浅谈systemd

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systemd的基本概念

一、system的简要介绍

• 定义
    系统启动和服务器守护进程管理器，负责在系统启动或运行时，激活系统资源，服务器进程和其它进程
• 新特性
  • 系统引导时实现服务并行启动
  • 按需启动守护进程
  • 自动化的服务依赖关系管理
  • 同时采用socket式与D-Bus总线式激活服务
  • 系统状态快照
• systemd的核心概念：unit
  unit表示不同类型的systemd对象，通过配置文件进行标识和配置；文件中主要包含了系统服务、监听socket、保存的系统快照以及其它与init相关的信息
• systmed的配置文件
  • /usr/lib/systemd/system:每个服务最主要的启动脚本设置，类似于之前的/etc/init.d/
  • /run/systemd/system：系统执行过程中所产生的服务脚本，比上面目录优先运行
  • /etc/systemd/system：管理员建立的执行脚本，类似于/etc/rcN.d/Sxx的功能，比上面目录优先运行

二、Systemd的Unit类型

• systemctl -t help：查看unit类型
• service unit：文件扩展名为.service，用于定义系统服务
• target unit：文件扩展名为.target，用于模拟实现运行级别
• device unit：文件扩展名为.device，用于定义内核识别的设备
• mount unit：文件扩展名为.mount，定义文件系统挂载点
• socket unit：文件扩展名为.socket，用于标识进程间通信用的socket文件，也可在系统启动时，延迟启动服务，实现按需启动
• snapshot unit：文件扩展名为.snapshot，管理系统快照
• swap unit：文件扩展名为.swap，用于标识swap设备
• automount unit：文件扩展名为.automount，文件系统的自动挂载点
• path unit：文件扩展名为.path，用于定义文件系统中的一个文件或目录使用，常用于当文件系统变化时，延迟激活服务，如：spool 目录

三、Systemd的新特性

• 关键特性
  • 基于socket的激活机制：socket与服务程序分离
  • 基于d-bus的激活机制：
  • 基于device的激活机制：
  • 基于path的激活机制：
  • 系统快照：保存各unit的当前状态信息于持久存储设备中向后兼容sysv init脚本
• 不兼容
  • systemctl命令固定不变，不可扩展
  • 非由systemd启动的服务，systemctl无法与之通信和控制

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Systemd的管理服务

  语法: systemctl COMMAND name.service
一、管理服务

• 启动：systemctl start name.service,相当于Centos6的service name.service start
• 停止：sysytemctl stop name.service,相当于Centos6的service name.service stop
• 重启：systemctl restart name.service,相当于Centos6的service name.service restart
• 状态：systemctl status name.service,相当于Centos6的service name.service status
• 条件式重启：已启动才重启，否则不做操作
  sysytmectl try-restart name.service,相当于Centos6的service name condrestart
• 重载或重启服务：先加载，再启动
  systmenctl reload-or-restart name.service
• 重载或条件式重启服务：
  sysytemctl reload-or-try-restart name.service
• 禁止自启动和手动启动
  systemctl mask name.service
• 取消禁止自启动和手动启动
  systmectl unmask name.service

[root@Centos8 ~]#systemctl mask httpd
Created symlink /etc/systemd/system/httpd.service → /dev/null.
[root@Centos8 ~]#systemctl unmask httpd
Removed /etc/systemd/system/httpd.service.
#结论：mask和umask命令实际为建立/删除指向/dev/null的软链接

• 实验：修改unit
  修改 /usr/lib/systemd/system/httpd.service文件，将Description 改为The Apache HTTP,此时查看systemctl status httpd状态，发现服务正常运行，但是描述没有改变

    Warning: The unit file, source configuration file or drop-ins of httpd.service changed on disk. Run 'systemctl daemon-reload' to reload units.
    #已经给出提示了
    ● httpd.service - The Apache HTTP Server
    Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/httpd.service; disabled; vendor preset: disabled)
    Active: active (running) since Sun 2019-11-03 17:14:36 CST; 11min ago
    
    #据状态信息的提示，执行`sysytemctl daemon-reload`，再查看状态发现名称改变了
    [root@Centos8 /usr/lib/systemd/system]#systemctl daemon-reload
    [root@Centos8 /usr/lib/systemd/system]#systemctl status httpd
    ● httpd.service - The Apache HTTP

当服务正在运行的时候，对服务文件的unit进行改动，必须要重载才能更新
二、查看服务

• 查看某服务当前激活与否的状态：
  sytemctl is-active name.service
• 查看所有已经激活的服务:
  systemctl list-units -type service
systemctl list-units -t service
• 查看所有服务：
  systemctl list-units -t service -a or -all

三、设置服务开机状态

• 设定某服务开机自启动
  systemctl enable name.service,相当于Centos6的chkconfig name on
• 设定某服务开机禁止自启动
  systemctl disable name.service,相当于Centos6的chkconfig name off
• 查看所有服务的开机自启状态
  systemctl list-unit-files,相当于Centos6的 chkconfig --list
• 用来列出该服务在哪些运行级别下启用和禁用：
  ls /etc/systemd/system/*wants/sshd.service,相当于Centos6的 chkconfig sshd --list
• 实验：设置服务自启和禁止自启

