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要快速掌握Linux的systemd并覆盖80%的使用场景#xff0c;以下是最重要的20%知识点#xff1a; Systemd简介与核心功能#xff1a; Systemd是一个系统和服务管理器#xff0c;作为Linux系统的PID 1进程#xff0c;负责启动和管理其他系统组件。它提供并行启动服…整体理解
要快速掌握Linux的systemd并覆盖80%的使用场景以下是最重要的20%知识点 Systemd简介与核心功能 Systemd是一个系统和服务管理器作为Linux系统的PID 1进程负责启动和管理其他系统组件。它提供并行启动服务的能力显著加快系统启动时间。Systemd使用socket和D-Bus激活服务按需启动守护进程并跟踪使用Linux控制组的进程。它还维护挂载和自动挂载点实现基于依赖的服务控制逻辑并支持SysV和LSB init脚本。 核心组件 systemctlSystemd的主命令行工具用于控制服务和系统状态。systemd-journald负责日志数据的收集和存储。systemd-analyze用于分析系统启动性能和诊断性能问题。systemd-tmpfiles创建、删除、清理临时和易失文件。 服务管理 服务是systemd中代表后台进程或守护进程的单元通过systemctl命令管理服务的启动、停止、重启和状态检查。 日志管理 Systemd集成了journald日志系统提供了统一的日志管理解决方案可以通过journalctl命令进行日志查询。 依赖管理和并行化处理 Systemd自动处理服务间的依赖关系并并行启动服务加快系统启动。 配置文件格式 Systemd使用unit文件如.service来·管理服务配置这些文件位于/etc/systemd/system和/lib/systemd/system目录下。 系统启动和目标 Systemd支持多个运行级别targets如multi-user.target和graphical.target用于定义不同的系统启动状态。 网络管理 systemd-networkd用于网络接口的设置和管理而systemd-resolved提供网络名称解析服务。
掌握这些核心概念和工具你将能够有效地管理和优化Linux系统上的服务和资源。
unit概念的理解
要快速掌握systemd中的unit并覆盖80%的使用场景以下是最重要的20%知识点 Unit的概念 Unit是systemd管理系统资源的基本单元每个系统资源就是一个Unit并使用一个Unit文件定义。 Unit的类型 Service unit.service用于定义系统服务。Target unit.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到的socket文件。Snapshot unit.snapshot管理系统快照。Swap unit.swap用于标识swap设备。Automount unit.automount定义文件系统自动挂载点。Path unit.path用于定义文件系统中的一个文件或目录。 Unit文件结构 Unit文件通常包含三个配置区段Unit和Install段所有Unit文件通用Service段仅服务类型的Unit文件特有。Unit段包含服务的描述、依赖等信息如Description、After、Requires等。Service段包含服务的具体管理和操作方法如ExecStart、ExecStop等。Install段定义了Unit如何随系统启动如WantedBy指定启动目标。 Unit文件的位置 Unit文件通常位于/etc/systemd/system、/run/systemd/system和/usr/lib/systemd/system三个目录中其中/etc/systemd/system中的文件具有最高优先级。 管理Unit的命令 systemctl start|stop|restart|reload unit启动、停止、重启、重载服务。systemctl enable|disable unit设置服务开机自启或不自启。systemctl status unit查看服务状态。systemctl list-units列出所有已加载的units。
掌握这些核心概念和操作你将能够有效地管理和配置Linux系统中的systemd units。
UNIT示例
编写一个systemd service unit文件需要遵循一定的格式和包含必要的指令。下面是一个基本的systemd service unit文件的编写步骤和示例
1. 确定文件位置和名称
通常自定义的service unit文件应该放在/etc/systemd/system/目录下。文件名通常以.service结尾例如myapp.service。
2. 编写Unit文件
一个典型的systemd service unit文件包含三个部分[Unit]、[Service]和[Install]。以下是每个部分的基本指令和说明
[Unit] 部分
Description服务的描述。After指定服务启动的顺序依赖于哪些服务。Requires指定服务必须依赖的服务如果这些服务失败则当前服务也会失败。Wants指定服务希望启动的服务但不是必需的。
[Service] 部分
Type服务类型如simple、forking、oneshot等。ExecStart启动服务时执行的命令。ExecStop停止服务时执行的命令可选。Restart服务失败时的重启策略如on-failure。User运行服务的用户。WorkingDirectory服务的工作目录。
