Systemd - tenji/ks GitHub Wiki
Systemd
一、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。
二、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。
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。
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
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 [email protected] 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 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 [email protected]
# 等同于
$ sudo ln -s '/usr/lib/systemd/system/[email protected]' '/etc/systemd/system/multi-user.target.wants/[email protected]'
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 [email protected]
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
......
5.3 配置文件的格式
......
5.4 配置文件的区块
......
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。
七、PrivateTmp属性
只要使用 Systemd 管理启动的进程，其子进程都会有PrivateTmp这么一个属性，用于设置是否使用私有的 tmp 目录。配置文件路径为/lib/systemd/system/***.service
[Unit]
Description=Monitor service
After=network.target
[Service]
Type=forking
PIDFile=/var/run/monit.pid
ExecStart=/usr/local/monit/bin/monitd start
ExecReload=/usr/local/monit/bin/monitd reload
ExecStop=/usr/local/monit/bin/monitd stop
PrivateTmp=false
Restart=on-failure
RestartSec=60s
[Install]
WantedBy=multi-user.target
那么只要设置使用这个属性的service，都会使用私有的tmp目录。比如说，Nginx 会有一个systemd-private-xxx-nginx.service/tmp目录。
7.1. PrivateTmp 的好处
- 安全性更好
/tmp目录一般是所有用户和所有服务都共享的，对于所有用户和服务来说，都会有写和读的权限。那么这里会存在安全性的问题，把各个服务的/tmp目录隔离开的话，可以保证一定的安全性。
- 更加便于维护
对于每个服务的/tmp目录，会在服务启动时创建该目录，并且在关闭服务时删除该目录。如果我们是使用自己定义的临时目录路径的话，就需要我们自己定义相关的维护机制了（如：定期删除这些临时文件等），而使用这个PrivateTmp的话，就不需要我们自己去维护了。
7.2. PrivateTmp 可能引发的问题
如果PrivateTmp这个属性设置为true的话，该进程的/tmp目录实际指向的是/tmp/systemd-private-xxx/tmp目录。这样的话，如果进程在运行中需要往/tmp目录写入文件，而/tmp/systemd-private-xxx/tmp被误删时，可能导致进程出现异常。
八、Systemd进程守护配置样例
8.1. 创建被监控脚本
...
8.2. 创建服务文件，设置init进程托管
...
8.3. 启动sysd_test
...