Centos 7之systemd

Posted 2020-08-09

Centos 7 之systemd

systemd

POST --> Boot Sequence --> Bootloader --> kernel + initramfs(initrd) --> rootfs --> /sbin/init

init:

CentOS 5: SysV init （程序顺序启动，不管是否存在依赖关系，都按顺序启动，启动速度慢）

CentOS 6: Upstart   （不存在依赖关系的程序并行启动，存在依赖关系的程序顺序启动，缩短启动时间）

CentOS 7: Systemd （不管程序的依赖关系，全部并行启动，调用的程序存在依赖关系，则自动激活其他程序）

Systemd：系统启动和服务器守护进程管理器，负责在系统启动或运行时，激活系统资源，服务器进程和其它进程

Systemd新特性：

系统引导时实现服务并行启动（各进程间的依赖关系不大）

按需启动守护进程（调用程序发现有依赖关系，自动解决）

自动化的服务依赖关系管理

同时采用socket式与D-Bus总线式激活服务

系统状态快照

核心概念：

unitunit表示不同类型的systemd对象，通过配置文件进行标识和配置；文件中主要包含了系统服务、监听socket、保存的系统快照以及其它与init相关的信息

配置文件：

/usr/lib/systemd/system:每个服务最主要的启动脚本设置，类似于之前的/etc/init.d/

但是服务配置文件的内容并不是脚本的形式，自行添加的服务放在该文件夹里

/run/systemd/system：系统执行过程中所产生的服务脚本，比上面目录优先运行

/etc/systemd/system：管理员建立的执行脚本，类似于/etc/rc.d/rcN.d/Sxx类的功能，比上面目录优先运行

Unit类型

Systemctl –t help 查看unit类型

Service unit: 文件扩展名为.service, 用于定义系统服务

Target unit: 文件扩展名为.target，用于模拟实现“运行级别”

Device unit: .device, 用于定义内核识别的设备

Mount unit: .mount, 定义文件系统挂载点

Socket unit: .socket, 用于标识进程间通信用的socket文件，也可在系统启动时，延迟启动服务，实现按需启动

Snapshot unit: .snapshot, 管理系统快照

Swap unit: .swap, 用于标识swap设备

Automount unit: .automount，文件系统的自动挂载点

Path unit: .path，用于定义文件系统中的一个文件或目录使用,常

用于当文件系统变化时，延迟激活服务，如： spool 目录

特性

关键特性：

基于socket的 激活机制： socket与服务程序分离

基于d-bus的激活机制：当运行桌面时激活

基于device的激活机制：当访问某个设备时激活

基于path的激活机制： 当访问某目录时激活

系统快照：保存各unit的当前状态信息于持久存储设备中

向后兼容sysv init脚本

不兼容：

systemctl命令固定不变，不可扩展（centos6及之前的版本的服务可以自定义添加选项，由此可以扩展服务功能的多样性）

非由systemd启动的服务， systemctl无法与之通信和控制

管理服务

管理系统服务：

CentOS 7: service unit

注意：能兼容早期的服务脚本

命令： systemctl COMMAND name.service

启动： service name start ==> systemctl start name.service

停止： service name stop ==> systemctl stop name.service

重启： service name restart ==> systemctl restart name.service

状态： service name status ==> systemctl status name.service

条件式重启：已启动才重启，否则不做操作

service name condrestart ==> systemctl tryrestart name.service

重载或重启服务：先加载，再启动

systemctl reload-or-restart name.service

重载或条件式重启服务：

systemctl reload-or-try-restart name.service

禁止自动和手动启动：

systemctl mask name.service

实际是在/etc/systemd/system 下创建一个服务的软链接指向/dev/null，由于/etc/systemd/system目录的优先级比/usr/lib/systemd/system 高，只会找到etc的文件夹而不会找usr

取消禁止：（实际是删除etc下对应的软链接）

systemctl unmask name.service

服务查看

查看某服务当前激活与否的状态：

systemctl is-active name.service

查看所有已经激活的服务：

systemctl list-units --type|-t service

查看所有服务：

systemctl list-units --type service –all|-a

chkconfig命令的对应关系：（在centos7里chkconfig命令已经弱化，只是为了保留原有的方式才保留，运行chkconfig命令时系统会提示运行systemctl list-dependencies [target]）

