2022-09-28

字数统计: 7.7k字 | 阅读时长≈ 29分

Linux-Systemd教程

一、Systemd 概述

1、简介

Systemd 是一系列工具的集合，其作用也远远不仅是启动操作系统，它还接管了后台服务、结束、状态查询，以及日志归档、设备管理、电源管理、定时任务等许多职责，并支持通过特定事件（如插入特定 USB 设备）和特定端口数据触发的 On-demand（按需）任务。

Systemd 的后台服务还有一个特殊的身份——它是系统中 PID 值为 1 的进程。

2、Systemd 架构

在这里插入图片描述

3、Systemd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，systemctl是 Systemd 的主命令，用于管理系统

# ===============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

#================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

# ===============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

# ================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

# =================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

# ==================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 shawn

4、Systemd 的 Unit 文件

Systemd 可以管理所有系统资源，不同的资源统称为 Unit（单位）。在 Systemd 的生态圈中，Unit 文件统一了过去各种不同系统资源配置格式，例如服务的启/停、定时任务、设备自动挂载、网络配置、虚拟内存配置等。而 Systemd 通过不同的文件后缀来区分这些配置文件

4.1 12 种 Unit 文件类型

automount：用于控制自动挂载文件系统，相当于 SysV-init 的 autofs 服务
device：对于 /dev 目录下的设备，主要用于定义设备之间的依赖关系
mount：定义系统结构层次中的一个挂载点，可以替代过去的 /etc/fstab 配置文件
path：用于监控指定目录或文件的变化，并触发其它 Unit 运行
scope：这种 Unit 文件不是用户创建的，而是 Systemd 运行时产生的，描述一些系统服务的分组信息
service：封装守护进程的启动、停止、重启和重载操作，是最常见的一种 Unit 文件
slice：用于表示一个 CGroup 的树，通常用户不会自己创建这样的 Unit 文件
snapshot：用于表示一个由 systemctl snapshot 命令创建的 Systemd Units 运行状态快照
socket：监控来自于系统或网络的数据消息，用于实现基于数据自动触发服务启动
swap：定义一个用户做虚拟内存的交换分区
target：用于对 Unit 文件进行逻辑分组，引导其它 Unit 的执行。它替代了 SysV-init 运行级别的作用，并提供更灵活的基于特定设备事件的启动方式
timer：用于配置在特定时间触发的任务，替代了 Crontab 的功能

4.2 Systemd 目录

Unit 文件按照 Systemd 约定，应该被放置指定的三个系统目录之一中。这三个目录是有优先级的，如下所示，越靠上的优先级越高。因此，在三个目录中有同名文件的时候，只有优先级最高的目录里的那个文件会被使用。

/etc/systemd/system：系统或用户自定义的配置文件
/run/systemd/system：软件运行时生成的配置文件
/usr/lib/systemd/system：系统或第三方软件安装时添加的配置文件
- CentOS ：Unit 文件指向该目录
- ubuntu ：被移到了 /lib/systemd/system

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

4.3 Unit 和 Target

Unit 是 Systemd 管理系统资源的基本单元，可以认为每个系统资源就是一个 Unit，并使用一个 Unit 文件定义。在 Unit 文件中需要包含相应服务的描述、属性以及需要运行的命令
Target 是 Systemd 中用于指定系统资源启动组的方式，相当于 SysV-init 中的运行级别

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。

二、Systemd Service Unit

1、简介

Systemd 服务的 Unit 文件可以分为三个配置区段：

Unit 和 Install 段：所有 Unit 文件通用，用于配置服务（或其它系统资源）的描述、依赖和随系统启动的方式
Service 段：服务（Service）类型的 Unit 文件（后缀为 .service）特有的，用于定义服务的具体管理和操作方法

[Unit]
Description=Hello World
After=docker.service
Requires=docker.service
[Service]
TimeoutStartSec=0
ExecStartPre=-/usr/bin/docker kill busybox1
ExecStartPre=-/usr/bin/docker rm busybox1
ExecStartPre=/usr/bin/docker pull busybox
ExecStart=/usr/bin/docker run --name busybox1 busybox /bin/ sh -c "while true; do echo Hello World; sleep 1; done"
ExecStop="/usr/bin/docker stop busybox1"
ExecStopPost="/usr/bin/docker rm busybox1"
[Install]
WantedBy=multi-user.target

