Systemd 教程
Systemd 是一系列工具的集合,其作用也远远不仅是启动操作系统,它还接管了后台服务、结束、状态查询,以及日志归档、设备管理、电源管理、定时任务等许多职责,并支持通过特定事件(如插入特定 USB 设备)和特定端口数据触发的 On-demand(按需)任务。
Unit 文件
Systemd 可以管理所有系统资源,不同的资源统称为 Unit(单位)。Systemd 通过不同的文件后缀来区分这些配置文件。
Systemd Unit 文件类型
Unit 是 Systemd 管理系统资源的基本单元,可以认为每个系统资源就是一个 Unit,并使用一个 Unit 文件定义。在 Unit 文件中需要包含相应服务的描述、属性以及需要运行的命令
Target 是 Systemd 中用于指定系统资源启动组的方式,相当于 SysV-init 中的运行级别。
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。
命令 |
说明 |
.automount |
用于控制自动挂载文件系统,相当于 SysV-init 的 autofs 服务 |
.device |
对于 /dev 目录下的设备,主要用于定义设备之间的依赖关系 |
.mount |
定义系统结构层次中的一个挂载点,可以替代过去的 /etc/fstab 配置文件 |
.path |
用于监控指定目录或文件的变化,并触发其它 Unit 运行 |
.scope |
这种 Unit 文件不是用户创建的,而是 Systemd 运行时产生的,描述一些系统服务的分组信息 |
.service |
封装守护进程的启动、停止、重启和重载操作,是最常见的一种 Unit 文件 |
.slice |
用于表示一个 CGroup 的树,通常用户不会自己创建这样的 Unit 文件 |
.snapshot |
用于表示一个由 systemctl snapshot 命令创建的 Systemd Units 运行状态快照 |
.socket |
监控来自于系统或网络的数据消息,用于实现基于数据自动触发服务启动 |
.swap |
定义一个用户做虚拟内存的交换分区 |
.target |
用于对 Unit 文件进行逻辑分组,引导其它 Unit 的执行。它替代了 SysV-init 运行级别的作用,并提供更灵活的基于特定设备事件的启动方式 |
.timer |
用于配置在特定时间触发的任务,替代了 Crontab 的功能 |
systemd 目录
命令 |
说明 |
/etc/systemd/system |
系统或用户自定义的配置文件 |
/run/systemd/system |
软件运行时生成的配置文件 |
/usr/lib/systemd/system |
系统或第三方软件安装时添加的配置文件。 |
/lib/systemd/system |
ubuntu 系统或第三方软件安装时添加的配置文件。真正文件存放目录,其他是链接。 |
Unit 文件配置
[Unit]
Description=Hello World
After=docker.service
Requires=docker.service
[Service]
TimeoutStartSec=0
ExecStartPre=-/usr/bin/docker kill busybox1
ExecStartPre=-/usr/bin/docker rm busybox1
ExecStartPre=/usr/bin/docker pull busybox
ExecStart=/usr/bin/docker run --name busybox1 busybox /bin/ sh -c "while true; do echo Hello World; sleep 1; done"
ExecStop="/usr/bin/docker stop busybox1"
ExecStopPost="/usr/bin/docker rm busybox1"
[Install]
WantedBy=multi-user.target
命令 |
说明 |
Unit 和 Install 段 |
所有 Unit 文件通用,用于配置服务(或其它系统资源)的描述、依赖和随系统启动的方式 |
Service 段 |
服务(Service)类型的 Unit 文件(后缀为 .service)特有的,用于定义服务的具体管理和操作方法 |
Unit 文件 unit 段
命令 |
说明 |
Description |
描述这个 Unit 文件的信息 |
Documentation |
指定服务的文档,可以是一个或多个文档的 URL 路径 |
Requires |
依赖的其它 Unit 列表,列在其中的 Unit 模板会在这个服务启动时的同时被启动。并且,如果其中任意一个服务启动失败,这个服务也会被终止 |
Wants |
与 Requires 相似,但只是在被配置的这个 Unit 启动时,触发启动列出的每个 Unit 模块,而不去考虑这些模板启动是否成功 |
After |
与 Requires 相似,但是在后面列出的所有模块全部启动完成以后,才会启动当前的服务 |
Before |
与 After 相反,在启动指定的任务一个模块之间,都会首先确证当前服务已经运行 |
Binds To |
与 Requires 相似,失败时失败,成功时成功,但是在这些模板中有任意一个出现意外结束或重启时,这个服务也会跟着终止或重启 |
Part Of |
一个 Bind To 作用的子集,仅在列出的任务模块失败或重启时,终止或重启当前服务,而不会随列出模板的启动而启动 |
OnFailure |
当这个模板启动失败时,就会自动启动列出的每个模块 |
Conflicts |
与这个模块有冲突的模块,如果列出的模块中有已经在运行的,这个服务就不能启动,反之亦然 |
Unit 文件 install 段
这部分配置的目标模块通常是特定运行目标的 .target 文件,用来使得服务在系统启动时自动运行。这个区段可以包含三种启动约束
命令 |
说明 |
WantedBy |
和 Unit 段的 Wants 作用相似,只有后面列出的不是服务所依赖的模块,而是依赖当前服务的模块。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 + .wants 后缀构成的子目录中,如 “/etc/systemd/system/multi-user.target.wants/“ |
RequiredBy |
和 Unit 段的 Wants 作用相似,只有后面列出的不是服务所依赖的模块,而是依赖当前服务的模块。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 + .required 后缀构成的子目录中 |
Also |
当前 Unit enable/disable 时,同时 enable/disable 的其他 Unit |
Alias |