[Install] 部分
WantedBy指定服务应该被哪些target依赖通常是multi-user.target或graphical.target。
3. 示例
下面是一个简单的systemd service unit文件示例它定义了一个名为myapp.service的服务
[Unit]
DescriptionMy Custom Application Service
Afternetwork.target[Service]
Typesimple
ExecStart/usr/bin/myapp
Restarton-failure
Usermyappuser
WorkingDirectory/home/myappuser[Install]
WantedBymulti-user.target4. 启用和启动服务
编写完unit文件后你需要执行以下命令来启用服务并在系统启动时自动启动
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl enable myapp.service
sudo systemctl start myapp.servicesystemctl daemon-reload重新加载systemd的配置文件使新添加的unit文件生效。systemctl enable myapp.service将服务设置为开机自启。systemctl start myapp.service启动服务。
5. 检查服务状态
使用以下命令检查服务的状态
sudo systemctl status myapp.service通过遵循这些步骤你可以创建自己的systemd service unit文件并管理自定义服务。
守护进程
守护进程Daemon是Linux系统中的一种后台运行的特殊进程通常用于提供持续的服务或等待处理某些请求。以下是掌握守护进程最重要的20%知识点帮助你快速学习并覆盖80%的使用场景 守护进程的定义和作用 守护进程是一种在后台运行的进程不与任何终端相关联通常用于执行特定的系统任务或服务。 守护进程的特点 它们通常在系统启动时启动并一直运行直到系统关闭。守护进程通常在后台运行不与用户直接交互。它们通常被设计为长时间运行并且能够处理多个请求。 常见的守护进程 sshd提供SSH服务允许远程登录。httpd 或 nginx提供Web服务。crond定时执行任务。syslogd日志系统服务。 守护进程的启动方式 守护进程可以通过init系统如System V init、systemd或Upstart等系统和服务管理器启动。它们也可以通过配置文件如/etc/init.d/下的脚本启动。 守护进程的进程管理 守护进程通常在/var/run目录下创建一个PID文件记录其进程ID。使用ps、top或htop命令可以查看守护进程的状态。 守护进程的日志记录 守护进程通常将日志发送到syslog或直接写入到特定的日志文件中。 守护进程的配置文件 守护进程的配置文件通常位于/etc目录下例如/etc/httpd/conf/httpd.conf。 守护进程的安全性 守护进程需要正确配置权限以防止未授权访问。使用防火墙和安全策略来保护守护进程。 守护进程的调试 使用strace跟踪系统调用帮助调试守护进程。查看守护进程的日志文件以诊断问题。 守护进程的监控和维护 使用systemctl或service命令管理守护进程的启动、停止和重启。定期检查守护进程的状态和日志确保其正常运行。
掌握这些关键知识点你将能够理解和管理Linux系统中的守护进程以及如何配置和维护它们以提供持续的服务。
unit的service中service部分type类型
在systemd的unit文件中Service部分的Type指令定义了服务的启动类型这对于服务的行为至关重要。以下是Type指令最重要的20%知识点帮助你快速掌握并覆盖80%的使用场景 simple 这是默认的类型适用于大多数服务。ExecStart指定的命令会直接启动服务systemd会监控其主进程。 forking 适用于传统的Unix服务这些服务会fork出一个子进程来运行实际的服务而父进程会立即退出。systemd需要知道服务已经forked因此需要在服务启动后发送一个SIGTERM信号来通知systemd。 oneshot 用于那些只执行一次的服务比如某些初始化脚本。systemd会在ExecStart命令执行完成后立即认为服务已经启动。 dbus 用于依赖于D-Bus的服务。systemd会等待D-Bus上指定的名字出现后才认为服务已经启动。 notify 类似于simple但是服务需要在启动后发送一个通知信号给systemd告知它已经准备好接收请求。 idle 服务只有在系统中没有其他任务执行时才会运行。 background 类似于simple但是systemd会立即返回不会等待服务的启动。 foreground 服务必须保持在前台运行类似于simple但是systemd会等待服务的控制终端变为前台进程。
了解这些Type类型及其适用场景可以帮助你正确配置systemd服务确保服务按照预期行为启动和运行。每种类型都有其特定的用途和配置要求正确选择和配置Type对于服务的稳定性和可靠性至关重要。
sigterm信号
