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服务管理软件

约 3458 字大约 12 分钟

2025-04-09

1.systemctl 基础命令

systemctl 是一个用于管理和控制 systemd 系统和服务管理器的命令行工具（其实就是管理系统资源的工具）。在现代 Linux 发行版中，systemd 作为系统初始化和服务管理系统，被广泛使用。systemctl 允许用户启动、停止、重新加载和管理系统服务及其相关进程。

在较老旧的系统管理中，常常使用 init 进程来启动服务，这种启动很快捷，但是不够灵活和强大，这里举一个阿帕奇的例子。

$ sudo /etc/init.d/apache2 start # 或 service apache2 start

而这个 init.d 内部存储的其实就是脚本，您可以简单看一下内容。

# 查看 /etc/init.d/apache2 文件内部的脚本逻辑
cat /etc/init.d/apache2
#!/bin/sh
### BEGIN INIT INFO
# Provides:          apache2
# Required-Start:    $local_fs $remote_fs $network $syslog $named
# Required-Stop:     $local_fs $remote_fs $network $syslog $named
# Default-Start:     2 3 4 5
# Default-Stop:      0 1 6
# X-Interactive:     true
# Short-Description: Apache2 web server
# Description:       Start the web server
#  This script will start the apache2 web server.
### END INIT INFO

DESC="Apache httpd web server"
NAME=apache2
DAEMON=/usr/sbin/$NAME

SCRIPTNAME="${0##*/}"
SCRIPTNAME="${SCRIPTNAME##[KS][0-9][0-9]}"
if [ -n "$APACHE_CONFDIR" ] ; then
if [ "${APACHE_CONFDIR##/etc/apache2-}" != "${APACHE_CONFDIR}" ] ; then
DIR_SUFFIX="${APACHE_CONFDIR##/etc/apache2-}"
else
DIR_SUFFIX=
fi
elif [ "${SCRIPTNAME##apache2-}" != "$SCRIPTNAME" ] ; then
DIR_SUFFIX="-${SCRIPTNAME##apache2-}"
APACHE_CONFDIR=/etc/apache2$DIR_SUFFIX
else
DIR_SUFFIX=
APACHE_CONFDIR=/etc/apache2
fi
if [ -z "$APACHE_ENVVARS" ] ; then
APACHE_ENVVARS=$APACHE_CONFDIR/envvars
fi
export APACHE_CONFDIR APACHE_ENVVARS

ENV="env -i LANG=C PATH=/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin"
if [ "$APACHE_CONFDIR" != /etc/apache2 ] ; then
ENV="$ENV APACHE_CONFDIR=$APACHE_CONFDIR"
fi
if [ "$APACHE_ENVVARS" != "$APACHE_CONFDIR/envvars" ] ; then
ENV="$ENV APACHE_ENVVARS=$APACHE_ENVVARS"
fi

PIDFILE=$(. $APACHE_ENVVARS && echo $APACHE_PID_FILE)

VERBOSE=no
if [ -f /etc/default/rcS ]; then
. /etc/default/rcS
fi
. /lib/lsb/init-functions


# Now, set defaults:
APACHE2CTL="$ENV apache2ctl"
PIDFILE=$(. $APACHE_ENVVARS && echo $APACHE_PID_FILE)
APACHE2_INIT_MESSAGE=""

CONFTEST_OUTFILE=
cleanup() {
if [ -n "$CONFTEST_OUTFILE" ] ; then
rm -f "$CONFTEST_OUTFILE"
fi
}
trap cleanup 0  # "0" means "EXIT", but "EXIT" is not portable


apache_conftest() {
[ -z "$CONFTEST_OUTFILE" ] || rm -f "$CONFTEST_OUTFILE"
CONFTEST_OUTFILE=$(mktemp)
if ! $APACHE2CTL configtest > "$CONFTEST_OUTFILE" 2>&1 ; then
return 1
else
rm -f "$CONFTEST_OUTFILE"
CONFTEST_OUTFILE=
return 0
fi
}

clear_error_msg() {
[ -z "$CONFTEST_OUTFILE" ] || rm -f "$CONFTEST_OUTFILE"
CONFTEST_OUTFILE=
APACHE2_INIT_MESSAGE=
}

