systemd的新特性及常見的systemd unit類型分析

systemd概述

　　1）systemd是一種新的linux系統服務管理器，用於替換init系統，能夠管理系統啟動過程和系統服務，一旦啟動起來，就將監管整個系統。在centos7系統中，PID1被systemd所占用；
　　2）systemd可以並行地啟動系統服務進程，並且最初僅啟動確實被依賴的服務，極大減少了系統的引導時間，這也就是為什么centos7系統啟動速度比centos6快許多的原因；
　　3）systemctl 是 systemd 的主命令，用於管理系統及服務。

    systemd的新特性：
            系統引導時實現服務並行啟動；
            按需激活進程；
            系統狀態快照；
            基於依賴關系定義服務控制邏輯

    systemd的關鍵特性：
            基於socket的激活機制：socket與程序分離；
            基於bus的激活機制；
            基於device的激活機制；
            基於Path的激活機制；
            系統快照：保存各unit的當前狀態信息於持久存儲設備中；
            向后兼容sysv init腳本，放在/etc/init.d/ 注意：systemctl的命令是固定不變的；非由systemd啟動的服務，systemctl無法與之通信

systemd核心概念：unit

    unit由其相關配置文件進行標識、識別和配置；文件中主要包含了系統服務、監聽的socket、保存的快照以及其它與init相關的信息； 這些配置文件主要保存在：
            /usr/lib/systemd/system
            /run/systemd/system
            /etc/systemd/system
    
    unit的常見類型：
            Service unit：文件擴展名為.service，用於定義系統服務；
            Target unit：文件擴展名為.target，用於模擬實現“運行級別”；
            Device unit：文件擴展名為.device，用於定義內核識別的設備；
            Mount unit：文件擴展名為.mount，定義文件系統掛載點；
            Socket unit：文件擴展名為.socket，用於標識進程間通信用到的socket文件；
            Snapshot unit：文件擴展名為.snapshot， 管理系統快照；
            Swap unit：文件擴展名為.swap, 用於標識swap設備；
            Automount unit：文件擴展名為.automount，文件系統自動點設備；
            Path unit：文件擴展名為.path, 用於定義文件系統中的一文件或目錄

systemd的service unit file詳解

1）service unit file 通常由三部分組成：
　　　[Unit]：定義與Unit類型無關的通用選項；用於提供unit的描述信息、unit行為及依賴關系等；
　　　[Service]：與特定類型相關的專用選項；此處為Service類型；
　　　[Install]：定義由“systemctl enable”以及"systemctl disable“命令在實現服務啟用或禁用時用到的一些選項
2）各部分釋義：
　　　[Unit] 段的常用選項：
　　　　　Description：描述信息； 意義性描述；
　　　　　After：定義unit的啟動次序，表示當前unit應該晚於哪些unit啟動；其功能與Before相反；
　　　　　Requies：依賴到的其它units；強依賴，被依賴的units無法激活時，當前unit即無法激活；
　　　　　Wants：依賴到的其它units；弱依賴；
　　　　　Conflicts：定義units間的沖突關系
　　　[Service] 段的常用選項：
　　　　　Type：用於定義影響ExecStart及相關參數的功能的unit進程啟動類型，其類型有：
　　　　　　　　simple：默認值，執行ExecStart指定的命令，啟動主進程
　　　　　　　　forking：以 fork 方式從父進程創建子進程，創建后父進程會立即退出
　　　　　　　　oneshot：一次性進程，Systemd 會等當前服務退出，再繼續往下執行
　　　　　　　　dbus：當前服務通過D-Bus啟動
　　　　　　　　notify：當前服務啟動完畢，會通知systemd再繼續往下執行
　　　　　　　　idle：若有其他任務執行完畢，當前服務才會運行
　　　　　EnvironmentFile：環境配置文件；
　　　　　ExecStart：指明啟動unit要運行命令或腳本； 
　　　　　ExecStartPre：在ExecStart之前運行；
        ExecStartPost：在ExecStart之后運行；
　　　　　ExecStop：指明停止unit要運行的命令或腳本；
　　　　　Restart：當設定Restart=1時，則當次daemon服務意外終止后，會再次自動啟動。
　　　[Install] 段的常用選項：
　　　　　Alias：別名，可使用systemctl command Alias.service；
　　　　　RequiredBy：被哪些units所依賴；
　　　　　WantedBy：被哪些units所依賴
注意：對於新創建的unit文件或修改了的unit文件，要通知systemd重載此配置文件，通過命令 systemctl daemon-reload.

