
17
Device Unit:硬件设备
18
Mount Unit:文件系统的挂载点
19
Automount Unit:自动挂载点
20
Path Unit:文件或路径
21
Scope Unit:不是由 Systemd 启动的外部进程
22
Slice Unit:进程组
23
Snapshot Unit:Systemd 快照,可以切回某个快照
24
Socket Unit:进程间通信的 socket
25
Swap Unit:swap 文件
26
Timer Unit:定时器
查看Unit
1
# 列出正在运行的 Unit
2
$ systemctl list-units
3
4
# 列出所有Unit,包括没有找到配置文件的或者启动失败的
5
$ systemctl list-units --all
6
7
# 列出所有没有运行的 Unit
8
$ systemctl list-units --all --state=inactive
9
10
# 列出所有加载失败的 Unit
11
$ systemctl list-units --failed
12
13
# 列出所有正在运行的、类型为 service 的 Unit
14
$ systemctl list-units --type=service
Unit的状态
1
# 显示系统状态
2
$ systemctl status
3
4
# 显示单个 Unit 的状态
5
$ sysystemctl status bluetooth.service
6
7
# 显示远程主机的某个 Unit 的状态
8
$ systemctl -H root@rhel7.example.com:22 status httpd.service
9
10
# 显示某个 Unit 是否正在运行
11
$ systemctl is-active application.service
12
13
# 显示某个 Unit 是否处于启动失败状态
14
$ systemctl is-failed application.service
15
16
# 显示某个 Unit 服务是否建立了启动链接
17
$ systemctl is-enabled application.service
Unit管理
一般最最常用的
1
# 立即启动一个服务
2
$ sudo systemctl start apache.service
3
4
# 立即停止一个服务
5
$ sudo systemctl stop apache.service
6
7
# 重启一个服务
8
$ sudo systemctl restart apache.service
9
10
# 杀死一个服务的所有子进程
11
$ sudo systemctl kill apache.service
12
13
# 重新加载一个服务的配置文件
14
$ sudo systemctl reload apache.service
15
16
# 重载所有修改过的配置文件
17
$ sudo systemctl daemon-reload
18
19
# 显示某个 Unit 的所有底层参数
20
$ systemctl show httpd.service
21
22
# 显示某个 Unit 的指定属性的值
23
$ systemctl show -p CPUShares httpd.service
24
25
# 设置某个 Unit 的指定属性
26
$ sudo systemctl set-property httpd.service CPUShares=500
Unit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1
$ systemctl list-dependencies nginx.service
2
# 有些依赖是 Target 类型,默认不会展开显示。如果要展开 Target,就需要使用--all参数。
3
$ systemctl list-dependencies --all 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/1
$ sudo systemctl enable test.service
2
# 等同于
3
$ sudo ln -s /usr/lib/systemd/system/test.service /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/test.service
4
'''
5
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
6
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
7
'''
8
$ sudo systemctl disable test.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。
查看配置文件状态
注意:一旦修改配置文件,就要 重新加载配置文件,然后重新启动服务,否则修改不会生效
1
# 列出所有配置文件
2
$ systemctl list-unit-files
3
4
# 列出指定类型的配置文件
5
$ systemctl list-unit-files --type=service
6
7
'''
8
enabled:已建立启动链接
9
disabled:没建立启动链接
10
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
11
masked:该配置文件被禁止建立启动链接
12
'''
13
14
# 修改配置后重新加载并启动
15
$ sudo systemctl daemon-reload
16
$ sudo systemctl restart httpd.service
配置文件格式
配置文件就是普通的文本文件,可以用文本编辑器打开,学会了配置也就相当于可以自定义脚本systemd脚本了
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。
注意,键值对的等号两侧不能有空格。
1
# systemctl cat命令可以查看配置文件的内容
2
systemctl cat getty@.service
3
'''
4
[Unit]
5
Description=Getty on %I
6
Documentation=man:agetty(8) man:systemd-getty-generator(8)
7
Documentation=http://0pointer.de/blog/projects/serial-console.html
8
After=systemd-user-sessions.service plymouth-quit-wait.service getty-pre.target
9
After=rc-local.service
10
11
Before=getty.target
12
IgnoreOnIsolate=yes
13
14
ConditionPathExists=/dev/tty0
15
16
[Service]
17
ExecStart=-/sbin/agetty --noclear %I $TERM
18
Type=idle
19
Restart=always
20
