Linux系统工具Systemd怎么用

发布时间：2022-02-19 11:02:15 作者：小新
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# Linux系统工具Systemd怎么用

## 一、Systemd概述

Systemd是Linux系统中最流行的init系统和系统管理器，自2015年以来已成为大多数主流Linux发行版（如Ubuntu、Debian、Fedora、CentOS等）的默认初始化系统。它取代了传统的SysVinit系统，提供了更快的启动速度、更精细的服务管理能力以及更强大的系统监控功能。

### 1.1 Systemd的核心组件

- **systemd**：主守护进程
- **systemctl**：主要的控制命令
- **journalctl**：日志管理工具
- **unit文件**：定义服务、挂载点、设备等的配置文件

### 1.2 Systemd的主要优势

1. 并行启动服务，显著提高系统启动速度
2. 按需启动服务（socket激活）
3. 提供强大的依赖关系管理
4. 统一的日志管理（journald）
5. 支持快照和系统状态恢复
6. 更好的容器和虚拟化支持

## 二、Systemd基础使用

### 2.1 服务管理

#### 启动/停止/重启服务

```bash
# 启动服务
sudo systemctl start service_name

# 停止服务
sudo systemctl stop service_name

# 重启服务
sudo systemctl restart service_name

# 重新加载配置（不重启服务）
sudo systemctl reload service_name

查看服务状态

systemctl status service_name

启用/禁用服务开机启动

# 启用开机启动
sudo systemctl enable service_name

# 禁用开机启动
sudo systemctl disable service_name

# 查看是否启用
systemctl is-enabled service_name

2.2 系统状态查看

查看所有运行中的服务

systemctl list-units --type=service --state=running

查看所有已安装的单元

systemctl list-unit-files

系统整体状态

systemctl status

三、Unit文件详解

Systemd使用unit文件来定义和管理各种系统资源。Unit文件通常位于以下目录中：

/usr/lib/systemd/system/：系统安装的软件包提供的unit文件
/etc/systemd/system/：管理员创建和修改的unit文件

3.1 Unit文件类型

类型	扩展名	描述
服务单元	.service	系统服务
挂载单元	.mount	文件系统挂载点
设备单元	.device	内核识别的设备
套接字单元	.socket	进程间通信套接字
目标单元	.target	系统状态或运行级别
定时器单元	.timer	定时器
路径单元	.path	文件系统路径监控

3.2 服务Unit文件示例

[Unit]
Description=Example Service
After=network.target

[Service]
Type=simple
ExecStart=/usr/bin/example-daemon
Restart=on-failure
User=exampleuser
Group=examplegroup

[Install]
WantedBy=multi-user.target

3.3 关键配置项说明

Description：服务描述
After：定义服务启动顺序
Type：
- simple（默认）：立即启动
- forking：父进程退出后子进程继续运行
- oneshot：执行一次就退出
- dbus：通过D-Bus启动
- notify：服务就绪后发送通知
ExecStart：启动服务的命令
Restart：定义何时自动重启服务
WantedBy：定义服务属于哪个target

四、日志管理

Systemd使用journald来管理系统日志，可以通过journalctl命令查看和管理日志。

4.1 基本日志查看

# 查看所有日志
journalctl

# 查看特定服务的日志
journalctl -u service_name

# 查看内核日志
journalctl -k

# 实时查看新日志
journalctl -f

4.2 日志筛选

# 按时间筛选
journalctl --since "2023-01-01 00:00:00" --until "2023-01-02 12:00:00"

# 按优先级筛选
journalctl -p err

# 查看最近100条日志
journalctl -n 100

4.3 日志持久化

默认情况下，journald日志存储在内存中。要启用持久化存储：

sudo mkdir -p /var/log/journal
sudo systemctl restart systemd-journald

五、定时任务管理

Systemd的timer单元可以替代传统的cron定时任务。

5.1 创建定时器示例

创建服务单元文件 /etc/systemd/system/example-task.service：

[Unit]
Description=Example Task

[Service]
Type=oneshot
ExecStart=/usr/local/bin/example-script.sh

创建定时器单元文件 /etc/systemd/system/example-task.timer：

[Unit]
Description=Run example task daily

[Timer]
OnCalendar=daily
Persistent=true

[Install]
WantedBy=timers.target

启用并启动定时器：

sudo systemctl enable example-task.timer
sudo systemctl start example-task.timer

5.2 查看定时器

# 查看所有定时器
systemctl list-timers

# 查看特定定时器详情
systemctl status example-task.timer

六、高级功能

6.1 资源控制

Systemd可以限制服务的资源使用：

[Service]
MemoryLimit=512M
CPUQuota=50%

6.2 环境变量管理

可以在服务文件中设置环境变量：

[Service]
Environment="DATABASE_URL=mysql://user:pass@localhost/db"
EnvironmentFile=/etc/default/example

6.3 临时覆盖Unit配置

无需修改unit文件，可以临时覆盖配置：

systemctl set-property httpd.service MemoryLimit=1G

6.4 系统维护模式

当系统出现问题时，可以进入紧急模式：

systemctl rescue    # 救援模式（加载基本服务）
systemctl emergency # 紧急模式（仅加载最基础服务）

七、常见问题解决

7.1 诊断启动问题

# 查看启动过程
journalctl -b

# 查看启动耗时
systemd-analyze
systemd-analyze blame
systemd-analyze critical-chain service_name

7.2 服务启动失败

查看服务状态和日志
检查依赖关系
测试ExecStart命令是否能独立运行
检查文件权限和SELinux上下文

7.3 修改Unit文件后重载

sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart service_name

八、最佳实践

最小权限原则：为服务配置专用用户和组
资源限制：对关键服务设置适当的资源限制
日志轮转：配置journald的日志大小限制
单元文件组织：自定义unit文件放在/etc/systemd/system/
文档化：在unit文件中添加充分的注释

九、总结

Systemd作为现代Linux系统的核心组件，提供了强大而灵活的系统管理能力。通过掌握systemctl、journalctl等工具和unit文件的编写，管理员可以更高效地管理系统服务、排查问题并优化系统性能。随着Linux生态的发展，Systemd的功能还在不断扩展，建议持续关注其新特性和最佳实践。

注意：本文基于Systemd 250版本编写，不同版本的功能可能略有差异。建议查阅对应版本的官方文档获取最准确的信息。 “`

这篇文章大约2250字，全面介绍了Systemd的基础使用、高级功能、问题解决和最佳实践。采用Markdown格式，包含代码块、表格等元素，便于阅读和理解。