systemd详解.docx
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systemd详解
systemd详解
CentOS7使用systemd替换了SysV。
Systemd目的是要取代Unix时代以来一直在使用的init系统，兼容SysV和LSB的启动脚本，而且够在进程启动过程中更有效地引导加载服务。
systemd的特性有：
▪支持并行化任务
▪同时采用socket式与D-Bus总线式激活服务；
▪按需启动守护进程（daemon）；
▪利用Linux的cgroups监视进程；
▪支持快照和系统恢复；
▪维护挂载点和自动挂载点；
▪各服务间基于依赖关系进行精密控制。
systemd基本工具
检视和控制systemd的主要命令是systemctl。
该命令可用于查看系统状态和管理系统及服务。
详见man1systemctl。
小贴士:
▪在systemctl参数中添加-H<用户名>@<主机名>可以实现对其他机器的远程控制。
该过程使用ssh链接。
▪systemadm是systemd的官方图形前端
分析系统状态
输出激活的单元：
1.$ systemctl
以下命令等效：
1.$ systemctl list-units
输出运行失败的单元：
1.$ systemctl --failed
所有可用的单元文件存放在/usr/lib/systemd/system/和/etc/systemd/system/目录（后者优先级更高）。
查看所有已安装服务：
1.$ systemctl list-unit-files
使用单元
一个单元配置文件可以描述如下内容之一：
系统服务（.service）、挂载点（.mount）、sockets（.sockets）、系统设备（.device）、交换分区（.swap）、文件路径（.path）、启动目标（.target）、由systemd管理的计时器（.timer）。
详情参阅man5systemd.unit。
使用systemctl控制单元时，通常需要使用单元文件的全名，包括扩展名（例如sshd.service）。
但是有些单元可以在systemctl中使用简写方式。
▪如果无扩展名，systemctl默认把扩展名当作.service。
例如netcfg和netcfg.service是等价的。
▪挂载点会自动转化为相应的.mount单元。
例如/home等价于home.mount。
▪设备会自动转化为相应的.device单元，所以/dev/sda2等价于dev-sda2.device。
注:
有一些单元的名称包含一个@标记，（e.g.name@string.service）:
这意味着它是模板单元name@.service的一个实例。
string被称作实例标识符,在systemctl调用模板单元时，会将其当作一个参数传给模板单元，模板单元会使用这个传入的参数代替模板中的%I指示符。
在实例化之前，systemd会先检查name@string.suffix文件是否存在（如果存在，应该就是直接使用这个文件，而不是模板实例化了）。
大多数情况下，包换@标记都意味着这个文件是模板。
如果一个模板单元没有实例化就调用，该调用会返回失败，因为模板单元中的%I指示符没有被替换。
立即激活单元：
1.# systemctl start <单元>
立即停止单元：
1.# systemctl stop <单元>
重启单元：
1.# systemctl restart <单元>
命令单元重新读取配置：
1.# systemctl reload <单元>
输出单元运行状态：
1.$ systemctl status <单元>
检查单元是否配置为自动启动：
1.$ systemctl is-enabled <单元>
开机自动激活单元：
1.# systemctl enable <单元>
注意:
如果服务没有Install段落，一般意味着应该通过其它服务自动调用它们。
如果真的需要手动安装，可以直接连接服务，如下（将foo替换为真实的服务名）：
1.# ln -s /usr/lib/systemd/system/foo.service /etc/systemd/system/graphical.target.wants/
取消开机自动激活单元：
1.# systemctl disable <单元>
显示单元的手册页（必须由单元文件提供）：
1.# systemctl help <单元>
重新载入systemd，扫描新的或有变动的单元：
1.# systemctl daemon-reload
电源管理
安装polkit后才可使用电源管理。
如果你正登录在一个本地的systemd-logind用户会话，且当前没有其它活动的会话，那么以下命令无需root权限即可执行。