RestartSec=0
21
UtmpIdentifier=%I
22
TTYPath=/dev/%I
23
TTYReset=yes
24
TTYVHangup=yes
25
TTYVTDisallocate=yes
26
KillMode=process
27
IgnoreSIGPIPE=no
28
SendSIGHUP=yes
29
30
Environment=LANG= LANGUAGE= LC_CTYPE= LC_NUMERIC= LC_TIME= LC_COLLATE= LC_MONETARY= LC_MESSAGES= LC_PAPER= LC_NAME= LC_ADDRESS= LC_
31
TELEPHONE= LC_MEASUREMENT= LC_IDENTIFICATION=
32
33
[Install]
34
WantedBy=getty.target
35
DefaultInstance=tty1
36
'''
配置文件的区块
[Unit]
[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
1
Description:简短描述
2
Documentation:文档地址
3
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
4
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
5
BindsTo:与Requires类似,它指定的 Unit 如果退出,会导致当前 Unit 停止运行
6
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
7
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
8
Conflicts:这里指定的 Unit 不能与当前 Unit 同时运行
9
Condition...:当前 Unit 运行必须满足的条件,否则不会运行
10
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
1
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
2
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
3
Alias:当前 Unit 可用于启动的别名
4
Also:当前 Unit 激活(enable)时,会被同时激活的其他 Unit
[Service]
[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
1
Type:定义启动时的进程行为。它有以下几种值。
2
Type=simple:默认值,执行ExecStart指定的命令,启动主进程
3
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
4
Type=oneshot:一次性进程,Systemd 会等当前服务退出,再继续往下执行
5
Type=dbus:当前服务通过D-Bus启动
6
Type=notify:当前服务启动完毕,会通知Systemd,再继续往下执行
7
Type=idle:若有其他任务执行完毕,当前服务才会运行
8
PIDFile:存放PID的文件路径
9
ExecStart:启动当前服务的命令
10
ExecStartPre:启动当前服务之前执行的命令
11
ExecStartPost:启动当前服务之后执行的命令
12
ExecReload:重启当前服务时执行的命令
13
ExecStop:停止当前服务时执行的命令
14
ExecStopPost:停止当其服务之后执行的命令
15
RestartSec:自动重启当前服务间隔的秒数
16
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
17
TimeoutSec:定义 Systemd 停止当前服务之前等待的秒数
18
Environment:指定环境变量
自定义服务
学会了配置格式,我们就可以为我们的服务编写配置文件了
1
[Unit]
2
Description=查博士的用户管理rpc
3
After=network.target
4
5
[Service]
6
Type=simple
7
PIDFile=/usr/local/rpc/admin_grpc.pid
8
RestartSec=5
9
Restart=always
10
StartLimitInterval=0
11
RestartPreventExitStatus=SIGKILL
12
ExecStart=/usr/local/bin/python3.7 /rpc-server/cbs_grpc/admin/admin_server.py
13
KillMode=control-group
14
# -符号表示即便没有rpc_env.txt文件也不会报错(每次restart都会去加载环境变量到服务)
15
EnvironmentFile=-/rpc_env/rpc_env.txt
16
17
[Install]
18
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 Targe
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。
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
- 与init进程的主要差别
1
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
3
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。
4
5
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。
- 操作
1
# 查看当前系统的所有 Target
2
$ systemctl list-unit-files --type=target
3
4
# 查看一个 Target 包含的所有 Unit
5
$ systemctl list-dependencies multi-user.target
6
7
# 查看启动时的默认 Target
8
$ systemctl get-default
9
10
# 设置启动时的默认 Target
11
$ sudo systemctl set-default multi-user.target
12
13
# 切换 Target 时,默认不关闭前一个 Target 启动的进程,
14
# systemctl isolate 命令改变这种行为,
15
# 关闭前一个 Target 里面所有不属于后一个 Target 的进程
16
$ sudo systemctl isolate multi-user.target
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
1 | # 查看所有日志(默认情况下 ,只保存本次启动的日志) |
2 | $ sudo journalctl |
3 | |
4 | # 查看内核日志(不显示应用日志) |
5 | $ sudo journalctl -k |