2、Service类型Unit结构详解(常用)

2.1 Unit段

Description：描述这个 Unit 文件的信息
Documentation：指定服务的文档，可以是一个或多个文档的 URL 路径
Requires：依赖的其它 Unit 列表，列在其中的 Unit 模板会在这个服务启动时的同时被启动。并且，如果其中任意一个服务启动失败，这个服务也会被终止
Wants：与 Requires 相似，但只是在被配置的这个 Unit 启动时，触发启动列出的每个 Unit 模块，而不去考虑这些模板启动是否成功
After：与 Requires 相似，但是在后面列出的所有模块全部启动完成以后，才会启动当前的服务
Before：与 After 相反，在启动指定的任务一个模块之间，都会首先确证当前服务已经运行
Binds To：与 Requires 相似，失败时失败，成功时成功，但是在这些模板中有任意一个出现意外结束或重启时，这个服务也会跟着终止或重启
Part Of：一个 Bind To 作用的子集，仅在列出的任务模块失败或重启时，终止或重启当前服务，而不会随列出模板的启动而启动
OnFailure：当这个模板启动失败时，就会自动启动列出的每个模块
Conflicts：与这个模块有冲突的模块，如果列出的模块中有已经在运行的，这个服务就不能启动，反之亦然

2.2 Install 段

这部分配置的目标模块通常是特定运行目标的 .target 文件，用来使得服务在系统启动时自动运行。这个区段可以包含三种启动约束：

WantedBy：和 Unit 段的 Wants 作用相似，只有后面列出的不是服务所依赖的模块，而是依赖当前服务的模块。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，如 /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/
RequiredBy：和 Unit 段的 Wants 作用相似，只有后面列出的不是服务所依赖的模块，而是依赖当前服务的模块。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
Also：当前 Unit enable/disable 时，同时 enable/disable 的其他 Unit
Alias：当前 Unit 可用于启动的别名

2.3 Service 段(重要)

用来 Service 的配置，只有 Service 类型的 Unit 才有这个区块。它的主要字段分为服务生命周期和服务上下文配置两个方面

服务生命周期控制相关

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
RemainAfterExit：值为 true 或 false（默认）。当配置为 true 时，Systemd 只会负责启动服务进程，之后即便服务进程退出了，Systemd 也仍然会认为这个服务还在运行中。这个配置主要是提供给一些并非常驻内存，而是启动注册后立即退出，然后等待消息按需启动的特殊类型服务使用的。
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-failure、on-abnormal、on-abort、on-watchdog
TimeoutStartSec：启动服务时等待的秒数，这一配置对于使用 Docker 容器而言显得尤为重要，因其第一次运行时可能需要下载镜像，严重延时会容易被 Systemd 误判为启动失败杀死。通常，对于这种服务，将此值指定为 0，从而关闭超时检测
TimeoutStopSec：停止服务时的等待秒数，如果超过这个时间仍然没有停止，Systemd 会使用 SIGKILL 信号强行杀死服务的进程
KillMode：定义 Systemd 如何停止 sshd 服务。
- control-group（默认值）：当前控制组里面的所有子进程，都会被杀掉
- process：只杀主进程
- mixed：主进程将收到 SIGTERM 信号，子进程收到 SIGKILL 信号
- none：没有进程会被杀掉，只是执行服务的 stop 命令。

