导读传统的Linux系统启动过程主要由著名的init进程（也被称为SysV init启动系统）来处理，而基于init的启动系统被认为有效率不足的问题，systemd是Linux系统机器的另一种启动方式，宣称弥补了以传统Linux SysV init为基础的系统的缺点；Systemd是用来启动守护进程，已成为大多数发行版的标准配置,学完systemd命令后，你会发现systemd很强大。
systemd的特性有：
支持并行化任务同时采用socket式与D-Bus总线式激活服务；按需启动守护进程（daemon）；利用Linux的cgroups监视进程；支持快照和系统恢复；维护挂载点和自动挂载点；各服务间基于依赖关系进行精密控制。
一、由来
历史上Linux的启动一直采用init进程，下面的命令用来启动服务。
$ sudo /etc/init.d/apache2 start#或者$ service apache2 start
这种方法有两个缺点:
一是启动时间长。init进程是串行启动，只有前一个进程启动完，才会启动下一个进程。二是启动脚本复杂。init进程只是执行启动脚本，不管其他事情。脚本需要自己处理各种情况，这往往使得脚本变得很长。
二、Systemd概述
Systemd就是为了解决这些问题而诞生的。它的设计目标是，为系统的启动和管理提供一套完整的解决方案，根据Linux惯例，字母d是守护进程（daemon）的缩写，Systemd这个名字的含义，就是它要守护整个系统。
（上图为Systemd作者Lennart Poettering）
使用了Systemd，就不需要再用init了。Systemd取代了initd，成为系统的第一个进程（PID 等于 1），其他进程都是它的子进程。
$ systemctl --version #命令查看Systemd的版本。
Systemd的优点是功能强大，使用方便，缺点是体系庞大，非常复杂。事实上，现在还有很多人反对使用Systemd，理由就是它过于复杂，与操作系统的其他部分强耦合，违反”keep simple, keep stupid”的Unix哲学。
（上图为Systemd架构图）
三、系统管理
Systemd并不是一个命令，而是一组命令，涉及到系统管理的方方面面。
3.1 systemctl 是Systemd的主命令，用于管理系统
#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#启动进入救援状态（单用户状态）$ sudo systemctl rescue
3.2 systemd-analyze 命令用于查看启动耗时
#查看启动耗时$ systemd-analyze #查看每个服务的启动耗时$ systemd-analyze blame#显示瀑布状的启动过程流$ systemd-analyze critical-chain#显示指定服务的启动流$ systemd-analyze critical-chain atd.service
3.3 hostnamectl 命令用于查看当前主机的信息
#显示当前主机的信息$ hostnamectl#设置主机名。$ sudo hostnamectl set-hostname rhel7
3.4 localectl 命令用于查看本地化设置
#查看本地化设置$ localectl#设置本地化参数。$ sudo localectl set-locale LANG=en_GB.utf8$ sudo localectl set-keymap en_GB
3.5 timedatectl 命令用于查看当前时区设置
#查看当前时区设置$ timedatectl#显示所有可用的时区$ timedatectl list-timezones #设置当前时区$ sudo timedatectl set-timezone America/New_York$ sudo timedatectl set-time YYYY-MM-DD$ sudo timedatectl set-time HH:MM:SS
3.6 loginctl 命令用于查看当前登录的用户
#列出当前session$ loginctl list-sessions#列出当前登录用户$ loginctl list-users#列出显示指定用户的信息$ loginctl show-user ruanyf
四、Unit
4.1 含义
Systemd可以管理所有系统资源，不同的资源统称为 Unit（单位）,Unit一共分成以下12种。
Service unit：系统服务Target unit：多个Unit构成的一个组Device Unit：硬件设备Mount Unit：文件系统的挂载点Automount Unit：自动挂载点Path Unit：文件或路径Scope Unit：不是由Systemd启动的外部进程Slice Unit：进程组Snapshot Unit：Systemd快照，可以切回某个快照Socket Unit：进程间通信的socketSwap Unit：swap文件Timer Unit：定时器
systemctl list-units命令可以查看当前系统的所有Unit。
#列出正在运行的Unit$ systemctl list-units#列出所有Unit，包括没有找到配置文件的或者启动失败的$ systemctl list-units --all#列出所有没有运行的Unit$ systemctl list-units --all --state=inactive#列出所有加载失败的Unit$ systemctl list-units --failed#列出所有正在运行的、类型为service的Unit$ systemctl list-units --type=service
