Systemd簡要介紹

??Systemd為Linux中的初始化init系統，用于啟動與停止服務行程，設計目標為：盡可能啟動更少行程、更多行程并行啟動；Systemd使用Linux的CGroup特性用來跟蹤與管理行程的生命周期，在服務啟動時會并發創建依賴的服務行程，子行程繼承父行程CGroup相關服務行程歸屬與同一個CGroup，Systemd只需遍歷CGroup即可找到所有相關行程，關閉所有依賴；
??Systemd具有快照與恢復的能力，可對系統當前運行狀態創建快照，并可通過所創建的快斬訓復所創建快照時系統的運行狀態；Systemd帶有日志服務journald，使用二進制格式保持日志資訊可使用journalctl命令查看服務日志；

依賴消除

??Systemd的依賴消除，其將依賴定義為三種類別：Socket依賴、D-Bus依賴、檔案系統依賴，每種依賴使用不同的技術手段進行消除；
??Socket依賴：服務AS通過Socket埠18080提供服務，其他服務如需使用服務AS需通過18080連接，此時如服務AS未啟動套接字亦不存在，自然提供不了服務，此時就存在Socket依賴，在Systemd中啟動其他服務無需等待AS服務啟動，其會預先創建好Socket套接字共其他服務使用，其他服務發送的服務請求會在Linux中快取，待服務AS啟動后就會立即處理請求；Systemd所使用的是Linux的特性Fork或exec創建的子行程父行程所打開的所有檔案句柄都被子行程繼承；
??D-Bus依賴：D-Bus為高性能的行程間通訊機制，D-Bus支持bus activation功能，當服務需要使用服務C所提供的D-Bus服務時該服務C并沒有啟動，D-Bus可在服務請求服務C時自動啟動服務B，
??檔案系統依賴：Systemd使用了與autofs類似的思路，當某個檔案系統掛載點被訪問時才觸發掛載操作，同時事先創建臨時掛載點待真實設備掛載好后再替換掛載點；
??Systemd解除了部分依賴達到了服務并發啟動的能力，但部分強依賴并不能完全消除，通過Unit定義服務間的依賴關系；

基本命令

??Systemd提供了：systemctl、systemd-analyze、hostnamectl、localectl、timedatetl、loginctl等命令，systemctl為管理系統的主命令；

Unit基本概念

??系統初始化時需要啟動各類系統、用戶服務，Systemd將所管理的系統資源統一稱為Unit，目前Systemd有12中Unit：

Service Unit：系統服務
Target Unit：由多個Unit所構成
Device Unit：硬體設備
Mount Unit：檔案系統掛載點
Automount Unit：自動掛載點
Path Unit：路徑與檔案
Scope Unit：非Systemd啟動的行程
Slice Unit：行程組
Snapchat Unit：Systemd快照
Socket Unit：行程通信Socket
Swap Unit：Swap檔案
Timer Unit：定時器

??Unit相關命令
??通過systemctl list-units可查看當前系統的所有Unit

systemctl status查看系統或服務的狀態
systemctl start 啟動服務
systemctl stop 停止服務
systemctl restart 重啟服務
systemctl daemon-reload重新加載組態檔
systemctl list-dependencies 列出Unit的所有依賴

Unit的組態檔

??每個Unit都有一個組態檔，用于配置Systemd如何啟動Unit，默認從/etc/systemd/system/目錄讀取組態檔，目前存放的只是符號鏈接，指向/usr/lib/systemd/system/存放組態檔的目錄；使用systemctl enable [email protected]建立兩個目錄的符號鏈接，如配置了開機啟動，enable會激活開機啟動；
??組態檔名的后綴為Unit的種類，省略后綴默認后綴名為.service；

1、組態檔格式

??組態檔為文本檔案，直接用編輯器打開編輯，一個簡單的組態檔如下：分為三個區塊組成：Unit、Service、Install，區塊的內容為等號連接的鍵值對，可通過：systemctl cat xxx.service查看組態檔的內容；

[Unit]
Description=描述
[Service]
Type=forking
ExecStart=/usr/bin/sshd
[Install]
WantedBy=multi-user.target

