Systemd 入門(mén)教程：命令篇
Systemd 入門(mén)教程：命令篇
Systemd 入門(mén)教程：命令篇一、由來(lái)二、Systemd 概述三、系統管理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 系統工具，用來(lái)啟動(dòng)守護進(jìn)程，已成為大多數發(fā)行版的標準配置。
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。
一、由來(lái)
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(cháng)。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)腳本復雜。init進(jìn)程只是執行啟動(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(cháng)。
二、Systemd 概述
Systemd 就是為了解決這些問(wèn)題而誕生的。它的設計目標是，為系統的啟動(dòng)和管理提供一套完整的解決方案。
根據 Linux 慣例，字母d是守護進(jìn)程（daemon）的縮寫(xiě)。 Systemd 這個(gè)名字的含義，就是它要守護整個(gè)系統。
（ 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)是功能強大，使用方便，缺點(diǎn)是體系龐大，非常復雜。事實(shí)上，現在還有很多人反對使用 Systemd，理由就是它過(guò)于復雜，與操作系統的其他部分強耦合，違反"keep simple, keep stupid"的Unix 哲學(xué)
（上圖為 Systemd 架構圖）
三、系統管理
Systemd 并不是一個(gè)命令，而是一組命令，涉及到系統管理的方方面面。
3.1 systemctl
systemctl是 Systemd 的主命令，用于管理系統。
xxxxxxxxxx
# 重啟系統
$ sudo systemctl reboot
?
# 關(guān)閉系統，切斷電源
$ sudo systemctl poweroff
?
# CPU停止工作
$ sudo systemctl halt
?
# 暫停系統
$ sudo systemctl suspend
?
# 讓系統進(jìn)入冬眠狀態(tài)
$ sudo systemctl hibernate
?
# 讓系統進(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
3.2 systemd-analyze
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
3.3 hostnamectl
hostnamectl命令用于查看當前主機的信息。
xxxxxxxxxx
# 顯示當前主機的信息
$ hostnamectl
?
# 設置主機名。
$ sudo hostnamectl set-hostname rhel7
3.4 localectl
localectl命令用于查看本地化設置。
xxxxxxxxxx
# 查看本地化設置
$ localectl
?
# 設置本地化參數。
$ sudo localectl set-locale LANG=en_GB.utf8
$ sudo localectl set-keymap en_GB
3.5 timedatectl
timedatectl命令用于查看當前時(shí)區設置。
# 查看當前時(shí)區設置
$ timedatectl
?
# 顯示所有可用的時(shí)區
$ timedatectl list-timezones
# 設置當前時(shí)區
$ sudo timedatectl set-timezone America/New_York
$ sudo timedatectl set-time YYYY-MM-DD
$ sudo timedatectl set-time HH:MM:SS
3.6 loginctl
loginctl命令用于查看當前登錄的用戶(hù)。
xxxxxxxxxx
# 列出當前session
$ loginctl list-sessions
?
# 列出當前登錄用戶(hù)
$ loginctl list-users
?
# 列出顯示指定用戶(hù)的信息
$ loginctl show-user ruanyf
四、unit
4.1 含義
Systemd 可以管理所有系統資源。不同的資源統稱(chēng)為 Unit（單位）。
Unit 一共分成12種。
- Service unit：系統服務(wù)
- Target unit：多個(gè) Unit 構成的一個(gè)組
- Device Unit：硬件設備
- Mount Unit：文件系統的掛載點(diǎn)
- Automount Unit：自動(dòng)掛載點(diǎn)
- Path Unit：文件或路徑
- Scope Unit：不是由 Systemd 啟動(dòng)的外部進(jìn)程
- Slice Unit：進(jìn)程組
- Snapshot Unit：Systemd 快照，可以切回某個(gè)快照
- Socket Unit：進(jìn)程間通信的 socket
- Swap Unit：swap 文件
- Timer Unit：定時(shí)器
systemctl list-units命令可以查看當前系統的所有 Unit 。
xxxxxxxxxx
# 列出正在運行的 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
?
