systemd介绍

POST --> Boot Sequence --> Bootloader --> kernel + initramfs(initrd) --> rootfs --> /sbin/init

init: 

    CentOS 5: SysV init 

    CentOS 6: Upstart 

    CentOS 7: Systemd 

systemd : 系统启动和服务器守护进程管理器，负责在系统启动或运行时，激活系统资源，服务器进程和其他进程

systemd新特性:

•     系统引导时实现服务并行启动
•     按需启动守护进程
•     自动化的服务依赖关系管理
•     同时采用socket式与D-Bus总线式激活服务
•     系统状态快照

核心概念 : unit

        unit 表示不同类型的systemd对象，通过配置文件进行标识和配置，文件中主要包含了系统服务，监听socket，保存的系统快照以及其他与init相关的信息

配置文件 :

/usr/lib/systemd/system : 内个服务最主要的启动脚本设置，类似于之前的 /etc/init.d/
 
/run/systemd/system : 系统执行过程中所产生的服务脚本，比上面目录优先运行
 
/etc/systemd/system : 管理员建立的执行脚本，类似于 /etc/rc.d/rcN.d/Sxx 类的功能，比上面目录优先运行 

unti类型:

systemctl -t help  : 查看unit类型

    

[root@centos7 ~]# systemctl -t help
Available unit types:  #可用的unit类型
service        #文件扩展名为 .service ,用于定义系统服务
socket    #用于标识进程间通信用的socket文件，也可以在系统启动时，延迟启动服务，实现按需启动
busname        
target       #用于模拟实现"运行级别"
snapshot      #管理系统快照
device       #用于定义内核识别的设备
mount       #定义文件系统挂载点
automount     #文件系统的自动挂载点
swap       #用于标识swap设备
timer           
path    #用于定义文件系统的一个文件或目录使用，常用于当文件系统变化时，延迟激活服务，如: spool 目录
slice
scope

关键特性:

    基于socket的激活机制: socket与服务程序分离

    基于d-bus的激活机制: 

    基于device的激活机制

    基于path的激活机制

    系统快照: 保存各unit的当前状态信息于持久存储设备中

    向后兼容sysv init 脚本

不兼容:

    systemctl 命令固定不变，不可扩展

    非由systemd启动的服务，systemctl无法与之通信和控制

服务管理

管理系统服务:

    CentOS 7 : service unit

    注意 : 能兼容早期的服务脚本

命令 : systemctl COMMAND name.service

启动 : service name start ==> systemctl start name.service
 
停止 : service name stop ==> systemctl stop name.service
 
重启 : service name restart ==> systemctl restart name.service
 
状态 : service name status ==> systemctl status name.service

条件式重启 : 已启动才启动，否则不做操作

service name condrestart ==> systemctl try-restart name.service

重载或重启服务 : 先加载，再启动

systemctl reload-or-restart name.service

重载或条件式重启服务 :

systemctl reload-or-try-restart name.service

禁止自动和手动启动:

systemctl mask name.service

取消禁止:

systemctl unmask name.service

查看某服务当前激活与否的状态:

systemctl is-active name.service

查看所有已经激活的服务:

systemctl list-units --type|-t service

查看所有服务:

systemctl list-units --type|-t service -all|-a

设定某服务开机自启:

chkconfig name on ==> systemctl enbale name.service

设定某服务开机禁止启动:

chkconfig name off ==> systemctl disable name.service

查看所有服务的开机自启状态:

chkconfig --list ==> systemctl list-unit-files --type service

用来列出该服务在哪些运行级别下启用和禁用:

chkconfig sshd -list ==> ls /etc/systemd/system/*.wants/sshd.service

查看服务是否开机自启:

systemctl is-enabled name.service

查看服务的依赖关系:

systemctl list-dependencies name.service

杀掉进程:

systemctl kill 进程名

服务状态

systemctl list-units --type service --all  显示所有状态
 
loaded : unit配置文件已处理
 
active(running) : 一次或多次持续处理的运行
 
active(exited) : 成功完成一次性的配置
 
active(waiting) : 运行中，等待一个事件
 
inactive : 不运行
 
enabled : 开机启动
 
disabled : 开机不启动
 
static : 开机不启动，但可被另一个启用的服务激活

systemctl 命令示例

显示所有单元状态:

