systemd 服务管理¶

systemd 是现代 Linux 的初始化系统和服务管理器，以 PID 1 运行，负责管理从开机到关机的所有进程、服务依赖、日志收集和系统状态切换。

核心知识点¶

概念	说明
Unit	systemd 管理的基本单元，包括 service、timer、socket、mount 等
systemctl	控制 systemd 的主命令行工具
journalctl	查询 systemd 日志的工具
Unit File	定义服务行为的配置文件，通常在 /etc/systemd/system/
Target	一组 Unit 的集合，类似于传统的运行级别
Wants/Requires	依赖关系：Wants 是弱依赖，Requires 是强依赖
After/Before	控制启动顺序，不控制依赖关系

安装配置¶

# systemd 是现代 Linux 发行版自带的，不需要额外安装
# 查看 systemd 版本
systemctl --version  # 查看当前 systemd 版本号

# 查看系统是否使用 systemd 作为 init 系统
ps -p 1 -o comm=  # 如果输出 systemd，说明正在使用

基本使用¶

服务管理基础命令¶

# 启动服务（立即运行）
sudo systemctl start nginx  # 启动 nginx 服务

# 停止服务（立即停止）
sudo systemctl stop nginx  # 停止 nginx 服务

# 重启服务（先停后启）
sudo systemctl restart nginx  # 重启 nginx 服务

# 重新加载配置（不中断服务）
sudo systemctl reload nginx  # 让 nginx 重新读取配置文件

# 查看服务状态（最常用）
systemctl status nginx  # 查看 nginx 当前运行状态、PID、日志

# 设置开机自启
sudo systemctl enable nginx  # 开机时自动启动 nginx

# 取消开机自启
sudo systemctl disable nginx  # 取消 nginx 的开机自启

# 启动并同时设置开机自启（二合一）
sudo systemctl enable --now nginx  # 立即启动 + 设置开机自启

# 查看服务是否在运行
systemctl is-active nginx  # 返回 active 或 inactive

# 查看服务是否开机自启
systemctl is-enabled nginx  # 返回 enabled 或 disabled

查看系统服务¶

# 列出所有正在运行的服务
systemctl list-units --type=service  # 只显示 service 类型的 unit

# 列出所有已安装的服务（包括未启动的）
systemctl list-unit-files --type=service  # 显示所有服务文件及其状态

# 列出失败的服务
systemctl --failed  # 查看哪些服务启动失败了

# 查看服务的依赖关系
systemctl list-dependencies nginx  # 查看 nginx 依赖哪些服务

高级用法¶

编写自定义服务文件¶

# 创建一个自定义服务文件
sudo vim /etc/systemd/system/myapp.service  # 在系统服务目录下创建

# /etc/systemd/system/myapp.service
[Unit]
Description=My Application Server  # 服务描述
Documentation=https://myapp.example.com  # 文档链接
After=network.target  # 在网络服务启动后再启动
Requires=postgresql.service  # 强依赖 PostgreSQL，它挂了我也停
Wants=redis.service  # 弱依赖 Redis，它挂了我继续跑

[Service]
Type=simple  # 简单类型：启动后就算就绪（最常用）
User=myapp  # 以 myapp 用户运行（不用 root，安全）
Group=myapp  # 以 myapp 用户组运行
WorkingDirectory=/opt/myapp  # 工作目录
ExecStart=/opt/myapp/bin/server --config /etc/myapp/config.yaml  # 启动命令（必须用绝对路径）
ExecReload=/bin/kill -HUP $MAINPID  # reload 时发送 HUP 信号
Restart=on-failure  # 异常退出时自动重启（正常退出不重启）
RestartSec=5  # 重启前等待 5 秒
StartLimitBurst=3  # 连续重启次数限制
StartLimitIntervalSec=60  # 在 60 秒内最多重启 3 次

# 安全加固（2025+ 最佳实践）
PrivateTmp=true  # 私有 /tmp 目录，防止被其他进程读取
ProtectSystem=full  # 保护 /usr 和 /boot 为只读
ProtectHome=true  # 禁止访问 /home 目录
NoNewPrivileges=true  # 禁止提升权限
CapabilityBoundingSet=CAP_NET_BIND_SERVICE  # 只允许绑定低端口