否则（例如，当前有另一个用户登录在某个tty），systemd将会自动请求输入root密码。
重启：
1.$ systemctl reboot
退出系统并停止电源：
1.$ systemctl poweroff
待机：
1.$ systemctl suspend
休眠：
1.$ systemctl hibernate
混合休眠模式（同时休眠到硬盘并待机）：
1.$ systemctl hybrid-sleep
编写单元文件
systemd单元文件的语法来源于XDG桌面入口配置文件.desktop文件，最初的源头则是MicrosoftWindows的.ini文件。
单元文件可以从两个地方加载，优先级从低到高分别是：
▪/usr/lib/systemd/system/:
软件包安装的单元
▪/etc/systemd/system/:
系统管理员安装的单元
注意:
当systemd运行在用户模式下时，使用的加载路径是完全不同的。
单元文件的语法，可以参考系统已经安装的单元，也可以参考mansystemd.service中的EXAMPLES章节。
小贴士:
以#开头的注释可能也能用在unit-files中,但是只能在新行中使用。
不要在systemd的参数后面使用行末注释，否则unit将会启动失败。
处理依赖关系
使用systemd时，可通过正确编写单元配置文件来解决其依赖关系。
典型的情况是，单元A要求单元B在A启动之前运行。
在此情况下，向单元A配置文件中的[Unit]段添加Requires=B和After=B即可。
若此依赖关系是可选的，可添加Wants=B和After=B。
请注意Wants=和Requires=并不意味着After=，即如果After=选项没有制定，这两个单元将被并行启动。
依赖关系通常被用在服务（service）而不是目标（target）上。
例如，network.target一般会被某个配置网络接口的服务引入，所以，将自定义的单元排在该服务之后即可，因为network.target已经启动。
服务类型
编写自定义的service文件时，可以选择几种不同的服务启动方式。
启动方式可通过配置文件[Service]段中的Type=参数进行设置。
▪Type=simple（默认值）：
systemd认为该服务将立即启动。
服务进程不会fork。
如果该服务要启动其他服务，不要使用此类型启动，除非该服务是socket激活型。
▪Type=forking：
systemd认为当该服务进程fork，且父进程退出后服务启动成功。
对于常规的守护进程（daemon），除非你确定此启动方式无法满足需求，使用此类型启动即可。
使用此启动类型应同时指定PIDFile=，以便systemd能够跟踪服务的主进程。
▪Type=oneshot：
这一选项适用于只执行一项任务、随后立即退出的服务。
可能需要同时设置RemainAfterExit=yes使得systemd在服务进程退出之后仍然认为服务处于激活状态。
▪Type=notify：
与Type=simple相同，但约定服务会在就绪后向systemd发送一个信号。
这一通知的实现由libsystemd-daemon.so提供。
▪Type=dbus：
若以此方式启动，当指定的BusName出现在DBus系统总线上时，systemd认为服务就绪。
▪Type=idle:
systemd会等待所有任务（Jobs）处理完成后，才开始执行idle类型的单元。
除此之外，其他行为和Type=simple类似。
type的更多解释可以参考systemd.service（5）。
修改现存单元文件
要更改由软件包提供的单元文件，先创建名为/etc/systemd/system/<单元名>.d/的目录（如/etc/systemd/system/httpd.service.d/），然后放入*.conf文件，其中可以添加或重置参数。
这里设置的参数优先级高于原来的单元文件。
例如，如果想添加一个额外的依赖，创建这么一个文件即可：
1./etc/systemd/system/.d/customdependency.conf
2.[Unit]
3.Requires=<新依赖>
4.After=<新依赖>
其它举例，
1./etc/systemd/system/unit.d/customexec.conf
2.
3.[Service]
4.ExecStartExecStart=
5.ExecStart=new command
想知道为什么修改ExecStart前必须将其置空
下面是自动重启服务的一个例子:
1./etc/systemd/system/unit.d/restart.conf
2.
