在运维过程中，我们常常需要将程序部署在后台运行，常见的方式是nohup命令，今天介绍一种使运维管理更方便的systemctl命令
systemd介绍
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Systemd 就是为了解决这些问题而诞生的。它的设计目标是，为系统的启动和管理提供一套完整的解决方案。
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在systemd之前，centos6以及之前版本，启动命令都需要使用SystemV初始化（service 和chkconfig命令）来启动服务，这样的作法有不少缺点，比如，启动时间长，启动的脚本依赖关系复杂，运维难度高等等。
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systemd中的字母d代表（daemon）守护进程
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在Linux生态系统中，Systemd被部署到了大多数的标准Linux发行版中，只有为数不多的几个发行版尚未部署。Systemd通常是所有其它守护进程的父进程，但并非总是如此。
systemd常用命令
systemctl
systemctl是 Systemd 的主命令，用于管理系统。
# 重启系统
sudo systemctl reboot
# 关闭系统，切断电源
sudo systemctl poweroff
# CPU停止工作
sudo systemctl halt
# 暂停系统
sudo systemctl suspend
# 让系统进入冬眠状态
sudo systemctl hibernate
# 让系统进入交互式休眠状态
sudo systemctl hybrid-sleep
# 启动进入救援状态（单用户状态）
sudo systemctl rescue
systemd-analyze
systemd-analyze命令用于查看启动耗时。
# 查看启动耗时
systemd-analyze
# 查看每个服务的启动耗时
systemd-analyze blame
# 显示瀑布状的启动过程流
systemd-analyze critical-chain
# 显示指定服务的启动流
systemd-analyze critical-chain atd.service
hostnamectl
hostnamectl命令用于查看当前主机的信息。
# 显示当前主机的信息
hostnamectl
# 设置主机名。
sudo hostnamectl set-hostname rhel7
localectl
localectl命令用于查看本地化设置。
# 查看本地化设置
localectl
# 设置本地化参数。
sudo localectl set-locale LANG=en_GB.utf8
sudo localectl set-keymap en_GB
timedatectl
timedatectl命令用于查看当前时区设置。
# 查看当前时区设置
timedatectl
# 显示所有可用的时区
timedatectl list-timezones
# 设置当前时区
sudo timedatectl set-timezone America/New_York
sudo timedatectl set-time YYYY-MM-DD
sudo timedatectl set-time HH:MM:SS
loginctl
- loginctl命令用于查看当前登录的用户
# 列出当前session
loginctl list-sessions
# 列出当前登录用户
loginctl list-users
# 列出显示指定用户的信息
loginctl show-user ruanyf
unit
Systemd 可以管理所有系统资源。不同的资源统称为 Unit（单元）
systemd unit types
| 单元 | 功能 | 扩展 |
|---|---|---|
| service unit | 启动并控制守护进程及其子进程 | .service |
| target unit | 代替sysV初始化运行 | .target |
| mount unit | 在文件系统中控制挂载点 | .mount |
| device unit | 公开系统的核心驱动 | .device |
| Snapshot unit | 可用于暂时保存系统单元集的状态，可以通过激活已保存的快照单元来恢复。 | .snapshot |
| swap unit | 封装Memory Swap分区或交换文件。 | .swap |
| slice unit | 进程组 | .slice |
| socket unit | 进程间通信的 socket | .socket |
| timer unit | 定时器 | .timer |
| path unit | 文件或路径 | .path |
| scope unit | 不是由 Systemd 启动的外部进程 | .scope |
unit 路径
- systemd units 的配置及安装文件路径:
- RPM 安装包位置
/usr/lib/systemd/system
- 在运行时创建的系统单元。此目录优先于具有已安装服务单元的目录。
/run/systemd/system
- 由系统管理员创建和管理的系统单元。此目录优先于具有运行时单元的目录。
/etc/systemd/system
unit 列表
systemctl list-units命令可以查看当前系统的所有 Unit 。
# 列出正在运行的 Unit
systemctl list-units
# 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
# 列出所有没有运行的 Unit
systemctl list-units --all --state=inactive
# 列出所有加载失败的 Unit
systemctl list-units --failed
# 列出所有正在运行的、类型为 service 的 Unit
systemctl list-units --type=service
unit 状态
- systemctl status命令用于查看系统状态和单个 Unit 的状态
# 显示系统状态,树状显示
systemctl status
# 显示单个 Unit 的状态
sysystemctl status bluetooth.service
# 显示远程主机的某个 Unit 的状态
systemctl -H root@rhel7.example.com status httpd.service
- 除了status命令，systemctl还提供了三个查询状态的简单方法，主要供脚本内部的判断语句使用。
# 显示某个 Unit 是否正在运行
systemctl is-active application.service
# 显示某个 Unit 是否处于启动失败状态
systemctl is-failed application.service
# 显示某个 Unit 服务是否建立了启动链接
systemctl is-enabled application.service
unit 状态查看
- 以nginx状态为例，说明各个项的意思
# 键入
systemctl status nginx.service
● nginx.service - nginx - high performance web server
Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/nginx.service; enabled; vendor preset: disabled)
Active: active (running) since Tue 2021-10-19 00:10:16 CST; 1 weeks 1 days ago
Docs: http://nginx.org/en/docs/
Process: 22816 ExecStop=/bin/sh -c /bin/kill -s TERM $(/bin/cat /var/run/nginx.pid) (code=exited, status=0/SUCCESS)
Process: 22820 ExecStart=/usr/sbin/nginx -c /etc/nginx/nginx.conf (code=exited, status=0/SUCCESS)
Main PID: 22821 (nginx)
CGroup: /system.slice/nginx.service
├─22821 nginx: master process /usr/sbin/nginx -c /etc/nginx/nginx.conf
└─22822 nginx: worker process
Oct 19 00:10:16 VM-0-15-centos systemd[1]: Stopped nginx - high performance web server.