要快速掌握SIGTERM信号的80%使用场景以下是最重要的20%知识点 SIGTERM的定义 SIGTERMSignal Termination信号是一个请求进程终止的信号。它是kill命令的默认信号用于告诉进程优雅地结束。 SIGTERM的作用 SIGTERM允许进程有机会执行清理操作如关闭文件描述符、释放资源和保存状态然后退出。 SIGTERM与SIGKILL的区别 与SIGKILL不同SIGTERM是可以被捕获和处理的允许进程有机会执行清理操作。SIGKILL是不能被捕获的用于立即终止进程。 SIGTERM的默认行为 如果进程没有处理SIGTERM信号其默认行为是终止进程但不会生成core dump文件。 处理SIGTERM信号 进程可以通过定义信号处理函数来响应SIGTERM信号执行特定的清理代码后退出。 优雅关闭服务 在许多Unix系统中init在关闭电源前会向所有不重要的进程发送SIGTERM等待几秒后再发送SIGKILL以强制终止剩余进程。 编程中的SIGTERM处理 在C/C中可以使用signal()或sigaction()函数来设置SIGTERM的信号处理函数例如signal(SIGTERM, handler_function);。 守护进程中的SIGTERM 守护进程通常会捕获SIGTERM信号以优雅地关闭服务执行必要的清理工作。
掌握这些关键点你将能够理解SIGTERM信号的重要性以及如何在实际应用中处理它确保进程能够优雅地终止并进行适当的资源清理。
Linux信号
SIGTERM 中文名一般叫“终止信号”用于终止进程。 SIGTERM最常见的一个应用场景是执行命令 kill 该命令会终止进程号为PID的进程。注意这里kill没有-9之类的额外参数。 进程捕捉到SIGTERM信号后通常会做些善后工作然后退出这个过程通常被叫做“优雅退出”。当然进程也可以不做任何处理忽略该信号继续运行下去。信号可能被忽略了这就是为啥有时候kill 根本不起作用。 除了kill命令SIGTERM还有很多其他使用场景。比如docker stop、supervisorctl stop背后的实现机制就是给进程发送SIGTERM信号。
SIGKILL SIGKILL名字明显比SIGTERM霸气字面意思就是“杀死”进程。最常见的应用场景就是大名鼎鼎的kill -9 命令。 SIGKILL最大的特点是被杀的进程根本无法捕获处理该信号操作系统会负责直接杀掉进程进程没有任何反抗的余地。这个大杀器效果立竿见影但是也有副作用就是经常来不及做任何善后工作可能引起数据丢失等问题。比如说一个进程可能会把接收到的数据先临时放到内存里攒到若干MB后再一次性写入磁盘从而避免频繁的磁盘IO操作比如迅雷就是这么干的如果进程被突然杀掉那么它根本来不及把内存里的数据写入磁盘进而导致这些数据丢失。
SIGINT SIGINT的字面意思是“打断”和SIGTERM类似区别在于该信号通常被用于前台进程可以简单理解为可以在shell上长期存在不会后台运行的程序。 当我们使用命令行程序时按下CTRL C时进程便会收到SIGINT信号。一般进程会捕获处理这个命令并退出。当然跟处理SIGTERM信号一样进程也可以选择忽略信号并继续运行。
systemd中环境变量的问题
在处理systemd服务中的环境变量问题时以下是最重要的20%知识点可以帮助你快速理解和解决大部分问题 使用Environment指令设置环境变量 在systemd的服务文件中可以通过Environment指令直接设置环境变量。例如 [Service]
EnvironmentPATH/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin这样设置后指定的变量将在服务启动时被设置。 使用EnvironmentFile导入环境变量文件 如果你有多个环境变量需要设置可以使用EnvironmentFile指令指向一个包含环境变量的文件。该文件中的每行格式为VarNameVarValue。例如 [Service]
EnvironmentFile/etc/test_env_service/var_file其中/etc/test_env_service/var_file文件包含 FILE_VAR1Variable 1 from environment file
FILE_VAR2Variable 2 from environment file这样文件中的变量将被导入到服务的环境中。 通过脚本来设置环境并启动服务 另一种方法是编写一个包装脚本在该脚本中设置所需的环境变量然后启动服务。例如 #!/bin/bash
export PATH/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin
exec /path/to/your/service然后在systemd服务文件中引用这个脚本 [Service]
ExecStart/path/to/start-service.sh这样当systemd启动服务时实际上是启动了这个脚本。 理解systemd服务中的环境变量限制 systemd启动的服务通常不会加载用户的环境变量尤其是/etc/profile下的环境变量。因此你需要在服务文件中明确设置所需的环境变量。 使用systemctl edit进行配置覆盖 为了避免修改原始的服务文件可以使用systemctl edit servicename命令创建一个override文件在其中设置环境变量。例如 [Service]
EnvironmentFoobar这将在/etc/systemd/system/servicename.service.d/目录下创建一个override.conf文件其中的设置将覆盖原始服务文件中的设置。
掌握这些关键点你将能够有效地管理和解决systemd服务中的环境变量问题。 总结 1、systemd是一个用来编写系统后台服务的工具 2、Unit是其服务单元通常由.service文件当然也有不同的服务类型 3、unit的文件分为几个段来描述启动和停止命令依赖等 4、systemctl status xxxx是service的名字来查看service的状态