3.[Service]
4.Restart=always
5.RestartSec=30
然后运行以下命令使更改生效：
1.# systemctl daemon-reload
2.# systemctl restart <单元>
此外，把旧的单元文件从/usr/lib/systemd/system/复制到/etc/systemd/system/，然后进行修改，也可以达到同样效果。
在/etc/systemd/system/目录中的单元文件的优先级总是高于/usr/lib/systemd/system/目录中的同名单元文件。
注意，当/usr/lib/中的单元文件因软件包升级变更时，/etc/中自定义的单元文件不会同步更新。
此外，你还得执行systemctlreenable，手动重新启用该单元。
因此，建议使用前面一种利用*.conf的方法。
小贴士:
用systemd-delta命令来查看哪些单元文件被覆盖、哪些被修改。
系统维护的时候需要及时了解哪些单元已经有了更新
单元配置文件的vim语法高亮支持
可从官方仓库安装vim-systemd软件包，使unit配置文件在Vim下支持语法高亮。
目标（target）
启动级别（runlevel）是一个旧的概念。
现在，systemd引入了一个和启动级别功能相似又不同的概念——目标（target）。
不像数字表示的启动级别，每个目标都有名字和独特的功能，并且能同时启用多个。
一些目标继承其他目标的服务，并启动新服务。
systemd提供了一些模仿sysvinit启动级别的目标，仍可以使用旧的telinit启动级别命令切换。
获取当前目标
不要使用runlevel命令了：
1.$ systemctl list-units --type=target
创建新目标
在Fedora中，启动级别0、1、3、5、6都被赋予特定用途，并且都对应一个systemd的目标。
然而，没有什么很好的移植用户定义的启动级别（2、4）的方法。
要实现类似功能，可以以原有的启动级别为基础，创建一个新的目标/etc/systemd/system/<新目标>（可以参考/usr/lib/systemd/system/graphical.target），创建/etc/systemd/system/<新目标>.wants目录，向其中加入额外服务的链接（指向/usr/lib/systemd/system/中的单元文件）。
目标表
SysV启动级别
Systemd目标
注释
0
runlevel0.target,poweroff.target
中断系统（halt）
1,s,single
runlevel1.target,rescue.target
单用户模式
2,4
runlevel2.target,runlevel4.target,multi-user.target
用户自定义启动级别，通常识别为级别3。
3
runlevel3.target,multi-user.target
多用户，无图形界面。
用户可以通过终端或网络登录。
5
runlevel5.target,graphical.target
多用户，图形界面。
继承级别3的服务，并启动图形界面服务。
6
runlevel6.target,reboot.target
重启
emergency
emergency.target
急救模式（Emergencyshell）
切换启动级别/目标
systemd中，启动级别通过“目标单元”访问。
通过如下命令切换：
1.# systemctl isolate graphical.target
该命令对下次启动无影响。
等价于telinit3或telinit5。
修改默认启动级别/目标
开机启动进的目标是default.target，默认链接到graphical.target（大致相当于原来的启动级别5）。
可以通过内核参数更改默认启动级别：
小贴士:
可以省略扩展名.target。
▪ systemd.unit=multi-user.target（大致相当于级别3）
▪ systemd.unit=rescue.target（大致相当于级别1）
另一个方法是修改default.target。
可以通过systemctl修改它：
1.# systemctl enable multi-user.target
命令执行情况由systemctl显示：
链接/etc/systemd/system/default.target被创建，指向新的默认启动级别。
该方法当且仅当目标配置文件中有以下内容时有效：
1.[Install]
2.Alias=default.target
目前，multi-user.target、graphical.target都包含这段内容。
临时文件
/usr/lib/tmpfiles.d/和/etc/tmpfiles.d/中的文件描述了systemd-tmpfiles如何创建、清理、删除临时文件和目录，这些文件和目录通常存放在/run和/tmp中。
配置文件名称为/etc/tmpfiles.d/.conf。
此处的配置能覆盖/usr/lib/tmpfiles.d/目录中的同名配置。
临时文件通常和服务文件同时提供，以生成守护进程需要的文件和目录。
例如Samba服务需要目录/run/samba存在并设置正确的权限位，就象这样：
1./usr/lib/tmpfiles.d/samba.conf
2.D /run/samba 0755 root root
此外，临时文件还可以用来在开机时向特定文件写入某些内容。
比如，要禁止系统从USB设备唤醒，利用旧的/etc/rc.local可以用echoUSBE>/proc/acpi/wakeup，而现在可以这么做：
1./etc/tmpfiles.d/disable-usb-wake.conf
2.w /proc/acpi/wakeup - - - - USBE
详情参见man5tmpfiles.d。
注意:
该方法不能向/sys中的配置文件添加参数，因为systemd-tmpfiles-setup有可能在相关模块加载前运行。