4.2 Unit的状态
systemctl status命令用于查看系统状态和单个Unit的状态。
#显示系统状态$ systemctl status#显示单个Unit的状态$ sysystemctl status bluetooth.service#显示远程主机的某个Unit的状态$ systemctl -H root@rhel7.example.com status httpd.service
除了status命令，systemctl还提供了三个查询状态的简单方法，主要供脚本内部的判断语句使用。
#显示某个Unit是否正在运行$ systemctl is-active application.service#显示某个Unit是否处于启动失败状态$ systemctl is-failed application.service#显示某个Unit服务是否建立了启动链接$ systemctl is-enabled application.service
4.3 Unit管理
对于用户来说，最常用的是下面这些命令，用于启动和停止Unit（主要是service）。
#立即启动一个服务$ sudo systemctl start apache.service#立即停止一个服务$ sudo systemctl stop apache.service#重启一个服务$ sudo systemctl restart apache.service#杀死一个服务的所有子进程$ sudo systemctl kill apache.service#重新加载一个服务的配置文件$ sudo systemctl reload apache.service#重载所有修改过的配置文件$ sudo systemctl daemon-reload#显示某个 Unit 的所有底层参数$ systemctl show httpd.service#显示某个 Unit 的指定属性的值$ systemctl show -p CPUShares httpd.service#设置某个 Unit 的指定属性$ sudo systemctl set-property httpd.service CPUShares=500
4.4 依赖关系
Unit之间存在依赖关系：A依赖于B，就意味着Systemd在启动A的时候，同时会去启动B。systemctl list-dependencies命令列出一个Unit的所有依赖。
$ systemctl list-dependencies nginx.service
上面命令的输出结果之中，有些依赖是Target类型（详见下文），默认不会展开显示。如果要展开Target，就需要使用--all参数。
$ systemctl list-dependencies --all nginx.service
五、Unit的配置文件
5.1 概述
每一个Unit都有一个配置文件，告诉Systemd怎么启动这个Unit。Systemd默认从目录/etc/systemd/system/读取配置文件。但是里面存放的大部分文件都是符号链接，指向目录/usr/lib/systemd/system/，真正的配置文件存放在那个目录。
systemctl enable命令用于在上面两个目录之间，建立符号链接关系。
$ sudo systemctl enable clamd@scan.service#等同于$ sudo ln -s '/usr/lib/systemd/system/clamd@scan.service' '/etc/systemd/system/multi-user.target.wants/clamd@scan.service'
如果配置文件里面设置了开机启动，systemctl enable命令相当于激活开机启动，与之对应的，systemctl disable命令用于在两个目录之间，撤销符号链接关系，相当于撤销开机启动。
$ sudo systemctl disable clamd@scan.service
配置文件的后缀名，就是该Unit的种类，比如sshd.socket；如果省略，Systemd默认后缀名为.service，所以sshd会被理解成sshd.service。
5.2 配置文件的状态
systemctl list-unit-files命令用于列出所有配置文件。
#列出所有配置文件$ systemctl list-unit-files#列出指定类型的配置文件$ systemctl list-unit-files --type=service
这个命令会输出一个列表。
$ systemctl list-unit-filesUNIT FILE STATEchronyd.service enabledclamd@.service staticclamd@scan.service disabled
这个列表显示每个配置文件的状态，一共有四种。
enabled：已建立启动链接disabled：没建立启动链接static：该配置文件没有[Install]部分（无法执行），只能作为其他配置文件的依赖masked：该配置文件被禁止建立启动链接
注意，从配置文件的状态无法看出，该 Unit 是否正在运行。这必须执行前面提到的systemctl status命令。
$ systemctl status bluetooth.service
一旦修改配置文件，就要让 SystemD 重新加载配置文件，然后重新启动，否则修改不会生效。
