管理服务

    systemd是在Linux下,与SysV和LSB初始化脚本兼容的系统和服务管理器。systemd使用socket和D-Bus来开启服务,提供基于守护进程的按需启动策略,支持快照和系统状态恢复,维护挂载和自挂载点,实现了各服务间基于从属关系的一个更为精细的逻辑控制,拥有更高的并行性能。

    systemd开启和监督整个系统是基于unit的概念。unit是由一个与配置文件对应的名字和类型组成的(例如:avahi.service unit有一个具有相同名字的配置文件,是守护进程Avahi的一个封装单元)。unit有多重类型,如表1所示。

    表 1 unit说明

    所有的可用systemd unit类型,可在如表2所示的路径下查看。

    表 2 可用systemd unit类型

    路径

    描述

    /usr/lib/systemd/system/

    随安装的RPM产生的systemd units。

    /run/systemd/system/

    在运行时创建systemd units。

    /etc/systemd/system/

    由系统管理员创建和管理的systemd units。

    更快的启动速度

    systemd提供了比UpStart更激进的并行启动能力,采用了socket/D-Bus activation等技术启动服务,带来了更快的启动速度。

    为了减少系统启动时间,systemd的目标是:

    • 尽可能启动更少的进程。
    • 尽可能将更多进程并行启动。

    提供按需启动能力

    当sysvinit系统初始化的时候,它会将所有可能用到的后台服务进程全部启动运行。并且系统必须等待所有的服务都启动就绪之后,才允许用户登录。这种做法有两个缺点:首先是启动时间过长;其次是系统资源浪费。

    某些服务很可能在很长一段时间内,甚至整个服务器运行期间都没有被使用过。比如CUPS,打印服务在多数服务器上很少被真正使用到。您可能没有想到,在很多服务器上SSHD也是很少被真正访问到的。花费在启动这些服务上的时间是不必要的;同样,花费在这些服务上的系统资源也是一种浪费。

    systemd可以提供按需启动的能力,只有在某个服务被真正请求的时候才启动它。当该服务结束,systemd可以关闭它,等待下次需要时再次启动它。

    采用cgroup特性跟踪和管理进程的生命周期

    init系统的一个重要职责就是负责跟踪和管理服务进程的生命周期。它不仅可以启动一个服务,也能够停止服务。这看上去没有什么特别的,然而在真正用代码实现的时候,您或许会发现停止服务比一开始想的要困难。

    服务进程一般都会作为守护进程(daemon)在后台运行,为此服务程序有时候会派生(fork)两次。在UpStart中,需要在配置文件中正确地配置expect小节。这样UpStart通过对fork系统调用进行计数,从而获知真正的精灵进程的PID号。

    cgroup已经出现了很久,它主要用来实现系统资源配额管理。cgroup提供了类似文件系统的接口,使用方便。当进程创建子进程时,子进程会继承父进程的cgroup。因此无论服务如何启动新的子进程,所有的这些相关进程都会属于同一个cgroup,systemd只需要简单地遍历指定的cgroup即可正确地找到所有的相关进程,将它们逐一停止即可。

    启动挂载点和自动挂载的管理

    传统的Linux系统中,用户可以用/etc/fstab文件来维护固定的文件系统挂载点。这些挂载点在系统启动过程中被自动挂载,一旦启动过程结束,这些挂载点就会确保存在。这些挂载点都是对系统运行至关重要的文件系统,比如HOME目录。和sysvinit一样,systemd管理这些挂载点,以便能够在系统启动时自动挂载它们。systemd还兼容/etc/fstab文件,您可以继续使用该文件管理挂载点。

    有时候用户还需要动态挂载点,比如打算访问DVD内容时,才临时执行挂载以便访问其中的内容,而不访问光盘时该挂载点被取消(umount),以便节约资源。传统地,人们依赖autofs服务来实现这种功能。

    systemd内建了自动挂载服务,无需另外安装autofs服务,可以直接使用systemd提供的自动挂载管理能力来实现autofs的功能。

    实现事务性依赖关系管理

    系统启动过程是由很多的独立工作共同组成的,这些工作之间可能存在依赖关系,比如挂载一个NFS文件系统必须依赖网络能够正常工作。systemd虽然能够最大限度地并发执行很多有依赖关系的工作,但是类似“挂载NFS”和“启动网络”这样的工作还是存在天生的先后依赖关系,无法并发执行。对于这些任务,systemd维护一个“事务一致性”的概念,保证所有相关的服务都可以正常启动而不会出现互相依赖,以至于死锁的情况。

    与SysV初始化脚本兼容

    和UpStart一样,systemd引入了新的配置方式,对应用程序的开发也有一些新的要求。如果systemd想替代目前正在运行的初始化系统,就必须和现有程序兼容。任何一个Linux发行版都很难为了采用systemd而在短时间内将所有的服务代码都修改一遍。

    systemd提供了和sysvinit以及LSB initscripts兼容的特性。系统中已经存在的服务和进程无需修改。这降低了系统向systemd迁移的成本,使得systemd替换现有初始化系统成为可能。