当前 Unit 可用于启动的别名 |
Unit 文件 Service 段
用来 Service 的配置,只有 Service 类型的 Unit 才有这个区块。它的主要字段分为服务生命周期和服务上下文配置两个方面。
命令 |
说明 |
Type=simple |
默认值,执行ExecStart指定的命令,启动主进程。还有forking(fork方式), oneshot(一次性), dbus(通过D-Bus启动), notify(当前启动完毕后), idle(其他任务执行完毕后)。 |
RemainAfterExit |
值为 true 或 false(默认)。当配置为 true 时,Systemd 只会负责启动服务进程,之后即便服务进程退出了,Systemd 也仍然会认为这个服务还在运行中。 |
ExecStart |
启动当前服务的命令 |
ExecStartPre |
启动当前服务之前执行的命令 |
ExecStartPos |
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 |
TimeoutStartSec |
启动服务时等待的秒数,这一配置对于使用 Docker 容器而言显得尤为重要,因其第一次运行时可能需要下载镜像,严重延时会容易被 Systemd 误判为启动失败杀死。通常,对于这种服务,将此值指定为 0,从而关闭超时检测 |
TimeoutStopSec |
停止服务时的等待秒数,如果超过这个时间仍然没有停止,Systemd 会使用 SIGKILL 信号强行杀死服务的进程 |
Unit 文件占位符
在 Unit 文件中,有时会需要使用到一些与运行环境有关的信息,例如节点 ID、运行服务的用户等。这些信息可以使用占位符来表示,然后在实际运行被动态地替换实际的值。
命令 |
说明 |
%n |
完整的 Unit 文件名字,包括 .service 后缀名 |
%p |
Unit 模板文件名中 @ 符号之前的部分,不包括 @ 符号 |
%i |
Unit 模板文件名中 @ 符号之后的部分,不包括 @ 符号和 .service 后缀名 |
%t |
存放系统运行文件的目录,通常是 “run” |
%u |
运行服务的用户,如果 Unit 文件中没有指定,则默认为 root |
%U |
运行服务的用户 ID |
%h |
运行服务的用户 Home 目录,即 %{HOME} 环境变量的值 |
%s |
运行服务的用户默认 Shell 类型,即 %{SHELL} 环境变量的值 |
%m |
实际运行节点的 Machine ID,对于运行位置每个的服务比较有用 |
%b |
Boot ID,这是一个随机数,每个节点各不相同,并且每次节点重启时都会改变 |
%H |
实际运行节点的主机名 |
%v |
内核版本,即 “uname -r” 命令输出的内容 |
%% |
在 Unit 模板文件中表示一个普通的百分号 |
Systemclt 命令
命令 |
说明 |
systemctl enable |
在 /etc/systemd/system/ 建立服务的符号链接,指向 /usr/lib/systemd/system/ 中 |
systemctl start |
依次启动定义在 Unit 文件中的 ExecStartPre、ExecStart 和 ExecStartPost 命令 |
systemctl start |
依次启动定义在 Unit 文件中的 ExecStartPre、ExecStart 和 ExecStartPost 命令 |
systemctl stop |
依次停止定义在 Unit 文件中的 ExecStopPre、ExecStop 和 ExecStopPost 命令 |
systemctl restart |
重启服务 |
systemctl kill |
立即杀死服务 |
systemctl enable |
除了激活服务以外,也可以置服务为开机启动 |
systemctl disable |
取消服务的开机启动 |
systemctl daemon-reload |
Systemd 会将 Unit 文件的内容写到缓存中,因此当 Unit 文件被更新时,需要重新读取所有的 Unit 文件 |
systemctl reset-failed |
移除标记为丢失的 Unit 文件。在删除 Unit 文件后,由于缓存的关系,即使通过 daemon-reload 更新了缓存,在 list-units 中依然会显示标记为 not-found 的 Unit。 |
systemctl list-units |
列出正在运行的 Unit |
systemctl list-units –all |
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 –state=inactive |
列出所有没有运行的 Unit |
systemctl list-units –failed |
列出所有加载失败的 Unit |
systemctl list-units –type=service |
列出所有正在运行的、类型为 service 的 Unit |
systemctl cat *.service |
查看 Unit 配置文件的内容 |
systemctl status |
显示系统状态 |
systemctl status *.service |
显示单个 Unit 的状态 |
systemctl -H root@rhel7.example.com status httpd.service |
显示远程主机的某个 Unit 的状态 |
systemctl start *.service |
立即启动一个服务 |
systemctl stop apache.service |
立即停止一个服务 |
systemctl restart apache.service |
重启一个服务 |
systemctl kill apache.service |
杀死一个服务的所有子进程 |
systemctl reload apache.service |
重新加载一个服务的配置文件 |
systemctl daemon-reload |
重载所有修改过的配置文件 |
systemctl show httpd.service |
显示某个 Unit 的所有底层参数 |
systemctl show -p CPUShares httpd.service |
显示某个 Unit 的指定属性的值 |
systemctl set-property httpd.service CPUShares=500 |
设置某个 Unit 的指定属性 |
systemctl list-dependencies nginx.service |
列出一个 Unit 的所有依赖,默认不会列出 target 类型 |
systemctl list-dependencies –all nginx.service |
列出一个 Unit 的所有依赖,包括 target 类型 |