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谈谈Linux的systemd服务管理

发表于 分类于 Valine：

前言

项目中很多进程都是注册为服务，在系统启动的时候自动运行。抽空仔细的学习了一下systemd服务管理，在此做一个小结。

systemd 概述

之前在极客时间上面学习过一个专栏《趣谈Linux操作系统》， 有了解到系统的首个进程是init进程， 后续的进程都是通过init来起来的。服务基本上都是通过脚本启动，主要的脚本在/etc/init.d下面。服务主要有两类： 独立模式和托管模式。独立模式就是服务独立启动，常驻内存的， 托管模式就是通过inetd或者xinetd对socket和port进行管理， 当用户有需求时再去唤醒相应的服务程序。

而systemd基本上替代了旧的initd，实现了对服务的管理。有如下特点：

  • 平行处理所有的服务，加速了开机的流程。 init是串行的执行启动脚本，时间上会比较慢。systemd可以并发执行不相关的服务，启动速度更快。
  • 通过systemctl实现on-demand的启动方式。默认systemd是一个常驻内存的进程，通过执行systemctl的命令就可以快速的实现服务的管理。
  • 支持服务依赖的检查。systemd通过服务的文件描述了相关服务的依赖说明。systemd通过解析服务文件，自动进行服务启动的管理。省却了人工管理的麻烦。
  • 支持daemon的分类。systemd的unit可以分成多种类型， service, socket, target, path, timer,snapshot等。
  • 相关的服务可以分组，就是有一个target类型的服务包含多个相关的其它类型的服务， 便于管理。
  • 兼容init的服务脚本。

systemd也有缺点，并不能实现对就有init功能的一一对应。但是为了启动更便捷，牺牲一些功能还是值得的。

配置文件

systemd的服务文件主要放在三个地方。

  • /lib/systemd/system/: 软件安装的时候配置文件安装的位置，默认是不需要修改的。
  • /run/systemd/system/: 系统执行过程中产生的服务脚本， 这个目录下的脚本内容可以覆盖上面那个脚本的内容。
  • /etc/systemd/system/: 这个是systemd实际运行的脚本。一般自动运行的服务都会在这里创建一个链接指向前面两个的位置，systemd启动的时候会依旧当前目录的文件依次启动服务。

还有几个相关的目录：

  • /etc/sysconfig/*: 存放一些初始化的参数配置
  • /var/lib： 一般存放产生的数据文件
  • /run/: 运行过程中产生的一些文件， 比如： lock文件， pid文件。 这些文件也可能存放在/run/下面

systemd的服务单元分类：

  • service。 一般的服务分类，主要是系统服务，进程服务。最常见的类型
  • socket. 内部交换的，主要进程间通信的吧， 具体还待深入了解， 不是很常用
  • target。 群组类型，可以执行一堆其他的服务。
  • mount. 执行文件系统挂载相关的服务。
  • path。 用于侦测特定目录文件的服务。
  • timer。 循环执行的服务。

服务管理

systemd使用systemctl指令对服务进行管理：

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systemctl start xxx  启动服务
systemctl stop xxx 停止服务
systemctl restart xxx 重启服务
systemctl reload xxx  服务不关闭，重新载入配置，让配置生效。
systemctl enable xxx  设置服务自动启动，其实就是在/etc/systemd/system下面创建一个对应的链接
systemctl disable xxx 设置服务不自动启动 就是删除上面的链接
systemctl status xxx 查看服务的状态信息
systemctl list-units --type=service --all 查看所有service类型服务

服务只有通过systemctl管理，才可以被systemd监控到，手动执行的话就检测不到了。

还有一些小技巧。例如，切换图形界面graphical.target和命令行界面multi-user.target：

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systemctl get-default  // 获取当前运行的target
systemctl set-default multi-user.target // 设置下次启动默认的模式
systemctl isolate graphical.target // 切换到图形界面模式

linux还提供快捷命令切换不同的模式

[root@study ~]# systemctl poweroff 系统关机 
[root@study ~]# systemctl reboot 重新开机 
[root@study ~]# systemctl suspend 进入暂停模式 
[root@study ~]# systemctl hibernate 进入休眠模式 
[root@study ~]# systemctl rescue 强制进入救援模式 
[root@study ~]# systemctl emergency 强制进入紧急救援模式


 systemctl list-dependencies [unit] [--reverse]   // 查看某个unit依赖的服务， --reverse表示显示这个unit被谁依赖(使用)

服务文件的编写

下面是sshd.service文件的内容

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cat /usr/lib/systemd/system/sshd.service 

[Unit] # 这个项目与此 unit 的解释、执行服务相依性有关 
Description=OpenSSH server daemon 
After=network.target sshd-keygen.service 
Wants=sshd-keygen.service 

[Service] # 这个项目与实际执行的指令参数有关 
EnvironmentFile=/etc/sysconfig/sshd 
ExecStart=/usr/sbin/sshd -D $OPTIONS 
ExecReload=/bin/kill -HUP $MAINPID 
KillMode=process 
Restart=on-failure 
RestartSec=42s 

[Install] # 这个项目说明此 unit 要挂载哪个 target 下面 
WantedBy=multi-user.target

大部分的service文件格式都是如上，就是一些相关的选项不一样，具体的可以参考网络文章学习一下。

多重服务实例

systemd还支持设置多个相同服务的不同实例， 这个主要是通过 xxx@.service实现的。带有@符号，表示这个service可以实现多个实例，然后里面会是一个带有参数%I的配置文件，根据参数的不同 最终实现不一样的服务实例。

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原始文件：执行服务名称@.service
可执行文件案：执行服务名称@范例名称.service

比较常见的vtty、还有Ubuntu下面不同网络空间的服务程序。

systemd是一个原理简单，细节很多的一个服务管理程序。如果有需要使用到的话，还有待深入了解。一般使用的话，了解上面的那些命令及知识基本就足够了。

学习systemd这个知识的话，比较简单易读的还是鸟哥的Linux私房菜，虽然有一些实现有一点点出入，还有就是湾湾翻译的跟我们的习惯还是有点不一样。看书籍还是有好处的， 当然最好的材料还是英文文档。另外一个就是阮一峰的博客，这位老师的博文质量都是杠杠的。

另外， systemd是一个开源的程序,在github上面可以找到源代码，systemctl的实现跟一个dbus的程序相关，下一次聊一聊dbus服务，主要是项目中需要用到dbus服务实现一个功能，我也简单了解了一下。

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