筆者在日常的開發(fā)和使用中捶朵，經(jīng)常需要寫大量的本地服務(wù)并且進(jìn)行管理，例如定時執(zhí)行狂男，定時查錯综看，異步排隊(duì)以及數(shù)據(jù)庫的備份歸檔工作。因此systemd作為一個服務(wù)管理神器就成了必備工具岖食。今天就寫一篇小工具文來介紹一下這東西的用法红碑。

一、SYSTEMD基本工具

監(jiān)控和控制systemd主要使用的指令是systemctl泡垃。主要是從來看系統(tǒng)狀態(tài)析珊、服務(wù)狀態(tài)，以及管理系統(tǒng)和服務(wù)蔑穴。
同時systemctl可以通過ssh連接遠(yuǎn)程控制其他主機(jī)忠寻，使用 systemctl -H <username>@<URL> 格式。

1澎剥、分析系統(tǒng)狀態(tài)

顯示系統(tǒng)狀態(tài): $ systemctl status
輸出激活的單元列表: $systemctl 或者 $systemctl list-units
輸出運(yùn)行失敗的單元: $ systemctl —failed

所有可用的單元都在 /etc/systemd/system/(優(yōu)先度高) 和 /usr/lib/systemd/system/(優(yōu)先度低)锡溯。
查看所有已安裝的服務(wù)：$ systemctl list-unit-files

2、使用單元

一個單元配置文件可以描述如下內(nèi)容之一：系統(tǒng)服務(wù)（.service）哑姚、掛載點(diǎn)（.mount）祭饭、sockets（.sockets） 、系統(tǒng)設(shè)備（.device）叙量、交換分區(qū)（.swap）倡蝙、文件路徑（.path）、啟動目標(biāo)（.target）绞佩、由 systemd 管理的計(jì)時器（.timer）寺鸥。

我們通常在用systemctl調(diào)用單元的時候一般要單元文件的全名猪钮。也就是帶上述后綴的那些。
如果不帶擴(kuò)展名的話systemctl會默認(rèn)成是.service文件，所以為了不發(fā)生意外一般還是推薦把名字打全了。
掛載點(diǎn)和設(shè)備會自動轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的后綴單元蒋畜，比如/home就等價于home.mount, /dev/sda等價于dev-sda.device吧慢。

systemctl在enable樟凄、disable、mask子命令里面增加了--now選項(xiàng)，可以激活同時啟動服務(wù)，激活同時停止服務(wù)等腻要。

立刻激活單元：$ systemctl start <unit>
立刻停止單元：$ systemctl stop <unit>
重啟單元：$ systemctl restart <unit>
重新加載配置：$ systemctl reload <unit>
輸出單元運(yùn)行的狀態(tài)：$ systemctl status <unit>
檢測單元是否為自動啟動：$ systemctl is-enabled <unit>
設(shè)置為開機(jī)自動激活單元：$ systemctl enable <unit>
設(shè)置為開機(jī)自動激活單元并現(xiàn)在立刻啟動：$ systemctl enable --now <unit>
取消開機(jī)自動激活單元：$ systemctl disable <unit>
禁用一個單元：$ systemctl mask <unit>
取消禁用一個單元：$ systemctl unmask <unit>
顯示單元的手冊頁（前提是由unit提供）：$ systemctl help <unit>
重新載入整個systemd的系統(tǒng)配置并掃描unit文件的變動：$ systemctl daemon-reload

3、電源管理

注意：需要安裝了polkit以后才能用普通用戶身份進(jìn)行電源管理涝登。

重啟：$ systemctl reboot
退出系統(tǒng)并關(guān)閉電源：$ systemctl poweroff
待機(jī)：$ systemctl suspend
休眠：$ systemctl hibernate
混合休眠模式：$ systemctl hybrid-sleep

二雄家、編寫unit文件

systemd的unit書寫語法來源于XDG桌面配置文件，最初則來自于ini文件胀滚。
通過指令 $ systemctl show --property=UnitPath可以按照優(yōu)先級查看unit加載目錄趟济。
/usr/lib/systemd/system/：軟件包安裝的單元
/etc/systemd/system/ ：系統(tǒng)管理員安裝的單元

1、處理依賴關(guān)系

主要有三類以外關(guān)系處理配置：
Requires=B：啟動必須依賴單元B
Wants=B：啟動依賴單元B（可選）
After=B：本單元在B運(yùn)行后再運(yùn)行