    能够对系统进行快照和恢复

    systemd支持按需启动,因此系统的运行状态是动态变化的,人们无法准确地知道系统当前运行了哪些服务。systemd快照提供了一种将当前系统运行状态保存并恢复的能力。

    比如系统当前正运行服务A和B,可以用systemd命令行对当前系统运行状况创建快照。然后将进程A停止,或者做其他的任意的对系统的改变,比如启动新的进程C。在这些改变之后,运行systemd的快照恢复命令,就可立即将系统恢复到快照时刻的状态,即只有服务A,B在运行。一个可能的应用场景是调试:比如服务器出现一些异常,为了调试用户将当前状态保存为快照,然后可以进行任意的操作,比如停止服务等等。等调试结束,恢复快照即可。

    systemd提供systemctl命令来运行、关闭、重启、显示、启用/禁用系统服务。

    sysvinit命令和systemd命令

    systemd提供systemctl命令与sysvinit命令的功能类似。当前版本中依然兼容service和chkconfig命令,相关说明如表3,但建议用systemctl进行系统服务管理。

    表 3 sysvinit命令和systemd命令的对照表

    如果您需要显示当前正在运行的服务,使用命令如下:

    如果您需要显示所有的服务(包括未运行的服务),需要添加-all参数,使用命令如下:

    例如显示当前正在运行的服务,命令如下:

    1. $ systemctl list-units --type service
    2. UNIT LOAD ACTIVE SUB JOB DESCRIPTION
    3. atd.service loaded active running Deferred execution scheduler
    4. auditd.service loaded active running Security Auditing Service
    5. avahi-daemon.service loaded active running Avahi mDNS/DNS-SD Stack
    6. chronyd.service loaded active running NTP client/server
    7. crond.service loaded active running Command Scheduler
    8. dbus.service loaded active running D-Bus System Message Bus
    9. dracut-shutdown.service loaded active exited Restore /run/initramfs on shutdown
    10. firewalld.service loaded active running firewalld - dynamic firewall daemon
    11. getty@tty1.service loaded active running Getty on tty1
    12. gssproxy.service loaded active running GSSAPI Proxy Daemon
    13. irqbalance.service loaded active running irqbalance daemon
    14. iscsid.service loaded activating start start Open-iSCSI

    显示服务状态

    如果您需要显示某个服务的状态,可执行如下命令:

    1. systemctl status name.service

    相关状态显示参数说明如所示。

    表 4 状态参数说明

    参数

    描述

    Loaded

    说明服务是否被加载,并显示服务对应的绝路径以及是否启用。

    Active

    说明服务是否正在运行,并显示时间节点。

    Main PID

    相应的系统服务的PID值。

    CGroup

    相关控制组(CGroup)的其他信息。

    如果您需要鉴别某个服务是否运行,可执行如下命令:

    1. systemctl is-active name.service

    is-active命令的返回结果如下:

    表 5 is-active命令的返回结果

    同样,如果您需要判断某个服务是否被启用,可执行如下命令:

    1. systemctl is-enabled name.service

    is-enabled命令的返回结果如下:

    表 6 is-enabled命令的返回结果

    状态

    含义

    “enabled”

    已经通过 /etc/systemd/system/ 目录下的 Alias= 别名、 .wants/ 或 .requires/ 软连接被永久启用。

    “enabled-runtime”

    已经通过 /run/systemd/system/ 目录下的 Alias= 别名、 .wants/ 或 .requires/ 软连接被临时启用。

    “linked”

    虽然单元文件本身不在标准单元目录中,但是指向此单元文件的一个或多个软连接已经存在于 /etc/systemd/system/ 永久目录中。

    “linked-runtime”

    虽然单元文件本身不在标准单元目录中,但是指向此单元文件的一个或多个软连接已经存在于 /run/systemd/system/ 临时目录中。

    “masked”

    已经被 /etc/systemd/system/ 目录永久屏蔽(软连接指向 /dev/null 文件),因此 start 操作会失败。

    “masked-runtime”

    已经被 /run/systemd/systemd/ 目录临时屏蔽(软连接指向 /dev/null 文件),因此 start 操作会失败。

    “static”

    尚未被启用,并且单元文件的 “[Install]” 小节中没有可用于 enable 命令的选项。

    尚未被启用,但是单元文件的 “[Install]” 小节中 Also= 选项的值列表非空(也就是列表中的某些单元可能已被启用)、或者它拥有一个不在 Also= 列表中的其他名称的别名软连接。对于模版单元来说,表示已经启用了一个不同于 DefaultInstance= 的实例。

    “disabled”

    尚未被启用,但是单元文件的 “[Install]” 小节中存在可用于 enable 命令的选项

    “generated”

    单元文件是被单元生成器动态生成的。被生成的单元文件可能并未被直接启用,而是被单元生成器隐含的启用了。

    “transient”

    单元文件是被运行时API动态临时生成的。该临时单元可能并未被启用。

    “bad”

    单元文件不正确或者出现其他错误。 is-enabled 不会返回此状态,而是会显示一条出错信息。 list-unit-files 命令有可能会显示此单元。

    例如查看gdm.service服务状态,命令如下:

    1. gdm.service - GNOME Display Manager Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/gdm.service; enabled) Active: active (running) since Thu 2013-10-17 17:31:23 CEST; 5min ago
    2. Main PID: 1029 (gdm)
    3. CGroup: /system.slice/gdm.service
    4. ├─1029 /usr/sbin/gdm
    5. ├─1037 /usr/libexec/gdm-simple-slave --display-id /org/gno...