# 资源限制
LimitNOFILE=65536  # 最大打开文件数
LimitNPROC=4096  # 最大进程数
MemoryMax=2G  # 最大内存使用 2GB
CPUQuota=200%  # 最多使用 2 个 CPU 核心

# 环境变量
Environment=NODE_ENV=production  # 设置环境变量
EnvironmentFile=/etc/myapp/env  # 从文件加载环境变量

[Install]
WantedBy=multi-user.target  # 在多用户模式下启用（类似运行级别 3）

# 修改服务文件后必须重新加载
sudo systemctl daemon-reload  # 让 systemd 重新读取所有 unit 文件

# 启动自定义服务
sudo systemctl enable --now myapp  # 启动并设置开机自启

服务模板（管理多个实例）¶

# /etc/systemd/system/myapp@.service（注意 @ 符号）
[Unit]
Description=My App Instance %i  # %i 会被替换为实例名

[Service]
User=myapp  # 运行用户
ExecStart=/opt/myapp/bin/server --port %i  # %i 替换为传入的参数
Restart=on-failure  # 失败时自动重启

[Install]
WantedBy=multi-user.target  # 多用户模式

# 启动多个实例，每个监听不同端口
sudo systemctl start myapp@8001  # 启动端口 8001 的实例
sudo systemctl start myapp@8002  # 启动端口 8002 的实例
sudo systemctl start myapp@8003  # 启动端口 8003 的实例

日志管理（journalctl）¶

# 查看某个服务的日志
journalctl -u nginx  # 查看 nginx 的所有日志

# 查看最近的日志（实时跟踪，类似 tail -f）
journalctl -u nginx -f  # 实时显示 nginx 新日志

# 查看最近 100 行日志
journalctl -u nginx -n 100  # 只显示最新 100 行

# 查看今天的日志
journalctl -u nginx --since today  # 只看今天的

# 查看指定时间段的日志
journalctl -u nginx --since "2025-01-01" --until "2025-01-02"  # 时间范围

# 按优先级过滤（err = 错误及以上）
journalctl -u nginx -p err  # 只看错误级别的日志

# 查看本次启动的日志
journalctl -u nginx -b  # 只看本次开机后的日志

# 查看日志占用磁盘空间
journalctl --disk-usage  # 看日志用了多少磁盘

# 清理旧日志（保留最近 7 天）
sudo journalctl --vacuum-time=7d  # 删除 7 天前的日志

定时器（替代 crontab）¶

# /etc/systemd/system/backup.timer
[Unit]
Description=Daily Backup Timer  # 每日备份定时器

[Timer]
OnCalendar=*-*-* 02:00:00  # 每天凌晨 2 点执行
Persistent=true  # 如果错过了执行时间（比如关机了），开机后补执行
RandomizedDelaySec=300  # 随机延迟 0-300 秒，避免同时执行

[Install]
WantedBy=timers.target  # 属于定时器目标

# 查看所有定时器
systemctl list-timers  # 列出所有活跃的定时器及下次执行时间

# 启用定时器
sudo systemctl enable --now backup.timer  # 启动定时器

常见报错¶

报错	原因	解决
`Failed to start xxx: Unit not found`	服务文件不存在或名字写错	检查 `/etc/systemd/system/` 下的文件名
`Main process exited, code=exited, status=203/EXEC`	ExecStart 路径错误或没有执行权限	检查路径是否正确，用 `chmod +x` 加权限
`code=exited, status=217/USER`	User 指定的用户不存在	用 `useradd` 创建用户
`Start request repeated too quickly`	服务频繁崩溃重启超过限制	检查应用日志，修复崩溃原因
`Dependency failed for xxx`	依赖的服务启动失败	先修复依赖服务的问题
修改服务文件后不生效	没有执行 daemon-reload	运行 `sudo systemctl daemon-reload`
`Address already in use`	端口被其他程序占用	用 `ss -tlnp \\| grep 端口号` 查看占用

速查表¶

# === 服务生命周期 ===
systemctl start/stop/restart/reload 服务名   # 启动/停止/重启/重载
systemctl enable/disable 服务名               # 开机自启/取消自启
systemctl enable --now 服务名                 # 启动+开机自启二合一
systemctl status 服务名                       # 查看状态
systemctl is-active/is-enabled 服务名         # 检查运行/自启状态

# === 查看与排查 ===
systemctl list-units --type=service           # 列出运行中的服务
systemctl list-unit-files --type=service      # 列出所有服务文件
systemctl --failed                            # 查看失败的服务
systemctl list-dependencies 服务名            # 查看依赖关系
systemctl cat 服务名                          # 查看服务文件内容

# === 日志 ===
journalctl -u 服务名                          # 查看服务日志
journalctl -u 服务名 -f                       # 实时跟踪日志
journalctl -u 服务名 -n 100                   # 最新 100 行
journalctl -u 服务名 --since today            # 今天的日志
journalctl -u 服务名 -p err                   # 只看错误

# === 系统管理 ===
systemctl daemon-reload                        # 重新加载所有 unit 文件
systemctl list-timers                          # 查看定时器
systemctl isolate multi-user.target            # 切换到多用户模式
systemctl isolate graphical.target             # 切换到图形界面
systemctl get-default                          # 查看默认启动目标