Systemd 入門(mén)教程:實(shí)戰(zhàn)篇
Systemd 入門(mén)教程:命令篇一、由來(lái)二、Systemd 概述三、系統(tǒng)管理3.1 systemctl3.2 systemd-analyze3.3 hostnamectl3.4 localectl3.5 timedatectl3.6 loginctl四、unit4.1 含義4.2 Unit 的狀態(tài)4.3 Unit 管理4.4 依賴(lài)關(guān)系五、Unit 的配置文件5.1 概述5.2 配置文件的狀態(tài)5.3 配置文件的格式5.4 配置文件的區(qū)塊六、Target七、日志管理文檔信息
作者: 阮一峰
日期: 2016年3月 7日
Systemd 是 Linux 系統(tǒng)工具,用來(lái)啟動(dòng)守護(hù)進(jìn)程,已成為大多數(shù)發(fā)行版的標(biāo)準(zhǔn)配置。
本文介紹它的基本用法,分為上下兩篇。今天介紹它的主要命令,下一篇介紹如何用于實(shí)戰(zhàn)。
歷史上,Linux 的啟動(dòng)一直采用init
進(jìn)程。
下面的命令用來(lái)啟動(dòng)服務(wù)。
xxxxxxxxxx
$ sudo /etc/init.d/apache2 start
# 或者
$ service apache2 start
這種方法有兩個(gè)缺點(diǎn)。
一是啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)。init
進(jìn)程是串行啟動(dòng),只有前一個(gè)進(jìn)程啟動(dòng)完,才會(huì)啟動(dòng)下一個(gè)進(jìn)程。
二是啟動(dòng)腳本復(fù)雜。init
進(jìn)程只是執(zhí)行啟動(dòng)腳本,不管其他事情。腳本需要自己處理各種情況,這往往使得腳本變得很長(zhǎng)。
Systemd 就是為了解決這些問(wèn)題而誕生的。它的設(shè)計(jì)目標(biāo)是,為系統(tǒng)的啟動(dòng)和管理提供一套完整的解決方案。
根據(jù) Linux 慣例,字母d
是守護(hù)進(jìn)程(daemon)的縮寫(xiě)。 Systemd 這個(gè)名字的含義,就是它要守護(hù)整個(gè)系統(tǒng)。
( 上圖為 Systemd 作者 Lennart Poettering)
使用了 Systemd,就不需要再用init
了。Systemd 取代了initd
,成為系統(tǒng)的第一個(gè)進(jìn)程(PID等于 1),其他進(jìn)程都是它的進(jìn)程。
xxxxxxxxxx
$ systemctl --version
上面的命令查看 Systemd 的版本。
Systemd 的優(yōu)點(diǎn)是功能強(qiáng)大,使用方便,缺點(diǎn)是體系龐大,非常復(fù)雜。事實(shí)上,現(xiàn)在還有很多人反對(duì)使用 Systemd,理由就是它過(guò)于復(fù)雜,與操作系統(tǒng)的其他部分強(qiáng)耦合,違反"keep simple, keep stupid"的Unix 哲學(xué)
(上圖為 Systemd 架構(gòu)圖)
Systemd 并不是一個(gè)命令,而是一組命令,涉及到系統(tǒng)管理的方方面面。
systemctl
是 Systemd 的主命令,用于管理系統(tǒng)。
xxxxxxxxxx
# 重啟系統(tǒng)
$ sudo systemctl reboot
?
# 關(guān)閉系統(tǒng),切斷電源
$ sudo systemctl poweroff
?
# CPU停止工作
$ sudo systemctl halt
?
# 暫停系統(tǒng)
$ sudo systemctl suspend
?
# 讓系統(tǒng)進(jìn)入冬眠狀態(tài)
$ sudo systemctl hibernate
?
# 讓系統(tǒng)進(jìn)入交互式休眠狀態(tài)
$ sudo systemctl hybrid-sleep
?