    运行服务

    如果您需要运行某个服务,请在root权限下执行如下命令:

    1. systemctl start name.service

    例如运行httpd服务,命令如下:

    1. # systemctl start httpd.service

    关闭服务

    如果您需要关闭某个服务,请在root权限下执行如下命令:

    1. systemctl stop name.service

    例如关闭蓝牙服务,命令如下:

    1. # systemctl stop bluetooth.service

    重启服务

    如果您需要重启某个服务,请在root权限下执行如下命令:

    执行命令后,当前服务会被关闭,但马上重新启动。如果您指定的服务,当前处于关闭状态,执行命令后,服务也会被启动。

    例如重启蓝牙服务,命令如下:

    1. # systemctl restart bluetooth.service

    启用服务

    如果您需要在开机时启用某个服务,请在root权限下执行如下命令:

    1. systemctl enable name.service

    例如设置httpd服务开机时启动,命令如下:

    1. # systemctl enable httpd.service
    2. ln -s '/usr/lib/systemd/system/httpd.service' '/etc/systemd/system/multi-user.target.wants/httpd.service'

    禁用服务

    如果您需要在开机时禁用某个服务,请在root权限下执行如下命令:

    1. systemctl disable name.service

    例如在开机时禁用蓝牙服务启动,命令如下:

    1. # systemctl disable bluetooth.service
    2. Removed /etc/systemd/system/bluetooth.target.wants/bluetooth.service.

    Target和运行级别

    systemd用目标(target)替代了运行级别的概念,提供了更大的灵活性,如您可以继承一个已有的目标,并添加其他服务,来创建自己的目标。列举了systemd下的目标和常见runlevel的对应关系。

    表 7 运行级别和systemd目标

    查看系统默认启动目标

    查看当前系统默认的启动目标,命令如下:

    1. systemctl get-default

    查看当前系统所有的启动目标,命令如下:

    1. systemctl list-units --type=target

    改变默认目标

    改变系统默认的目标,在root权限下执行如下命令:

    1. systemctl set-default name.target

    改变当前目标

    改变当前系统的目标,在root权限下执行如下命令:

    1. systemctl isolate name.target

    切换到救援模式

    改变当前系统为救援模式,在root权限下执行如下命令:

    1. systemctl rescue

    这条命令和“systemctl isolate rescue.target”类似。命令执行后会在串口有如下打印信息:

    切换到紧急模式

    改变当前系统为紧急模式,在root权限下执行如下命令:

    1. systemctl emergency

    这条命令和“systemctl isolate emergency.target”类似。命令执行后会在串口有如下打印信息:

    1. You are in emergency mode. After logging in, type "journalctl -xb" to viewsystem logs, "systemctl reboot" to reboot, "systemctl default" or "exit"to boot into default mode.
    2. Give root password for maintenance
    3. (or press Control-D to continue):

    说明:
    用户需要重启系统,从紧急模式进入正常模式。

    systemctl命令

    systemd通过systemctl命令可以对系统进行关机、重启、休眠等一系列操作。当前仍兼容部分Linux常用管理命令,对应关系如。建议用户使用systemctl命令进行操作。

    表 8 命令对应关系

    Linux常用管理命令

    systemctl命令

    描述

    halt

    systemctl halt

    关闭系统

    poweroff

    systemctl poweroff

    关闭电源

    reboot

    systemctl reboot

    重启

    关闭系统

    关闭系统并下电,在root权限下执行如下命令:

    1. systemctl poweroff

    关闭系统但不下电机器,在root权限下执行如下命令:

    1. systemctl halt

    执行上述命令会给当前所有的登录用户发送一条提示消息。如果不想让systemd发送该消息,您可以添加“--no-wall”参数。具体命令如下:

    1. systemctl --no-wall poweroff

    重启系统

    重启系统,在root权限下执行如下命令:

    1. systemctl reboot

    执行上述命令会给当前所有的登录用户发送一条提示消息。如果不想让systemd发送该消息,您可以添加“--no-wall”参数。具体命令如下:

    1. systemctl --no-wall reboot

    使系统待机

    使系统待机,在root权限下执行如下命令:

    1. systemctl suspend

    使系统休眠,在root权限下执行如下命令:

    1. systemctl hibernate
    1. systemctl hybrid-sleep