print_error_msg() {
[ -z "$APACHE2_INIT_MESSAGE" ] || log_warning_msg "$APACHE2_INIT_MESSAGE"
if [ -n "$CONFTEST_OUTFILE" ] ; then
echo "Output of config test was:" >&2
cat "$CONFTEST_OUTFILE" >&2
rm -f "$CONFTEST_OUTFILE"
CONFTEST_OUTFILE=
fi
}

apache_wait_start() {
local STATUS=$1
local i=0

if [ $STATUS != 0 ] ; then
return $STATUS
fi
while : ; do
PIDTMP=$(pidofproc -p $PIDFILE $DAEMON)
if [ -n "${PIDTMP:-}" ] && kill -0 "${PIDTMP:-}" 2> /dev/null; then
return $STATUS
fi

if [ $i = "20" ] ; then
APACHE2_INIT_MESSAGE="The apache2$DIR_SUFFIX instance did not start within 20 seconds. Please read the log files to discover problems"
return 2
fi

[ "$VERBOSE" != no ] && log_progress_msg "."
sleep 1
i=$(($i+1))
done
}

apache_wait_stop() {
local STATUS=$1
local METH=$2

if [ $STATUS != 0 ] ; then
return $STATUS
fi

PIDTMP=$(pidofproc -p $PIDFILE $DAEMON)
if [ -n "${PIDTMP:-}" ] && kill -0 "${PIDTMP:-}" 2> /dev/null; then
if [ "$METH" = "kill" ]; then
killproc -p $PIDFILE $DAEMON
else
$APACHE2CTL $METH > /dev/null 2>&1
fi

local i=0
while kill -0 "${PIDTMP:-}" 2> /dev/null;  do
if [ $i = '60' ]; then
STATUS=2
break
fi
[ "$VERBOSE" != no ] && log_progress_msg "."
sleep 1
i=$(($i+1))
done
return $STATUS
else
return $STATUS
fi
}


#
# Function that starts the daemon/service
#
do_start()
{
# Return
#   0 if daemon has been started
#   1 if daemon was already running
#   2 if daemon could not be started

if pidofproc -p $PIDFILE "$DAEMON" > /dev/null 2>&1 ; then
return 1
fi

if apache_conftest ; then
$APACHE2CTL start
apache_wait_start $?
return $?
else
APACHE2_INIT_MESSAGE="The apache2$DIR_SUFFIX configtest failed."
return 2
fi
}

#
# Function that stops the daemon/service
#
do_stop()
{
# Return
#   0 if daemon has been stopped
#   1 if daemon was already stopped
#   2 if daemon could not be stopped
#   other if a failure occurred

# either "stop" or "graceful-stop"
local STOP=$1
# can't use pidofproc from LSB here
local AP_RET=0

if pidof $DAEMON > /dev/null 2>&1 ; then
if [ -e $PIDFILE ] && pidof $DAEMON | tr ' ' '\n' | grep -w $(cat $PIDFILE) > /dev/null 2>&1 ; then
AP_RET=2
else
AP_RET=1
fi
else
AP_RET=0
fi

# AP_RET is:
# 0 if Apache (whichever) is not running
# 1 if Apache (whichever) is running
# 2 if Apache from the PIDFILE is running

if [ $AP_RET = 0 ] ; then
return 1
fi

if [ $AP_RET = 2 ] && apache_conftest ; then
apache_wait_stop $? $STOP
return $?
else
if [ $AP_RET = 2 ]; then
clear_error_msg
APACHE2_INIT_MESSAGE="The apache2$DIR_SUFFIX configtest failed, so we are trying to kill it manually. This is almost certainly suboptimal, so please make sure your system is working as you'd expect now!"
apache_wait_stop $? "kill"
return $?
elif [ $AP_RET = 1 ] ; then
APACHE2_INIT_MESSAGE="There are processes named 'apache2' running which do not match your pid file which are left untouched in the name of safety, Please review the situation by hand".
return 2
fi
fi

}


#
# Function that sends a SIGHUP to the daemon/service
#
do_reload() {
if apache_conftest; then
if ! pidofproc -p $PIDFILE "$DAEMON" > /dev/null 2>&1 ; then
APACHE2_INIT_MESSAGE="Apache2 is not running"
return 2
fi
$APACHE2CTL graceful > /dev/null 2>&1
return $?
else
APACHE2_INIT_MESSAGE="The apache2$DIR_SUFFIX configtest failed. Not doing anything."
return 2
fi
}


