Systemd 学习总结

儿时练功易，老来学艺难。

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• 0 前言
• 1 工具介绍
• 2 配置结构
• 3 Unit 实例
  • 3.0 通用块
    • 3.0.1 Unit 块参数
    • 3.0.2 Install 块参数
  • 3.1 Service
  • 3.2 Target
  • 3.3 Timer
  • 3.4 Path
  • 3.5 Slice
  • 3.5 Mount
  • 3.6 Automount
• 4 命令管理
  • 4.1 systemctl 命令用法
  • 4.2 journalctl 命令用法
• 5 杂七杂八

0、前言

当我们打开 Linux 主机以命令行模式或图形化模式进入系统之后，系统就已经为我们提供了很多的服务，如：打印服务、计划任务服务、邮件服务等等，那么这些服务是如何被启动起来的呢？在此之前我们先了解一下 Linux 主机的启动过程：

早期 各 Linux 发行商为自家 Linux 内核配备的管家是 init 这个程序，该管家的特点是：（1）基于脚本式的方式去管理服务，服务的启动/停止/状态查看都是通过 /etc/init.d/ 下的 bash 脚本来实现的。（2）开机启动各种服务的时候，只能一个一个依序进行，不能够并行启动。（3）服务之间的依赖问题需要管理员手动处理。（4）系统环境切换依赖于 /etc/rc*.d/ 中的脚本。

如今 各 Linux 发行商为自家 Linux 内核配备的管家基本都是 systemd 这个程序，该管家的特点是：（1）基于配置文件（服务单位 Unit ）的方式去管理服务，服务的管理更灵活、更简单。（2）支持并行启动开机自启应用。（3）服务之间的依赖会自动检查，并自动唤醒。（4）兼容旧有的 init 服务脚本启动方式。

由于如今的 Linux 使用的服务管理方式多是 Systemd，因此学会它还是很有必要的。

注：Linxu 内核启动的第一个程序是 systemd，而 systemd 启动的第一个服务单元是 default.target，它一般被命令 systemctl set-default multi-user.target 链接到了 multi-user.target 或 graphical.target。

当 systemd 启动任何服务单元 Unit 文件的时候，systemd 首先去启动参数 Requires 和目录 /etc/systemd/system/a.target.requires/ 关联的服务，然后再开始启动参数 Wants 和目录 /etc/systemd/system/a.target.want/ 关联的服务。

systemd 找寻 default.target 单元文件时的目录查找顺序：

/etc/systemd/system/default.target
↓
/run/systemd/system/default.target
↓
/usr/local/lib/systemd/system/default.target
↓
/usr/lib/systemd/system/default.target
↓
/lib/systemd/system/default.target

1、工具介绍

Systemd 是基于服务单位 Unit 来管理守护进程和系统资源的，它将这些服务单位 Unit 划分成了 service、target、timer、path、socket 等 12 种不同的类型，每种类型分别对应着不同的功能和应用场景以方便管理员使用。此外，Systemd 还维护着一个名为 journald 的日志系统来记录它所管理的服务在运行时产生的各种日志信息。

如图所见，Systemd 在 Linux 系统中的地位很重要，因为它必须确保系统启动并准备就绪，所以它承担的事情也比较多，例如：

• 它会启动所有你需要的后台服务，例如网络、打印、容器、数据库等。【后台服务管理】
• 它会自动挂载所有不同的文件系统和磁盘，以便可以随时访问。【开机挂载】
• 一旦进入图形提示符，它就会处理用户登录、息屏和关机。【用户登录与会话管理】
• 它会自动清理临时垃圾文件，或者每天自动备份数据。【定时任务】
• 它会实时收集并归档内核、系统服务以及各种软件打印出来的日志。【日志记录】

2、配置结构

Systemd 管理的服务所对应的服务单元 Unit 文件的存放路径如下（注：这些路径存在 优先级覆盖关系）：

此外，在修改单元配置文件时，官方建议不要直接在源文件（即 /usr/lib/systemd/system/* 中的单元文件）中进行修改，而是优先在 /etc/systemd/system/* 中进行修改。例如，如果你想额外修改 vsftpd.service 的话，则应该按如下方式处理：

最终，当执行 systemctl start vsftpd.service 命令时，systemctl 会将以上 4 个目录文件中的配置信息都聚合起来形成一份运行时 service 服务单元去执行。不过这种用法个人觉得还是太麻烦，还不如直接拷贝一份源文件在 /etc/systemd/system/vsftpd.service 然后直接修改它来的容易。