设定某服务开机自启：

chkconfig name on ==> systemctl enable name.service

设定某服务开机禁止启动：

chkconfig name off ==> systemctl disable name.service

在centos7中，绝大部分关于  chkconfig  命令已经改为  systemctl

查看所有服务的开机自启状态：

chkconfig --list ==> systemctl list-unit-files --type service

用来列出该服务在哪些运行级别下启用和禁用

chkconfig sshd –list ==>ls /etc/systemd/system/*.wants/sshd.service

查看服务是否开机自启：

systemctl is-enabled name.service

其它命令：

查看服务的依赖关系：

systemctl list-dependencies name.service

杀掉进程：

systemctl kill 进程名

systemctl list-units --type service --all显示状态

loaded:Unit配置文件已处理

active(running):一次或多次持续处理的运行

active(exited):成功完成一次性的配置

active(waiting):运行中，等待一个事件

inactive:不运行

enabled:开机启动

disabled:开机不启动

static:开机不启动，但可被另一个启用的服务激活

systemctl 命令示例（除了一些必有的提示之外，命令的运行成功与否系统都不会作任何提示）

显示所有单元状态

        systemctl 或 systemctl list-units

只显示服务单元的状态

        systemctl --type=service

显示sshd服务单元

        systemctl status sshd.service –l

验证sshd服务当前是否活动

        systemctl is-active sshd

启动，停止和重启sshd服务

        systemctl start sshd.service

        systemctl stop sshd.service

        systemctl restart sshd.service

重新加载配置

        systemctl reload sshd.service

列出活动状态的所有服务单元

        systemctl list-units --type=service

列出所有服务单元

        systemctl list-units --type=service --all

查看服务单元的启用和禁用状态。

        systemctl list-unit-files --type=service

列出失败的服务

        --failed --type=service

列出依赖的单元

        systemctl list-dependencies sshd

验证sshd服务是否开机启动

        systemctl is-enabled sshd

禁用network，使之不能自动启动,但手动可以

        systemclt disable network

启用network

        systemctl enable network

禁用network，使之不能手动或自动启动

        systemclt mask network

启用network

        systemctl umask network

总结：

    systemctl结合了系统服务的所有命令，命令之庞大，初学者不容易记住，但是有tab键补全

运行级别

target units：

        unit配置文件： .target

        ls /usr/lib/systemd/system/*.target

        systemctl list-unit-files --type target --all

运行级别：

        0 ==> runlevel0.target, poweroff.target（关机模式）

        1 ==> runlevel1.target, rescue.target （单用户，拯救模式）

        2 ==> runlevel2.target, multi-user.target （多用户，命令行模式）

        3 ==> runlevel3.target, multi-user.target（多用户，命令行模式）

        4 ==> runlevel4.target, multi-user.target（多用户，命令行模式）

        5 ==> runlevel5.target, graphical.target （图形界面模式）

        6 ==> runlevel6.target, reboot.target （重启）

查看依赖性：

        systemctl list-dependencies graphical.target

级别切换： init N ==> systemctl isolate name.target

        systemctl isolate multi-user.target

        注： 只有/lib/systemd/system/*.target文件中

        AllowIsolate=yes 才能切换(修改文件需执行systemctl daemonreload才能生效)

