本篇文章給大家帶來了關于linux中系統啟動與服務管理的相關知識，服務器在正常的運行過程中，一般很少重啟，但是如果發生了未知故障或者遇到了人為誤操作的情況，可能就會出現啟動異常的狀況，希望對大家有幫助。
1. 前言
??服務器在正常的運行過程中，一般很少重啟，但是如果發生了未知故障或者遇到了人為誤操作的情況，可能就會出現啟動異常的狀況。雖然 linux 系統啟動流程是比較底層的知識了，但是為了加深對 Linux 系統的理解，總結了這篇文章。
2. Linux 系統啟動過程
2.1 開機自檢
??服務器主機開機以后，將根據主板 BIOS 中的設置對 CPU、內存、顯卡、硬盤等設備進行初步檢測，檢測成功后根據預設的啟動順序移交系統控制權，大多時候會移交給本機硬盤。
2.2 MBR 引導
??當從本機硬盤中啟動系統時，首先根據硬盤第一個扇區中 MBR (主引導記錄）的設置，將系統控制權傳遞給包含操作系統引導文件的分區；或者直接根據 MBR 記錄中的引導信息調用啟動菜單（如GRUB） 。
2.3 GRUB 菜單
??對于Linux操作系統來說，GRUB (統一啟動加載器）是使用最為廣泛的多系統引導器程序。系統控制權傳遞給 GRUB 以后，將會顯示啟動菜單給用戶選擇，并根據所選項（或采用默認值）加載 Linux 內核文件，然后將系統控制權轉交給內核。需要注意的是，Centos7 采用的是 GRUB2 啟動引導器。
2.4 加載 Linux 內核
??Linux 內核是一個預先編譯好的特殊二進制文件，介于各種硬件資源與系統程序之間， 負責資源分配與調度。內核接過系統控制權以后，將完全掌控整個 Linux 操作系統的運行過程。
在CentoS 系統中，默認的內核文件位于”/boot/vmlinuz-3.10.0-514.el7.x86_64″。
2.5 init 進程初始化
??為了完成進一步的系統引導過程，Linux 內核首先將系統中的 “/sbin/init” 程序加載到內存中運行，init 進程負責完成一系列的系統初始化過程，最后等待用戶進行登錄。
2.6 系統啟動過程總結
- 檢測出第一個能夠引導系統的設備比如硬盤或光驅
- 運行放在 MBR 扇區里的啟動 GRUB 引導程序
- GRUB 引導程序通過讀取 GRUB 配置文件 /boot/grub2/grub.cfg 來獲取內核和鏡像文件系統的設置以及路徑位置
- 把內核和鏡像文件系統加載到內存中
- 加載硬件驅動程序，內核把 init 進程加載到內存中運行
3. init 進程與 systemd
3.1 init 進程
- 由 Linux 內核加載運行 /sbin/init 程序
- init 進程是系統中第一個進程
- init 進程的 PID 號永遠為 1
[root@c7-1 ~]#ll /sbin/initlrwxrwxrwx. 1 root root 22 8月 13 21:44 /sbin/init -> ../lib/systemd/systemd
3.2 Centos5/6/7 init 進程對比
3.3 systemd
- systemd 是 Linux 操作系統的一種 init 軟件
- CentOS7 中采用全新的 systemd 啟動方式，取代傳統的 SysVinit
- CentOS7 中運行的第一個 init 進程是 /lib/systemd/systemd
[root@c7-1 ~]#ps -ef UID PID PPID C STIME TTY TIME CMD root 1 0 0 8月15 ? 00:00:31 /usr/lib/systemd/systemd --switched-root --system --deserialize 22 root 2 0 0 8月15 ? 00:00:00 [kthreadd] root 4 2 0 8月15 ? 00:00:00 [kworker/0:0H] root 6 2 0 8月15 ? 00:00:00 [ksoftirqd/0] root 7 2 0 8月15 ? 00:00:00 [migration/0] ......