3、Unit 实例

Systemd 所划分的 12 种 Unit 类型如下：

3.0、通用块

每种 Unit 配置文件的语法格式基本都是由 3 大块组成：通用的【Unit 块 + Install 块】，以及独属于每种 Unit 类型专属的【Service 块、Timer 块、Path 块等】。下面我将展示 通用块【Unit 块 + Install 块】的常用参数，而关于每种 Unit 专属块 的常用参数则在各自的小节进行展示。

3.0.1、Unit 块参数

【Unit 块】常用参数列表：

3.0.2、Install 块参数

【Install 块】常用参数列表：

3.1、Service

单元介绍：最基本的单元，主要用来启动服务进程，同时也是 target、timer、path、socket 这些单元所需的基本单元。

期望目标：一条命令启动/停止 nginx 服务进程。

# cat nginx.service

[Unit]
Description=Nginx Web Server
After=network.target

[Service]
ExecStart=/usr/sbin/nginx
ExecStop=/usr/sbin/nginx -s stop
Restart=always

[Install]
WantedBy=multi-user.target

【Service 块】常用参数列表：

由于 Type 是 [Service] 中非常重要的参数，因此下面将对该参数进行详细说明：

3.2、Target

单元介绍：搭配 service 或其他类型的 Unit 使用，可以理解为是 一组 Unit 的集合，它本身通常不执行程序，而是用来组织和控制多个 service、mount、socket 等 Unit 的启动顺序。

期望目标：通过一条命令便可同时启动这些 web 业务服务：nginx、mysql、redis。

# cat nginx.service mysql.service redis.service
...省略...

# cat myapp.target

[Unit]
Description=My Application Stack

Requires=nginx.service mysql.service redis.service

After=nginx.service mysql.service redis.service

【Target 块】常用参数列表：

注：该 Unit 的配置文件无专属块参数，只需要通用的 Unit、Install 块即可。

3.3、Timer

单元介绍：搭配 service 使用，可以理解为是 service 的专属定时器，时间单位可精细到秒。【注：cron 的最小时间单位是分钟】

期望目标：定时执行服务程序。

# cat backup.service

[Unit]
Description=backup file

[Service]
Type=oneshot
ExecStart=/usr/local/bin/file-backup.sh

# cat backup.timer

[Unit]
Description=backup my server timer

[Timer]
OnBootSec=2hrs # 开机后 2 小时开始执行一次这个 backup.service。
OnUnitActiveSec=2days # 自从第一次执行后，未来每两天要执行一次 backup.service。

[Install]
WantedBy=multi-user.target

注：持续计时参数。

# 每天凌晨执行备份。
[Timer]
OnCalendar=*-*-* 02:00:00
Persistent=true

【Timer 块】常用参数列表：

3.4、Path

单元介绍：搭配 service 使用，当某个文件的内容/状态出现变动时，触发对绑定 service 的启动。

期望目标：当文件 /tmp/test.txt 被修改（echo hello >> /tmp/test.txt）时，系统会自动执行 file-change.sh 脚本。

# cat file-change.service

[Unit]
Description=Handle file change

[Service]
Type=oneshot
ExecStart=/usr/local/bin/file-change.sh

# cat file-change.path

[Unit]
Description=Monitor test file

[Path]
PathModified=/tmp/test.txt

[Install]
WantedBy=multi-user.target

【Path 块】常用参数列表：

3.5、Slice

单元介绍：搭配 service 使用，让加入到同一个资源组的服务共用同一个环境的资源，可以起到限制进程无限使用系统资源的作用。

期望目标：让 nginx 服务所能使用的最大 CPU 不超过 40%，最大内存不超过 2G。

# cat nginx.service

[Unit]
Description=Nginx Web Server
After=network.target

[Service]
ExecStart=/usr/sbin/nginx
ExecStop=/usr/sbin/nginx -s stop
Restart=always
Slice=web.slice