systemctl 或 systemctl list-units

只显示服务单元的状态:

systemctl --type=service

显示sshd服务单元:

systemctl status sshd.service -l

验证sshd服务当前是否活动:

systemctl is-active sshd

启动，停止和重启sshd服务:

systemctl start sshd.service
 
systemctl stop sshd.service
 
systemctl restart sshd.service

重新加载配置:

systemctl reload sshd.service

列出活动状态的所有服务单元:

systemctl list-units --type service

列出所有服务单元:

systemctl list-units -t service -a

查看服务单元的启用和禁用状态:

systemctl list-unit-files -t service

列出失败的服务:

systemctl --failed -t service

列出依赖的单元:

systemctl list-dependencies sshd

验证sshd服务是否开机启动:

systemctl is-enabled sshd

禁用network,使之不能自动启动，但手动可以

systemctl disable network

启用network

systemctl enable network

运行级别

target units:

    unit配置文件: .target

ls /usr/lib/systemd/system/*.target
 
systemctl list-unit-files --type target --all

运行级别:

0 == > runlevel0.target -> poweroff.target
1 == > runlevel1.target -> rescue.target
2 == > runlevel2.target -> multi-user.target
3 == > runlevel3.target -> multi-user.target
4 == > runlevel4.target -> multi-user.target
5 == > runlevel5.target -> graphical.target
6 == > runlevel6.target -> reboot.target

查看依赖性:

systemctl list-dependencies graphical.target

级别切换: 

init N ==> sytemctl isolate name.target
 
systemctl isolate multi-user.target

    注: 只有 /lib/systemd/system/*.target文件中

    AllowIsolate=yes 才能切换(修改文件需执行 systemctl daemon-reload 才能生效)

查看 target :

runlevel 或 who -r

    

   

获取默认运行级别:

/etc/inittab ==> systemctl get-default 

修改默认级别:

/etc/inittab ==> systemctl set-default name.target
 
systemctl set-default multi-user.target
 
ls -l /etc/systemd/system/default.target

其他命令

切换至紧急救援模式:

systemctl rescue

切换至emergency 模式:

systemctl emergency

其他常用命令:

传统命令init,poweroff,halt,reboot 都成为systemctl的软链接
关机 : systemctl halt,systemctl poweroff
重启 : systemctl reboot
挂起 : systemctl suspend
休眠 : systemctl hibernate
休眠并挂起 : systemctl hybrid-sleep 

centos 7 引导顺序

UEFI或BIOS初始化，运行POST开机自检

选择启动设备

引导装载程序，centos是grub2

加载装载程序的配置文件 : /etc/grub.d/      /etc/default/grub  /boot/grub2/grub.cfg

加载initramfs驱动模块

加载内核

内核初始化，centos 7使用systemd代替init

执行initrd.target所有单元，包括挂载 /etc/fstab

从initramfs根文件系统切换到磁盘根目录

systemd执行默认target配置，配置文件 /etc/systemd/default.target   /etc/systemd/system/

systemd执行sysinit.target初始化系统及basic.target准备操作系统

systemd 启动multi-user.target下的本机与服务器服务

systemd执行multi-user.target下的/etc/rc.d/rc.local

systemd执行multi-user.target下的getty.target及登入服务

systemd执行graphical需要的服务

service unit 文件格式

/etc/systemd/system : 系统管理员和用户使用

/usr/lib/systemd/system : 发行版打包者使用

以 "#" 开头的行后面的内容会被认为为是注释

相关布尔值, 1,yes,on,true 都是开启，0,no,off,false 都是关闭

时间默认是秒,所以要用毫秒(ms)分钟(m)等 显示说明

service unit file 文件通常由三部分组成

[Unit] : 定义与Unit类型无关的通用选型，用于提供unit的描述信息，unit行为及依赖关系

[Service] : 与特定类型相关的专用选项，此处为Service类型

[Install] : 定义由 "systemctl enable"以及"systemctl disable" 命令在实现服务启用或禁用是用到的一些选项

Unit常用的选项:

