Systemd入门教程：命令篇

systemd的特性有：

一、由来

历史上Linux的启动一直采用init进程，下面的命令用来启动服务。

$ sudo /etc/init.d/apache2 start  #或者  $ service apache2 start

这种方法有两个缺点:

一是启动时间长。init进程是串行启动，只有前一个进程启动完，才会启动下一个进程。
二是启动脚本复杂。init进程只是执行启动脚本，不管其他事情。脚本需要自己处理各种情况，这往往使得脚本变得很长。
二、Systemd概述

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，根据Linux惯例，字母d是守护进程（daemon）的缩写，Systemd这个名字的含义，就是它要守护整个系统。

（上图为Systemd作者Lennart Poettering）

使用了Systemd，就不需要再用init了。Systemd取代了initd，成为系统的第一个进程（PID 等于 1），其他进程都是它的子进程。

$ systemctl --version  #命令查看Systemd的版本。

Systemd的优点是功能强大，使用方便，缺点是体系庞大，非常复杂。事实上，现在还有很多人反对使用Systemd，理由就是它过于复杂，与操作系统的其他部分强耦合，违反”keep simple, keep stupid”的Unix哲学。

（上图为Systemd架构图）

三、系统管理

Systemd并不是一个命令，而是一组命令，涉及到系统管理的方方面面。

3.1 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

3.2 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

3.3 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

3.4 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 /usr/lib/systemd/system/[email protected]' '/etc/systemd/system/multi-user.target.wants/[email protected]'

如果配置文件里面设置了开机启动，systemctl enable命令相当于激活开机启动，与之对应的，systemctl disable命令用于在两个目录之间，撤销符号链接关系，相当于撤销开机启动。

$ sudo systemctl disable [email protected]

配置文件的后缀名，就是该Unit的种类，比如sshd.socket；如果省略，Systemd默认后缀名为.service，所以sshd会被理解成sshd.service。

5.2 配置文件的状态

systemctl list-unit-files命令用于列出所有配置文件。

#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

这个命令会输出一个列表。

$ systemctl list-unit-files    UNIT FILE              STATE  chronyd.service        enabled  [email protected]         static  [email protected]     disabled

这个列表显示每个配置文件的状态，一共有四种。

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。这必须执行前面提到的systemctl status命令。

$ systemctl status bluetooth.service

一旦修改配置文件，就要让 SystemD 重新加载配置文件，然后重新启动，否则修改不会生效。

$ 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，可以用文本编辑器打开。

systemctl cat命令可以查看配置文件的内容。  $ systemctl cat atd.service  [Unit]  Description=ATD daemon    [Service]  Type=forking  ExecStart=/usr/bin/atd    [Install]  WantedBy=multi-user.target

从上面的输出可以看到，配置文件分成几个区块。每个区块的第一行，是用方括号表示的区别名，比如[Unit]。注意，配置文件的区块名和字段名，都是大小写敏感的。

每个区块内部是一些等号连接的键值对。

[Section]  Directive1=value  Directive2=value

注意，键值对的等号两侧不能有空格。

5.4 配置文件的区块

[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。它的主要字段如下。

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：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]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。它的主要字段如下。

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。

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

Unit配置文件的完整字段清单，请参考官方文档。

六、Target

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。

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

Target与传统RunLevel的对应关系如下。

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

它与init进程的主要差别如下。
（1）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）。

（2）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。

（3）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。

七、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。

journalctl功能强大，用法非常多。

#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

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