[Install]
WantedBy=multi-user.target

# cat web.slice

[Slice]
CPUQuota=40%
MemoryMax=2G

【Slice 块】常用参数列表：

3.6、Mount

单元介绍：该 Unit 相当于是对系统 fatab/mount 的另一种实现，同时也是 Automount 自动挂载单元的基本 Unit。

期望目标：通过 systemctl start data.mount 将 sdb1 这个分区挂载到 /data 目录下。

# cat data.mount

[Unit]
Description=Mount data disk

[Mount]
What=/dev/sdb1
Where=/data
Type=ext4
Options=defaults

[Install]
WantedBy=multi-user.target

【Mount 块】常用参数列表：

3.7、Automount

单元介绍：搭配 mount 单元使用，当指定的目录被读取时，自动触发对绑定 mount 的启动。

期望目标：正常情况下，backup.mount 这个分区并不会被挂载，但是当执行 ls /backup 的时候，这个分区才会被挂载。

# cat backup.mount

[Unit]
Description=NFS Backup Mount

[Mount]
What=192.168.1.10:/backup
Where=/backup
Type=nfs
Options=defaults

# 注意，这里没有配置 WantedBy= 选项，因为它不需要通过开机启动。

# cat backup.automount

[Unit]
Description=Automount backup directory

[Automount]
Where=/backup
TimeoutIdleSec=300

[Install]
WantedBy=multi-user.target

注：mount 一般用于开机自启，而 automount 则用于按需自启。

【Automount 块】常用参数列表：

4、命令管理

4.1、systemctl 命令用法

systemd 用来管理服务的命令只有一条，即 systemctl，以下便是关于该命令最常见的用法：

# ——————– 1. 服务管理 ——————–

# 启动/停止/重启/重载/查看服务
systemctl start/stop/restart/reload/status nginx

# 设置/取消/开机自启，以及禁止/取消禁止服务被自启
systemctl enable/disable/mask/unmask nginx

# 判断服务 是否自启/是否正在运行/是否启动失败
systemctl is-enabled/is-active/is-failed nginx

# ——————– 2. 服务状态查看 ——————–

# 查看系统中所有已安装的 Unit 文件的预设状态
systemctl list-unit-files

# 查看所有 Unit 的运行状态，包括 inactive
systemctl list-units –all

# 按 Unit 类型查看当前启动的 Unit
systemctl list-units –type=service
systemctl list-units –type=socket
systemctl list-units –type=timer
systemctl list-units –type=mount
systemctl list-units –type=target

# 查看启动失败的 Unit
systemctl list-units –state=failed # 等价于 systemctl –failed

# 查看所有 Socket 服务的状态，不论是否启动
systemctl list-sockets

# 查看所有 Timer 服务的状态，不论是否启动
systemctl list-timers

# 查看所有 Path 服务的状态，不论是否启动
systemctl list-paths

# 查看所有 Automount 服务的状态，不论是否启动
systemctl list-automounts

# ——————– 3. Unit 文件管理 ——————–

# 查看 Unit 的属性信息
systemctl show nginx

# 查看 Unit 文件内容
systemctl cat nginx

# 编辑 Unit 文件（修改内容会被添加到 /etc/systemd/system/nginx.service.d/override.conf 文件中）
systemctl edit nginx

# 编辑完整 Unit 文件（可直接在原来的基础上进行修改）
systemctl edit –full nginx

# 修改 Unit 文件后重新加载 systemd
systemctl daemon-reload

# ——————– 4. Unit 依赖查询 ——————–

# 查看 Unit 的依赖关系
systemctl list-dependencies nginx

# 查看反向依赖
systemctl list-dependencies –reverse nginx

# ——————– 5. Target 管理 ——————–

# 查看默认 Target
systemctl get-default

# 设置默认 Target
systemctl set-default multi-user.target

# 切换到指定 Target
systemctl isolate multi-user.target

# 查看 Target 的依赖
systemctl list-dependencies multi-user.target

# ——————– 6. 系统操作 ——————–

# 重启系统
systemctl reboot

# 关机
systemctl poweroff

# 挂起
systemctl suspend

# 休眠
systemctl hibernate

# 进入救援模式
systemctl rescue

# 进入紧急模式
systemctl emergency

4.2、journalctl 命令用法

前面我们说过，systemd 不仅可以用来管理服务，同时它还提供了一个日志记录服务 journald 来记录服务单元的日志活动，而查看日志的命令也只有一条，即 journalctl，以下便是关于该命令最常见的用法：