6 | |
7 | # 查看系统本次启动的日志 |
8 | $ sudo journalctl -b |
9 | $ sudo journalctl -b -0 |
10 | |
11 | # 查看上一次启动的日志(需更改设置) |
12 | $ sudo journalctl -b -1 |
13 | |
14 | # 查看指定时间的日志 |
15 | $ sudo journalctl --since="2012-10-30 18:17:16" |
16 | $ sudo journalctl --since "20 min ago" |
17 | $ sudo journalctl --since yesterday |
18 | $ sudo journalctl --since "2015-01-10" --until "2015-01-11 03:00" |
19 | $ sudo journalctl --since 09:00 --until "1 hour ago" |
20 | |
21 | # 显示尾部的最新10行日志 |
22 | $ sudo journalctl -n |
23 | |
24 | # 显示尾部指定行数的日志 |
25 | $ sudo journalctl -n 20 |
26 | |
27 | # 实时滚动显示最新日志 |
28 | $ sudo journalctl -f |
29 | |
30 | # 查看指定服务的日志 |
31 | $ sudo journalctl /usr/lib/systemd/systemd |
32 | |
33 | # 查看指定进程的日志 |
34 | $ sudo journalctl _PID=1 |
35 | |
36 | # 查看某个路径的脚本的日志 |
37 | $ sudo journalctl /usr/bin/bash |
38 | |
39 | # 查看指定用户的日志 |
40 | $ sudo journalctl _UID=33 --since today |
41 | |
42 | # 查看某个 Unit 的日志 |
43 | $ sudo journalctl -u nginx.service |
44 | $ sudo journalctl -u nginx.service --since today |
45 | |
46 | # 实时滚动显示某个 Unit 的最新日志 |
47 | $ sudo journalctl -u nginx.service -f |
48 | |
49 | # 合并显示多个 Unit 的日志 |
50 | $ journalctl -u nginx.service -u php-fpm.service --since today |
51 | |
52 | # 查看指定优先级(及其以上级别)的日志,共有8级 |
53 | # 0: emerg |
54 | # 1: alert |
55 | # 2: crit |
56 | # 3: err |
57 | # 4: warning |
58 | # 5: notice |
59 | # 6: info |
60 | # 7: debug |
61 | $ sudo journalctl -p err -b |
62 | |
63 | # 日志默认分页输出,--no-pager 改为正常的标准输出 |
64 | $ sudo journalctl --no-pager |
65 | |
66 | # 以 JSON 格式(单行)输出 |
67 | $ sudo journalctl -b -u nginx.service -o json |
68 | |
69 | # 以 JSON 格式(多行)输出,可读性更好 |
70 | $ sudo journalctl -b -u nginx.serviceqq |
71 | -o json-pretty |
72 | |
73 | # 显示日志占据的硬盘空间 |
74 | $ sudo journalctl --disk-usage |
75 | |
76 | # 指定日志文件占据的最大空间 |
77 | $ sudo journalctl --vacuum-size=1G |
78 | |
79 | # 指定日志文件保存多久 |
80 | $ sudo journalctl --vacuum-time=1years |
运行级别
1 | 级别0:runlevel0.target或poweroff.target |
2 | 级别1:runlevel1.target或rescue.target |
3 | 级别2:runlevel2.target或multi-user.target |
4 | 级别3:runlevel3.target或multi-user.target |
5 | 级别4:runlevel4.target或multi-user.target |
6 | 级别5:runlevel5.target或graphical.taget |
7 | 级别6:runlevel6.targe或reboot.target |
8 | |
9 | # 切换运行级别 |
10 | systemctl isolate runlevel1.target |
11 | |
12 | # 查看运行级别 |
13 | runlevel |
值得一提的问题
systemd在容器中无法使用
如果我们是在容器中去使用的linux系统,则使用systemdctl工具如果在创建容器时没指定特权和init启动则会报错
1
# 错误启动1
2
docker run -itd --name my_linux centos bash
3
4
# 错误启动2
5
docker run -itd --privileged --name my_linux centos bash
6
7
# 正确启动
8
docker run -itd --privileged --name my_linux centos init
1
# 更新
2
systemctl daemon-reload
3
# 查看对应服务的日志
4
journalctl -u docker.service
hostnamectl在容器中修改主机名称问题
其实hostnamectl在容器中是无法修改静态主机名的(默认是容器id),修改后只会改变临时主机名
1
hostnamectl set-hostname pocket
2
或者
3
hostname pocket
4
5
某个linux容器
6
[root@71aca3e24239 /]# hostnamectl
7
Static hostname: 71aca3e24239
8
Transient hostname: pocket
9
Icon name: computer-vm
10
Chassis: vm
11
Machine ID: 54f3e20f8a904ac3a791dab412e84c2c
12
Boot ID: 0fdb0ed576164d2182363bf45299c20d
13
Virtualization: other
14
Operating System: CentOS Linux 7 (Core)
15
CPE OS Name: cpe:/o:centos:centos:7
16
Kernel: Linux 4.9.184-linuxkit
17
Architecture: x86-64