    Description : 描述信息

    After : 定义unit的启动次序，表示当前unit应该晚于哪些unit启动，其功能与Before相反

    Requires : 依赖到的其他units，强依赖，被依赖的units无法激活，当前unit即无法激活

    Wants : 依赖到的其他units，弱依赖

    Conflicts : 定义units间的冲突关系

Service常用选项:

    Type : 定义影响ExecStart及相关参数的功能的unit进程启动类型

    simple : 默认值，这个daemon主要由ExecStart接的指令串来启动，启动后常驻于内存中

    forking : 由ExecStart启动的程序透过spawns延伸出其他子程序来作为此daemon的主要服务。原生父程序在启动结束后就会终止

    oneshot : 与simple类似，不过这个程序在工作完毕后就结束了，不会常驻内存中

    dbus : 与simple类似，但这个daemon必须要在取得一个D-Bus的名称后，才会继续运作，因此通常也要同时设定BusnName= 才行

    notify : 在启动完成后会发送一个通知消息，还需要配合NotifyAccess来让systemd接收消息

    idle : 与simple类似，要执行这个daemon必须要所有的工作都顺利执行完毕后才会执行，这类的daemon通常是开机到最后才执行的服务

    EnvironmentFile : 环境配置文件

    ExecStart : 指明启动unit要运行命令或脚本的绝对路径

    ExecstartPre : ExecStart前运行

    ExecStartPost : ExecStart后运行

    ExecStop : 指明停止unit要运行的命令或脚本

    Restart : 当设定Restart=1时，则当次daemon服务意外终止后，会再次自动启动此服务

Install常用选项

    Alias : 别名，可使用systemctl command Alias.service

    RequiredBy : 被哪些units所依赖，强依赖

    WantedBy : 被哪些units所依赖，弱依赖

    Also : 安装本服务的时候还要安装别的相关服务

注意: 对于新创建的unit文件，或者修改了的unit文件，要通知systemd重载此配置文件，而后可以选择重启

systemctl daemon-reload

服务unit文件示例    

vim /testdir/backup_etc.sh
#!/bin/bash
tar -Jcf  /testdir/backup_etc_`date +%F`.tar.gz /etc &> /dev/null
vim /etc/systemd/system/backup_etc.service
[Unit]
Description=back up /etc
Requires=atd.service
[Service]
Type=simple
ExecStart=/bin/bash -c "echo /testdir/backup_etc.sh | at now"

centos 7 启动相关

设置内核参数，只影响当次启动

启动时，在linux16行后添加 systemd.unit=desired.target

systemd.unit=emergency.target

system.unit=rescue.target

recure.target 比 emergency 支持更多的功能，例如日志等

启动排错:

文件系统损坏:

    先尝试自动修复，失败则进入emergency shell ,提示用户修复

在 /etc/fstab 不存在对应的设备和UUID,等一段时间，如不可用，进入emergency shell

在 /etc/fstab 不存在对应挂载点 systemd 尝试创建挂载点，否则提示进入 emergency shell

在 /etc/fstab 不正确的挂载选项，提示进入 emergency shell

破解root口令:

启动时任意键暂停启动

按e键进入编辑模式

将光标移动到linux16 开始的行，添加内核参数 rd.break

按ctrl+x 启动

mount -o remount,rw /sysroot
 
chroot /sysroot
 
passwd root
 
touch /.autorelabel

修复grub2 :

引导提示时可以使用命令行界面可从文件系统引导

主要配置文件 /boot/grub2/grub.cfg

修改配置文件

grub2-mkconfig > /boot/grub2/grub.cfg  
或 
grub2-mkconfig -o /boot/grub2/grub.cfg

修复grub

grub2-install /dev/sda

    

练习

1,为编译安装的httpd服务，实现service unit文件

vim /etc/man_db.conf

2,破解centos7 口令

 

3,修改默认的启动内核 

4,启动时临时禁用SELinux 

5,启动时进入emergency模式 

6,删除编译安装的新内核