# ——————– 1. 查看日志 ——————–

# 查看全部日志
journalctl

# 查看当前启动的内核日志
journalctl -k

# 查看指定服务的全部日志
journalctl -u nginx

# 查看最近 N 条日志
journalctl -n 50

# 查看最新日志并自动跳到末尾
journalctl -e

# 实时跟踪日志（类似 tail -f）
journalctl -f

# 显示完整时间等信息
journalctl -o short-full

# ——————– 2. 按时间查看日志 ——————–

# 查看今天的日志
journalctl –since today

# 查看最近 30 分钟的日志
journalctl –since "30 min ago"

# 查看指定时间之后的日志
journalctl –since "2026-08-11 10:00:00"

# 查看指定时间之前的日志
journalctl –until "2026-08-11 12:00:00"

# 查看指定时间范围的日志
journalctl –since "2026-08-11 10:00:00" –until "2026-08-11 12:00:00"

# 查看某服务最近 1 小时的日志
journalctl -u nginx –since today

# ——————– 3. 按日志级别过滤 ——————–

# 查看 error 及更严重的日志
journalctl -p err

# 查看 warning 到 emergency
journalctl -p warning..emerg

# 常见日志级别：
#
# 0 emerg 紧急
# 1 alert 必须立即处理
# 2 crit 严重错误
# 3 err 错误
# 4 warning 警告
# 5 notice 注意
# 6 info 信息
# 7 debug 调试

# ——————– 4. 按关键词搜索 ——————–

# 搜索包含关键字的日志
journalctl -g "error"

# 搜索指定服务中的关键词
journalctl -u nginx -g "error"

# 忽略大小写搜索
journalctl -g "error" –case-sensitive=false

# ——————– 5. 日志空间占用 ——————–

# 查看 journal 日志占用空间
journalctl –disk-usage

# 删除超过指定时间的日志
journalctl –vacuum-time=30d

5、杂七杂八

（1）参考文档：阮一峰的网络日志、ArchWiki、官方手册

（2）systemctl 子命令 daemon-reload 和 reload 的区别 ：

（3）为什么执行开机自启命令 systemctl enable *.service 的时候，命令会在 /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/ 目录中添加服务的软链接？

开机自启说白了就是让服务能够跟随 multi-user.target 服务单元一起被启动，而在服务单元 Unit 的配置文件中，这一功能是可以通过参数 Wants 实现的，因此你是可以通过修改 /etc/systemd/system/multi-user.target 配置文件来做到让指定服务开机自启的。

但我们前面也说过，系统预置的 Unit 文件一般不要随便改动。于是官方又为其设计了 /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/ 目录，其功能与 Unit 文件中的 Wants 参数的作用是一样的，不用随便修改文件只需把指定服务的软链接放进去就可以，也不用老是在修改完 Unit 文件之后需要频繁执行 systemctl daemon-reload 加载信息，可谓是相当灵活。

注：服务对应的 Unit 文件（此处以 nginx.service 为例）中 [Install] 块下的 WantedBy = multi-user.target 是指，当执行 systemctl enable nginx.service 时，便会为 nginx.service 创建软链接，链接目标便是在 multi-user.target 的 wants 文件夹下面，即 /etc/systemd/system/multi-user.target 。

（4）Unit 模板单元示例（此处以 vsftpd 为例）：

以前，如果我们想运行多个 FTP 实例，那我们会为其配置多个配置文件（如 ftpd1.conf、ftpd2.conf、ftpd3.conf 等），然后按照 vsftpd /etc/vsftpd/ftpd1.conf、vsftpd /etc/vsftpd/ftpd2.conf、vsftpd /etc/vsftpd/ftpd3.conf 的方式去一一启动。

但现在，我们管理服务都是通过 systemd 进行的，那该如何实现通过 systemctl 达到一键开启多个实例的效果呢？这就轮到 Unit 模板单元来展示了。

用法其实也很简单，就是将常规的 vsftpd.service 文件中关于配置文件变动的地方改成变量的形式就好了，如下：

# cat /usr/lib/systemd/system/vsftpd@.service

[Unit]
Description=Vsftpd ftp daemon
After=network.target
PartOf=vsftpd.target

[Service]
Type=forking
ExecStart=/usr/sbin/vsftpd /etc/vsftpd/ftpd%I.conf

#[Install]
#WantedBy=vsftpd.target
# 注意：该配置来自鸟哥私房菜。此处并非是 multi-user.target，而是一个自建的 vsftpd.target，这一点似乎有说法，但我觉得直接注释即可，作用不大。

如此一来，我们想启动 ftpd2.conf 配置文件的实例就执行 systemctl start vsftpd@2.service，想启动 ftpd3.conf 的实例，就执行 systemctl start vsftpd@3.service 。可这样还是有个不方便的地方，那就是如果我们想将三个实例都启动起来，就需要连续执行 3 次启动命令，而且这种模板服务似乎也不能够进行开机自启。

注：在 systemctl start vsftpd@1.service 中，@ 后面的字串会被当做参数赋值给配置文件中的变量 %I。

这时候我们就可以用到 target 这个 Unit 了，让它来帮我们实现一键启动多个模板实例的效果。