查看target：

        runlevel who -r

        systemctl list-units --type target

获取默认运行级别：

        /etc/inittab ==> systemctl get-default

修改默认级别：

        /etc/inittab ==> systemctl set-default name.target

        systemctl set-default multi-user.target

        ls –l /etc/systemd/system/default.target

切换至紧急救援模式：

        systemctl rescue

切换至emergency模式：

        systemctl emergency

其它常用命令：

        传统命令init， poweroff， halt， reboot都成为systemctl的软链接/usr/lib/systemd/system

        关机： systemctl halt、 systemctl poweroff

        重启： systemctl reboot

        挂起： systemctl suspend

        休眠： systemctl hibernate

        休眠并挂起： systemctl hybrid-sleep

CentOS7引导顺序

     UEFi或Bios初始化，运行POST开机自检

     选择启动设备

     引导装载程序, centos7是grub2

     加载装载程序的配置文件： /etc/grub.d/   /etc/default/grub       /boot/grub2/grub.cfg

     加载initramfs驱动模块

     加载内核选项

     内核初始化， centos7使用systemd代替init

     执行initrd.target所有单元，包括挂载/etc/fstab

     从initramfs根文件系统切换到磁盘根目录

     systemd执行默认target配置，配置文件 /etc/systemd/default.target /etc/systemd/system/

     systemd执行sysinit.target初始化系统及basic.target准备操作系统

     systemd启动multi-user.target下的本机与服务器服务

     systemd执行multi-user.target下的/etc/rc.d/rc.local

     Systemd执行multi-user.target下的getty.target及登入服务

     systemd执行graphical需要的服务

service unit文件格式

/etc/systemd/system：系统管理员和用户使用

/usr/lib/systemd/system：发行版打包者使用

以 “ #” 开头的行后面的内容会被认为是注释

相关布尔值， 1、 yes、 on、 true 都是开启， 0、 no、 off、false 都是关闭。

时间单位默认是秒，所以要用毫秒（ ms）分钟（ m）等请显式说明

service unit file文件通常由三部分组成：

[Unit]：定义与Unit类型无关的通用选项；用于提供unit的描述信息、 unit行为及依赖关系等

[Service]：与特定类型相关的专用选项；此处为Service类型

[Install]：定义由“ systemctl enable”以及"systemctl disable“命令在实现服务启用或禁用时用到的一些选项

各类型段详解：

Unit段的常用选项：

     Description：描述信息

     After：定义unit的启动次序，表示当前unit应该晚于哪些unit启动，其功能与Before相反

     Requires：依赖到的其它units，强依赖，被依赖的units无法激活时，当前unit即无法激活

     Wants：依赖到的其它units， 弱依赖

     Conflicts：定义units间的冲突关系

Service段的常用选项：

     Type：定义影响ExecStart及相关参数的功能的unit进程启动类型

     simple：默认值，这个daemon主要由ExecStart接的指令串来启动，启动后常驻于内存中

     forking：由ExecStart启动的程序透过spawns延伸出其他子程序来作为此daemon的主要服务。原生父程序在启动结束后就会终止

     oneshot：与simple类似，不过这个程序在工作完毕后就结束了，不会常驻在内存中

     dbus：与simple类似，但这个daemon必须要在取得一个D-Bus的名称后，才会继续运作.因此通常也要同时设定BusNname= 才行

     notify：在启动完成后会发送一个通知消息。还需要配合NotifyAccess 来让 Systemd 接收消息

     idle：与simple类似，要执行这个daemon必须要所有的工作都顺利执行完毕后才会执行。这类的daemon通常是开机到最后才执行即可的服务

     EnvironmentFile：环境配置文件

     ExecStart：指明启动unit要运行命令或脚本的绝对路径

     ExecStartPre： ExecStart前运行

     ExecStartPost： ExecStart后运行

     ExecStop：指明停止unit要运行的命令或脚本

     Restart：当设定Restart=1 时，则当次daemon服务意外终止后，会再次自动启动此服务

Install段的常用选项：

     Alias：别名，可使用systemctl command Alias.service

     RequiredBy：被哪些units所依赖，强依赖

     WantedBy：被哪些units所依赖，弱依赖

     Also：安装本服务的时候还要安装别的相关服务

     注意：对于新创建的unit文件，或者修改了的unit文件，要通知systemd重载此配置文件,而后可以选择重启

    # systemctl daemon-reload

服务Unit文件示例：

     vim /etc/systemd/system/bak.service

            [Unit]

            Description=backup my etc

            Requires=atd.service

            [Service]

            Type=simple

            ExecStart=/bin/bash -c "echo /testdir/bak.sh|at now"

            [Install]

            WantedBy=multi-user.target

             systemctl daemon-reload

             systemctl start bak

设置内核参数

设置内核参数，只影响当次启动

启动时，在linux16行后添加systemd.unit=desired.target

systemd.unit=emergency.target

systemd.unit=recure.target

recure.target 比emergency 支持更多的功能，例如日志等

启动排错

文件系统损坏

先尝试自动修复，失败则进入emergency shell，提示用户修复

在/etc/fstab不存在对应的设备和UUID等一段时间，如不可用，进入emergency shell

在/etc/fstab不存在对应挂载点systemd 尝试创建挂载点，否则提示进入emergency shell.

在/etc/fstab不正确的挂载选项提示进入emergency shell

破解root口令

启动时任意键暂停启动

按e键进入编辑模式

将光标移动linux16开始的行，添加内核参数rd.break

按ctrl-x启动

mount –o remount,rw /sysroot

chroot /sysroot

passwd root

touch /.autorelabel  #由于系统还没有启动，selinux策略不会起作用，通过passwd修改密码也会讲passwd文件的标签修改了，所以需要重新自动打标签

修复GRUB2（在centos 7 中使用的是grub2）

GRUB“ the Grand Unified Bootloader”引导提示时可以使用命令行界面可从文件系统引导

主要配置文件 /boot/grub2/grub.cfg

虽说是主要配置文件，但是系统默认建议不要修改，也同时提示该文件是由/etc/grub.d  /etc/default/grub   这两个文件为模板生成的，可以修改这两个模板然后运行grub2-mkconfig -o 命令来生成该文件。一般修改/etc/default/grub该文件

修复配置文件grub2-mkconfig > /boot/grub2/grub.cfg  或者  grub2-mkconfig -o

 

    修复grub

        grub2-install /dev/sda BIOS环境

        grub2-install UEFI环境