[root@Centos8 ~]#systemctl list-unit-files | grep httpd
httpd.service                                             disabled
#查看httpd服务原来状态是禁止自启
[root@Centos8 ~]#systemctl enable httpd
Created symlink /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/httpd.service → /usr/lib/systemd/system/httpd.service.
#让httpd服务开机自启后，提示创建了软链接
[root@Centos8 ~]rm -f /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/httpd.service
#删除这个软链接文件
[root@Centos8 ~]#systemctl list-unit-files | grep httpd
httpd.service                                              disabled 
#查看httpd状态，发现仍然是禁止自启动
[root@Centos8 ~]#ln -s /usr/lib/systemd/system/httpd.service /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/httpd.service
#创建原来的软链接文件
[root@Centos8 ~]#systemctl list-unit-files | grep httpd
httpd.service                                              enabled
#此时查看httpd状态，已经是开机自启动
[root@Centos8 ~]#systemctl disable httpd
Removed /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/httpd.service
#设置httpd开机禁止自启，提示删除了软链接文件
[root@Centos8 ~]#systemctl is-enabled httpd
disabled
#查看状态，已经变为禁止开机自启动

总结：将某个服务设为自启或者禁止自启，实际上就是在相应的文件夹建立软链接文件的过程，systemd通过查询软链接文件的存在与否判断启用/禁止自启的状态。
四、其他命令

• 查看服务是否开机自启：
  systemctl is-enabled name.service
systemctl list-unit-files | grep name.service
• 查看服务的依赖关系：
  `systemctl list-dependencies httpd.service

[root@Centos8 ~]#systemctl list-dependencies httpd.service
httpd.service
● ├─-.mount
● ├─httpd-init.service
● ├─system.slice
● └─sysinit.target
●   ├─dev-hugepages.mount
●   ├─dev-mqueue.mount
●   ├─dracut-shutdown.service
●   ├─import-state.service
●   ├─iscsi.service
●   ├─kmod-static-nodes.service
●   ├─ldconfig.service
●   ├─loadmodules.service
●   ├─lvm2-lvmpolld.socket
●   ├─lvm2-monitor.service
●   ├─multipathd.service
●   ├─nis-domainname.service
●   ├─plymouth-read-write.service
●   ├─plymouth-start.service
●   ├─proc-sys-fs-binfmt_misc.
.
.

• 杀掉进程：
  systemctl kii unitname

五、服务状态

• 显示状态：systemctl list-unit-files -t service -a
• loaded：unit配置文件已处理
• active(running)：一次或多次持续处理的运行
• active(exited)：成功完成一次性的配置
• active(waiting)：运行中，等待一个事件
• inactive：不运行
• enabled：开机启动
• disabled：开机不启动
• static：开机不启动，但可被另一个启用的服务激活

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Systemd的管理运行级别

一、target的概念

• target：systemd的运行级别管理unit
• 路径：ls /etc/lib/systemd/system/*.target
• 显示状态：systemctl list-unit-files
• systemd的运行级别与传统运行级别的对应关系
  • runlevel0.target, poweroff.target ==> 0
  • runlevel1.target, rescue.target ==> 1
  • runlevel2.target, multi-user.target ==> 2
  • runlevel3.target, multi-user.target ==> 3
  • runlevel4.target, multi-user.target ==> 4
  • runlevel5.target, graphical.target ==> 5
  • runlevel6.target, reboot.target ==> 6
• 查看target的依赖关系：systemctl list-dependencies name.target

二、级别切换

• 级别切换：systemctl isolate name.target
  注：只有/lib/systemd/system/*.target文件中AllowIsolate=yes 才能切换（修改文件需执行systemctl daemon-reload才能生效）
• 显示状态：
  systemctl list-unit-files -t target -a
systemctl list-unit-files | grep target
• 查看target：who -r runlevel
• 获取默认运行级别：systemctl get-default
• 修改默认运行级别：systemctl set-default name.target

三、Systemd其他命令

• 切换紧急救援模式: systemctl rescue
• 切换至emergency模式：systemctl emergency
• 其他常用命令
  • 传统命令init，poweroff，halt，reboot都成为systemctl的软链接
  • 关机：systemctl halt、systemctl poweroff
  • 重启：systemctl reboot
  • 挂起：systemctl suspend
  • 休眠：systemctl hibernate
  • 休眠并挂起：systemctl hybrid-sleep

[root@Centos8 ~]#ls /sbin/poweroff -l
lrwxrwxrwx. 1 root root 16 May 23 22:48 /sbin/poweroff -> ../bin/systemctl
[root@Centos8 ~]#ls /sbin/reboot -l
lrwxrwxrwx. 1 root root 16 May 23 22:48 /sbin/reboot -> ../bin/systemctl
[root@Centos8 ~]#ls /sbin/shutdown -l
lrwxrwxrwx. 1 root root 16 May 23 22:48 /sbin/shutdown -> ../bin/systemctl

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完