风哥的知识库

主题

systemd 服务管理 ​

systemd 是现代 Linux 的初始化系统和服务管理器。它替代了 SysV init，几乎所有主流发行版（Ubuntu 15.04+、Debian 8+、RHEL 7+）都使用它。掌握 systemd = 掌握服务的生命周期管理。

核心概念 ​

systemd 把一切抽象为 Unit，不同类型用不同后缀：

Unit 类型用途示例
.service系统服务nginx.service
.timer定时任务（替代 cron）logrotate.timer
.socket套接字激活docker.socket
.mount挂载点管理home.mount
.target运行级别/状态组multi-user.target
.device设备管理dev-sda.device

systemctl 命令速查 ​

bash
# === 服务生命周期 ===
sudo systemctl start nginx          # 启动
sudo systemctl stop nginx           # 停止
sudo systemctl restart nginx        # 重启（stop + start）
sudo systemctl reload nginx         # 重载配置（不重启，发 SIGHUP）
sudo systemctl reload-or-restart nginx   # 支持 reload 就 reload，否则 restart

# === 状态查询 ===
systemctl status nginx              # 服务状态 + 最近 10 行日志
systemctl is-active nginx           # 是否在运行
systemctl is-enabled nginx          # 是否开机自启
systemctl is-failed nginx           # 是否启动失败

# === 开机自启 ===
sudo systemctl enable nginx         # 设为开机自启
sudo systemctl disable nginx        # 取消开机自启
sudo systemctl enable --now nginx   # 设开机自启 + 立即启动

# === 全局操作 ===
systemctl list-units                # 列出所有活动的 unit
systemctl list-units --all          # 包括未活动的
systemctl list-units --type=service # 只看 service 类型
systemctl list-unit-files           # 所有已安装的 unit 文件
systemctl daemon-reload             # 修改 unit 文件后重新加载
systemctl list-timers               # 查看所有定时器

编写自己的 systemd 服务 ​

以 Python Web 应用为例，创建 /etc/systemd/system/myapp.service：

ini
[Unit]
Description=My Python Web Application
After=network.target postgresql.service
# After: 在这些服务之后启动（不保证它们完全就绪！）

[Service]
Type=simple
User=myapp
Group=myapp
WorkingDirectory=/opt/myapp
EnvironmentFile=/opt/myapp/.env
Environment="FLASK_ENV=production"
ExecStart=/opt/myapp/venv/bin/gunicorn -w 4 -b 0.0.0.0:8000 app:app
ExecReload=/bin/kill -HUP $MAINPID
Restart=on-failure
RestartSec=5
# 安全加固
NoNewPrivileges=yes
PrivateTmp=yes
ProtectSystem=strict
ProtectHome=yes
ReadWritePaths=/opt/myapp/data /var/log/myapp

[Install]
WantedBy=multi-user.target
bash
# === 前置步骤 ===
# 1. 创建专用服务用户（不允许登录）
sudo useradd -r -s /bin/false myapp

# 2. 创建数据和日志目录
sudo mkdir -p /opt/myapp/data /var/log/myapp

# 3. 安装 gunicorn（在虚拟环境中）
python3 -m venv /opt/myapp/venv
/opt/myapp/venv/bin/pip install gunicorn

# 4. 写入环境变量文件
cat > /opt/myapp/.env << 'EOF'
DB_HOST=localhost
DB_PORT=5432
FLASK_ENV=production
EOF

# 5. 设置目录权限
sudo chown -R myapp:myapp /opt/myapp /var/log/myapp

# === 部署流程 ===
sudo cp myapp.service /etc/systemd/system/
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl enable --now myapp
sudo systemctl status myapp

Unit 配置详解 ​

指令含义推荐值
Typesimple（默认）/ forking / oneshot / notifysimple 适用于大多数程序
User / Group以哪个用户运行非 root，专用服务用户
EnvironmentFile从文件加载环境变量敏感信息用 .env 文件
ExecStart启动命令（必须用绝对路径）—
ExecReload重载命令（systemctl reload 触发）—
Restartno / on-success / on-failure / on-abnormal / on-watchdog / on-abort / alwayson-failure（异常退出或被杀才重启）
RestartSec重启前等待秒数推荐 3-10 秒（默认 100ms）
TimeoutStopSec停止超时90s（默认），长任务增大
WorkingDirectory工作目录设为项目根目录
PrivateTmp独立的 /tmp 目录yes

Restart 策略选择 ​

策略触发条件
no永不自动重启（默认）
on-success进程正常退出（退出码 0）且未被信号终止时重启
on-failure进程异常退出（退出码非 0）或被信号杀死时重启【推荐】
on-abnormal进程因信号异常终止时重启（如 SIGABRT、SIGSEGV），不包含看门狗超时
on-watchdog看门狗超时时重启（需配合 WatchdogSec= 使用）
on-abort进程因未捕获信号（非 SIGHUP/SIGINT/SIGTERM/SIGPIPE）退出时重启
always任何情况都重启，包括正常退出