注意的是Requires和Want并沒有包含After屬性咽笼，如果不聲明After則默認(rèn)同時啟動咙好。

2、服務(wù)類型

Type=simple ：（默認(rèn)值） systemd認(rèn)為該服務(wù)將立即啟動褐荷。服務(wù)進(jìn)程不會 fork 。
Type=forking ：systemd認(rèn)為當(dāng)該服務(wù)進(jìn)程fork嘹悼，且父進(jìn)程退出后服務(wù)啟動成功叛甫。使用此啟動類型應(yīng)同時指定 PIDFile=，以便 systemd 能夠跟蹤服務(wù)的主進(jìn)程杨伙。
Type=oneshot ：這一選項(xiàng)適用于只執(zhí)行一項(xiàng)任務(wù)其监、隨后立即退出的服務(wù)∠尴唬可能需要同時設(shè)置 RemainAfterExit=yes 使 systemd 在服務(wù)進(jìn)程退出之后仍然認(rèn)為服務(wù)處于激活狀態(tài)抖苦。
Type=notify ：與 Type=simple 相同，但約定服務(wù)會在就緒后向 systemd 發(fā)送一個信號米死。
Type=dbus ：若以此方式啟動锌历，當(dāng)指定的 BusName 出現(xiàn)在DBus系統(tǒng)總線上時，systemd認(rèn)為服務(wù)就緒峦筒。
Type=idle ：systemd會等待所有任務(wù)處理完成后究西，才開始執(zhí)行 idle 類型的單元。其他行為與 Type=simple 類似物喷。

3卤材、修改現(xiàn)有的unit

直接修改文件并加載：$ systemctl daemon-reload
如果需要替換unit文件遮斥，則重新啟用單元：$ systemctl reenable <unit>
或者運(yùn)行：$ systemctl edit --full unit

附加配置片段：$ systemctl edit <unit>
這個操作會在編輯器里面打開/etc/systemd/system/<unit>.d/override.conf

重置到軟件包版本：$ systemctl revert <unit>

三、目標(biāo) Target

目標(biāo)是一個類似于運(yùn)行界別的概念扇丛。一些目標(biāo)能繼承其他目標(biāo)的服務(wù)并且啟動新的服務(wù)术吗，systemd默認(rèn)提供了一部分類似于sysvinit運(yùn)行級別的target。

獲取當(dāng)前的target：$ systemctl list-units --type=target
創(chuàng)建自定義target：我們可以新建一個/etc/systemd/system/<target>.target帆精。然后再創(chuàng)建目錄/etc/systemd/system/<target>.want较屿，并且在里面加入需要啟動的服務(wù)器連接(指向/usr/lib/systemd/system/)

切換當(dāng)前運(yùn)行目標(biāo)：$ systemctl isolate <target>.target
這個指令僅僅改變當(dāng)前運(yùn)行的target，不會對啟動有影響

更改開機(jī)默認(rèn)啟動target：
檢查當(dāng)前的啟動target：$ systemctl get-default
用systemctl修改default.target來變更開機(jī)啟動target：$ systemctl set-default multi-user.target

四表蝙、臨時文件

/usr/lib/tmpfiles.d/ 和 /etc/tmpfiles.d/ 中的文件描述了 systemd-tmpfiles 如何創(chuàng)建拴测、清理、刪除臨時文件和目錄府蛇，這些文件和目錄通常存放在 /run 和 /tmp 中集索。配置文件名稱為 /etc/tmpfiles.d/<program>.conf。此處的配置能覆蓋 /usr/lib/tmpfiles.d/ 目錄中的同名配置汇跨。

臨時文件一般和服務(wù)文件同時提供务荆，來生成守護(hù)進(jìn)程需要的文件和目錄。也可以在開機(jī)的時候往特定的文件寫入一些內(nèi)容穷遂。

五函匕、定時器

1、服務(wù)單元

定時器是一個以.timer為結(jié)尾的unit配置文件蚪黑，包含了systemd控制和監(jiān)督的信息盅惜。很多時候可以替代crontab并且有更強(qiáng)的功能。
每一個.timer文件在同一個目錄都有一個對應(yīng)的.service文件忌穿。.timer用來激活并控制.service文件抒寂。.service文件不需要有[Install]，這部分由.timer單元管理伴网。

2蓬推、管理

使用.timer的方法也和其他unit一樣，enable或者start即可澡腾。
查看已有的定時器使用：$ systemctl list-timers
查看所有的定時器(包括非活動的)：$ systemctl list-timers --all

3沸伏、示例

下面是兩個timer單元的例子糕珊。

單調(diào)定時器：

/etc/systemd/system/example.timer
----------------------------------
[Unit]
Description=Run example weekly and on boot        ## 文件描述
[Timer]
OnBootSec=15min                                   ## 開機(jī)后多久啟動
OnUnitActiveSec=1w                                ## 執(zhí)行間隔t
[Install]
WantedBy=timers.target                            ## 目標(biāo)service單元

實(shí)時定時器：
定義一個定時執(zhí)行，且上次未執(zhí)行就立刻執(zhí)行的timer

/etc/systemd/system/foo.timer
-----------------------------------
[Unit]
Description=Run foo weekly

[Timer]
OnCalendar=weekly
Persistent=true     
 
[Install]
WantedBy=timers.target

4毅糟、替代crontab探討

優(yōu)勢主要在于红选，每個任務(wù)都有自己的systemd服務(wù)。從而：

• 任務(wù)可以獨(dú)立于定時器姆另，便于測試喇肋。
• 任務(wù)可以運(yùn)行在特殊情況下。
• 任務(wù)可以使用cgroups的特性迹辐。
• 任務(wù)可以依賴于其他systemd unit蝶防。
• 任務(wù)記錄在systemd日志里，便于調(diào)試排查明吩。

