Linux系统服务神器：systemctl的配置与使用 - 掘金

「这是我参与2022首次更文挑战的第15天，活动详情查看：[2022首次更文挑战](https://juejin.cn/post/7052884569032392740)」。

## 前言

以前使用Ubuntu和CentOS，一般使用`SysV init`（就是以前使用的`service`）进行进程的开机自启和进程守护。

但是，现在更多地使用`systemd`来实现进程的管理。

## Systemd

Systemd（系统管理守护进程），最开始以`GNU GPL协议`授权开发，现在已转为使用`GNU LGPL`协议。字母`d`是`daemon`的缩写

它取替并兼容传统的`SysV init`。事实上，CentOS和Debian，现在默认都是使用Systemd：

-   CentOS 7开始预设并使用Systemd
-   Ubuntu 15.04开始并预设使用Systemd

使用Systemd的优点：

-   按需启动进程，减少系统资源消耗
-   并行启动进程，提高系统启动速度

查看`systemd`和`systemctl`程序相关的目录：

```bash
whereis systemd
whereis systemctl
```

![查看](https://p6-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/ef0b0e7241ac4ca6a70abe27d05655e3~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-in-crop-mark:1512:0:0:0.awebp?)

事实上，它还是Linux的1号进程：

```bash
ps -p 1
```

![1号进程](https://mrdoc.bigood.ink/media/202401/2024-01-19_143937_5039890.22637133698724832.webp)

可以想到，优先级有多高。

## Unit

Systemd引入了一个核心配置：`Unit`（单元配置）。事实上，Systemd管理的每个进程，都是一个`Unit`。相当于任务块。一个有12种模式：

-   Service unit：系统服务
-   Target unit：多个Unit构成的一个组
-   Device Unit：硬件设备
-   Mount Unit：文件系统的挂载点
-   Automount Unit：自动挂载点
-   Path Unit：文件或路径
-   Scope Unit：不是由 Systemd 启动的外部进程
-   Slice Unit：进程组
-   Snapshot Unit：Systemd 快照，可以切回某个快照
-   Socket Unit：进程间通信的 socket
-   Swap Unit：swap 文件
-   Timer Unit：定时器

## Systemctl

是不是有小伙伴问，标题是Systemctl，但是到目前为止说的都是Systemd？其实，`systemctl`是 Systemd 的主命令，用于操作Systemd。

接下来，我们就来试试吧。

## 创建配置文件

如果我们要创建一个`Unit`服务，我们应该如何创建配置文件呢？

我们自己配置`Unit`服务（后续使用Systemctl进行启动和管理），可以配置到：

-   `/usr/lib/systemd/system/`：推荐地址。
-   `/run/systemd/system/`：系统执行过程中所产生的服务脚本,这些脚本的优先级比上面的高。
-   `/etc/systemd/system/`：管理员根据主机系统的需求所建立的执行脚本，优先级比上面的高。

虽然，我推荐配置到`/usr/lib/systemd/system/`，但是还是要更加实际开发过程中遇到的情况做出改变嗷：

![配置文件](https://mrdoc.bigood.ink/media/202401/2024-01-19_143937_9189240.438730981516122.webp)

比如，我编译安装了Nginx，所以我这里创建一个：

```bash
touch /usr/lib/systemd/system/nginx.service
```

![创建成功](https://mrdoc.bigood.ink/media/202401/2024-01-19_143938_1351990.5791378210878099.webp)

之后，我们要写入。

## 编写配置文件

使用`vim`进行配置文件的写入（其实刚刚不用`touch`创建也可以～）：

```bash
vim /usr/lib/systemd/system/nginx.service
```

新增：

```xml
[Unit]
Description=nginx
After=network.target
  
[Service]
Type=forking
ExecStart=/usr/local/nginx/sbin/nginx
ExecReload=/usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload
ExecStop=/usr/local/nginx/sbin/nginx -s quit
PrivateTmp=true
  
[Install]
WantedBy=multi-user.target
```

![添加](https://mrdoc.bigood.ink/media/202401/2024-01-19_143938_0053240.9927508675161593.webp)

这些项具体什么意思呢？

这里给大家一些解释：

```markdown
- Unit
 - Description，服务的描述
 - Documentation，文档介绍
 - After，该服务要在什么服务启动之后启动，比如Mysql需要在network和syslog启动之后再启动
- Install
 - WantedBy，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
 - RequiredBy，它的值是一个或多个Target，当前Unit激活(enable)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
 - Alias，当前Unit可用于启动的别名
 - Also，当前Unit激活(enable)时，会被同时激活的其他Unit
- Service
 - 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
 - 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
 - TimeoutSec，定义 Systemd 停止当前服务之前等待的秒数
 - Environment，指定环境变量
```

有没有概念呢？这里再举例几个其他配置。

## Demo1：Aria2交互

我们有时候会使用Aria2进行任务的下载。所以Linux服务器上会启动一个Aria2 RPC交互：

![Aria2 RPC交互](https://mrdoc.bigood.ink/media/202401/2024-01-19_143938_0336530.7483054604854162.webp)