服务上下文配置相关

Environment：为服务指定环境变量
EnvironmentFile：指定加载一个包含服务所需的环境变量的列表的文件，文件中的每一行都是一个环境变量的定义，该文件内部的key=value键值对，可以用$key的形式，在当前配置文件中获取
Nice：服务的进程优先级，值越小优先级越高，默认为 0。其中 -20 为最高优先级，19 为最低优先级
WorkingDirectory：指定服务的工作目录
RootDirectory：指定服务进程的根目录（/ 目录）。如果配置了这个参数，服务将无法访问指定目录以外的任何文件
User：指定运行服务的用户
Group：指定运行服务的用户组
MountFlags：服务的 Mount Namespace 配置，会影响进程上下文中挂载点的信息，即服务是否会继承主机上已有挂载点，以及如果服务运行执行了挂载或卸载设备的操作，是否会真实地在主机上产生效果。可选值为 shared、slaved 或 private
- shared：服务与主机共用一个 Mount Namespace，继承主机挂载点，且服务挂载或卸载设备会真实地反映到主机上
- slave：服务使用独立的 Mount Namespace，它会继承主机挂载点，但服务对挂载点的操作只有在自己的 Namespace 内生效，不会反映到主机上
- private：服务使用独立的 Mount Namespace，它在启动时没有任何任何挂载点，服务对挂载点的操作也不会反映到主机上
LimitCPU / LimitSTACK / LimitNOFILE / LimitNPROC 等：限制特定服务的系统资源量，例如 CPU、程序堆栈、文件句柄数量、子进程数量等
日志相关类，这里输出到journal，否则默认syslog

StandardError=journal

StandardOutput=journal

StandardInput=null

注意：如果在 ExecStart、ExecStop 等属性中使用了 Linux 命令，则必须要写出完整的绝对路径。对于 ExecStartPre 和 ExecStartPost 辅助命令，若前面有个 “-” 符号，表示忽略这些命令的出错。因为有些 “辅助” 命令本来就不一定成功，比如尝试清空一个文件，但文件可能不存在。

3、Unit 文件占位符和模板

3.1 Unit 文件占位符

在 Unit 文件中，有时会需要使用到一些与运行环境有关的信息，例如节点 ID、运行服务的用户等。这些信息可以使用占位符来表示，然后在实际运行被动态地替换实际的值。

%n：完整的 Unit 文件名字，包括 .service 后缀名
%p：Unit 模板文件名中 @ 符号之前的部分，不包括 @ 符号
%i：Unit 模板文件名中 @ 符号之后的部分，不包括 @ 符号和 .service 后缀名
%t：存放系统运行文件的目录，通常是 “run”
%u：运行服务的用户，如果 Unit 文件中没有指定，则默认为 root
%U：运行服务的用户 ID
%h：运行服务的用户 Home 目录，即 %{HOME} 环境变量的值
%s：运行服务的用户默认 Shell 类型，即 %{SHELL} 环境变量的值
%m：实际运行节点的 Machine ID，对于运行位置每个的服务比较有用
%b：Boot ID，这是一个随机数，每个节点各不相同，并且每次节点重启时都会改变
%H：实际运行节点的主机名
%v：内核版本，即 “uname -r” 命令输出的内容
%%：在 Unit 模板文件中表示一个普通的百分号

3.2 Unit模板

在现实中，往往有一些应用需要被复制多份运行。例如，用于同一个负载均衡器分流的多个服务实例，或者为每个 SSH 连接建立一个独立的 sshd 服务进程。Unit 模板文件的写法与普通的服务 Unit 文件基本相同，不过 Unit 模板的文件名是以 @ 符号结尾的。通过模板启动服务实例时，需要在其文件名的 @ 字符后面附加一个参数字符串。

例如apache@.service

1
2
3

[Unit]
Description=My Advanced Service Template
After=etcd.service docker.servi

在服务启动时需要在 @ 后面放置一个用于区分服务实例的附加字符参数，通常这个参数用于监控的端口号或控制台 TTY 编译号，systemctl start apache@8080.service

Systemd 在运行服务时，总是会先尝试找到一个完整匹配的 Unit 文件，如果没有找到，才会尝试选择匹配模板。例如上面的命令，System 首先会在约定的目录下寻找名为 apache@8080.service 的文件，如果没有找到，而文件名中包含 @ 字符，它就会尝试去掉后缀参数匹配模板文件。对于 apache@8080.service，systemd 会找到 apache@.service 模板文件，并通过这个模板文件将服务实例化。

三、Systemd 的资源管理

1、Unit 管理

#=========================查看当前系统的所有 Unit=========================
# 列出正在运行的 Unit
systemctl list-units
# 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
# 列出所有没有运行的 Unit
systemctl list-units --all --state=inactive
# 列出所有加载失败的 Unit
systemctl list-units --failed
# 列出所有正在运行的、类型为 service 的 Unit
systemctl list-units --type=service
# 查看 Unit 配置文件的内容
systemctl cat docker.service