實例：編譯安裝httpd，並實現通過systemd進行管理

1）通過 rpm -q httpd 命令檢查系統是否已安裝apache，如有先進行卸載；

2）下載Apache(httpd)源碼：https://httpd.apache.org/

3）自定義安裝依賴APR，需要先下載APR庫和PCRE環境：http://apr.apache.org/download.cgi    http://www.pcre.org

4）通過 yum group install "Development Tools" 安裝開發工具包

5）解壓所有已下載的文件

6）安裝PCRE

[root@happiness pcre-8.42]# ./configure --prefix=/usr/local/pcre
[root@happiness pcre-8.42]# make
[root@happiness pcre-8.42]# make install
注意：此處如果安裝的是pcre2的版本，后期編譯Apache時會出現錯誤提示：configure: error: Did not find pcre-config script at /usr/local/pcre。
　　  此時我們需要卸載已安裝的pcre2：rm -rf /usr/loca/pcre，直接刪除編譯安裝的目錄即可刪除pcre。

7）安裝APR

[root@happiness apr-1.6.3]# ./configure --prefix=/usr/local/apr
[root@happiness apr-1.6.3]# make
[root@happiness apr-1.6.3]# make install

8）安裝APR-util

[root@happiness apr-util-1.6.1]# ./configure --prefix=/usr/local/apr-util --with-apr=/usr/local/apr
[root@happiness apr-util-1.6.1]# make
[root@happiness apr-util-1.6.1]# make install

9）安裝Apache(httpd)

[root@happiness httpd-2.4.33]# ./configure --prefix=/usr/apache24 --with-apr=/usr/local/apr --with-apr-util=/usr/local/apr-util --with-pcre=/usr/local/pcre
[root@happiness httpd-2.4.33]# make
[root@happiness httpd-2.4.33]# make install

10）運行httpd服務

[root@happiness httpd-2.4.33]# /usr/apache24/bin/apachectl start

注意：啟動httpd服務時有可能提示：servername未設置：

　　　　AH00557: httpd: apr_sockaddr_info_get() failed for happiness
　　　　AH00558: httpd: Could not reliably determine the server's fully qualified domain name, using 127.0.0.1. Set the 'ServerName' directive globally to suppress this message

　　此時我們可通過修改配置文件解決問題：

[root@happiness httpd-2.4.33]# vim /usr/apache24/conf/httpd.conf

　　

11）添加服務腳本，使得可以通過systemd來管理httpd服務：

CentOS7服務的systemctl腳本存放在/usr/lib/systemd目錄下，有系統(/usr/lib/systemd/system)和用戶(/usr/lib/systemd/user)之分。此處我們在/usr/lib/systemd/system目錄下新建httpd.service的腳本文件，內容如下：

[Unit]
Description=The Apache HTTP Server 2.4.33
After=network.target remote-fs.target nss-lookup.target

[Service]
Type=simple
EnvironmentFile=/usr/apache24/conf/httpd.conf
ExecStart=/usr/apache24/bin/httpd -k start -DFOREGROUND
ExecReload=/usr/apache24/bin/httpd -k graceful
ExecStop=/bin/kill -WINCH ${MAINPID}

[Install]
WantedBy=multi-user.target

此時我們可以通過 systemctl命令來管理httpd服務了。