Systemd 入門教程：實戰篇
來自： http://www.ruanyifeng.com/blog/2016/03/systemd-tutorial-part-two.html
上一篇文章，我介紹了 Systemd 的主要命令，今天介紹如何使用它完成一些基本的任務。
一、開機啟動
對于那些支持 Systemd 的軟件，安裝的時候，會自動在 /usr/lib/systemd/system 目錄添加一個配置文件。
如果你想讓該軟件開機啟動，就執行下面的命令（以 httpd.service 為例）。
$ sudo systemctl enable httpd
上面的命令相當于在 /etc/systemd/system 目錄添加一個符號鏈接，指向 /usr/lib/systemd/system 里面的 httpd.service 文件。
這是因為開機時， Systemd 只執行 /etc/systemd/system 目錄里面的配置文件。這也意味著，如果把修改后的配置文件放在該目錄，就可以達到覆蓋原始配置的效果。
二、啟動服務
設置開機啟動以后，軟件并不會立即啟動，必須等到下一次開機。如果想現在就運行該軟件，那么要執行 systemctl start 命令。
$ sudo systemctl start httpd
執行上面的命令以后，有可能啟動失敗，因此要用 systemctl statuc 命令查看一下該服務的狀態。
$ sudo systemctl status httpd
httpd.service - The Apache HTTP Server
Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/httpd.service; enabled)
Active: active (running) since 金 2014-12-05 12:18:22 JST; 7min ago
Main PID: 4349 (httpd)
Status: "Total requests: 1; Current requests/sec: 0; Current traffic: 0 B/sec"
CGroup: /system.slice/httpd.service
├─4349 /usr/sbin/httpd -DFOREGROUND
├─4350 /usr/sbin/httpd -DFOREGROUND
├─4351 /usr/sbin/httpd -DFOREGROUND
├─4352 /usr/sbin/httpd -DFOREGROUND
├─4353 /usr/sbin/httpd -DFOREGROUND
└─4354 /usr/sbin/httpd -DFOREGROUND
12月 05 12:18:22 localhost.localdomain systemd[1]: Starting The Apache HTTP Server...
12月 05 12:18:22 localhost.localdomain systemd[1]: Started The Apache HTTP Server.
12月 05 12:22:40 localhost.localdomain systemd[1]: Started The Apache HTTP Server.上面的輸出結果含義如下。
- Loaded 行：配置文件的位置，是否設為開機啟動
- Active 行：表示正在運行
- Main PID 行：主進程ID
- Status 行：由應用本身（這里是 httpd ）提供的軟件當前狀態
- CGroup 塊：應用的所有子進程
- 日志塊：應用的日志
三、停止服務
終止正在運行的服務，需要執行 systemctl stop 命令。
$ sudo systemctl stop httpd.service
有時候，該命令可能沒有響應，服務停不下來。這時候就不得不"殺進程"了，向正在運行的進程發出 kill 信號。
$ sudo systemctl kill httpd.service
此外，重啟服務要執行 systemctl restart 命令。
$ sudo systemctl restart httpd.service
四、讀懂配置文件
一個服務怎么啟動，完全由它的配置文件決定。下面就來看，配置文件有些什么內容。
前面說過，配置文件主要放在 /usr/lib/systemd/system 目錄，也可能在 /usr/lib/systemd/system 目錄。找到配置文件以后，使用文本編輯器打開即可。
systemctl cat 命令可以用來查看配置文件，下面以 sshd.service 文件為例，它的作用是啟動一個 SSH 服務器，供其他用戶以 SSH 方式登錄。
$ systemctl cat sshd.service [Unit] Description=OpenSSH server daemon Documentation=man:sshd(8) man:sshd_config(5) After=network.target sshd-keygen.service Wants=sshd-keygen.service [Service] EnvironmentFile=/etc/sysconfig/sshd ExecStart=/usr/sbin/sshd -D $OPTIONS ExecReload=/bin/kill -HUP $MAINPID Type=simple KillMode=process Restart=on-failure RestartSec=42s [Install] WantedBy=multi-user.target