Restart=always 需配合启动频率限制

Restart=always 会让正常退出的进程也被无限重启。更关键的隐患是 systemd 默认有启动频率限制（DefaultStartLimitBurst=5, DefaultStartLimitIntervalSec=10s），即 10 秒内启动超过 5 次，服务会被彻底停止。如果期望快速重启失败的服务，需显式设置：

ini
StartLimitBurst=10
StartLimitIntervalSec=10

journalctl 查日志 ​

bash
# === 基础用法 ===
journalctl -u nginx                  # 查看 nginx 服务日志
journalctl -u nginx -f               # 实时跟踪（tail -f 模式）
journalctl -u nginx --since today    # 今天的日志
journalctl -u nginx --since "2026-07-26 10:00" --until "2026-07-26 12:00"

# === 高级过滤 ===
# 按优先级
journalctl -p err                     # 只看 ERROR 及以上
journalctl -p warning                 # WARNING + ERROR + CRIT

# 按启动记录（-b）
journalctl -b                         # 本次启动以来的日志
journalctl -b -1                      # 上次启动
journalctl --list-boots               # 列出所有启动记录

# 内核日志
journalctl -k                         # 等同于 dmesg

# 组合使用
journalctl -u nginx -p err --since "1 hour ago"    # 最近1小时 nginx 的错误
journalctl -u nginx -u postgresql -f               # 同时看两个服务

Timer 定时器（cron 替代方案） ​

bash
# 创建 service（实际要运行的命令）
# /etc/systemd/system/log-cleanup.service
[Unit]
Description=Clean up old logs

[Service]
Type=oneshot
ExecStart=/usr/local/bin/cleanup-logs.sh

# 创建 timer（调度规则）
# /etc/systemd/system/log-cleanup.timer
[Unit]
Description=Daily log cleanup

[Timer]
OnCalendar=daily
# OnCalendar=*-*-* 03:00:00    # 每天凌晨3点（二选一，只能有一个 OnCalendar= 生效）
# OnBootSec=5min               # 开机5分钟后（可与 OnCalendar= 并存）
Persistent=true                 # 错过时间窗口后补执行

[Install]
WantedBy=timers.target

# 启用
sudo systemctl enable --now log-cleanup.timer
systemctl list-timers log-cleanup.timer

常见坑与排故 ​

坑 1：Type=forking 配错 ​

bash
# forking: 程序启动后 fork 到后台（如 nginx/php-fpm 传统模式）
# 必须配合 PIDFile 使用，否则 systemd 不知道谁是主进程

# 错误写法：
Type=forking
ExecStart=/usr/local/nginx/sbin/nginx    # 缺少 PIDFile！

# 正确写法：
Type=forking
PIDFile=/run/nginx.pid
ExecStart=/usr/local/nginx/sbin/nginx

Type 选择指南

  • 你的程序是前台运行的（如 gunicorn/npm start）→ Type=simple
  • 你的程序自己 daemonize（如传统 nginx）→ Type=forking + PIDFile
  • 你的程序支持 sd_notify → Type=notify
  • 一次性任务 → Type=oneshot

坑 2：环境变量不生效 ​

bash
# 问题：在 .bashrc 或 /etc/environment 设了变量，但 systemd 服务读不到

# 原因：systemd 有自己的环境，不继承用户 shell

# 解决：
# 方法1：在 unit 文件中声明
Environment="DB_HOST=localhost"
Environment="DB_PORT=5432"

# 方法2：用 EnvironmentFile（推荐）
EnvironmentFile=/opt/myapp/.env
# .env 文件格式：KEY=value（不支持 export 语法）
# ⚠️ systemd v254+ 会自动去除引号，旧版本不会
# DB_HOST=localhost        ✓
# export DB_HOST=localhost ✗
# DB_HOST="localhost"      ✓ v254+ 自动去引号；旧版会把引号当值的一部分

坑 3：daemon-reload 忘了执行 ​

bash
# 每次修改 unit 文件后必须执行，否则不生效！
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart myapp

坑 4：服务启动就退出，状态显示 "inactive (dead)" ​

bash
# 调试步骤：
# 1. 看完整日志
journalctl -u myapp --since "1 min ago"

# 2. 手动跑一遍 ExecStart 命令，看报什么错
/opt/myapp/venv/bin/gunicorn -w 4 app:app

# 3. 检查 WorkingDirectory 是否存在、User 是否有权限
sudo -u myapp ls /opt/myapp

# 4. 检查是否 80% 因为路径不对或环境变量缺失

生产环境经验 ​

  • 不要用 root 跑服务：每个服务建专用用户，最小权限原则
  • Restart=on-failure 而非 always：正常退出的程序不应被无限重启。若用 always，务必设置 StartLimitBurst 和 StartLimitIntervalSec 防止速率限制导致服务被彻底停掉
  • TimeoutStopSec 适当增大：数据库等慢关服务设 120s+
  • 日志持久化：/etc/systemd/journald.conf 设 Storage=persistent
  • 限制日志大小：SystemMaxUse=500M 防止 /var/log/journal 撑爆磁盘
  • 用 systemd-analyze 诊断启动：systemd-analyze blame 看哪个服务启动慢
加载练习题中...

有问题或补充？欢迎留言

标签：进程服务

📖 相关阅读