认识系统服务

daemon与service

达成某个服务(service)需要一个守护进程(daemon)在后台运行。

  • 实现 ssh 服务,需要 sshd 这个守护进程
  • 实现 mysql 服务,需要 mysqld 这个守护进程
  • 实现 cron 服务,需要 crond 这个守护进程

daemon守护进程通常在service服务的名称后加上一个d

init管理下daemon的主要分类

开机过程中系统核心第一支呼叫的程序是 init,然后 init 唤起所有的系统所需的服务。

启动服务的脚本位置

所有服务的启动脚本都放在 /etc/init.d/ 目录下

启动、关闭、查看服务

启动:/etc/init.d/服务名 start

停止:/etc/init.d/服务名 stop

重启:/etc/init.d/服务名 restart

查看:/etc/init.d/服务名 status

服务启动分类

根据服务是独立启动或被一支总管程序管理分为两类

独立启动(stand alone):服务独立启动,该服务直接常驻内存,为本机或用户提供服务,反应速度快。

总管程序:(super daemon):由特殊的xinetd或inetd这两个总管程序提供socket对应或port对应的管理。当没有用户需求某socket或port时,所需要的服务不会被启动;当有用户需求时,xinetd会去唤醒对应的服务程序;当需求结束时,被唤醒的服务也会被结束。反应稍慢。

服务相依性

init在管理员手动处理服务时,无法唤醒相依的服务

启动级别

共7个等级:

  • 0级:是Linux系统最低和最重要的级别,它表示关机,是关机模式,一般是系统重启或者停止时使用。
  • 1级:是进入系统修复模式,一般用于系统出现故障时调试使用。分为单用户模式和多用户模式两种情况,在单用户模式下进行一些系统检测、修复工作,在多用户模式下开启系统的基本服务。
  • 2级:是Linux系统的正常运行状态,一般用于在非安全网络环境中使用,开启常规的系统服务。
  • 3级:纯文本模式,用户级,它开启了X Window系统服务,一般用于安全的网络环境中。能够实现X Window系统的图像化操作,可以完成网络连接、文件传输和输入/输出工作等。
  • 4级:为保留状态,方便用户在图形化环境下改变服务的起停状态,这种级别并不是必须的,可以把它修改成第3级或者更低的级别。
  • 5级:为完全图形化模式,Linux系统在这种模式下自动启动X Window系统,并配置对应的登录用户以及密码,可以从远程服务器启动桌面环境,应用于安全的网络环境。
  • 6级:为重新启动,一般用于系统重启时使用,系统会自动开启服务,并在重启后重新加载所有服务。

各个等级的启动脚本是通过 /etc/rc.d/rc[0-6]/Sxxdaemon 链接到 /etc/init.d/daemon;Sxxdaemon功能为:S表示启动该服务,xx是数字,代表启动顺序,如此开机时可依序启动所需服务,同时解决服务相依问题。

设定开机启动

开机启动:chkconfig 服务名 on

开启不启动:chkconfig 服务名 off

查看是否开机启动:chkconfig --list 服务名

手动设定为开机启动

将程序命令或脚本的绝对路径写入至 /etc/rc.d/rc.local 中

以httpd服务手动设置为开机自启

[root@localhost ~]# cat /etc/rc.d/rc.local
#!/bin/sh
#
# This script will be executed *after* all the other init scripts.
# You can put your own initialization stuff in here if you don't
# want to do the full Sys V style init stuff.

touch /var/lock/subsys/local
/usr/sbin/apachectl start

切换启动级别

init 数字

systemd管理下的unit分类

centos7以后,弃用init,改用systemd。优点如下:

  1. 平行处理所有服务,加速开机流程。旧init启动脚本是一项一项依序启动,systemd可以使所有的服务同时启动
  2. 极速响应。全部服务仅由一支systemd服务搭配systemctl命令管理,且systemd常驻内存,响应快
  3. 服务相依性的自我检查。systemd可自定义服务相依性的检查,若A服务依赖B服务才能启动,当手动启动A服务时,systemd会自动帮助启动B服务
  4. 依据daemon功能分类。systemd定义所有的服务为一个服务单元unit,并将该unit归类到不同的服务类型type,共12种。
ServiceUnit 用于定义一个系统服务
TargetUnit 用于将多个Unit组成一个组
DeviceUnit 用于描述硬件设备
MountUnit 用于文件系统的挂载点
AutomountUnit 用于自动挂载点
PathUnit 用于定义文件或路径
ScopeUnit 用于描述不是由Systemd启动的外部进程
SliceUnit 用于进程组
SnapshotUnit 用于Systemd快照,可以回溯到某个快照
SocketUnit 用于进程间通信的socket
SwapUnit 用于swap文件
TimerUnit 用于定时器

注意:若某个服务是管理员手动启动的,不是使用systemctl启动的,那么systemd将无法侦测到该服务且无法管理

systemd配置文件存放目录

/etc/systemd/system

这是系统默认的systemd配置文件目录。在这个目录中,可以创建和修改自定义的systemd服务单元配置文件。这些配置文件定义了服务的名称、依赖项、启动顺序、运行环境等等。

/usr/lib/systemd/system

这是系统级别的systemd配置文件目录。在这个目录中,通常包含一些系统级别的服务和应用程序的配置文件。这些配置文件通常由软件包管理器在安装过程中自动创建和更新。

/usr/local/lib/systemd/system

这是用户级别的systemd配置文件目录。在这个目录中,可以创建和修改用户级别的服务单元配置文件。这些配置文件只在当前用户的主目录下有效,不会影响其他用户。

/run/systemd/system

这是运行时创建的systemd配置文件目录。在这个目录中,会存储正在运行的服务单元的配置文件。这些配置文件只在当前会话中有效,当系统重新启动时,这些配置文件会被清除。

systemctl管理服务

管理单一服务

systemctl 命令

认识系统服务_第1张图片

常见状态

  • active(running):正在运行
  • active(exited):仅执行一次就正常结束的进程
  • active(waiting):正在执行当中,需要等待其它事件进来才能继续处理
  • inactive(dead):没有运行

预设状态

  • enabled:开机自启
  • disabled:开启不自启
  • static:自己不能启动,可被其它 enabled 的服务唤醒,相依性
  • mask:无论如何都无法启动,因为已被强制注销(非删除)。systemctl unmask可恢复
以httpd服务示例

查看httpd服务状态

[root@wenzi ~]# systemctl status httpd
● httpd.service - The Apache HTTP Server    描述服务
   Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/httpd.service; disabled; vendor preset: disabled)    服务已加载,未设置开机自启,厂商预设不开机自启
   Active: active (running) since Wed 2023-10-18 04:56:09 CST; 3s ago    httpd服务状态
...

设置为开机自启

[root@wenzi ~]# systemctl enable httpd
Created symlink from /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/httpd.service to /usr/lib/systemd/system/httpd.service.

由此可见,enable实际通过链接将 httpd.service 挂在了multi-user.target下,而Linux开机流程中会加载multi-user.target,所以实现开机时启动。

取消开机自启

[root@wenzi ~]# systemctl disable httpd
Removed symlink /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/httpd.service.

由此可见,disable实际是删除了挂在multi-user.target下的httpd链接文件

强制注销服务

[root@wenzi ~]# systemctl mask httpd
Created symlink from /etc/systemd/system/httpd.service to /dev/null.
[root@wenzi ~]# systemctl status httpd
● httpd.service
   Loaded: masked (/dev/null; bad)
   Active: inactive (dead)

Oct 18 04:56:09 wenzi.localhost systemd[1]: Starting The Apache HTTP Server...
Oct 18 04:56:09 wenzi.localhost httpd[68352]: AH00558: httpd: Could not reliably determine the server's fully qualified domain name, using wenzi.localhost. Set the 'ServerNam...this message
Oct 18 04:56:09 wenzi.localhost systemd[1]: Started The Apache HTTP Server.
Oct 18 05:06:06 wenzi.localhost systemd[1]: Stopping The Apache HTTP Server...
Oct 18 05:06:07 wenzi.localhost systemd[1]: Stopped The Apache HTTP Server.
Hint: Some lines were ellipsized, use -l to show in full.
[root@wenzi ~]# systemctl start httpd
Failed to start httpd.service: Unit is masked.