这种情况下，需要首先通过modinfo<模块名>确认需要的参数，并在/etc/modprobe.d下的一个文件中设置改参数。
另外，还可以使用udev规则，在设备就绪时设置相应属性。
定时器
定时器是以.timer为后缀的配置文件，记录由system的里面由时间触发的动作,定时器可以替代cron的大部分功能。
日志
systemd提供了自己日志系统（loggingsystem），称为journal.使用systemd日志，无需额外安装日志服务（syslog）。
读取日志的命令：
1.# journalctl
默认情况下（当Storage=在文件/etc/systemd/journald.conf中被设置为auto），日志记录将被写入/var/log/journal/。
该目录是systemd软件包的一部分。
若被删除，systemd不会自动创建它，直到下次升级软件包时重建该目录。
如果该目录缺失，systemd会将日志记录写入/run/systemd/journal。
这意味着，系统重启后日志将丢失。
Tip:
如果/var/log/journal/位于btrfs文件系统，应该考虑对这个目录禁用写入时复制
过滤输出
journalctl可以根据特定字段过滤输出，例如：
显示本次启动后的所有日志：
1.# journalctl -b
不过，一般大家更关心的不是本次启动后的日志，而是上次启动时的（例如，刚刚系统崩溃了）。
可以使用-b参数:
▪journalctl-b-0显示本次启动的信息
▪journalctl-b-1显示上次启动的信息
▪journalctl-b-2显示上上次启动的信息journalctl-b-2
▪Showallmessagesfromdate（andoptionaltime）:
1.# journalctl --since="2012-10-3018:
17:
16"
▪Showallmessagessince20minutesago:
1.# journalctl --since "20 min ago"
▪显示最新信息
1.# journalctl -f
▪显示特定程序的所有消息:
1.# journalctl /usr/lib/systemd/systemd
▪显示特定进程的所有消息:
1.# journalctl _PID=1
▪显示指定单元的所有消息：
1.# journalctl -u netcfg
▪Showkernelringbuffer:
1.# journalctl -k
▪Showauth.logequivalentbyfilteringonsyslogfacility:
1.# journalctl -f -l SYSLOG_FACILITY=10
详情参阅manjournalctl、mansystemd.journal-fields，以及Lennert的这篇博文
日志大小限制
如果按上面的操作保留日志的话，默认日志最大限制为所在文件系统容量的10%，即：
如果/var/log/journal储存在50GiB的根分区中，那么日志最多存储5GiB数据。
可以修改/etc/systemd/journald.conf中的SystemMaxUse来指定该最大限制。
如限制日志最大50MiB：
1.SystemMaxUse=50M
详情参见manjournald.conf.
配合syslog使用
systemd提供了socket/run/systemd/journal/syslog，以兼容传统日志服务。
所有系统信息都会被传入。
要使传统日志服务工作，需要让服务链接该socket，而非/dev/log（官方说明）。
Arch软件仓库中的syslog-ng已经包含了需要的配置。
设置开机启动syslog-ng：
1.# systemctl enable syslog-ng
这里有一份很不错的journalctl指南。
Forwardjournaldto/dev/tty12
In/etc/systemd/journald.confenablethefollowing:
1.ForwardToConsole=yes
2.TTYPath=/dev/tty12
3.MaxLevelConsole=info
重启journald：
1.# systemctl restart systemd-journald
疑难解答
关机/重启十分缓慢
如果关机特别慢（甚至跟死机了一样），很可能是某个拒不退出的服务在作怪。
systemd会等待一段时间，然后再尝试杀死它。
请阅读这篇文章，确认你是否是该问题受害者。
短时进程无日志记录
若journalctl-ufoounit.service没有显示某个短时进程的任何输出，那么改用PID试试。
例如，若systemd-modules-load.service执行失败，那么先用systemctlstatussystemd-modules-load查询其PID（比如是123），然后检索该PID相关的日志journalctl-b_PID=123。
运行时进程的日志元数据（诸如_SYSTEMD_UNIT和_COMM）被乱序收集在/proc目录。
要修复该问题，必须修改内核，使其通过套接字连接来提供上述数据，该过程类似于SCM_CREDENTIALS。
诊断启动问题
使用如下内核参数引导：
systemd.log_level=debugsystemd.log_target=kmsglog_buf_len=1M
禁止在程序崩溃时转储内存
要使用老的内核转储，创建下面文件:
1./etc/sysctl.d/49-coredump.conf
2.
3.kernel.core_pattern = core
4.kernel.core_uses_pid = 0
然后运行：
1.# /usr/lib/systemd/systemd-sysctl
同样可能需要执行"unlimit"设置文件大小：
1.$ ulimit -c unlimited
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