#=======================查看 Unit 的状态===================================
# 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
# 显示系统状态
systemctl status
# 显示单个 Unit 的状态
systemctl status bluetooth.service
# 显示远程主机的某个 Unit 的状态
systemctl -H root@shawn.example.com status httpd.service

#========================Unit 的管理=======================================
# 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

#===============================查看 Unit 的依赖关系==========================
# 列出一个 Unit 的所有依赖，默认不会列出 target 类型
systemctl list-dependencies nginx.service
# 列出一个 Unit 的所有依赖，包括 target 类型
systemctl list-dependencies --all nginx.service

2、服务的生命周期

当一个新的 Unit 文件被放入 /etc/systemd/system/ 或 /usr/lib/systemd/system/ 目录中时，它是不会被自识识别的

2.1 服务的激活

systemctl enable：在 /etc/systemd/system/ 建立服务的符号链接，指向 /usr/lib/systemd/system/ 中
systemctl start：依次启动定义在 Unit 文件中的 ExecStartPre、**ExecStart **和 **ExecStartPost **命令

2.2 服务的启动和停止

systemctl start：依次启动定义在 Unit 文件中的 ExecStartPre、ExecStart 和 ExecStartPost 命令
systemctl stop：依次停止定义在 Unit 文件中的 ExecStopPre、ExecStop 和 ExecStopPost 命令
systemctl restart：重启服务
systemctl kill：立即杀死服务

2.3 服务的开机启动和取消

systemctl enable：除了激活服务以外，也可以置服务为开机启动
systemctl disable：取消服务的开机启动

2.4 服务的修改和移除

systemctl daemon-reload：Systemd 会将 Unit 文件的内容写到缓存中，因此当 Unit 文件被更新时，需要告诉 Systemd 重新读取所有的 Unit 文件
systemctl reset-failed：移除标记为丢失的 Unit 文件。在删除 Unit 文件后，由于缓存的关系，即使通过 daemon-reload 更新了缓存，在 list-units 中依然会显示标记为 not-found 的 Unit。

3、Target 管理

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。在传统的 SysV-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。

# 查看当前系统的所有 Target
systemctl list-unit-files --type=target
# 查看一个 Target 包含的所有 Unit
systemctl list-dependencies multi-user.target
# 查看启动时的默认 Target
systemctl get-default
# 设置启动时的默认 Target
sudo systemctl set-default multi-user.target
# 切换 Target 时，默认不关闭前一个 Target 启动的进程，systemctl isolate 命令改变这种行为，关闭前一个 Target 里面所有不属于后一个 Target 的进程
sudo systemctl isolate multi-user.target
# 查看配置文件
systemctl cat multi-user.target

# 修改配置文件以后，需要重新加载配置文件，然后重新启动相关服务
# 重新加载配置文件
sudo systemctl daemon-reload
# 重启相关服务
sudo systemctl restart foobar

Target 与 SysV-init 进程的主要区别：

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）
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
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

4、日志管理

Systemd 通过其标准日志服务 **Journald **提供的配套程序 journalctl 将其管理的所有后台进程打印到 std:out（即控制台）的输出重定向到了日志文件。Systemd 的日志文件是二进制格式的，必须使用 Journald 提供的 journalctl 来查看，默认不带任何参数时会输出系统和所有后台进程的混合日志。默认日志最大限制为所在文件系统容量的 10%，可以修改/etc/systemd/journald.conf 中的 SystemMaxUse 来指定该最大限制。

# 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）：--dmesg 或 -k
sudo journalctl -k
# 查看系统本次启动的日志（其中包括了内核日志和各类系统服务的控制台输出）：--system 或 -b
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
# 查看指定服务的日志：--unit 或 -u
sudo journalctl -u docker.servcie
# 查看指定服务的日志
sudo journalctl /usr/lib/systemd/systemd
# 实时滚动显示最新日志
sudo journalctl -f
# 查看指定时间的日志
sudo journalctl --since="2021-10-30 18:17:16"
sudo journalctl --since "20 min ago"
sudo journalctl --since yesterday
sudo journalctl --since "2022-01-10" --until "2022-01-11 03:00"
sudo journalctl --since 09:00 --until "1 hour ago"
# 显示尾部的最新 10 行日志：--lines 或 -n
sudo journalctl -n
# 显示尾部指定行数的日志
sudo journalctl -n 20
# 将最新的日志显示在前面
sudo journalctl -r -u docker.service
# 改变输出的格式：--output 或 -o
sudo journalctl -r -u docker.service -o json-pretty
# 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.service -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

