在老的 Linux 發行版本中,系統執行分成不同的執行級別(run level),不同的級別所啟動的服務搭配有所不同。較新的 Linux 發行版本,比如 CentOS 7+,已經將執行級別替換成另一個新的概念--目標(target)。本文會為大家做一個比較,並對兩者間的區別做以詮釋。
執行級別 Run Level
大家都知道 Windows 有安全模式,它是Windows的最小模式,和普通模式相比,安全模式可以讓使用者更好地進行系統檢測以及錯誤修復。Linux 的執行級別是個類似的機制,不同的執行級別有不同的作用:
我們通常用到的是級別 3 和 5,一般伺服器不需要安裝圖形介面,並且需要支援使用者遠端連線,所以執行級別會選擇 3;個人電腦一般需要 GUI,所以會選擇執行級別 5。
想檢視當前系統的執行級別可以使用命令用到命令
#runlevel
N 5
上面的結果表示當前的執行級別是 5。在不同級別間切換可以使用命令
#init [執行級別]
比如當前執行在級別 3,是多使用者字元介面,想要啟動 GUI 圖形介面,只需要輸入 init 5
雖然執行級別可以實時切換,如果想修改系統啟動時預設的執行級別,在 CentOS 5 和 6 中也可以修改 /etc/inittab 檔案來進行配置。
系統初始化程式 systemd vs. init
在 CentOS 7 之前,系統的初始化程式是 init,它的 PID 是 1,初始化程式就是系統第一個被執行的程式,所有其他程式都是它的子程式,所以我們切換執行級別用到的命令是 init,系統啟動預設執行級別的配置檔案是 /etc/inittab。
從 CentOS 7 開始,系統初始化程式採用了全新的 systemd。從它的名字可以看出,它是一個服務,由系統自動在後臺執行。和 init 相比,systemd 有一些明顯的優勢:
1) systemd 在系統啟動時使用了併發的啟動機制,而 init 是按順序依次啟動每項服務。實際上很多服務之間沒有依賴關係,不需要依次等待。在 Linux 早期,計算機的CPU是單核的,一次只能處理一項任務,所以 init 的設計有它的合理性。但隨著硬體技術發展,現在的伺服器CPU大多是多核心的,可以同時處理多項任務,systemd 可以併發啟動那些不相關的服務,所以系統啟動速度得到了極大的提升。
2) systemd 是按需啟動服務,而 init 是將所有後臺服務統統啟動,全部完成後才允許使用者登入。init 的這種方式會使得系統啟動比較慢,另外也會佔用比較多的系統資源。systemd 採用的方式是隻有某個服務被請求時才會啟動它,使用完成後會動態將該服務關閉,所以不管是啟動速度,還是系統資源的使用, systemd 都有很大的優勢。
systemd 有兩個核心的概念,單元(unit)和 目標(target)。systemd 程式對系統的管理就是通過一個個的單元來實現的。比如服務,每一個服務都有一個對應的單元,而且每個單元都有一個配置檔案,配置檔案通常以 .service 作為檔名字尾,像 sshd 服務,它的配置檔案就是 /usr/lib/systemd/system/sshd.service
有一類比較重要的單元叫目標單元(target unit),或者簡稱目標(target),它們的配置檔名字尾為 .target。在 systemd 中,我們用 target 來模擬實現系統不同的執行級別。
通過目標(Target)來實現執行級別
上面提到,CentOS 7 將系統初始化程式從 init 改為了 systemd,init 的執行級別(runlevels)也改成了用目標(target)來實現,不同的執行級別和目標之間是什麼對應關係呢,我們用下面這張圖來做了一個總結:
常用的執行級別是 3 (多使用者字元模式)和 5(多使用者圖形介面模式),它們分別對應的目標就是 multi-user.target 和 graphical.target。設定和切換不同的執行級別,CentOS 7 還是向前支援 init 命令,但是更建議我們使用 systemd 的管理工具 systemctl 來完成。
1) 檢視當前系統預設執行,可以使用 systemctl get-default 命令
#systemctl get-default
multi-user.target
2) 切換不同執行級別,以管理員身份使用 systemctl [目標名稱] 命令
#systemctl isolate graphical.target 切換到圖形介面
3) 設定系統啟動預設執行級別
在 CentOS 5 和 6 中,系統啟動預設的執行級別可以在 /etc/inittab 檔案中進行配置,但在 CentOS 7 中,我們開啟這個配置檔案看一下:
從配置檔案內容可以看到,“在這裡做任何的配置對系統都是沒有作用的,systemd 用目標來取代執行級別。預設有兩個主要的目標,multi-user.target 相當於執行級別 3,graphical.target 相當於執行級別 5。使用 systemctl get-default 來看當前使用目標,使用 systemctl set-default Target.target 來設定系統預設目標”。
所以我們用下面的命令來試一下,將系統啟動目標設定為 graphical
#systemctl set-default graphical.target
設定成功後,重啟電腦,發現果然進入了 GUI 圖形介面模式。
最後
到這裡,systemd 如何使用 target 來替換 init 的 runlevels 就介紹完了。可能很多老 Linux 使用者還是比較習慣於用 init,但畢竟 systemd 是更一種更先進的技術和方式,大家還是應該更積極地去接受並學習它。
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