# 啟動(dòng)進(jìn)入救援狀態(tài)(單用戶(hù)狀態(tài))
$ sudo systemctl rescue
systemd-analyze
命令用于查看啟動(dòng)耗時(shí)。
xxxxxxxxxx
# 查看啟動(dòng)耗時(shí)
$ systemd-analyze
# 查看每個(gè)服務(wù)的啟動(dòng)耗時(shí)
$ systemd-analyze blame
?
# 顯示瀑布狀的啟動(dòng)過(guò)程流
$ systemd-analyze critical-chain
?
# 顯示指定服務(wù)的啟動(dòng)流
$ systemd-analyze critical-chain atd.service
hostnamectl
命令用于查看當(dāng)前主機(jī)的信息。
xxxxxxxxxx
# 顯示當(dāng)前主機(jī)的信息
$ hostnamectl
?
# 設(shè)置主機(jī)名。
$ sudo hostnamectl set-hostname rhel7
localectl
命令用于查看本地化設(shè)置。
xxxxxxxxxx
# 查看本地化設(shè)置
$ localectl
?
# 設(shè)置本地化參數(shù)。
$ sudo localectl set-locale LANG=en_GB.utf8
$ sudo localectl set-keymap en_GB
timedatectl
命令用于查看當(dāng)前時(shí)區(qū)設(shè)置。
# 查看當(dāng)前時(shí)區(qū)設(shè)置
$ timedatectl
?
# 顯示所有可用的時(shí)區(qū)
$ timedatectl list-timezones
# 設(shè)置當(dāng)前時(shí)區(qū)
$ sudo timedatectl set-timezone America/New_York
$ sudo timedatectl set-time YYYY-MM-DD
$ sudo timedatectl set-time HH:MM:SS
loginctl
命令用于查看當(dāng)前登錄的用戶(hù)。
xxxxxxxxxx
# 列出當(dāng)前session
$ loginctl list-sessions
?
# 列出當(dāng)前登錄用戶(hù)
$ loginctl list-users
?
# 列出顯示指定用戶(hù)的信息
$ loginctl show-user ruanyf
Systemd 可以管理所有系統(tǒng)資源。不同的資源統(tǒng)稱(chēng)為 Unit(單位)。
Unit 一共分成12種。
systemctl list-units
命令可以查看當(dāng)前系統(tǒng)的所有 Unit 。
xxxxxxxxxx
# 列出正在運(yùn)行的 Unit
$ systemctl list-units
?
# 列出所有Unit,包括沒(méi)有找到配置文件的或者啟動(dòng)失敗的
$ systemctl list-units --all
?
# 列出所有沒(méi)有運(yùn)行的 Unit
$ systemctl list-units --all --state=inactive
?
# 列出所有加載失敗的 Unit
$ systemctl list-units --failed
?
# 列出所有正在運(yùn)行的、類(lèi)型為 service 的 Unit
$ systemctl list-units --type=service
systemctl status
命令用于查看系統(tǒng)狀態(tài)和單個(gè) Unit 的狀態(tài)。
xxxxxxxxxx
# 顯示系統(tǒng)狀態(tài)
$ systemctl status
?
# 顯示單個(gè) Unit 的狀態(tài)
$ sysystemctl status bluetooth.service
?
# 顯示遠(yuǎn)程主機(jī)的某個(gè) Unit 的狀態(tài)
$ systemctl -H root@rhel7.example.com status httpd.service
除了status
命令,systemctl
還提供了三個(gè)查詢(xún)狀態(tài)的簡(jiǎn)單方法,主要供腳本內(nèi)部的判斷語(yǔ)句使用
xxxxxxxxxx
# 顯示某個(gè) Unit 是否正在運(yùn)行
$ systemctl is-active application.service
?
# 顯示某個(gè) Unit 是否處于啟動(dòng)失敗狀態(tài)
$ systemctl is-failed application.service
?