四、Systemd 实战

1、Systemd 路径介绍

/usr/lib/systemd/system：用户自己定义的单元文件，安装包相关配置，一般是供应商提供的操作系统资源，。通常，只允许包管理工具(yum/dnf/rpm/apt)进行包安装的过程中操作此路径；
/lib/systemd/system：系统默认的单元文件，指向/usr/lib/systemd/system
/etc/systemd/system：用户安装的软件的单元文件，本地配置文件，系统管理员手动软件安装包或脚本放置于此（一般为链接文件）

service设定文件

/usr/lib/systemd/system/*.service: 预设设定文件
/etc/systemd/system/system/*.service.d/: 用户个性化设定文件，会被加入设定
/etc/systemd/system/system/*.service.wants/: 链接文件，启动该服务后推荐启动的其他服务
/etc/systemd/system/system/*.service.requires/: 链接文件，启动该服务之前，需要预先启动的服务
/run/systemd/generator.late 使用 systemd-sysv-generator工具处理 SysV init脚本（即：/etc/init.d/*），自动生成.service文件

2、路径的区别与优先级

2.1 区别

/usr/lib/systemd/system/ 软件包安装的单元
/etc/systemd/system/ 系统管理员安装的单元, 优先级更高

2.2 优先级

systemd的使用大幅提高了系统服务的运行效率, 而unit的文件位置一般主要有三个目录：

/etc/systemd/system
/run/systemd/system
lib/systemd/system

这三个目录的配置文件优先级依次从高到低，如果同一选项三个地方都配置了，优先级高的会覆盖优先级低的。

系统安装时，默认会将unit文件放在/lib/systemd/system目录。如果我们想要修改系统默认的配置，比如nginx.service，一般有两种方法：

在/etc/systemd/system目录下创建nginx.service文件，里面写上我们自己的配置。
在/etc/systemd/system下面创建nginx.service.d目录，在这个目录里面新建任何以.conf结尾的文件，然后写入我们自己的配置。推荐这种做法。

/run/systemd/system这个目录一般是进程在运行时动态创建unit文件的目录，一般很少修改，除非是修改程序运行时的一些参数时，即Session级别的，才在这里做修改。

3、实战

创建文件vim /usr/lib/systemd/system/test.service

[Unit]
Description=My Advanced Service

[Service]
TimeoutStartSec=0
ExecStartPre=-/bin/bash -c "echo ExecStartPre"
ExecStartPre=-/bin/bash -c "echo ExecStartPre1"
ExecStartPre=-/bin/bash -c "echo ExecStartPre2"
ExecStart=/bin/bash -c "echo ExecStart"
ExecStartPost=/bin/bash -c "echo ExecStartPost"
ExecStop=/bin/bash -c "echo ExecStop"
ExecStopPost=/bin/bash -c "echo ExecStopPost"
# 日志输出
StandardOutput=journal
[Install]
WantedBy=multi-user.target

创建完成后

# 开启
systemctl start test.service
# 开机自启，即链接到/etc/systemd/system/multi-user.target.wants
systemctl enable test.service
# 查看状态
systemctl status test.service
# 查看日志
sudo journalctl -r -u test.service

五、systemd.timer定时任务

1、介绍

所谓定时任务，就是未来的某个或多个时点，预定要执行的任务，比如每五分钟收一次邮件、每天半夜两点分析一下日志等等。Linux 系统通常都使用 cron 设置定时任务，但是 Systemd 也有这个功能，而且优点显著

自动生成日志，配合 Systemd 的日志工具，很方便除错
可以设置内存和 CPU 的使用额度，比如最多使用50%的 CPU
任务可以拆分，依赖其他 Systemd 单元，完成非常复杂的任务