这样的Aria2交互，怎么设置个开机自启或者后台运行呢？

其实用`systemctl`也可以，创建配置文件的方法已经在上文提及，我们看看怎么写：

```bash
[Unit]
Description=Aria2
After=network.target

[Service]
User=root
Type=simple
ExecStart=/etc/aria2/aria2c --conf-path=/etc/aria2/aria2.conf

[Install]
WantedBy=multi-user.target
```

其中：

-   `After`：在网络启动后运行。
-   `Type`：使用`simple`，即使ExecStart启动不成功，Unit任务也会继续执行。
-   `ExecStart`：Unit的主进程，相当于入口。

## Demo2：PHP-FPM

PHP-FPM也会使用Systemctl来写进程守护。话不多说：

```ini
[Unit]
Description=php-fpm
After=network.target [Service]
Type=forking
ExecStart=/usr/local/php7/sbin/php-fpm
PrivateTmp=true [Install]
WantedBy=multi-user.target
```

其中：

-   `Type`：使用`forking`，`ExecStart=` 进程将会在启动过程中使用 `fork()` 系统调用。

## Demo3：NPM Start

当然，有些用户会用systemctl去守护NPM进程，这里也举例：

```bash
[Unit]
Description=NodeServer

[Service]
ExecStart=/usr/bin/node /root/myApplication/NodeServer/app.js
Restart=always
Environment=PATH=/usr/bin:/usr/local/bin:/usr/local/node/bin
Environment=NODE_ENV=production
WorkingDirectory=/root/myApplication/NodeServer/

[Install]
WantedBy=multi-user.target 
```

现在，我们就来试试启动和维护。

## 使用Systemctl

## 重载配置

我们编写了配置文件，需要让配置文件生效。很简单，只需要使用命令：

```bash
systemctl daemon-reload
```

![重载配置](https://mrdoc.bigood.ink/media/202401/2024-01-19_143937_7268490.6703377466717647.webp)

这样systemctl重新载入配置文件就好了。

## 启动服务

我们使用systemctl启动服务也很简单，比如：：

```bash

systemctl start nginx

systemctl start aria2
```

![启动服务](https://mrdoc.bigood.ink/media/202401/2024-01-19_143937_5348920.05789503116736949.webp)

可以看到，Aria2没什么问题，但是Nginx启动失败了。我们可以按提示，查看详情：

![查看详情](https://mrdoc.bigood.ink/media/202401/2024-01-19_143938_3136680.9242731454307909.webp)

这样就可以知道为什么错了，主要是我Nginx编译设置问题，我调整一下。

![启动成功](https://p6-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/0a1d9181e64c4ee7a48580a07861b7fc~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-in-crop-mark:1512:0:0:0.awebp?)

Nginx这种服务，设置了`ExecReload`，还可以使用relaod重载配置：

```
systemctl reload nginx
```

![reload服务](https://mrdoc.bigood.ink/media/202401/2024-01-19_143938_2050130.1349903823953299.webp)

停止服务也很简单：`stop`：

```bash
systemctl stop aria2
systemctl stop nginx
```

## 查看状态

我们想看我们启动的单元状态也很简单，使用`status`命令即可：

```bash
systemctl status aria2
systemctl status nginx
```

![查看状态](https://mrdoc.bigood.ink/media/202401/2024-01-19_143937_8136320.2769157829367749.webp)

> 类似于看终端前台输出。

## 开机自启

使用systemctl设置开机自启很简单：

```bash
systemctl enable aria2
systemctl enable nginx
```

![设置开机自启](https://mrdoc.bigood.ink/media/202401/2024-01-19_143937_6311590.5608479199796889.webp)

查看Unit单元是否设置了开机自启：

```bash
systemctl is-enable aria2
```

![查看是否开机自启](https://mrdoc.bigood.ink/media/202401/2024-01-19_143937_4256940.6844396841527245.webp) 当然，取消开机自启就是：

```bash
systemctl disable aria2
systemctl disable nginx
```

![取消开机自启](https://mrdoc.bigood.ink/media/202401/2024-01-19_143937_7030020.0177980333378035.webp)

## 其他

以上是systemctl的常用命令，这里讲一下不常用，但是也很实用的。

## 查看Unit服务

如果你想查看所有Unit服务，用Systemctl可以这样：

```bash
systemctl list-units
```

当然，可以省略为：

```
systemctl
```

![查看所有Unit服务](https://mrdoc.bigood.ink/media/202401/2024-01-19_143938_2295700.5857294418322132.webp)

当然，你可以配合`grep`命令操作：

```bash
systemctl | grep -E 'UNIT|aria2'
```

![配合grep命令](https://mrdoc.bigood.ink/media/202401/2024-01-19_143937_5490360.3913225433876858.webp)

## END

到此，就是本次Linux命令分享、分析的全部内容啦。systemctl还真是个神器。毕竟是1号进程，哈哈，够强劲。

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