可以看到，配置文件分成幾個區塊，每個區塊包含若干條鍵值對。
下面依次解釋每個區塊的內容。
五、 [Unit] 區塊：啟動順序與依賴關系。
Unit 區塊的 Description 字段給出當前服務的簡單描述， Documentation 字段給出文檔位置。
接下來的設置是啟動順序和依賴關系，這個比較重要。
After 字段：表示如果 network.target 或 sshd-keygen.service 需要啟動，那么 sshd.service 應該在它們之后啟動。
相應地，還有一個 Before 字段，定義 sshd.service 應該在哪些服務之前啟動。
注意， After 和 Before 字段只涉及啟動順序，不涉及依賴關系。
舉例來說，某 Web 應用需要 postgresql 數據庫儲存數據。在配置文件中，它只定義要在 postgresql 之后啟動，而沒有定義依賴 postgresql 。上線后，由于某種原因，postgresql 需要重新啟動，在停止服務期間，該 Web 應用就會無法建立數據庫連接。
設置依賴關系，需要使用 Wants 字段和 Requires 字段。
Wants 字段：表示 sshd.service 與 sshd-keygen.service 之間存在"弱依賴"關系，即如果"sshd-keygen.service"啟動失敗或停止運行，不影響 sshd.service 繼續執行。
Requires 字段則表示"強依賴"關系，即如果該服務啟動失敗或異常退出，那么 sshd.service 也必須退出。
注意， Wants 字段與 Requires 字段只涉及依賴關系，與啟動順序無關，默認情況下是同時啟動的。
六、[Service] 區塊：啟動行為
Service 區塊定義如何啟動當前服務。
6.1 啟動命令
許多軟件都有自己的環境參數文件，該文件可以用 EnvironmentFile 字段讀取。
EnvironmentFile 字段：指定當前服務的環境參數文件。該文件內部的 key=value 鍵值對，可以用 $key 的形式，在當前配置文件中獲取。
上面的例子中，sshd 的環境參數文件是 /etc/sysconfig/sshd 。
配置文件里面最重要的字段是 ExecStart 。
ExecStart 字段：定義啟動進程時執行的命令。
上面的例子中，啟動 sshd ，執行的命令是 /usr/sbin/sshd -D $OPTIONS ，其中的變量 $OPTIONS 就來自 EnvironmentFile 字段指定的環境參數文件。
與之作用相似的，還有如下這些字段。
- ExecReload 字段：重啟服務時執行的命令
- ExecStop 字段：停止服務時執行的命令
- ExecStartPre 字段：啟動服務之前執行的命令
- ExecStartPost 字段：啟動服務之后執行的命令
- ExecStopPost 字段：停止服務之后執行的命令
請看下面的例子。
[Service] ExecStart=/bin/echo execstart1 ExecStart= ExecStart=/bin/echo execstart2 ExecStartPost=/bin/echo post1 ExecStartPost=/bin/echo post2
上面這個配置文件，第二行 ExecStart 設為空值，等于取消了第一行的設置，運行結果如下。
execstart2 post1 post2
所有的啟動設置之前，都可以加上一個連詞號（ - ），表示"抑制錯誤"，即發生錯誤的時候，不影響其他命令的執行。比如， EnvironmentFile=-/etc/sysconfig/sshd （注意等號后面的那個連詞號），就表示即使 /etc/sysconfig/sshd 文件不存在，也不會拋出錯誤。
6.2 啟動類型
Type 字段定義啟動類型。它可以設置的值如下。
- simple（默認值）： ExecStart 字段啟動的進程為主進程
- forking： ExecStart 字段將以 fork() 方式啟動，此時父進程將會退出，子進程將成為主進程
- oneshot：類似于 simple ，但只執行一次，Systemd 會等它執行完，才啟動其他服務
- dbus：類似于 simple ，但會等待 D-Bus 信號后啟動
- notify：類似于 simple ，啟動結束后會發出通知信號，然后 Systemd 再啟動其他服務
- idle：類似于 simple ，但是要等到其他任務都執行完，才會啟動該服務。一種使用場合是為讓該服務的輸出，不與其他服務的輸出相混合
下面是一個 oneshot 的例子，筆記本電腦啟動時，要把觸摸板關掉，配置文件可以這樣寫。
[Unit] Description=Switch-off Touchpad [Service] Type=oneshot ExecStart=/usr/bin/touchpad-off [Install] WantedBy=multi-user.target
上面的配置文件，啟動類型設為 oneshot ，就表明這個服務只要運行一次就夠了，不需要長期運行。
如果關閉以后，將來某個時候還想打開，配置文件修改如下。
[Unit] Description=Switch-off Touchpad [Service] Type=oneshot ExecStart=/usr/bin/touchpad-off start ExecStop=/usr/bin/touchpad-off stop RemainAfterExit=yes [Install] WantedBy=multi-user.target