同時也可以和crontab一樣在unit失效的時候發(fā)送一個email间学。不過現(xiàn)在一般都用其他開源監(jiān)控工具，更好用印荔。

六低葫、掛載

因?yàn)閟ystemd也負(fù)責(zé)按 /etc/fstab 掛在目錄，所以在系統(tǒng)重啟或者重新加載系統(tǒng)管理器的時候仍律，systemd-fstab-generator會把/etc/fstab里面的配置轉(zhuǎn)化為systemd unit嘿悬。這些設(shè)置具體來說由 x-systemd組件來配置。

七水泉、日志

systemd提供了自己的日至系統(tǒng)善涨。
讀取日志：$ journalctl

默認(rèn)情況下（當(dāng) Storage= 在文件 /etc/systemd/journald.conf 中被設(shè)置為 auto），日志記錄將被寫入 /var/log/journal/草则。該目錄是 systemd 軟件包的一部分躯概。

1、優(yōu)先級

日志系統(tǒng)內(nèi)有日志的優(yōu)先級區(qū)分畔师，下面為對應(yīng)介紹：

2、功能

在日志系統(tǒng)中牧牢，各個日志都會用編碼來指代一定的功能區(qū)域看锉。下面為對應(yīng)介紹：

3、過濾輸出

Journalctl可以過濾字段輸出塔鳍，下面為常用操作伯铣。

顯示本次啟動后所有日志：$ journalctl -b 或者 $ journalctl -b -0
顯示上次啟動后的日志：$ journalctl -b -1
顯示上上次啟動后的日志：$ journalctl -b -2
只顯示錯誤沖突和重要告警信息：$ journalctl -p err..alert 或者用編號表示 $ journalctl -p 3..1
顯示某個時間開始的消息：$ journalctl --since="2019-01-01 00:00:00"
顯示最新的消息：$ journalctl -f
顯示特定程序的所有消息：$ journalctl /usr/lib/systemd/systemd
顯示某進(jìn)程的所有信息：$ journalctl _PID=12345
顯示指定unit的所有信息：$ journalctl -u mydumper-archive.service
指定內(nèi)核緩存消息：$ journalctl -k
顯示auth.log當(dāng)前量：$ journalctl -f -1 SYSLOG_FACILITY=10

4、日志大小限制

默認(rèn)情況下轮纫，systemd日志的最大限制是所在FS容量的10%腔寡。但是我們可以通過修改來改變最大限制：

/etc/systemd/journald.conf
--------------------------------
SystemMaxUse=50M

同時也可以通過配置片段而非全局來進(jìn)行設(shè)置：

/etc/systemd/journald.conf.d/00-journal-size.conf
-----------------------------------
[Journal]
SystemMaxUse=50M

5、配合syslog

systemd提供了socket:/run/systemd/journal/syslog掌唾，來兼容傳統(tǒng)日志服務(wù)放前。如果要讓傳統(tǒng)的日志服務(wù)工作忿磅，則要用這個socket來替代/dev/log。如果是使用rsyslog凭语，則不用更改葱她。

設(shè)置開機(jī)啟動syslog-ng：$ systemctl enable syslog-ng

6、清理日志

所有的日志都存放在/var/log/journal似扔，這個目錄下其實(shí)rm也可以用來清理吨些，但是不推薦。
下面的方法比較推薦炒辉。
清理日志到小于100MB：$ journalctl --vacuum-size=100M
清理最早兩周前的日志：$ journalctl --vacuum-time=2weeks

八豪墅、疑難和差錯

1、尋找錯誤

這個案例中我們以mydumper-ro.service為例
通過systemd尋找失敗的服務(wù)：$ systemctl --state=failed
或者用systemd消息：$ journalctl -fp err
找到了錯誤unit后查看更多信息：$ systemctl status mydumper-ro
查到這個unit的PID是12345之后：$ journalctl -b _PID=12345
發(fā)現(xiàn)部分內(nèi)核模塊的配置文件有問題：$ ls -Al /etc/mydumper-ro.d
修復(fù)錯誤黔寇，最后重新啟動服務(wù)即可偶器。

2、診斷啟動問題

在配置中使用內(nèi)核參數(shù)引導(dǎo)：systemd.log_level=debug systemd.log_target=kmsg log_buf_len=1M

3啡氢、診斷一個服務(wù)

在服務(wù)的配置文件中加入診斷選項(xiàng)状囱。

[Service]
Environment=SYSTEMD_LOG_LEVEL=debug

4、短運(yùn)行時間進(jìn)程無日志

有時候某些短時間進(jìn)程沒有任何輸出倘是，沒有日志亭枷。這個時候應(yīng)該使用PID來查詢。

5搀崭、禁止程序崩潰是轉(zhuǎn)儲內(nèi)存

需要使用舊的內(nèi)存轉(zhuǎn)儲則在對應(yīng)的服務(wù)的配置文件中加入下面的設(shè)置：

/etc/sysctl.d/49-coredump.conf
-----------------------------------
kernel.core_pattern = core
kernel.core_uses_pid = 0