Service 单元只是定义了如何执行任务，要定时执行这个 Service，还必须定义 Timer 单元

2、Timer单元

上面新建了test.service服务，这里继续在/usr/lib/systemd/system里创建test.timer(一般建议同名)文件

[Unit]
Description=My test Time

[Timer]
OnBootSec=2m
OnUnitActiveSec=10s
# OnCalendar=Sun,Wed 03:30:00

[Install]
WantedBy=timers.target

定时器单元文件中必须包含一个 [Timer]
通过同时使用 OnBootSec= 与 OnUnitActiveSec= 指令，就可以实现在系统启动后的某个时间点启动匹配单元，并且之后每隔一段时间周期性的反复启动匹配单元
时间单位后缀：us(微秒), ms(毫秒), s(秒), m(分), h(时), d(天), w(周)。如果省略了时间单位，那么表示使用默认单位"秒"
Unit= 该定时器单元的匹配单元，也就是要被该定时器启动的单元。默认值是与此定时器单元同名的服务单元

# 启动刚刚新建的这个定时器
sudo systemctl start test.timer
# 查看这个定时器的状态
systemctl status test.timer
# 查看所有正在运行的定时器
systemctl list-timers
# 关闭这个定时器
sudo systemctl stop myscript.timer
# 下次开机，自动运行这个定时器
sudo systemctl enable myscript.timer
# 关闭定时器的开机自启动
sudo systemctl disable myscript.timer

# 查看整个日志
sudo journalctl
# 查看 test.timer 的日志
sudo journalctl -u test.timer
# 查看 test.timer 和 test.service 的日志
sudo journalctl -u test
# 从结尾开始查看最新日志
sudo journalctl -f
# 从结尾开始查看 test.timer 的日志
journalctl -f -u test.timer

3、Timer详解

3.1 Timer单位

Timer 单元文件分成几个部分

**[Unit]**部分定义元数据。

**[Timer]**部分定制定时器。Systemd 提供以下一些字段

OnActiveSec：定时器生效后，多少时间开始执行任务
OnBootSec：系统启动后，多少时间开始执行任务
OnStartupSec：Systemd 进程启动后，多少时间开始执行任务
OnUnitActiveSec：该单元上次执行后，等多少时间再次执行
OnUnitInactiveSec：定时器上次关闭后多少时间，再次执行
OnCalendar：基于绝对时间，而不是相对时间执行
AccuracySec：如果因为各种原因，任务必须推迟执行，推迟的最大秒数，默认是60秒
Unit：真正要执行的任务，默认是同名的带有.service后缀的单元
Persistent：如果设置了该字段，即使定时器到时没有启动，也会自动执行相应的单元
WakeSystem：如果系统休眠，是否自动唤醒系统

举例脚本里面，OnUnitActiveSec=1h表示一小时执行一次任务。其他的写法还有OnUnitActiveSec=*-*-* 02:00:00表示每天凌晨两点执行，OnUnitActiveSec=Mon *-*-* 02:00:00表示每周一凌晨两点执行，具体请参考官方文档

3.2 [Install] 和 target

test.timer文件里面，还有一个[Install]部分，定义开机自启动（systemctl enable）和关闭开机自启动（systemctl disable）这个单元时，所要执行的命令。上面脚本中，[Install]部分只写了一个字段，即WantedBy=multi-user.target。它的意思是，如果执行了systemctl enable test.timer（只要开机，定时器自动生效），那么该定时器归属于multi-user.target。
所谓 Target 指的是一组相关进程，有点像 init 进程模式下面的启动级别。启动某个Target 的时候，属于这个 Target 的所有进程都会全部启动。multi-user.target是一个最常用的 Target，意为多用户模式。也就是说，当系统以多用户模式启动时，就会一起启动test.timer。它背后的操作其实很简单，执行systemctl enable test.timer命令时，就会在multi-user.target.wants目录里面创建一个符号链接，指向test.timer

Systemd 入门教程：命令篇

Systemd 服务管理教程

systemd.timer定时任务

-------------本文结束^-^感谢您的阅读-------------

本文作者： Shawn
发布时间： 2022-09-28
最后更新： 2023-03-17
本文标题： Linux-Systemd教程
本文链接： https://blog.shawncoding.top/posts/523c86a2.html
版权声明： 本作品采用 CC BY-NC-SA 4.0 许可协议进行许可。转载请注明出处！