$ sudo systemctl daemon-reload$ sudo systemctl restart httpd.service
5.3 配置文件的格式
配置文件就是普通的文本文件，可以用文本编辑器打开。
systemctl cat命令可以查看配置文件的内容。$ systemctl cat atd.service[Unit]Description=ATD daemon[Service]Type=forkingExecStart=/usr/bin/atd[Install]WantedBy=multi-user.target
从上面的输出可以看到，配置文件分成几个区块。每个区块的第一行，是用方括号表示的区别名，比如[Unit]。注意，配置文件的区块名和字段名，都是大小写敏感的。
每个区块内部是一些等号连接的键值对。
[Section]Directive1=valueDirective2=value
注意，键值对的等号两侧不能有空格。
5.4 配置文件的区块
[Unit]区块通常是配置文件的第一个区块，用来定义 Unit 的元数据，以及配置与其他 Unit 的关系。它的主要字段如下。
Description：简短描述Documentation：文档地址Requires：当前Unit依赖的其他Unit，如果它们没有运行，当前Unit会启动失败Wants：与当前Unit配合的其他Unit，如果它们没有运行，当前Unit不会启动失败BindsTo：与Requires类似，它指定的 Unit 如果退出，会导致当前Unit停止运行Before：如果该字段指定的Unit也要启动，那么必须在当前Unit之后启动After：如果该字段指定的Unit也要启动，那么必须在当前Unit之前启动Conflicts：这里指定的Unit 不能与当前Unit同时运行Condition...：当前Unit运行必须满足的条件，否则不会运行Assert...：当前Unit运行必须满足的条件，否则会报启动失败
Install]通常是配置文件的最后一个区块，用来定义如何启动，以及是否开机启动。它的主要字段如下。
WantedBy：它的值是一个或多个Target，当前Unit激活时（enable）符号链接会放入/etc/systemd/system目录下面以Target名+.wants后缀构成的子目录中RequiredBy：它的值是一个或多个Target，当前Unit激活时，符号链接会放入/etc/systemd/system目录下面以Target 名 + .required后缀构成的子目录中Alias：当前Unit 可用于启动的别名Also：当前Unit激活（enable）时，会被同时激活的其他Unit
[Service]区块用来Service的配置，只有Service类型的Unit才有这个区块。它的主要字段如下。
Type：定义启动时的进程行为。它有以下几种值。Type=simple：默认值，执行ExecStart指定的命令，启动主进程Type=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Type=oneshot：一次性进程，Systemd会等当前服务退出，再继续往下执行Type=dbus：当前服务通过D-Bus启动Type=notify：当前服务启动完毕，会通知Systemd，再继续往下执行Type=idle：若有其他任务执行完毕，当前服务才会运行ExecStart：启动当前服务的命令ExecStartPre：启动当前服务之前执行的命令ExecStartPost：启动当前服务之后执行的命令ExecReload：重启当前服务时执行的命令ExecStop：停止当前服务时执行的命令ExecStopPost：停止当其服务之后执行的命令RestartSec：自动重启当前服务间隔的秒数Restart：定义何种情况Systemd会自动重启当前服务，可能的值包括always（总是重启）、on-success、on-failure、on-abnormal、on-abort、on-watchdogTimeoutSec：定义Systemd停止当前服务之前等待的秒数Environment：指定环境变量
Unit配置文件的完整字段清单，请参考官方文档。
六、Target
启动计算机的时候，需要启动大量的Unit。如果每一次启动，都要一一写明本次启动需要哪些Unit，显然非常不方便。Systemd的解决方案就是Target。
简单说，Target就是一个Unit组，包含许多相关的Unit。启动某个Target的时候，Systemd就会启动里面所有的Unit。从这个意义上说，Target这个概念类似于“状态点”，启动某个Target就好比启动到某种状态。
传统的init启动模式里面，有RunLevel的概念，跟Target的作用很类似。不同的是，RunLevel是互斥的，不可能多个RunLevel同时启动，但是多个Target可以同时启动。
#查看当前系统的所有Target$ systemctl list-unit-files --type=target#查看一个 Target 包含的所有 Unit$ systemctl list-dependencies multi-user.target#查看启动时的默认 Target$ systemctl get-default#设置启动时的默认Target$ sudo systemctl set-default multi-user.target#切换Target时，默认不关闭前一个Target启动的进程，# systemctl isolate命令改变这种行为，#关闭前一个Target里面所有不属于后一个Target的进程$ sudo systemctl isolate multi-user.target