# 列出所有正在運行的、類(lèi)型為 service 的 Unit
$ systemctl list-units --type=service
4.2 Unit 的狀態(tài)
systemctl status命令用于查看系統狀態(tài)和單個(gè) Unit 的狀態(tài)。
xxxxxxxxxx
# 顯示系統狀態(tài)
$ systemctl status
?
# 顯示單個(gè) Unit 的狀態(tài)
$ sysystemctl status bluetooth.service
?
# 顯示遠程主機的某個(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，主要供腳本內部的判斷語(yǔ)句使用
xxxxxxxxxx
# 顯示某個(gè) Unit 是否正在運行
$ 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
4.3 Unit 管理
對于用戶(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
$ systemctl show httpd.service
?
# 顯示某個(gè) Unit 的指定屬性的值
$ systemctl show -p CPUShares httpd.service
?
# 設置某個(gè) Unit 的指定屬性
$ sudo systemctl set-property httpd.service CPUShares=500
4.4 依賴(lài)關(guān)系
Unit 之間存在依賴(lài)關(guān)系：A 依賴(lài)于 B，就意味著(zhù) 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
上面命令的輸出結果之中，有些依賴(lài)是 Target 類(lèi)型（詳見(jiàn)下文），默認不會(huì )展開(kāi)顯示。如果要展開(kāi) Target，就需要使用--all參數。
xxxxxxxxxx
$ systemctl list-dependencies --all nginx.service
五、Unit 的配置文件
5.1 概述
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置了開(kāi)機啟動(dòng)，systemctl enable命令相當于激活開(kāi)機啟動(dòng)。
與之對應的，systemctl disable命令用于在兩個(gè)目錄之間，撤銷(xiāo)符號鏈接關(guān)系，相當于撤銷(xiāo)開(kāi)機啟動(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 默認后綴名為.service，所以sshd會(huì )被理解成sshd.service。
5.2 配置文件的狀態(tài)
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。
- enabled：已建立啟動(dòng)鏈接
- disabled：沒(méi)建立啟動(dòng)鏈接
- static：該配置文件沒(méi)有
[Install]部分（無(wú)法執行），只能作為其他配置文件的依賴(lài) - masked：該配置文件被禁止建立啟動(dòng)鏈接
注意，從配置文件的狀態(tài)無(wú)法看出，該 Unit 是否正在運行。這必須執行前面提到的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
5.3 配置文件的格式
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)區塊。每個(gè)區塊的第一行，是用方括號表示的區別名，比如[Unit]。注意，配置文件的區塊名和字段名，都是大小寫(xiě)敏感的。
每個(gè)區塊內部是一些等號連接的鍵值對。
xxxxxxxxxx
[Section]
Directive1=value
Directive2=value
?
. . .