2、組態檔區塊

??Unit區塊：定義Unit元資料，配置與其他Unit的關系，主要欄位有：

Description：描述
Documentation：檔案鏈接
Requires：Unit依賴的其他 Unit，如沒有運行，當前Unit會啟動失敗
Wants：Unit配合的其他Unit，如果它們沒運行，當前Unit不會啟動失敗
BindsTo：與Requires類似，它指定的Unit如退出，會導致當前Unit停止運行
Before：如該欄位指定的Unit也要啟動，那必須在當前Unit之后啟動
After：如該欄位指定的Unit也要啟動，那么必須在當前Unit之前啟動
Conflicts：指定Unit不能與當前Unit同時運行
Condition...：Unit運行必須滿足的條件，否則不會運行
Assert...：Unit 運行必須滿足的條件，否則會報啟動失敗

??Install區塊：用于定義如何啟動，以及是否開機啟動；

WantedBy：值為一個或多個Target，當前Unit激活時（enable）符號鏈接會放入/etc/systemd/system/目錄下面以Target名+.wants后綴構成的子目錄中
RequiredBy：值是一個或多個 Target，當前Unit激活時，符號鏈接會放入/etc/systemd/system/目錄下面以 Target 名 + .required后綴構成的子目錄中
Alias：Unit可用于啟動的別名
Also：Unit激活（enable）時，會被同時激活的其他Unit

??Service區塊用與Service的配置，Service型別的Unit專屬區塊，主要欄位如下：

Type：定義啟動時的行程行為，它有以下幾種值：
Type=simple：默認值，執行ExecStart指定的命令，啟動主行程
Type=forking：以fork方式從父行程創建子行程，創建后父行程立即退出
Type=oneshot：一次性行程，Systemd會等當前服務退出，再繼續往下執行
Type=dbus：當前服務通過D-Bus啟動
Type=notify：當前服務啟動完畢，會通知Systemd，再繼續往下執行
Type=idle：若有其他任務執行完畢，當前服務才會運行
ExecStart：啟動當前服務的命令；
ExecStartPre：啟動當前服務之前執行的命令
ExecStartPost：啟動當前服務之后執行的命令
ExecReload：重啟當前服務時執行的命令
ExecStop：停止當前服務時執行的命令
ExecStopPost：停止當其服務之后執行的命令
RestartSec：自動重啟當前服務間隔的秒數
Restart：定義何時Systemd會自動重啟當前服務，可能值包括always（總是重啟）、on-success、on-failure、on-abnormal、on-abort、on-watchdog
TimeoutSec：定義Systemd停止當前服務之前等待的秒數
Environment：指定環境變數

Target

??Target由多個Unit所組成，啟動某個Target就啟動了多個Unit，在系統初始化時只需啟動某個Target即可；

systemctl list-unit-files --type=target  查看當前所有
systemctl list-dependencies multi-user.target 查看Target包含的所有Unit
systemctl get-default  查看啟動時默認Target

日志

??Systemd 統一管理所有Unit日志，只用journalctl一個命令，查看所有日志（內核日志和應用日志），日志的組態檔是/etc/systemd/journald.conf，

查看所有日志（默認情況下 ，只保存本次啟動的日志）
sudo journalctl
查看內核日志（不顯示應用日志）
sudo journalctl -k
查看系統本次啟動的日志
sudo journalctl -b

查看指定時間的日志
sudo journalctl --since "30 min ago"
sudo journalctl --since yesterday
sudo journalctl --since "2022-01-10" --until "2022-01-11 03:00"
顯示尾部的最新10行日志
sudo journalctl -n
實時滾動顯示最新日志
sudo journalctl -f
查看指定服務的日志
sudo journalctl /usr/lib/systemd/systemd
查看指定行程的日志
sudo journalctl _PID=1
查看某個路徑的腳本的日志
sudo journalctl /usr/bin/bash
查看某個 Unit 的日志
sudo journalctl -u nginx.service
實時滾動顯示某個 Unit 的最新日志
sudo journalctl -u nginx.service -f
查看指定優先級（及其以上級別）的日志，共有8級
# 0: emerg
# 1: alert
# 2: crit
# 3: err
# 4: warning
# 5: notice
# 6: info
# 7: debug
sudo journalctl -p err -b
日志默認分頁輸出，--no-pager 改為正常的標準輸出
sudo journalctl --no-pager
以 JSON 格式（多行）輸出，可讀性更好
sudo journalctl -b -u nginx.serviceqq -o json-pretty
顯示日志占據的硬碟空間
sudo journalctl --disk-usage
指定日志檔案占據的最大空間
sudo journalctl --vacuum-size=1G
指定日志檔案保存多久
sudo journalctl --vacuum-time=2years

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標籤：Linux

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