Oct 19 00:10:16 VM-0-15-centos systemd[1]: Starting nginx - high performance web server...
Oct 19 00:10:16 VM-0-15-centos systemd[1]: Can't open PID file /var/run/nginx.pid (yet?) after start: No such file or...ectory
Oct 19 00:10:16 VM-0-15-centos systemd[1]: Started nginx - high performance web server.
Hint: Some lines were ellipsized, use -l to show in full.
点（●）在支持的终端上使用颜色来概括地总结单位状态。
- 白色颜色表示“无效”或“取消激活”状态。
- 红颜色表示“失败”或“错误”状态。
- 绿色表示“活动”，“重新加载”或“激活”状态。
Loaded
开头的行显示了单元的加载状态
- 同时还包含了单元文件的路径、启用状态、预设的启用状态
| Loaded项状态 | 含义 |
|---|---|
| loaded | 已经被载到内存中 |
| error | 表示加载失败 |
| not-found | 未找到unit文件 |
| bad-setting | 无法解析unit文件中的关键设置 |
| masked | 表示已被屏蔽 |
Active
| Active项状态 | 含义 |
|---|---|
| running | 服务或守护进程在后台运行中 |
| exited | 服务从配置文件成功启动。 通常在退出服务之前读取一次服务配置。 例如，AppArmor 或防火墙服务。 |
| waiting | 服务启动，但是在等待状态。 |
| inactive | 服务器没启动成功 |
| enabled | 服务在服务器启动的时候被设置为enable |
| disabled | 服务不允许启动，而且在服务器启动的时候也不会启动 |
| static | Linux无法启用服务，但主要由另一个系统单位自动启动。换句话说，unit文件未生效，并且unit文件中没有有效的[Install]部分的配置。 |
| masked | 服务完全禁用，并且它始终失败的任何开始操作。 |
| alias | 它意味着服务与另一个单元文件的符号链接。 |
| linked | 有一个或多个符号连接到unit file |
Docs
- 服务的官方文档地址，有些也可能会指导你去使用帮助命令，比如
man bloothd
Process
- 进程号，包括服务的启动和结束进程号
status
- 服务状态
Main PID
- 主进程号
CGroup
- 进程组号
unit 管理
- 这部分是运维中最常用到的部分，主要是用于管理service
基本语法格式
systemctl subcommand service_name
# 立即启动一个服务
sudo systemctl start apache.service
# 立即停止一个服务
sudo systemctl stop apache.service
# 重启一个服务
sudo systemctl restart apache.service
# 杀死一个服务的所有子进程
sudo systemctl kill apache.service
# 重新加载一个服务的配置文件
sudo systemctl reload apache.service
# 重载所有修改过的配置文件
sudo systemctl daemon-reload
# 显示某个 Unit 的所有底层参数
systemctl show httpd.service
# 显示某个 Unit 的指定属性的值
systemctl show -p CPUShares httpd.service
# 设置某个 Unit 的指定属性
sudo systemctl set-property httpd.service CPUShares=500
unit 依赖关系
- 非常重要的一节，运维中排错需要常常用到的。
- 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。
systemctl list-dependencies sshd
- 上面的语句，返回的结果中有许多是Target类型，如果需要展开，使用以下语句
systemctl list-dependencies --all sshd
systemd unit配置文件
- 每个unit都有一个配置文件，告诉systemd如何启动和管理，位置就在
/etc/systemd/system/下
配置文件的状态
- 可以使用以下命令查看配置文件的状态
# 列出所有配置文件
systemctl list-unit-files
# 列出指定类型的配置文件
systemctl list-unit-files --type=service
文件状态有4种分别是:
- enabled：已建立启动链接
- disabled：没建立启动链接
- 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
- masked：该配置文件被禁止建立启动链接
- 注意，从配置文件的状态无法看出，该 Unit 是否正在运行
配置文件的格式
- systemctl cat命令可以查看配置文件的内容。
- 注意，配置文件的区块名和字段名，都是大小写敏感的。
配置文件的区块
[Unit]区块
- [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
| 参数 | 意思 |
|---|---|
| Description | 简短描述 |
| Documentation | 文档地址 |
| 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 |
| 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 |
| BindsTo | 与Requires类似，它指定的 Unit 如果退出，会导致当前 Unit 停止运行 |
| Before | 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 |
| 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 |
| Conflicts | 这里指定的 Unit 不能与当前 Unit 同时运行 |
| Condition | 当前 Unit 运行必须满足的条件，否则不会运行 |
| Assert | 当前 Unit 运行必须满足的条件，否则会报启动失败 |
[Install]区块