# 顯示某個(gè) Unit 服務(wù)是否建立了啟動(dòng)鏈接
$ systemctl is-enabled application.service
對(duì)于用戶(hù)來(lái)說(shuō),最常用的是下面這些命令,用于啟動(dòng)和停止 Unit(主要是 service)。
xxxxxxxxxx
# 立即啟動(dòng)一個(gè)服務(wù)
$ sudo systemctl start apache.service
?
# 立即停止一個(gè)服務(wù)
$ sudo systemctl stop apache.service
?
# 重啟一個(gè)服務(wù)
$ sudo systemctl restart apache.service
?
# 殺死一個(gè)服務(wù)的所有子進(jìn)程
$ sudo systemctl kill apache.service
?
# 重新加載一個(gè)服務(wù)的配置文件
$ sudo systemctl reload apache.service
?
# 重載所有修改過(guò)的配置文件
$ sudo systemctl daemon-reload
?
# 顯示某個(gè) Unit 的所有底層參數(shù)
$ systemctl show httpd.service
?
# 顯示某個(gè) Unit 的指定屬性的值
$ systemctl show -p CPUShares httpd.service
?
# 設(shè)置某個(gè) Unit 的指定屬性
$ sudo systemctl set-property httpd.service CPUShares=500
Unit 之間存在依賴(lài)關(guān)系:A 依賴(lài)于 B,就意味著 Systemd 在啟動(dòng) A 的時(shí)候,同時(shí)會(huì)去啟動(dòng) B。
systemctl list-dependencies
命令列出一個(gè) Unit 的所有依賴(lài)。
xxxxxxxxxx
$ systemctl list-dependencies nginx.service
上面命令的輸出結(jié)果之中,有些依賴(lài)是 Target 類(lèi)型(詳見(jiàn)下文),默認(rèn)不會(huì)展開(kāi)顯示。如果要展開(kāi) Target,就需要使用--all
參數(shù)。
xxxxxxxxxx
$ systemctl list-dependencies --all nginx.service
每一個(gè) Unit 都有一個(gè)配置文件,告訴 Systemd 怎么啟動(dòng)這個(gè) Unit 。
Systemd 默認(rèn)從目錄/etc/systemd/system/
讀取配置文件。但是,里面存放的大部分文件都是符號(hào)鏈接,指向目錄/usr/lib/systemd/system/
,真正的配置文件存放在那個(gè)目錄。
systemctl enable
命令用于在上面兩個(gè)目錄之間,建立符號(hào)鏈接關(guān)系。
xxxxxxxxxx
$ 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'
如果配置文件里面設(shè)置了開(kāi)機(jī)啟動(dòng),systemctl enable
命令相當(dāng)于激活開(kāi)機(jī)啟動(dòng)。
與之對(duì)應(yīng)的,systemctl disable
命令用于在兩個(gè)目錄之間,撤銷(xiāo)符號(hào)鏈接關(guān)系,相當(dāng)于撤銷(xiāo)開(kāi)機(jī)啟動(dòng)。
xxxxxxxxxx
$ sudo systemctl disable clamd@scan.service
配置文件的后綴名,就是該 Unit 的種類(lèi),比如sshd.socket
。如果省略,Systemd 默認(rèn)后綴名為.service
,所以sshd
會(huì)被理解成sshd.service
。
systemctl list-unit-files
命令用于列出所有配置文件。
xxxxxxxxxx
# 列出所有配置文件
$ systemctl list-unit-files
?
# 列出指定類(lèi)型的配置文件
$ systemctl list-unit-files --type=service
這個(gè)命令會(huì)輸出一個(gè)列表。
xxxxxxxxxx
$ systemctl list-unit-files
?
UNIT FILE STATE
chronyd.service enabled
clamd@.service static
clamd@scan.service disabled
這個(gè)列表顯示每個(gè)配置文件的狀態(tài),一共有四種。
[Install]
部分(無(wú)法執(zhí)行),只能作為其他配置文件的依賴(lài)注意,從配置文件的狀態(tài)無(wú)法看出,該 Unit 是否正在運(yùn)行。這必須執(zhí)行前面提到的systemctl status
命令。
xxxxxxxxxx
$ systemctl status bluetooth.service
一旦修改配置文件,就要讓 SystemD 重新加載配置文件,然后重新啟動(dòng),否則修改不會(huì)生效。
xxxxxxxxxx
$ sudo systemctl daemon-reload
$ sudo systemctl restart httpd.service
配置文件就是普通的文本文件,可以用文本編輯器打開(kāi)。
systemctl cat
命令可以查看配置文件的內(nèi)容。
xxxxxxxxxx
$ systemctl cat atd.service
?