恢复
[root@wenzi ~]# systemctl unmask httpd
Removed symlink /etc/systemd/system/httpd.service.

注销的实质是让启动的脚本指向 /dev/null

观察服务

认识系统服务_第2张图片

systemctl 等价于 systemctl list-units

列出所有已安装的unit

[root@wenzi ~]# systemctl list-unit-files
UNIT FILE                                     STATE
...
crond.service                                 enabled
httpd.service                                 disabled

只列出service类型的unit

[root@wenzi ~]# systemctl list-units --type=service
  UNIT                        LOAD   ACTIVE SUB     DESCRIPTION
  auditd.service              loaded active running Security Auditing Service
  crond.service               loaded active running Command Scheduler

查看socket服务的socket file 文件位置

[root@wenzi ~]# systemctl list-sockets
LISTEN                      UNIT                         ACTIVATES
/dev/log                    systemd-journald.socket      systemd-journald.service
/run/dbus/system_bus_socket dbus.socket                  dbus.service
/run/systemd/initctl/fifo   systemd-initctl.socket       systemd-initctl.service
/run/systemd/journal/socket systemd-journald.socket      systemd-journald.service
/run/systemd/journal/stdout systemd-journald.socket      systemd-journald.service
/run/systemd/shutdownd      systemd-shutdownd.socket     systemd-shutdownd.service
/run/udev/control           systemd-udevd-control.socket systemd-udevd.service
kobject-uevent 1            systemd-udevd-kernel.socket  systemd-udevd.service

查看所有服务与端口号的对应关系

[root@wenzi ~]# cat /etc/services
tcpmux          1/tcp                           # TCP port service multiplexer
tcpmux          1/udp                           # TCP port service multiplexer
rje             5/tcp                           # Remote Job Entry
rje             5/udp                           # Remote Job Entry
...
ssh             22/tcp                          # The Secure Shell (SSH) Protocol
...

管理不同操作环境(target unit)

和操作界面相关性较高的target主要有:

  • graphical.target:文字加图形界面,包含multi-user.target
  • multi-user.target:纯文本模式
  • rescue.target:额外的临时系统,当系统启动时遇到严重错误,无法使用root登录系统时,无法正常进入预期的运行级别(runlevel)时,系统会进入'rescue.target'。在这个模式下,系统会启动必要的服务以维持基本的功能,允许用户在系统上运行命令和修复问题
  • emergency.target:紧急处理系统的错误,需要使用root登录,当rescue.target不可用时,可采用此模式
  • shutdown.target:关机
  • getty.target:设计tty数量

认识系统服务_第3张图片

永久设置为图形界面,重启生效

[root@wenzi ~]# systemctl get-default
multi-user.target
[root@wenzi ~]# systemctl set-default graphical.target
Removed symlink /etc/systemd/system/default.target.
Created symlink from /etc/systemd/system/default.target to /usr/lib/systemd/system/graphical.target.
[root@wenzi ~]# reboot

临时改变为图形界面,不重启即可生效

[root@wenzi ~]# systemctl isolate graphical.target

其它命令

systemctl poweroff 系统关机
systemctl reboot 重启
systemctl suspend 进入暂停(睡眠)模式
systemctl hibernate 进入休眠模式
systemctl rescue 强制进入救援模式
systemctl emergency 强制进入紧急救援模式

suspend:指的是除了内存以外的大部分机器部件都进入断电状态,并未实际关机,当唤醒机器时,数据会从内存中恢复,重启驱动大部分的机器硬件,开始正常工作,唤醒速度快。

hibernate:将系统状态保存到硬盘中,然后关闭所有设备,当唤醒机器时,数据从硬盘中读取,唤醒速度较慢

通过systemctl分析各服务之间相依性

认识系统服务_第4张图片

multi-user.target 使用哪些unit

[root@wenzi ~]# systemctl list-dependencies multi-user.target
multi-user.target
● ├─auditd.service
● ├─crond.service
● ├─dbus.service
...