- [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。
| 参数 | 意思 |
|---|---|
| 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 |
| 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 |
| Alias | 当前 Unit 可用于启动的别名 |
| Also | 当前 Unit 激活（enable）时，会被同时激活的其他 Unit |
[Service]区块
- [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。
| 参数 | 意思 |
|---|---|
| Type | 定义启动时的进程行为。它有以下几种值。 Type=simple：默认值，执行ExecStart指定的命令，启动主进程 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 Type=oneshot：一次性进程，Systemd 会等当前服务退出，再继续往下执行 Type=dbus：当前服务通过D-Bus启动 Type=notify：当前服务启动完毕，会通知Systemd，再继续往下执行 Type=idle：若有其他任务执行完毕，当前服务才会运行 |
| ExecStart | 启动当前服务的命令 |
| ExecStartPre | 启动当前服务之前执行的命令 |
| ExecStartPost | 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 |
| TimeoutSec | 定义 Systemd 停止当前服务之前等待的秒数 |
| Environment | 指定环境变量 |
Target
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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 Target。
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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。
-
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。
# 查看当前系统的所有 Target
systemctl list-unit-files --type=target
# 查看一个 Target 包含的所有 Unit
systemctl list-dependencies multi-user.target
# 查看启动时的默认 Target
systemctl get-default
# 设置启动时的默认 Target
sudo systemctl set-default multi-user.target
# 切换 Target 时，默认不关闭前一个 Target 启动的进程，
# systemctl isolate 命令改变这种行为，
# 关闭前一个 Target 里面所有不属于后一个 Target 的进程
sudo systemctl isolate multi-user.target
- 它与init进程的主要差别如下。
- 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）。 - 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。
- 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。
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。
# 查看所有日志（默认情况下 ，只保存本次启动的日志）
$ sudo journalctl
# 查看内核日志（不显示应用日志）
$ sudo journalctl -k
# 查看系统本次启动的日志
$ sudo journalctl -b
$ sudo journalctl -b -0
# 查看上一次启动的日志（需更改设置）
$ sudo journalctl -b -1
# 查看指定时间的日志
$ 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"
# 显示尾部的最新10行日志
$ sudo journalctl -n
# 显示尾部指定行数的日志
$ sudo journalctl -n 20
# 实时滚动显示最新日志
$ sudo journalctl -f
# 查看指定服务的日志
$ sudo journalctl /usr/lib/systemd/systemd
# 查看指定进程的日志
$ sudo journalctl _PID=1
# 查看某个路径的脚本的日志
$ sudo journalctl /usr/bin/bash
# 查看指定用户的日志
$ sudo journalctl _UID=33 --since today
# 查看某个 Unit 的日志
$ sudo journalctl -u nginx.service
$ sudo journalctl -u nginx.service --since today
# 实时滚动显示某个 Unit 的最新日志
$ sudo journalctl -u nginx.service -f
# 合并显示多个 Unit 的日志
$ journalctl -u nginx.service -u php-fpm.service --since today
# 查看指定优先级（及其以上级别）的日志，共有8级
# 0: emerg
# 1: alert
# 2: crit
# 3: err
# 4: warning
# 5: notice
# 6: info
# 7: debug
$ sudo journalctl -p err -b
# 日志默认分页输出，--no-pager 改为正常的标准输出
sudo journalctl --no-pager
# 以 JSON 格式（单行）输出
sudo journalctl -b -u nginx.service -o json
# 以 JSON 格式（多行）输出，可读性更好
sudo journalctl -b -u nginx.serviceqq
-o json-pretty
# 显示日志占据的硬盘空间
sudo journalctl --disk-usage
# 指定日志文件占据的最大空间
sudo journalctl --vacuum-size=1G
# 指定日志文件保存多久
sudo journalctl --vacuum-time=1years
本文引用:
Systemd 入门教程：命令篇