[Unit]
Description=ATD daemon
?
[Service]
Type=forking
ExecStart=/usr/bin/atd
?
[Install]
WantedBy=multi-user.target
從上面的輸出可以看到,配置文件分成幾個(gè)區(qū)塊。每個(gè)區(qū)塊的第一行,是用方括號(hào)表示的區(qū)別名,比如[Unit]
。注意,配置文件的區(qū)塊名和字段名,都是大小寫(xiě)敏感的。
每個(gè)區(qū)塊內(nèi)部是一些等號(hào)連接的鍵值對(duì)。
xxxxxxxxxx
[Section]
Directive1=value
Directive2=value
?
. . .
[Unit]
區(qū)塊通常是配置文件的第一個(gè)區(qū)塊,用來(lái)定義 Unit 的元數(shù)據(jù),以及配置與其他 Unit 的關(guān)系。它的主要字段如下。
Dsecription
:簡(jiǎn)短描述Documentation
:文檔地址Requires
:當(dāng)前 Unit 依賴(lài)的其他 Unit,如果它們沒(méi)有運(yùn)行,當(dāng)前 Unit 會(huì)啟動(dòng)失敗Wants
:與當(dāng)前 Unit 配合的其他 Unit,如果它們沒(méi)有運(yùn)行,當(dāng)前 Unit 不會(huì)啟動(dòng)失敗BindsTo
:與Requires
類(lèi)似,它指定的 Unit 如果退出,會(huì)導(dǎo)致當(dāng)前 Unit 停止運(yùn)行Before
:如果該字段指定的 Unit 也要啟動(dòng),那么必須在當(dāng)前 Unit 之后啟動(dòng)After
:如果該字段指定的 Unit 也要啟動(dòng),那么必須在當(dāng)前 Unit 之前啟動(dòng)Conflicts
:這里指定的 Unit 不能與當(dāng)前 Unit 同時(shí)運(yùn)行Condition...
:當(dāng)前 Unit 運(yùn)行必須滿(mǎn)足的條件,否則不會(huì)運(yùn)行Assert...
:當(dāng)前 Unit 運(yùn)行必須滿(mǎn)足的條件,否則會(huì)報(bào)啟動(dòng)失敗[Install]
通常是配置文件的最后一個(gè)區(qū)塊,用來(lái)定義如何啟動(dòng),以及是否開(kāi)機(jī)啟動(dòng)。它的主要字段如下。
WantedBy
:它的值是一個(gè)或多個(gè) Target,當(dāng)前 Unit 激活時(shí)(enable)符號(hào)鏈接會(huì)放入/etc/systemd/system
目錄下面以
Target 名 + .wants
后綴構(gòu)成的子目錄中RequiredBy
:它的值是一個(gè)或多個(gè) Target,當(dāng)前 Unit 激活時(shí),符號(hào)鏈接會(huì)放入/etc/systemd/system
目錄下面以
Target 名 + .required
后綴構(gòu)成的子目錄中Alias
:當(dāng)前 Unit 可用于啟動(dòng)的別名Also
:當(dāng)前 Unit 激活(enable)時(shí),會(huì)被同時(shí)激活的其他 Unit[Service]
區(qū)塊用來(lái) Service 的配置,只有 Service 類(lèi)型的 Unit 才有這個(gè)區(qū)塊。它的主要字段如下。
Type
:定義啟動(dòng)時(shí)的進(jìn)程行為。它有以下幾種值。Type=simple
:默認(rèn)值,執(zhí)行ExecStart
指定的命令,啟動(dòng)主進(jìn)程Type=forking