上面配置文件中， RemainAfterExit 字段設為 yes ，表示進程退出以后，服務仍然保持執行。這樣的話，一旦使用 systemctl stop 命令停止服務， ExecStop 指定的命令就會執行，從而重新開啟觸摸板。
6.3 重啟行為
Service 區塊有一些字段，定義了重啟行為。
KillMode 字段：定義 Systemd 如何停止 sshd 服務。
上面這個例子中，將 KillMode 設為 process ，表示只停止主進程，不停止任何sshd 子進程，即子進程打開的 SSH session 仍然保持連接。這個設置不太常見，但對 sshd 很重要，否則你停止服務的時候，會連自己打開的 SSH session 一起殺掉。
KillMode 字段可以設置的值如下。
- control-group（默認值）：當前控制組里面的所有子進程，都會被殺掉
- process：只殺主進程
- mixed：主進程將收到 SIGTERM 信號，子進程收到 SIGKILL 信號
- none：沒有進程會被殺掉，只是執行服務的 stop 命令。
接下來是 Restart 字段。
Restart 字段：定義了 sshd 退出后，Systemd 的重啟方式。
上面的例子中， Restart 設為 on-failure ，表示任何意外的失敗，就將重啟sshd。如果 sshd 正常停止（比如執行 systemctl stop 命令），它就不會重啟。
Restart 字段可以設置的值如下。
- no（默認值）：退出后不會重啟
- on-success：只有正常退出時（退出狀態碼為0），才會重啟
- on-failure：非正常退出時（退出狀態碼非0），包括被信號終止和超時，才會重啟
- on-abnormal：只有被信號終止和超時，才會重啟
- on-abort：只有在收到沒有捕捉到的信號終止時，才會重啟
- on-watchdog：超時退出，才會重啟
- always：不管是什么退出原因，總是重啟
對于守護進程，推薦設為 on-failure 。對于那些允許發生錯誤退出的服務，可以設為 on-abnormal 。
最后是 RestartSec 字段。
RestartSec 字段：表示 Systemd 重啟服務之前，需要等待的秒數。上面的例子設為等待42秒。
七、[Install] 區塊
Install 區塊，定義如何安裝這個配置文件，即怎樣做到開機啟動。
WantedBy 字段：表示該服務所在的 Target。
Target 的含義是服務組，表示一組服務。 WantedBy=multi-user.target 指的是，sshd 所在的 Target 是 multi-user.target 。
這個設置非常重要，因為執行 systemctl enable sshd.service 命令時， sshd.service 的一個符號鏈接，就會放在 /etc/systemd/system 目錄下面的 multi-user.target.wants 子目錄之中。
Systemd 有默認的啟動 Target。
$ systemctl get-default multi-user.target
上面的結果表示，默認的啟動 Target 是 multi-user.target 。在這個組里的所有服務，都將開機啟動。這就是為什么 systemctl enable 命令能設置開機啟動的原因。
使用 Target 的時候， systemctl list-dependencies 命令和 systemctl isolate 命令也很有用。
# 查看 multi-user.target 包含的所有服務 $ systemctl list-dependencies multi-user.target # 切換到另一個 target # shutdown.target 就是關機狀態 $ sudo systemctl isolate shutdown.target
一般來說，常用的 Target 有兩個：一個是 multi-user.target ，表示多用戶命令行狀態；另一個是 graphical.target ，表示圖形用戶狀態，它依賴于 multi-user.target 。
八、Target 的配置文件
Target 也有自己的配置文件。
$ systemctl cat multi-user.target [Unit] Description=Multi-User System Documentation=man:systemd.special(7) Requires=basic.target Conflicts=rescue.service rescue.target After=basic.target rescue.service rescue.target AllowIsolate=yes
注意，Target 配置文件里面沒有啟動命令。
上面輸出結果中，主要字段含義如下。
Requires 字段：要求 basic.target 一起運行。
Conflicts 字段：沖突字段。如果 rescue.service 或 rescue.target 正在運行， multi-user.target 就不能運行，反之亦然。
After ：表示 multi-user.target 在 basic.target 、 rescue.service 、 rescue.target 之后啟動，如果它們有啟動的話。
AllowIsolate ：允許使用 systemctl isolate 命令切換到 multi-user.target 。
九、修改配置文件后重啟
修改配置文件以后，需要重新加載配置文件，然后重新啟動相關服務。
# 重新加載配置文件 $ sudo systemctl daemon-reload # 重啟相關服務 $ sudo systemctl restart foobar
（完）