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Systemd 入门教程:命令篇 - 阮一峰的网络日志
> 本文由 [简悦 SimpRead](http://ksria.com/simpread/) 转码, 原文地址 [www.ruanyifeng.com](https://www.ruanyifeng.com/blog/2016/03/systemd-tutorial-commands.html) Systemd 是 Linux 系统工具,用来启动[守护进程](https://www.ruanyifeng.com/blog/2016/02/linux-daemon.html),已成为大多数发行版的标准配置。 本文介绍它的基本用法,分为上下两篇。今天介绍它的主要命令,[下一篇](https://www.ruanyifeng.com/blog/2016/03/systemd-tutorial-part-two.html)介绍如何用于实战。 ![](https://www.ruanyifeng.com/blogimg/asset/2016/bg2016030701.gif) 一、由来 ---- 历史上,[Linux 的启动](https://www.ruanyifeng.com/blog/2013/08/linux_boot_process.html)一直采用 [`init`](https://en.wikipedia.org/wiki/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。 ![](https://www.ruanyifeng.com/blogimg/asset/2016/bg2016030702.jpg) (上图为 Systemd 作者 [Lennart Poettering](https://en.wikipedia.org/wiki/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 ``` 上面的命令查看 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](https://www.ruanyifeng.com/blog/2009/06/unix_philosophy.html)。 ![](https://www.ruanyifeng.com/blogimg/asset/2016/bg2016030703.png) (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 `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 `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 `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 `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 ``` ### 3.5 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 ``` ### 3.6 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 ``` 四、Unit ------ ### 4.1 含义 Systemd 可以管理所有系统资源。不同的资源统称为 Unit(单位)。 Unit 一共分成 12 种。 * Service unit:系统服务 * Target unit:多个 Unit 构成的一个组 * Device Unit:硬件设备 * Mount Unit:文件系统的挂载点 * Automount Unit:自动挂载点 * Path Unit:文件或路径 * Scope Unit:不是由 Systemd 启动的外部进程 * Slice Unit:进程组 * Snapshot Unit:Systemd 快照,可以切回某个快照 * Socket Unit:进程间通信的 socket * Swap Unit:swap 文件 * Timer Unit:定时器 `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 ``` ### 4.2 Unit 的状态 `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 $ 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 ``` ### 4.3 Unit 管理 对于用户来说,最常用的是下面这些命令,用于启动和停止 Unit(主要是 service)。 ``` # 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 ``` ### 4.4 依赖关系 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 nginx.service ``` 上面命令的输出结果之中,有些依赖是 Target 类型(详见下文),默认不会展开显示。如果要展开 Target,就需要使用`--all`参数。 ``` $ systemctl list-dependencies --all nginx.service ``` 五、Unit 的配置文件 ------------ ### 5.1 概述 每一个 Unit 都有一个配置文件,告诉 Systemd 怎么启动这个 Unit 。 Systemd 默认从目录`/etc/systemd/system/`读取配置文件。但是,里面存放的大部分文件都是符号链接,指向目录`/usr/lib/systemd/system/`,真正的配置文件存放在那个目录。 `systemctl enable`命令用于在上面两个目录之间,建立符号链接关系。 ``` $ sudo systemctl enable clamd@scan.service # 等同于 $ sudo ln -s '/usr/lib/systemd/system/clamd@scan.service' '/etc/systemd/system/multi-user.target.wants/clamd@scan.service' ``` 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 clamd@scan.service ``` 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 clamd@.service static clamd@scan.service 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](https://www.freedesktop.org/software/systemd/man/systemd.unit.html)。 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 ``` (完)
Jonny
April 25, 2022, 11:05 a.m.
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