:以 fork 方式從父進(jìn)程創(chuàng)建子進(jìn)程,創(chuàng)建后父進(jìn)程會(huì)立即退出Type=oneshot
:一次性進(jìn)程,Systemd 會(huì)等當(dāng)前服務(wù)退出,再繼續(xù)往下執(zhí)行Type=dbus
:當(dāng)前服務(wù)通過(guò)D-Bus啟動(dòng)Type=notify
:當(dāng)前服務(wù)啟動(dòng)完畢,會(huì)通知Systemd
,再繼續(xù)往下執(zhí)行Type=idle
:若有其他任務(wù)執(zhí)行完畢,當(dāng)前服務(wù)才會(huì)運(yùn)行ExecStart
:?jiǎn)?dòng)當(dāng)前服務(wù)的命令ExecStartPre
:?jiǎn)?dòng)當(dāng)前服務(wù)之前執(zhí)行的命令ExecStartPost
:?jiǎn)?dòng)當(dāng)前服務(wù)之后執(zhí)行的命令ExecReload
:重啟當(dāng)前服務(wù)時(shí)執(zhí)行的命令ExecStop
:停止當(dāng)前服務(wù)時(shí)執(zhí)行的命令ExecStopPost
:停止當(dāng)其服務(wù)之后執(zhí)行的命令RestartSec
:自動(dòng)重啟當(dāng)前服務(wù)間隔的秒數(shù)Restart
:定義何種情況 Systemd 會(huì)自動(dòng)重啟當(dāng)前服務(wù),可能的值包括always
(總是重啟)、on-success
、on-failure
、on-abnormal
、on-abort
、on-watchdog
TimeoutSec
:定義 Systemd 停止當(dāng)前服務(wù)之前等待的秒數(shù)Environment
:指定環(huán)境變量Unit 配置文件的完整字段清單,請(qǐng)參考官方文檔
啟動(dòng)計(jì)算機(jī)的時(shí)候,需要啟動(dòng)大量的 Unit。如果每一次啟動(dòng),都要一一寫(xiě)明本次啟動(dòng)需要哪些 Unit,顯然非常不方便。Systemd 的解決方案就是 Target。
簡(jiǎn)單說(shuō),Target 就是一個(gè) Unit 組,包含許多相關(guān)的 Unit 。啟動(dòng)某個(gè) Target 的時(shí)候,Systemd 就會(huì)啟動(dòng)里面所有的 Unit。從這個(gè)意義上說(shuō),Target這個(gè)概念類(lèi)似于"狀態(tài)點(diǎn)",啟動(dòng)某個(gè) Target 就好比啟動(dòng)到某種狀態(tài)。
傳統(tǒng)的init
啟動(dòng)模式里面,有 RunLevel 的概念,跟 Target 的作用很類(lèi)似。不同的是,RunLevel 是互斥的,不可能多個(gè) RunLevel同時(shí)啟動(dòng),但是多個(gè) Target 可以同時(shí)啟動(dòng)。
xxxxxxxxxx
# 查看當(dāng)前系統(tǒng)的所有 Target
$ systemctl list-unit-files --type=target
?
# 查看一個(gè) Target 包含的所有 Unit
$ systemctl list-dependencies multi-user.target
?
# 查看啟動(dòng)時(shí)的默認(rèn) Target
$ systemctl get-default
?
# 設(shè)置啟動(dòng)時(shí)的默認(rèn) Target
$ sudo systemctl set-default multi-user.target
?