# Sanity checks. They need to occur after function declarations
[ -x $DAEMON ] || exit 0

if [ ! -x $DAEMON ] ; then
echo "No apache-bin package installed"
exit 0
fi

if [ -z "$PIDFILE" ] ; then
echo ERROR: APACHE_PID_FILE needs to be defined in $APACHE_ENVVARS >&2
exit 2
fi


case "$1" in
start)
log_daemon_msg "Starting $DESC" "$NAME"
do_start
RET_STATUS=$?
case "$RET_STATUS" in
0|1)
log_success_msg
[ "$VERBOSE" != no ] && [ $RET_STATUS = 1 ] && log_warning_msg "Server was already running"
;;
2)
log_failure_msg
print_error_msg
exit 1
;;
esac
;;
stop|graceful-stop)
log_daemon_msg "Stopping $DESC" "$NAME"
do_stop "$1"
RET_STATUS=$?
case "$RET_STATUS" in
0|1)
log_success_msg
[ "$VERBOSE" != no ] && [ $RET_STATUS = 1 ] && log_warning_msg "Server was not running"
;;
2)
log_failure_msg
print_error_msg
exit 1
;;
esac
print_error_msg

;;
status)
status_of_proc -p $PIDFILE "apache2" "$NAME"
exit $?
;;
reload|force-reload|graceful)
log_daemon_msg "Reloading $DESC" "$NAME"
do_reload
RET_STATUS=$?
case "$RET_STATUS" in
0|1)
log_success_msg
[ "$VERBOSE" != no ] && [ $RET_STATUS = 1 ] && log_warning_msg "Server was already running"
;;
2)
log_failure_msg
print_error_msg
exit 1
;;
esac
print_error_msg
;;
restart)
log_daemon_msg "Restarting $DESC" "$NAME"
do_stop stop
case "$?" in
0|1)
do_start
case "$?" in
0)
log_end_msg 0
;;
1|*)
log_end_msg 1 # Old process is still or failed to running
print_error_msg
exit 1
;;
esac
;;
*)
# Failed to stop
log_end_msg 1
print_error_msg
exit 1
;;
esac
;;
start-htcacheclean|stop-htcacheclean)
echo "Use 'service apache-htcacheclean' instead"
;;
*)
echo "Usage: $SCRIPTNAME {start|stop|graceful-stop|restart|reload|force-reload}" >&2
exit 3
;;
esac

exit 0

# vim: syntax=sh ts=4 sw=4 sts=4 sr noet

其实不用看也会发现，要靠这种配置脚本管理服务实在是太慢了，并且使用服务的用户一旦需要定制化，就需要修改配置文件，因此后来就诞生了 Systemd 这种服务管理软件，从名字上来看就是 System+d 这里的 d 就是守护进程的意思，暗含守护整个系统之意，它的作者也是一位有趣的人，叫 Lennart Poettering，您可以 前去 wiki 上翻阅他的经历，以及关于 systemd 的使用争论。

而有了 systemd 就不再需要 init 了，我们可以看到自从使用了 systemd 后 pid=1 的进程就不再是 init 了，因此我们需要知道至少一点，init 该有的功能，理论上 systemd 也应该有，并且更加强大。

# 查看 PID 为 1 的进程名字
ps -p 1 -o comm=
systemd
# ps -p 1: 显示 PID 为 1 的进程
# -o comm=: 仅输出进程的名称, 不包括标题行

而作为管理软件，无非就是增删查改，但是 systemd 实际上不是一个命令而是一组命令，可以看看与之相关的指令：

  • 重启系统 sudo systemctl reboot
  • 关闭系统，切断电源 sudo systemctl poweroff
  • CPU 停止工作 sudo systemctl halt
  • 暂停系统 sudo systemctl suspend
  • 让系统进入冬眠状态 sudo systemctl hibernate
  • 让系统进入交互式休眠状态 sudo systemctl hybrid-sleep
  • 启动进入救援状（单用户状态） sudo systemctl rescue
  • ...