3.4 systemd 單元類型
| 單元類型 | 擴展名 | 說明 |
|---|---|---|
| Service | .service | 描述一個系統服務 |
| Socket | .socket | 描述一個進程間通信的套接字 |
| Device | .device | 描述一個內核識別的設備文件 |
| Mount | .mount | 描述一個文件系統的掛載點 |
| Automount | .automount | 描述一個文件系統的自動掛載點 |
| Swap | .swap | 描述一個內存交換設備或交換文件 |
| Path | .path | 描述一個文件系統中文件或目錄 |
| Timer | .timer | 描述一個定時器（用于實現類似 cron 的調度任務） |
| Snapshot | .snapshot | 用于保存一個 systemd 的狀態 |
| Scope | .scope | 使用 systemd 的總線接口以編程的方式創建外部進程 |
| Slice | .slice | 描述居于 Cgroup 的一組通過層次組織的管理系統進程 |
| Target | .target | 描述一組 systemd 的單元 |
3.5 運行級別對應的 systemd 目標
| 運行級別 | systemd 的 target | 說明 |
|---|---|---|
| 0 | target | 關機狀態，使用該級別時將會關閉主機 |
| 1 | rescue.target | 單用戶模式，不需要密碼驗證即可登錄系統，多用于系統維護 |
| 2 | multi-user.target | 用戶定義/域特定運行級別。默認等同于3 |
| 3 | multi-user.target | 字符界面的完整多用戶模式，大多數服務器主機運行在此級別 |
| 4 | multi-user.target | 用戶定義/域特定運行級別。默認等同于3 |
| 5 | graphical.target | 圖形界面的多用戶模式，提供了圖形桌面操作環境 |
| 6 | reboot.target | 重新啟動，使用該級別時將會重啟主機 |
3.6 systemd 管理命令 systemctl
格式：
systemctl COMMAND name.service #.service 也可以省略
Sysvinit 和 Systemd 命令對比
| Sysvinit命令 | Systemd命令 | 含義 |
|---|---|---|
| service name start | systemctl start name | 啟動服務 |
| service name stop | systemctl stop name | 關閉服務 |
| service name restart | systemctl restart name | 重啟服務不管當前是啟動還是關閉狀態 |
| service name reload | systemctl reload name | 重新載入服務配置信息而不中斷服務 |
| service name condrestart | systemctl condrestart name | 運行狀態的服務可以重啟，不在運行狀態無法重啟 |
| service name status | systemctl status name | 查看服務的運行狀態 |
| chkconfig name on | systemctl enable name | 設置服務為開機自啟動 |
| chkconfig name off | systemctl disable name | 設置服務為開機關閉 |
| chkconfig name | systemctl is-enabled name | 檢查服務是否開機自啟 |
| chkconfig name –add | systemctl daemon-reload | 創建一個新服務文件，或者變更配置的時候使用 |
示例：
#啟動 httpd 服務 systemctl start httpd #停止 httpd 服務 systemctl stop httpd #重啟 httpd 服務 systemctl restart httpd #查看 httpd 服務狀態 systemctl status httpd #禁止自動和手動啟動服務(可以關閉運行的服務) systemctl mask name.service #取消禁止 systemctl unmask name.service #查看某服務當前是否正在運行 systemctl is-active name.service #查看所有服務 systemctl list-unit-files --type=service #查看所有已經激活的服務 systemctl list-unit-files --type=service | grep enabled #列出啟動失敗的服務 systemctl --failed --type=service 或 systemctl list-units --state failed 或 systemctl list-unit-files --state=failed #開啟 httpd 服務并設置開機自啟 systemctl enable --now httpd.service #關閉 httpd 服務并關閉開機自啟 systemctl disable --now httpd.service #查看服務的依賴關系 systemctl list-dependencies name.service #殺掉進程 systemctl kill unitname
4.總結
??作為一名運維工程，對 Linux 系統服務的管理是基本技能。一個系統在安裝完成后免不了要對系統進行優化，關閉不必要的服務，節省系統資源，保護服務器不受網絡攻擊，這也是運維工作的職責所在，熟練掌握 Linux 系統的底層原理和基本操作，在面對問題的時候才不會茫然不知所措！
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