5.4 配置文件的區塊
[Unit]區塊通常是配置文件的第一個(gè)區塊，用來(lái)定義 Unit 的元數據，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：當前 Unit 依賴(lài)的其他 Unit，如果它們沒(méi)有運行，當前 Unit 會(huì )啟動(dòng)失敗Wants：與當前 Unit 配合的其他 Unit，如果它們沒(méi)有運行，當前 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 )導致當前 Unit 停止運行Before：如果該字段指定的 Unit 也要啟動(dòng)，那么必須在當前 Unit 之后啟動(dòng)After：如果該字段指定的 Unit 也要啟動(dòng)，那么必須在當前 Unit 之前啟動(dòng)Conflicts：這里指定的 Unit 不能與當前 Unit 同時(shí)運行Condition...：當前 Unit 運行必須滿(mǎn)足的條件，否則不會(huì )運行Assert...：當前 Unit 運行必須滿(mǎn)足的條件，否則會(huì )報啟動(dòng)失敗
[Install]通常是配置文件的最后一個(gè)區塊，用來(lái)定義如何啟動(dòng)，以及是否開(kāi)機啟動(dòng)。它的主要字段如下。
WantedBy：它的值是一個(gè)或多個(gè) Target，當前 Unit 激活時(shí)（enable）符號鏈接會(huì )放入/etc/systemd/system目錄下面以 Target 名 +.wants后綴構成的子目錄中RequiredBy：它的值是一個(gè)或多個(gè) Target，當前 Unit 激活時(shí)，符號鏈接會(huì )放入/etc/systemd/system目錄下面以 Target 名 +.required后綴構成的子目錄中Alias：當前 Unit 可用于啟動(dòng)的別名Also：當前 Unit 激活（enable）時(shí)，會(huì )被同時(shí)激活的其他 Unit
[Service]區塊用來(lái) Service 的配置，只有 Service 類(lèi)型的 Unit 才有這個(gè)區塊。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：默認值，執行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 )等當前服務(wù)退出，再繼續往下執行Type=dbus：當前服務(wù)通過(guò)D-Bus啟動(dòng)Type=notify：當前服務(wù)啟動(dòng)完畢，會(huì )通知Systemd，再繼續往下執行Type=idle：若有其他任務(wù)執行完畢，當前服務(wù)才會(huì )運行ExecStart：?jiǎn)?dòng)當前服務(wù)的命令ExecStartPre：?jiǎn)?dòng)當前服務(wù)之前執行的命令ExecStartPost：?jiǎn)?dòng)當前服務(wù)之后執行的命令ExecReload：重啟當前服務(wù)時(shí)執行的命令ExecStop：停止當前服務(wù)時(shí)執行的命令ExecStopPost：停止當其服務(wù)之后執行的命令RestartSec：自動(dòng)重啟當前服務(wù)間隔的秒數Restart：定義何種情況 Systemd 會(huì )自動(dòng)重啟當前服務(wù)，可能的值包括always（總是重啟）、on-success、on-failure、on-abnormal、on-abort、on-watchdogTimeoutSec：定義 Systemd 停止當前服務(wù)之前等待的秒數Environment：指定環(huán)境變量
Unit 配置文件的完整字段清單，請參考官方文檔
六、Target
啟動(dòng)計算機的時(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
# 查看當前系統的所有 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 Target
$ systemctl get-default
?
# 設置啟動(dòng)時(shí)的默認 Target
$ sudo systemctl set-default multi-user.target
?
# 切換 Target 時(shí)，默認不關(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 RunLevel 的對應關(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）默認的 RunLevel（在/etc/inittab文件設置）現在被默認的 Target取代，位置是/etc/systemd/system/default.target，通常符號鏈接到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，符號鏈接到不同的 RunLevel 目錄（比如/etc/rc3.d、/etc/rc5.d等），現在則存放在/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置。
七、日志管理
Systemd 統一管理所有 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（內核日志和應用日志）。日志的配置文件是/etc/systemd/journald.conf。
journalctl功能強大，用法非常多。
# 查看所有日志（默認情況下 ，只保存本次啟動(dòng)的日志）
$ sudo journalctl
?
# 查看內核日志（不顯示應用日志）
$ sudo journalctl -k
?
# 查看系統本次啟動(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（及其以上級別）的日志，共有8級
# 0: emerg
# 1: alert
# 2: crit
# 3: err
# 4: warning
# 5: notice
# 6: info
# 7: debug
$ sudo journalctl -p err -b
?
# 日志默認分頁(yè)輸出，--no-pager 改為正常的標準輸出
$ 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
?
# 顯示日志占據的硬盤(pán)空間
$ sudo journalctl --disk-usage
?
# 指定日志文件占據的最大空間
$ sudo journalctl --vacuum-size=1G
?
# 指定日志文件保存多久
$ sudo journalctl --vacuum-time=1years
（完）
文檔信息
- 版權聲明：自由轉載-非商用-非衍生-保持署名(創(chuàng )意共享3.0許可證)
- 發(fā)表日期： 2016年3月 7日
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