# 切換 Target 時(shí),默認(rèn)不關(guān)閉前一個(gè) Target 啟動(dòng)的進(jìn)程,
# systemctl isolate 命令改變這種行為,
# 關(guān)閉前一個(gè) Target 里面所有不屬于后一個(gè) Target 的進(jìn)程
$ sudo systemctl isolate multi-user.target
Target 與 傳統(tǒng) RunLevel 的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下。
xxxxxxxxxx
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
它與init
進(jìn)程的主要差別如下。
(1)默認(rèn)的 RunLevel(在/etc/inittab
文件設(shè)置)現(xiàn)在被默認(rèn)的 Target取代,位置是/etc/systemd/system/default.target
,通常符號(hào)鏈接到graphical.target
(圖形界面)或者multi-user.target
(多用戶(hù)命令行)。
(2)啟動(dòng)腳本的位置,以前是/etc/init.d
目錄,符號(hào)鏈接到不同的 RunLevel 目錄(比如/etc/rc3.d
、/etc/rc5.d
等),現(xiàn)在則存放在/lib/systemd/system
和/etc/systemd/system
目錄。
(3)配置文件的位置,以前init
進(jìn)程的配置文件是/etc/inittab
,各種服務(wù)的配置文件存放在/etc/sysconfig
目錄?,F(xiàn)在的配置文件主要存放在/lib/systemd
目錄,在/etc/systemd
目錄里面的修改可以覆蓋原始設(shè)置。
Systemd 統(tǒng)一管理所有 Unit 的啟動(dòng)日志。帶來(lái)的好處就是,可以只用journalctl
一個(gè)命令,查看所有日志(內(nèi)核日志和應(yīng)用日志)。日志的配置文件是/etc/systemd/journald.conf
。
journalctl
功能強(qiáng)大,用法非常多。
# 查看所有日志(默認(rèn)情況下 ,只保存本次啟動(dòng)的日志)
$ sudo journalctl
?
# 查看內(nèi)核日志(不顯示應(yīng)用日志)
$ sudo journalctl -k
?
# 查看系統(tǒng)本次啟動(dòng)的日志
$ sudo journalctl -b
$ sudo journalctl -b -0
?
# 查看上一次啟動(dòng)的日志(需更改設(shè)置)
$ sudo journalctl -b -1
?
# 查看指定時(shí)間的日志
$ 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"
?
# 顯示尾部的最新10行日志
$ sudo journalctl -n
?
# 顯示尾部指定行數(shù)的日志
$ sudo journalctl -n 20
?
# 實(shí)時(shí)滾動(dòng)顯示最新日志
$ sudo journalctl -f
?
# 查看指定服務(wù)的日志
$ sudo journalctl /usr/lib/systemd/systemd
?
# 查看指定進(jìn)程的日志
$ sudo journalctl _PID=1
?
# 查看某個(gè)路徑的腳本的日志
$ sudo journalctl /usr/bin/bash
?
# 查看指定用戶(hù)的日志
$ sudo journalctl _UID=33 --since today
?
# 查看某個(gè) Unit 的日志
$ sudo journalctl -u nginx.service
$ sudo journalctl -u nginx.service --since today
?
# 實(shí)時(shí)滾動(dòng)顯示某個(gè) Unit 的最新日志
$ sudo journalctl -u nginx.service -f
?
# 合并顯示多個(gè) Unit 的日志
$ journalctl -u nginx.service -u php-fpm.service --since today
?
# 查看指定優(yōu)先級(jí)(及其以上級(jí)別)的日志,共有8級(jí)
# 0: emerg
# 1: alert
# 2: crit
# 3: err
# 4: warning
# 5: notice
# 6: info
# 7: debug
$ sudo journalctl -p err -b
?
# 日志默認(rèn)分頁(yè)輸出,--no-pager 改為正常的標(biāo)準(zhǔn)輸出
$ sudo journalctl --no-pager
?
# 以 JSON 格式(單行)輸出
$ sudo journalctl -b -u nginx.service -o json
?
# 以 JSON 格式(多行)輸出,可讀性更好
$ sudo journalctl -b -u nginx.serviceqq
-o json-pretty
?
# 顯示日志占據(jù)的硬盤(pán)空間
$ sudo journalctl --disk-usage
?
# 指定日志文件占據(jù)的最大空間
$ sudo journalctl --vacuum-size=1G
?
# 指定日志文件保存多久
$ sudo journalctl --vacuum-time=1years
(完)
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