Target与传统RunLevel的对应关系如下。
Traditional runlevel New target name Symbolically linked to...Runlevel 0 | runlevel0.target -> poweroff.targetRunlevel 1 | runlevel1.target -> rescue.targetRunlevel 2 | runlevel2.target -> multi-user.targetRunlevel 3 | runlevel3.target -> multi-user.targetRunlevel 4 | runlevel4.target -> multi-user.targetRunlevel 5 | runlevel5.target -> graphical.targetRunlevel 6 | runlevel6.target -> reboot.target
它与init进程的主要差别如下。（1）默认的RunLevel（在/etc/inittab文件设置）现在被默认的Target取代，位置是/etc/systemd/system/default.target，通常符号链接到graphical.target（图形界面）或者multi-user.target（多用户命令行）。
（2）启动脚本的位置，以前是/etc/init.d目录，符号链接到不同的RunLevel目录（比如/etc/rc3.d、/etc/rc5.d等），现在则存放在/lib/systemd/system和/etc/systemd/system目录。
（3）配置文件的位置，以前init进程的配置文件是/etc/inittab，各种服务的配置文件存放在/etc/sysconfig目录。现在的配置文件主要存放在/lib/systemd目录，在/etc/systemd目录里面的修改可以覆盖原始设置。
七、日志管理
Systemd统一管理所有Unit的启动日志。带来的好处就是，可以只用journalctl一个命令，查看所有日志（内核日志和应用日志）。日志的配置文件是/etc/systemd/journald.conf。
journalctl功能强大，用法非常多。
#查看所有日志（默认情况下 ，只保存本次启动的日志）$ sudo journalctl#查看内核日志（不显示应用日志）$ sudo journalctl -k#查看系统本次启动的日志$ sudo journalctl -b$ sudo journalctl -b -0#查看上一次启动的日志（需更改设置）$ sudo journalctl -b -1#查看指定时间的日志$ sudo journalctl --since="2012-10-30 18:17:16"$ sudo journalctl --since "20 min ago"$ sudo journalctl --since yesterday$ sudo journalctl --since "2015-01-10" --until "2015-01-11 03:00"$ sudo journalctl --since 09:00 --until "1 hour ago"#显示尾部的最新10行日志$ sudo journalctl -n#显示尾部指定行数的日志$ sudo journalctl -n 20#实时滚动显示最新日志$ sudo journalctl -f#查看指定服务的日志$ sudo journalctl /usr/lib/systemd/systemd#查看指定进程的日志$ sudo journalctl _PID=1#查看某个路径的脚本的日志$ sudo journalctl /usr/bin/bash#查看指定用户的日志$ sudo journalctl _UID=33 --since today#查看某个 Unit 的日志$ sudo journalctl -u nginx.service$ sudo journalctl -u nginx.service --since today#实时滚动显示某个 Unit 的最新日志$ sudo journalctl -u nginx.service -f#合并显示多个 Unit 的日志$ journalctl -u nginx.service -u php-fpm.service --since today#查看指定优先级（及其以上级别）的日志，共有8级# 0: emerg# 1: alert# 2: crit# 3: err# 4: warning# 5: notice# 6: info# 7: debug$ sudo journalctl -p err -b#日志默认分页输出，--no-pager 改为正常的标准输出$ sudo journalctl --no-pager#以 JSON 格式（单行）输出$ sudo journalctl -b -u nginx.service -o json#以 JSON 格式（多行）输出，可读性更好$ sudo journalctl -b -u nginx.serviceqq -o json-pretty#显示日志占据的硬盘空间$ sudo journalctl --disk-usage#指定日志文件占据的最大空间$ sudo journalctl --vacuum-size=1G#指定日志文件保存多久$ sudo journalctl --vacuum-time=1years