哪些unit使用multi-user.target

[root@wenzi ~]# systemctl list-dependencies multi-user.target --reverse
multi-user.target
● └─graphical.target

systemctl针对service类型的配置文件

相关目录

以vsftpd为例,若要额外修改 vsftpd.service 时,可参考:

  • /usr/lib/systemd/system/vsftpd.service        官方预设的service配置文件
  • /etc/systemd/system/vsftpd.service.d/custom.conf     建立 “预设service配置文件.d” 文件名的目录,再在该目录下建立配置文件 xxx.conf 即可,此目录下的配置会进入 /usr/lib/systemd/system/vsftpd.service
  • /etc/systemd/system/vsftpd.service.wants/*     此目录内的文件为链接文件,设定相依服务的关系。含义:启动vsftpd.service 之,然后启动此目录下的服务。
  • /etc/systemd/system/vsftpd.service.requires/*     此目录内的文件为链接文件,设定相依服务的关系。含义:启动vsftpd.service 之,先启动此目录下的服务。

xxx.service文件详解

以sshd.service为例

[root@wenzi ~]# cat /usr/lib/systemd/system/sshd.service
[Unit]
Description=OpenSSH server daemon
Documentation=man:sshd(8) man:sshd_config(5)
After=network.target sshd-keygen.service
Wants=sshd-keygen.service

[Service]
Type=notify
EnvironmentFile=/etc/sysconfig/sshd
ExecStart=/usr/sbin/sshd -D $OPTIONS
ExecReload=/bin/kill -HUP $MAINPID
KillMode=process
Restart=on-failure
RestartSec=42s

[Install]
WantedBy=multi-user.target

Unit部分

Description

服务的简介说明。

systemctl list-units的Description列

systemctl status sshd的第一行内容

Documentaion

提供文件查询帮助功能。格式:

  • Documentaion=http://www...
  • Documentaion=man:sshd(8)
  • Documentaion=file:/etc/ssh/sshd_config
After

 此处指定的unit必须在当前unit之 前 启动

Before 此处指定的unit必须在当前unit之 后 启动
Requires 此处指定的unit必须在当前unit之 前 启动,否则当前unit启动失败
Wants 此处指定的unit必须在当前unit之 后 启动,不影响当前unit
Conflicts 表示冲突的服务,此处指定的unit和当前unit只能有一个可以启动。

Service部分

Type

daemon的启动方式,影响ExecStart。

  • simple:默认值,此daemon主要由ExecStart接的命令启动,启动后常驻内存
  • 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
  • oneshot:一次性进程,如文件系统检查与挂载
  • dbus:此daemon取得D-Bus名称后才会继续运行,通常也会设定BusName=xxx
  • idle:所有的工作都顺利执行完毕后才会执行此daemon
EnvironmentFile 指定启动脚本的环境配置文件
ExecStart 实际启动此daemon的命令或脚本程序
ExecStartPre 执行ExecStart前执行的命令
ExecStartPost 执行ExecStart后执行的命令
ExecStop 实际停止服务的命令,与systemctl stop 有关
ExecReload 实际重启服务的命令,与systemctl reload 有关
Restart

定义自动重启当前服务的情形。如

  • always        总是
  • on-success     成功时
  • on-failure      失败时
  • on-abnormal     异常时
  • on-abort     中止时
  • on-watchdog     描述在看门狗计时器(一种监控系统运行的机制)触发时触发的动作或事件。这可能涉及到系统的重启、故障恢复或其他类型的自动纠正措施
RemainAfterExit 当此值为1时,此daemon所属的所有程序都终止后,会再次尝试启动
TimeoutSec 此服务未能正常启动或正常终止时,等待多久强制结束
KillMode
  • process        当daemon停止时,只终止主要程序(ExecStart后的指令)
  • control-group     当前控制组里面的所有子进程,都会被杀掉
  • none     没有进程会被杀掉,只是执行服务的stop命令
RestartSec 此服务被关闭需要重新启动时,间隔多久,预设100ms

Install部分

WantedBy 后面大部分接 .target unit,此unit归属哪个target unit,大多数服务性质的unit都在 multi-user.target
Also 当前unit本身被enable时,此处接的unit也enable
Alias 进行一次软链接

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