一 、绪论

Systemd是什么 ， 以前Linux系统启动init机制，由于init一方面对于进程的管理是串行化的，容易出现阻塞情况，另一方面init也仅仅是执行启动脚本，并不能对服务本身进行更多的管理。

Systemd所管理的所有系统资源都称作Unit，通过systemd命令集可以方便的对这些Unit进行管理 。比如systemctl、hostnamectl、timedatectl、localctl等命令 ，这些命令虽然改写了init时代用户。systemd是目前Linux系统上主要的系统守护进程管理工具。

1、特点

1）支持并行化任务‘

2）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）；

3）利用Linux的cgroups监视进程； 

4）支持快照和系统恢复；

5）维护挂载点和自动挂载点；

6）各服务间基于依赖关系进行精密控制。

7）CentOS7服务的启动与停止不再使用脚本进行管理 ，也就是/etc/init.d下不在有脚本。

8）CentOS7使用systemd解决原有模式缺陷 ， 比如原有service不会关闭程序产生的子进程。

2、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。

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。

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

二 、语法

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 。systemctl 是Systemd的主命令 ，用于管理系统。

command可选项

· start：启动指定的unit systemctl start nginx

· stop：关闭指定的unit systemctl stop nginx

· restart：重启指定unit systemctl restart nginx · reload：重载指定unit systemctl reload nginx

· enable：系统开机时自动启动指定unit，前提是配置文件中有相关配置 systemctl enable nginx

· disable：开机时不自动运行指定unit systemctl disable nginx · status：查看指定unit当前运行状态 systemctl status nginx

三 、系统管理

sudo systemctl reboot #重启系统

sudo systemctl poweroff #关闭系统 ，切断电源

sudo systemctl halt #CPU停止工作

sudo systemctl suspend #暂停系统

sudo systemctl hibernate #让系统进入冬眠状态

sudo systemctl hybrid-sleep #让系统进入交互式休眠状态 

sudo systemctl rescue #启动进入救援状态（单用户状态）

四、systemd-analyze命令用于查看启动耗时

systemd-analyze time

systemd-analyze blame

systemd-analyze critical-chain [UNIT…]

systemd-analyze plot [> file.svg]

systemd-analyze dot [PATTERN…] [> file.dot]

systemd-analyze dump

systemd-analyze set-log-level LEVEL

systemd-analyze set-log-target TARGET

systemd-analyze get-log-level

systemd-analyze get-log-target

systemd-analyze syscall-filter [SET…]

systemd-analyze verify [FILES…]

1、 systemd-analyze #查看启动耗时

2、systemd-analyze blame #查看每个服务的启动耗时

#systemd-analyze blame 

6.490s init.service

2.943s systemd-udev-trigger.service 

2.844s dev-vblkdev4.device

2.841s dev-vblkdev0.device

1.735s systemd-modules-load.service

1.680s dev-vblkdev19.device

842ms systemd-random-seed.service 

540ms systemd-journald.service

487ms udisks2.service

343ms accounts-daemon.service 

324ms systemd-sysctl.service 

 292ms systemd-logind.service 

 280ms sys-kernel-config.mount 

227ms containerd.service

203ms systemd resolved service

3、systemd-analyze critical-chain #显示瀑布状的启动过程流

4、systemd-analyze critical-chain atd.service #显示指定服务的启动流

5、systemd-analyze plot #显示服务的启动流过程时间节点 ，输出一张svg图片显示

将文件导出到pc电脑 ，如下是一个浏览器可以打开的图片文件 ，直接双击 ，即可打开

通过此图可以看到所有服务的启动时间流程 ，启动时间节点 ，耗时。

五 、hostnamectl命令用于查看当前主机的信息

1、#显示当前主机的信息 

#hostnamectl

六 、 timedatectl命令用于查看当前时区设置

timedatectl #查看当前时区设置

timedatectl list-timezones #显示所有可用的时区

sudo timedatectl set-timezone America/New_York #设置当前时区

sudo timedatectl set-time YYYY-MM-DD 

sudo timedatectl set-time HH:MM:SS

七 、loginctl命令用于查看当前登录的用户

loginctl list-sessions #列出当前

session loginctl list-users #列出当前登录用户

loginctl show-user ruanyf #列出显示指定用户的信息

八、Unit

Systemd可以管理所有系统资源 ，不同的资源统称为 Unit（单位），Unit一共分成以下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

Time r Unit：定时器

1、 systemctl list

systemctl list-units #列出正在运行的Unit

systemctl list-units --all #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 --state=inactive #列出所有没有运行的Unit

systemctl list-units --failed #列出所有加载失败的Unit

systemctl list-units --type=service #列出所有正在运行的 、类型为service的Unit

#systemctl list-units

2、systemctl status命令用于查看系统状态和单个Unit的状态。

$ systemctl status #显示系统状态

$ sysystemctl status bluetooth.service #显示单个Unit的状态

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。

$ systemctl is-active application.service#显示某个Unit是否正在运行

$ systemctl is-failed application.service#显示某个Unit是否处于启动失败状态

$ systemctl is-enabled application.service#显示某个Unit服务是否建立了启动链接

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）。

$ sudo systemctl start apache.service #立即启动一个服务 

$ sudo systemctl stop apache.service #立即停止一个服务 

$ sudo systemctl restart apache.service #重启一个服务

$ sudo systemctl kill apache.service #杀死一个服务的所有子进程

$ sudo systemctl reload apache.service #重新加载一个服务的配置文件 

$ sudo systemctl daemon-reload #重载所有修改过的配置文件

$ systemctl show httpd.service #显示某个 Unit 的所有底层参数

$ systemctl show -p CPUShares httpd.service #显示某个 Unit 的指定属性的值

$ sudo systemctl set-property httpd.service CPUShares=500 #设置某个 Unit 的指定属性 

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 

#systemctl list-dependencies tegra.target

九 、Unit的配置文件

每一个Unit都需要有一个配置文件用于告知systemd对于服务的管理方式。 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，配置文件存放于/usr/lib/systemd/system/，开机启动后会在/etc/systemd/system目录建立软链接文件， 每个Unit的配置文件配置默认后缀名为.service ，systemctl enable命令用于在上面两个目录之间，建立符号链接关系。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。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。

$ sudo systemctl enable clamd@scan.service 

#等同于

$ sudo ln -s '/us r/lib/systemd/system/clamd@scan.service' '/etc/systemd/system/multi-user .target.wants/clamd@scan.service'

在/usr/lib/systemd/system/目录中分为system和user两个目录，一般将开机运行的程序存在系统服务 里，也就是/usr/lib/systemd/system配置文件使用方括号分成配置文件的状态

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

$ systemctl list-unit-files #列出所有配置文件

$ systemctl list-unit-files --type=service #列出指定类型的配置文件

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

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

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

3、 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-f ailure 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

十 、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。

$ systemctl list-unit-files --type=target #查看当前系统的所有Target

$ systemctl list-dependencies multi-user.target #查看一个 Target 包含的所有 Unit

$ systemctl get-default #查看启动时的默认 Target

$ sudo systemctl set-default multi-user.target #设置启动时的默认Target

#切换Target时 ，默认不关闭前一个Target启动的进程，

$ sudo systemctl isolate multi-user.target #关闭前一个Target里面所有不属于后一个Target的进程

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。

十 一 、 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