上面是和操作系统本身服务有关的指令，除此以外还有很多很多，但是我们今天的重点其实反倒不是上面这些，而是把我们自己的用户进程变成服务，因此我们重点关注以下的命令。

  • 查看服务状态 sudo systemctl status <service_name>
  • 启动服务 sudo systemctl start <service_name>
  • 停止服务 sudo systemctl stop <service_name>
  • 杀死服务 sudo systemctl kill <service_name>
  • 重启服务 sudo systemctl restart <service_name>
  • 重新加载服务配置 sudo systemctl reload <service_name>
  • 启用服务开机自启动 sudo systemctl enable <service_name>
  • 禁用服务开机自启动 sudo systemctl disable <service_name>
  • 列出所有服务的状态 systemctl list-units --type=service
  • 查看系统的启动状态 systemctl is-system-running

2.systemctl 编写配置

但我们如何让自己的进程变成服务来交给 systemctl 管理呢？

2.1.确保你有一个服务文件

systemctl 管理的服务通常需要一个服务单元文件，这个文件通常位于 /etc/systemd/system/ 但是里面大部分都是指向 usr/lib/systemd/system/ 目录下，配置文件扩展名是 .service。这个服务文件定义了服务的启动、停止、重启...行为，一个基本的服务单元（对于 Systemd 来说一个服务会被看做一个单元 Unit）文件示例如下。

# 配置文件
[Unit]
Description=My Sample Service # 对本服务的描述, 这个字段在服务管理工具查阅 status 中显示

[Service]
ExecStart=/usr/bin/my_program --option # 定义服务启动时需要执行的命令
Restart=always # 定义服务重启的策略, 这里的 always 关键字代表无论服务因任何原因停止, systemd 都会自动重新启动该服务, 也有一些其他策略

[Install]
WantedBy=multi-user.target # 定义了服务应该在何时启动的策略, multi-user.target 表示服务在系统启动到多用户模式时启动, 通常是在系统启动完成并准备好用户登录的阶段, 也有一些其他策略

补充：这里给出一个 redis 自己的配置例子，您可以简单查阅一下。

# 如果您有安装 redis, 请查看 /etc/systemd/system/redis.service -> ...
[Unit]
Description=Advanced key-value store
After=network.target
Documentation=http://redis.io/documentation, man:redis-server(1)

[Service]
Type=notify
ExecStart=/usr/bin/redis-server /etc/redis/redis.conf --supervised systemd --daemonize no
PIDFile=/run/redis/redis-server.pid
TimeoutStopSec=0
Restart=always
User=redis
Group=redis
RuntimeDirectory=redis
RuntimeDirectoryMode=2755

UMask=007
PrivateTmp=yes
LimitNOFILE=65535
PrivateDevices=yes
ProtectHome=yes
ReadOnlyDirectories=/
ReadWritePaths=-/var/lib/redis
ReadWritePaths=-/var/log/redis
ReadWritePaths=-/var/run/redis

NoNewPrivileges=true
CapabilityBoundingSet=CAP_SETGID CAP_SETUID CAP_SYS_RESOURCE
MemoryDenyWriteExecute=true
ProtectKernelModules=true
ProtectKernelTunables=true
ProtectControlGroups=true
RestrictRealtime=true
RestrictNamespaces=true
RestrictAddressFamilies=AF_INET AF_INET6 AF_UNIX

# redis-server can write to its own config file when in cluster mode so we
# permit writing there by default. If you are not using this feature, it is
# recommended that you replace the following lines with "ProtectSystem=full".
ProtectSystem=true
ReadWriteDirectories=-/etc/redis

[Install]
WantedBy=multi-user.target
Alias=redis.service

不过这个软链接映射的过程我们一般不会自己手动来做，而是在 /etc/systemd/system/ 目录下使用 systemctl enable xxx.service ，这种设置会导致，如果配置文件中设置了开机启动，就会激活这个配置选项。因此如果对于配置文件中带有开机启动的配置选项，可以使用 sudo systemctl disable xxx.service 来取消开机启动。

2.2.将服务单元文件放置在合适的位置

将您的服务单元文件放置在 /etc/systemd/system/ 目录下（如果是系统范围的服务），或在用户范围的目录下（如 $HOME/.config/systemd/user/），将服务单元文件放置在不同的目录下会影响服务的范围和管理方式，我们这里只演示后者。

