一、背景
systemd是一个专用于Linux操作系统的系统与服务管理器。 当作为启动进程（PID=1）运行时， 它将作为初始化系统运行， 也就是启动并维护各种用户空间的服务。
二、命令
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。
1、systemctl（主命令，用于管理系统）
systemctl --version：查看版本。systemctl reboot：重启系统。systemctl poweroff：关闭系统，切断电源。systemctl halt：CPU停止工作。systemctl suspend：暂停系统。systemctl hibernate：让系统进入冬眠状态。systemctl hybrid-sleep：让系统进入交互式休眠状态。systemctl rescue：启动进入救援状态（单用户状态）。
2、systemd-analyze（查看启动耗时）
systemd-analyze：查看启动耗时。systemd-analyze blame：查看每个服务的启动耗时。systemd-analyze critical-chain：显示瀑布状的启动过程流。systemd-analyze critical-chain 单元.service：显示指定服务的启动流。systemd-analyze plot > startup.svg：应用和服务启动时间火焰图。如：
3、hostnamectl（查看/设置当前主机的信息）
hostnamectl：显示当前主机的信息。hostnamectl set-hostname 主机名：设置主机名。
4、localectl（查看/设置本地化设置）
localectl：查看本地化设置。localectl set-locale LANG=en_GB.utf8
localectl set-keymap en_GB
设置本地化参数。
5、timedatectl（查看/设置当前时区设置）
timedatectl：查看当前时区设置。timedatectl list-timezones：显示所有可用的时区。timedatectl set-timezone America/New_York
timedatectl set-time YYYY-MM-DD
timedatectl set-time HH:MM:SStimedatectl set-ntp 开关[true, false]：开启/关闭ntp（网络时间同步）。
（1）停止时间同步服务
timedatectl set-ntp false
systemctl stop systemd-timesyncd
systemctl disable systemd-timesyncd
（2）永久修改系统时区
ln -sf /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime
6、loginctl（用于查看当前登录的用户）
loginctl list-sessions：列出当前session。loginctl list-users：列出当前登录用户。loginctl show-user root：列出显示指定用户的信息。
三、Unit（单元）
1、分类
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socket。
- Swap Unit：swap文件。
- Timer Unit：定时器。
命令
systemctl list-units：查看当前系统的所有Unit。systemctl list-units --all：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 --state=inactive：列出所有没有运行的Unit。systemctl list-units --failed：列出所有加载失败的Unit。systemctl list-units --type=service：列出所有正在运行的、类型为service的Unit。
2、状态
systemctl status：显示系统状态。sysystemctl status 单元.service：显示单个Unit的状态。systemctl -H [email protected] status 单元.service：显示远程主机的某个Unit的状态。systemctl is-active 单元.service：显示某个Unit是否正在运行。systemctl is-failed 单元.service：显示某个Unit是否处于启动失败状态。systemctl is-enabled 单元.service：显示某个Unit是否建立了启动链接。
3、管理
systemctl start 单元.service：立即启动一个服务。systemctl stop 单元.service：立即停止一个服务。systemctl restart 单元.service：重启一个服务。systemctl kill 单元.service：杀死一个服务的所有子进程。systemctl reload 单元.service：重新加载一个服务的配置文件。systemctl show 单元.service：显示某个Unit的所有底层参数。systemctl daemon-reload：重载所有修改过的配置文件。systemctl show -p CPUShares 单元.service：显示某个Unit的指定属性的值。systemctl set-property httpd.service CPUShares=500：设置某个Unit的指定属性。
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 单元.service：列出一个Unit的所有依赖。
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 单元.service
四、Unit配置文件
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该目录）。systemctl enable命令用于在上面两个目录之间，建立符号链接关系。
systemctl enable test.service
等同于
ln -s '/usr/lib/systemd/system/test.service' '/etc/systemd/system/multi-user.target.wants/test.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。
systemctl disable test.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。
2、状态
systemctl list-unit-files：列出所有配置文件。systemctl list-unit-files --type=service：列出指定类型的配置文件。systemctl list-unit-files：输出一个列表，列表显示每个配置文件的状态，一共有4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。
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。
systemctl daemon-reload
systemctl restart 单元.service
3、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 单元.service命令可以查看配置文件的内容。例如:
root@jaron:/home# systemctl cat sshd
# /lib/systemd/system/ssh.service
[Unit]
