systemd的新特性及常见的systemd unit类型分析

systemd概述

　　1）systemd是一种新的linux系统服务管理器，用于替换init系统，能够管理系统启动过程和系统服务，一旦启动起来，就将监管整个系统。在centos7系统中，PID1被systemd所占用；
　　2）systemd可以并行地启动系统服务进程，并且最初仅启动确实被依赖的服务，极大减少了系统的引导时间，这也就是为什么centos7系统启动速度比centos6快许多的原因；
　　3）systemctl 是 systemd 的主命令，用于管理系统及服务。

    systemd的新特性：
            系统引导时实现服务并行启动；
            按需激活进程；
            系统状态快照；
            基于依赖关系定义服务控制逻辑

    systemd的关键特性：
            基于socket的激活机制：socket与程序分离；
            基于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，放在/etc/init.d/
    注意：systemctl的命令是固定不变的；非由systemd启动的服务，systemctl无法与之通信

systemd核心概念：unit

    unit由其相关配置文件进行标识、识别和配置；文件中主要包含了系统服务、监听的socket、保存的快照以及其它与init相关的信息； 这些配置文件主要保存在：
            /usr/lib/systemd/system
            /run/systemd/system
            /etc/systemd/system
    
    unit的常见类型：
            Service unit：文件扩展名为.service，用于定义系统服务；
            Target unit：文件扩展名为.target，用于模拟实现“运行级别”；
            Device unit：文件扩展名为.device，用于定义内核识别的设备；
            Mount unit：文件扩展名为.mount，定义文件系统挂载点；
            Socket unit：文件扩展名为.socket，用于标识进程间通信用到的socket文件；
            Snapshot unit：文件扩展名为.snapshot， 管理系统快照；
            Swap unit：文件扩展名为.swap, 用于标识swap设备；
            Automount unit：文件扩展名为.automount，文件系统自动点设备；
            Path unit：文件扩展名为.path, 用于定义文件系统中的一文件或目录

systemd的service unit file详解

1）service unit file 通常由三部分组成：
　　　[Unit]：定义与Unit类型无关的通用选项；用于提供unit的描述信息、unit行为及依赖关系等；
　　　[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时用到的一些选项
2）各部分释义：
　　　[Unit] 段的常用选项：
　　　　　Description：描述信息； 意义性描述；
　　　　　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；
　　　　　Requies：依赖到的其它units；强依赖，被依赖的units无法激活时，当前unit即无法激活；
　　　　　Wants：依赖到的其它units；弱依赖；
　　　　　Conflicts：定义units间的冲突关系
　　　[Service] 段的常用选项：
　　　　　Type：用于定义影响ExecStart及相关参数的功能的unit进程启动类型，其类型有：
　　　　　　　　simple：默认值，执行ExecStart指定的命令，启动主进程
　　　　　　　　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
　　　　　　　　oneshot：一次性进程，Systemd 会等当前服务退出，再继续往下执行
　　　　　　　　dbus：当前服务通过D-Bus启动
　　　　　　　　notify：当前服务启动完毕，会通知systemd再继续往下执行
　　　　　　　　idle：若有其他任务执行完毕，当前服务才会运行
　　　　　EnvironmentFile：环境配置文件；
　　　　　ExecStart：指明启动unit要运行命令或脚本； 
　　　　　ExecStartPre：在ExecStart之前运行；
        ExecStartPost：在ExecStart之后运行；
　　　　　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。
　　　[Install] 段的常用选项：
　　　　　Alias：别名，可使用systemctl command Alias.service；
　　　　　RequiredBy：被哪些units所依赖；
　　　　　WantedBy：被哪些units所依赖
注意：对于新创建的unit文件或修改了的unit文件，要通知systemd重载此配置文件，通过命令 systemctl daemon-reload.

实例：编译安装httpd，并实现通过systemd进行管理

1）通过 rpm -q httpd 命令检查系统是否已安装apache，如有先进行卸载；

2）下载Apache(httpd)源码：https://httpd.apache.org/

3）自定义安装依赖APR，需要先下载APR库和PCRE环境：http://apr.apache.org/download.cgi    http://www.pcre.org

4）通过 yum group install "Development Tools" 安装开发工具包

5）解压所有已下载的文件

6）安装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：此处如果安装的是pcre2的版本，后期编译Apache时会出现错误提示：configure: error: Did not find pcre-config script at /usr/local/pcre。
　　  此时我们需要卸载已安装的pcre2：rm -rf /usr/loca/pcre，直接删除编译安装的目录即可删除pcre。

7）安装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）安装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）安装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）运行httpd服务

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

注意：启动httpd服务时有可能提示：servername未设置：

　　　　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

　　此时我们可通过修改配置文件解决问题：

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

　　

11）添加服务脚本，使得可以通过systemd来管理httpd服务：

CentOS7服务的systemctl脚本存放在/usr/lib/systemd目录下，有系统(/usr/lib/systemd/system)和用户(/usr/lib/systemd/user)之分。此处我们在/usr/lib/systemd/system目录下新建httpd.service的脚本文件，内容如下：

[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

此时我们可以通过 systemctl命令来管理httpd服务了。