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Linux Systemd笔记

April 16, 2016

背景

这是我的一篇我之前学习 systemd 的这个系列教程的笔记，在此记录下吧。

简介

  • 和 init 和 upstart 类似的 Linux 服务管理程序
  • 提供优秀框架以表示系统服务间的依赖关系
  • 并行启动服务，并通过 cgroup 跟踪服务进程
  • 支持对系统状态建立和恢复快照
  • 支持 crontab

使用

服务状态

  • 因为启动过程太快，用户可能来不及看服务启动过程，故 systemd 跟踪进程的启动过程保留下来，以便后续查看。通过 systemctl status 能看到服务的状态以及返回的状态码。

cgroup

  • 通过 cgroup 来管理进程，没有继承可以脱离管理。通过两个命令来查看进程的所属 cgroup，一个是ps xawf -eo pid,user,cgroup,args，一个是 systemd-cgls

迁移 sysv 脚本

  • 如何把传统的 sysv 脚本迁移为 systemd 的配置文件。shell 脚本的弊端，慢，可读性差，脆弱，不具备有序并行执行，不能监控进程。
  • 迁移需要获取的信息，服务描述，服务依赖，运行级别，启动命令
  • 字段描述
    • Unit 段表示服务的通用信息，systemd 不仅管理服务，还管理设备，挂载点，时钟等系统的其他组件，所有这些被管理的对象都称为 unit
    • After 仅表达一种依赖关系，不会对依赖服务做任何操作
    • Servcie 段表示服务的本身信息，ExecStart 表示启动命令，Type 表示服务如何告知系统其已经启动完毕，早先都是通过 forking 的方式，现在为了让 systemd 更好的监视进程用 dbus，配合指定一个 BusName 来制定其标识
    • Install 段表示什么条件下才会启动该服务，WantedBy 表示在需要启动哪个 target 的时候启动该服务

关闭服务

  • systemctl kill name.service
  • systemctl kill -s SIGKILL name.service
  • systemctl kill -s HUP —kill-who=main name.service

开关启动

  • systemctl enable/disable name.service 开关开机启动
  • systemctl start/stop name.service 开关服务
  • /etc/systemd/system 里的配置覆盖/lib/systemd/system 里的配置

chroot

  • chroot 有两种用法，一个是为了安全，一个是为了测试和调试等
  • ReadOnlyDirectories 和 InaccessibleDirectories 是一个替代 chroot 的解决办法
  • RootDirectory 就是 chroot，要配合 ExecStartPre 脚本把环境弄好
  • systemd-nspawn 就是一个精简的 LXC

系统提速

  • systemd-analyze blame
  • systemd-analyze plot > /tmp/boot.svg

配置文件

新增功能

  • 文件系统挂载
  • 文件系统配额
  • 配置主机名
  • 配置环回接口设备
  • 加载 SELinux 策略
  • 注册额外的二进制格式，如 java，wine 等
  • 设置系统 locale
  • 配置 console 字体和字符集
  • 创建删除临时文件
  • 应用/etc/fstab 的挂在选项
  • 应用 sysctl 的设置
  • 收集和中继预读信息
  • 更新 utmp 文件
  • 加载和保存随即 seed
  • 静态加载特定的内核模块
  • 配置加密磁盘和分区
  • 在 console 口启动 tty
  • 维护 plymouth
  • 机器 ID 维护
  • 设置 UTC 时钟

配置文件

  • /etc/hostname
  • /etc/vconsole.conf 终端的字符集和字体
  • /etc/locale
  • /etc/modules-load.d/*.conf 静态加载内核模块
  • /etc/sysctl.d/*.conf
  • /etc/tmpfiles.d/*.conf 临时文件目录，在开机和关机时会被创建更新和删除
  • /etc/binfmt.d/*.conf 二进制文件注册
  • /etc/os-releases
  • /etc/machine-id

/etc/sysconfig 和/etc/default

  • 作者列举了一堆理由来说明这两个目录已经不需要了
  • 目录存在的意义就是更新时保持兼容
  • EnvironmentFile 这个指令来兼容这两个目录

实例化进程

  • 我想大概就是通过定义模板来实例化多个进程吧

迁移 inetd 服务

  • system 基于 socket 激活服务机制
  • socket 激活的三种应用场景
    • 为并行性，简化性，鲁棒性
    • 当请求时激活单个进程
    • 当请求时每个请求激活单个进程

加固服务

  • 服务和网络隔离，PrivateNetwork
  • 服务单独的/tmp，PrivateTmp
  • 让目录对服务不可见或者只读，ReadOnlyDirectories 和 InaccessibleDirectories
  • Taking away capabilities from services，CapabilityBoundingSet
  • 不允许 forking，限制服务创建文件，RLIMIT_NPROC 和 RLIMIT_FSIZE
  • 控制服务访问设备，DeviceAllow
  • 其他选项 RootDirectory，USER，GROUP

日志和服务状态

  • systemctl status

不言自明的启动过程

watchdog

串口终端

日志管理

日志通过 journalctl 命令查看

  • -f 追踪日志
  • -b 查看本次启动的日志
  • -p 错误等级
  • —since —until 时间范围
  • _metadata 通过 meta 信息查询

管理资源

  • DefaultControllers，可配置 cpu, memory 和 blkio 分别对 cpu，内存和 io 做限制
  • cpu，CPUShares
  • memory，MemoryLimit 和 MemorySoftLimit
  • blkio，BlockIOWeight，BlockIOReadBandwidth 和 BlockIOWriteBandwidth 可针对磁盘和目录做控制
  • 其他控制 ControlGroupAttribute

虚拟化

  • systemd-detect-virt 用来检测虚拟化
  • ConditionVirtualization 可以指定 yes/no，也可以指定特定的虚拟化类型

Socket 激活服务和容器

  • socket 激活可复用资源
  • systemd 通过 socket 启动 container(通过 service 名一一对应)，然后和 container 里的 systemd 配合，启动 container 里的 service

参考