  1. 全局服务 的服务单元文件是系统范围的，适用于所有用户和系统的全局服务。它们在系统启动时由 systemd 管理。需要超级用户（root）权限来创建、修改或删除这些文件，适用于系统管理员或需要在所有用户会话中运行的服务，通常优先级更高。
  2. 用户服务 这些服务单元文件是用户范围的，只对当前用户有效。它们在用户登录时由 systemd 的用户实例管理。可以在没有超级用户权限的情况下创建、修改或删除这些文件。这些服务通常与用户会话有关，如用户级别的应用程序、任务调度等。用户服务不会在系统启动时自动启动，而是在用户登录后启动。你需要通过 systemctl --user 来管理这些服务。

使用示例

系统范围服务示例

假设你有一个名为 my-service.service 的服务单元文件，你可以将它放在 /etc/systemd/system/ 中：

sudo cp my-service.service /etc/systemd/system/
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl enable my-service.service
sudo systemctl start my-service.service

用户范围服务示例

如果你希望创建一个用户范围的服务，可以将单元文件放在 $HOME/.config/systemd/user/ 中：

mkdir -p $HOME/.config/systemd/user
cp my-user-service.service $HOME/.config/systemd/user/
systemctl --user daemon-reload
systemctl --user enable my-user-service.service
systemctl --user start my-user-service.service

总结

  • /etc/systemd/system/ 适用于需要全局管理的服务，并且需要超级用户权限。
  • $HOME/.config/systemd/user/ 适用于用户级别的服务，不需要超级用户权限，并且服务只在用户登录时运行。

3. 重新加载 systemd 配置

每次创建或修改服务单元文件后，你需要重新加载 systemd 配置：

sudo systemctl daemon-reload

4. 启动服务

使用 systemctl start 命令启动服务：

sudo systemctl start my-service.service

这里 my-service.service 是你的服务单元文件的名称（去掉 .service 后缀）。

5. 设置开机自启动（可选）

如果你希望服务在系统启动时自动启动，可以使用 systemctl enable 命令：

sudo systemctl enable my-service.service

6. 检查服务状态

你可以使用 systemctl status 命令查看服务的当前状态和日志：

sudo systemctl status my-service.service

7. 停止服务

如果你需要停止服务，可以使用 systemctl stop 命令：

sudo systemctl stop my-service.service

示例

假设你有一个名为 my_program 的可执行文件，你希望它在后台运行，并且在系统启动时自动启动。你可以创建一个名为 my-program.service 的服务单元文件，内容如下：

[Unit]
Description=My Program

[Service]
ExecStart=/usr/bin/my_program
Restart=always

[Install]
WantedBy=multi-user.target

将这个文件保存为 /etc/systemd/system/my-program.service，然后执行以下命令：

sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl start my-program.service
sudo systemctl enable my-program.service

这样，my_program 就会作为一个服务启动，并且在系统启动时自动运行。

/etc/systemd/system/mongod.service 和 /lib/systemd/system/mongod.service 是两个不同的目录，主要用于存放 systemd 服务单元文件，但它们的用途和优先级有所不同。

目录区别

  1. /lib/systemd/system/：
    • 用途：这个目录通常包含由软件包管理器安装的默认服务单元文件。当你通过包管理工具（如 apt）安装 MongoDB 时，系统会在这个目录中创建相应的服务单元文件。
    • 优先级：这些文件是系统的默认设置，可能会在软件更新时被覆盖。
  2. /etc/systemd/system/：
    • 用途：这个目录用于存放用户自定义的服务单元文件或重定义的服务单元文件。你可以在这里创建或修改服务单元文件，而这些更改不会在软件包更新时被覆盖。
    • 优先级：如果同名服务单元文件在 /etc/systemd/system/ 和 /lib/systemd/system/ 中同时存在，systemd 将优先使用 /etc/systemd/system/ 中的文件。这使得用户可以通过编辑该目录下的文件来覆盖默认配置。

小结

  • 使用 /etc/systemd/system/ 来进行自定义或修改，是更安全和推荐的做法。
  • 使用 /lib/systemd/system/ 通常只在你需要查看或了解默认设置时。

在修改 MongoDB 的服务文件时，最好在 /etc/systemd/system/ 中创建一个副本并修改，确保不影响系统的默认配置。例如，可以将默认文件复制到 /etc/systemd/system/ 中：

bash

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