管理服务

本章介绍如何使用systemd进行系统和服务管理。

• 管理服务
  • 简介
    • 概念介绍
  • 特性说明
    • 更快的启动速度
    • 提供按需启动能力
    • 采用cgroup特性跟踪和管理进程的生命周期
    • 启动挂载点和自动挂载的管理
    • 实现事务性依赖关系管理
    • 与SysV初始化脚本兼容
    • 能够对系统进行快照和恢复
  • 管理系统服务
    • sysvinit命令和systemd命令
    • 显示所有当前服务
    • 显示服务状态
    • 运行服务
    • 关闭服务
    • 重启服务
    • 启用服务
    • 禁用服务
  • 改变运行级别
    • Target和运行级别
    • 查看系统默认启动目标
    • 查看当前系统所有的启动目标
    • 改变默认目标
    • 改变当前目标
    • 切换到救援模式
    • 切换到紧急模式
  • 关闭、暂停和休眠系统
    • systemctl命令
    • 关闭系统
    • 重启系统
    • 使系统待机
    • 使系统休眠

简介

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。

概念介绍

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

特性说明

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。

管理系统服务

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

显示所有当前服务

如果您需要显示当前正在运行的服务，使用命令如下：

systemctl list-units --type service

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：

systemctl list-units --type service --all

例如显示当前正在运行的服务，命令如下：

$ systemctl list-units --type service
UNIT                        LOAD   ACTIVE     SUB     JOB   DESCRIPTION  
atd.service                 loaded active     running       Deferred execution scheduler  
auditd.service              loaded active     running       Security Auditing Service  
avahi-daemon.service        loaded active     running       Avahi mDNS/DNS-SD Stack  
chronyd.service             loaded active     running       NTP client/server  
crond.service               loaded active     running       Command Scheduler  
dbus.service                loaded active     running       D-Bus System Message Bus  
dracut-shutdown.service     loaded active     exited        Restore /run/initramfs on shutdown  
firewalld.service           loaded active     running       firewalld - dynamic firewall daemon  
getty@tty1.service          loaded active     running       Getty on tty1  
gssproxy.service            loaded active     running       GSSAPI Proxy Daemon  
irqbalance.service          loaded active     running       irqbalance daemon  
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：

systemctl status name.service

相关状态显示参数说明如表4所示。

表 4 状态参数说明

如果您需要鉴别某个服务是否运行，可执行如下命令：

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：

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

例如查看gdm.service服务状态，命令如下：

# systemctl status gdm.service
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
 Main PID: 1029 (gdm)
   CGroup: /system.slice/gdm.service
           ├─1029 /usr/sbin/gdm
           ├─1037 /usr/libexec/gdm-simple-slave --display-id /org/gno...           
           └─1047 /usr/bin/Xorg :0 -background none -verbose -auth /r...Oct 17 17:31:23 localhost systemd[1]: Started GNOME Display Manager.

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：

systemctl start name.service

例如运行httpd服务，命令如下：

# 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：

systemctl stop name.service

例如关闭蓝牙服务，命令如下：

# 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：

systemctl restart name.service

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：

# 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：

systemctl enable name.service

例如设置httpd服务开机时启动，命令如下：

# systemctl enable httpd.service
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：

systemctl disable name.service

例如在开机时禁用蓝牙服务启动，命令如下：

# systemctl disable bluetooth.service
Removed /etc/systemd/system/bluetooth.target.wants/bluetooth.service.
Removed /etc/systemd/system/dbus-org.bluez.service.

改变运行级别

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。表7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：

systemctl get-default

查看当前系统所有的启动目标

查看当前系统所有的启动目标，命令如下：

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：

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：

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：

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：

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

说明：
用户需要重启系统，从救援模式进入正常模式。

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：

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：

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.
Give root password for maintenance
(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。

关闭、暂停和休眠系统

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，对应关系如表8。建议用户使用systemctl命令进行操作。

表 8 命令对应关系

关闭系统

关闭系统并下电，在root权限下执行如下命令：

systemctl poweroff

关闭系统但不下电机器，在root权限下执行如下命令：

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：

systemctl --no-wall poweroff

重启系统

重启系统，在root权限下执行如下命令：

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：

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：

systemctl suspend

使系统休眠

使系统休眠，在root权限下执行如下命令：

systemctl hibernate

使系统待机且处于休眠状态，在root权限下执行如下命令：

systemctl hybrid-sleep