Description=OpenBSD Secure Shell server
After=network.target auditd.service
ConditionPathExists=!/etc/ssh/sshd_not_to_be_run
[Service]
EnvironmentFile=-/etc/default/ssh
ExecStartPre=/usr/sbin/sshd -t
ExecStart=/usr/sbin/sshd -D $SSHD_OPTS
ExecReload=/usr/sbin/sshd -t
ExecReload=/bin/kill -HUP $MAINPID
KillMode=control-group
Restart=on-failure
RestartPreventExitStatus=255
Type=notify
[Install]
WantedBy=multi-user.target
Alias=sshd.service
root@jaron:/#
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]。每个区块内部是一些等号连接的键值对。注意： 配置文件的区块名和字段名都是大小写敏感的，键值对的等号两侧不能有空格。
3、区块
（1）[Unit]
[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。DefaultDependencies：是否关闭默认依赖，值为[yes,no]，默认为yes。注意： 当After字段指定为graphical.target（表示等界面系统启动后才启动）时，则本字段需要设置为no才生效。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。
（2）[Service]
[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。
KillMode： 定义systemd如何停止服务，可以设置的值如下。control-group：（默认值）当前控制组里面的所有子进程，都会被杀掉。process：只杀主进程。mixed：主进程将收到SIGTERM信号，子进程收到SIGKILL信号。none：没有进程会被杀掉。
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：停止当前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-watchdog。TimeoutSec：定义systemd停止当前服务之前等待的秒数。Environment：指定环境变量。
（3）[Install]
[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目录下面名称为Target名.wants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目录下面名称为Target名.required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。
五、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。
systemctl list-unit-files --type=target：查看当前系统的所有Target。systemctl list-dependencies multi-user.target：查看一个Target包含的所有Unit。systemctl get-default：查看启动时的默认Target。systemctl set-default multi-user.target：设置启动时的默认Target。systemctl isolate multi-user.target：关闭前一个Target里面所有不属于后一个Target的进程。
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.target |
| Runlevel 1 | runlevel1.target -> rescue.target |
| Runlevel 2 | runlevel2.target -> multi-user.target |
| Runlevel 3 | runlevel3.target -> multi-user.target |
| Runlevel 4 | runlevel4.target -> multi-user.target |
| Runlevel 5 | runlevel5.target -> graphical.target |
| Runlevel 6 | runlevel6.target -> reboot.target |
它与init进程的主要差别如下： |
- 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）。 - 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。 - 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。
六、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：查看所有日志（默认情况下 ，只保存本次启动的日志）。journalctl -k：查看内核日志（不显示应用日志）。journalctl -b -0：查看系统本次启动的日志。journalctl -b -1：查看系统上一次启动的日志。journalctl --since="2012-10-30 18:17:16"
journalctl --since "20 min ago"
journalctl --since yesterday
journalctl --since "2015-01-10" --until "2015-01-11 03:00"
journalctl --since 09:00 --until "1 hour ago"
查看指定时间的日志。journalctl -n：显示尾部的最新10行日志。journalctl -n 行数：显示尾部指定行数的日志。journalctl -f：实时滚动显示最新日志。journalctl _PID=1：查看指定进程的日志。journalctl /usr/bin/bash：查看某个路径的脚本的日志。journalctl _UID=33 --since today：查看指定用户的日志。journalctl -u 单元.service
journalctl -u 单元.service --since today
查看某个Unit的日志。journalctl -u 单元.service -f：实时滚动显示某个Unit的最新日志。journalctl -u 单元1.service -u 单元2.service --since today：合并显示多个Unit的日志。journalctl -p err -b：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
journalctl --no-pager：日志默认分页输出，--no-pager改为正常的标准输出。journalctl -b -u 单元.service -o json：以JSON格式（单行）输出。journalctl -b -u 单元.serviceqq -o json-pretty：以JSON格式（多行）输出，可读性更好。journalctl --disk-usage：显示日志占据的硬盘空间。journalctl --vacuum-size=1G：指定日志文件占据的最大空间。journalctl --vacuum-time=1years：指定日志文件保存多久。