Linux的運行級別與目標

在老的 Linux 發行版本中,系統運行分成不同的運行級別(run level),不同的級別所啓動的服務搭配有所不同。較新的 Linux 發行版本,比如 CentOS 7+,已經將運行級別替換成另一個新的概念--目標(target)。本文會爲大家做一個比較,並對兩者間的區別做以詮釋。

 

運行級別 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,安全模式可以讓用戶更好地進行系統檢測以及錯誤修復。Linux 的運行級別是個類似的機制,不同的運行級別有不同的作用:

 

 

我們通常用到的是級別 3 和 5,一般服務器不需要安裝圖形界面,並且需要支持用戶遠程連接,所以運行級別會選擇 3;個人電腦一般需要 GUI,所以會選擇運行級別 5。

 

想查看當前系統的運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運行級別是 5。在不同級別間切換可以使用命令

#init [運行級別]

比如當前運行在級別 3,是多用戶字符界面,想要啓動 GUI 圖形界面,只需要輸入 init 5 

 

雖然運行級別可以實時切換,如果想修改系統啓動時默認的運行級別,在 CentOS 5 和 6 中也可以修改 /etc/inittab 文件來進行配置。

 

系統初始化進程 systemd vs. init

 

在 CentOS 7 之前,系統的初始化進程是 init,它的 PID 是 1,初始化進程就是系統第一個被執行的程序,所有其他進程都是它的子進程,所以我們切換運行級別用到的命令是 init,系統啓動默認運行級別的配置文件是 /etc/inittab。

 

從 CentOS 7 開始,系統初始化進程採用了全新的 systemd。從它的名字可以看出,它是一個服務,由系統自動在後臺運行。和 init 相比,systemd 有一些明顯的優勢:

 

1) systemd 在系統啓動時使用了併發的啓動機制,而 init 是按順序依次啓動每項服務。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。但隨着硬件技術發展,現在的服務器CPU大多是多核心的,可以同時處理多項任務,systemd 可以併發啓動那些不相關的服務,所以系統啓動速度得到了極大的提升。

 

2) systemd 是按需啓動服務,而 init 是將所有後臺服務統統啓動,全部完成後才允許用戶登錄。init 的這種方式會使得系統啓動比較慢,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纔會啓動它,使用完成後會動態將該服務關閉,所以不管是啓動速度,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 進程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文件,配置文件通常以 .service 作爲文件名後綴,像 sshd 服務,它的配置文件就是 /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),它們的配置文件名後綴爲 .target。在 systemd 中,我們用 target 來模擬實現系統不同的運行級別。

 

通過目標(Target)來實現運行級別

 

上面提到,CentOS 7 將系統初始化進程從 init 改爲了 systemd,init 的運行級別(runlevels)也改成了用目標(target)來實現,不同的運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:

 

 

常用的運行級別是 3 (多用戶字符模式)和 5(多用戶圖形界面模式),它們分別對應的目標就是 multi-user.target 和 graphical.target。設置和切換不同的運行級別,CentOS 7 還是向前支持 init 命令,但是更建議我們使用 systemd 的管理工具 systemctl 來完成。

 

1) 查看當前系統默認運行,可以使用 systemctl get-default 命令

#systemctl get-default

multi-user.target

 

2) 切換不同運行級別,以管理員身份使用 systemctl [目標名稱] 命令

#systemctl isolate graphical.target    切換到圖形界面

 

3) 設置系統啓動默認運行級別

在 CentOS 5 和 6 中,系統啓動默認的運行級別可以在 /etc/inittab 文件中進行配置,但在 CentOS 7 中,我們打開這個配置文件看一下:

從配置文件內容可以看到,“在這裏做任何的配置對系統都是沒有作用的,systemd 用目標來取代運行級別。默認有兩個主要的目標,multi-user.target 相當於運行級別 3,graphical.target 相當於運行級別 5。使用 systemctl get-default 來看當前使用目標,使用 systemctl set-default Target.target 來設置系統默認目標”。

 

所以我們用下面的命令來試一下,將系統啓動目標設置爲 graphical

#systemctl set-default graphical.target

設置成功後,重啓電腦,發現果然進入了 GUI 圖形界面模式。

 

最後

 

到這裏,systemd 如何使用 target 來替換 init 的 runlevels 就介紹完了。可能很多老 Linux 用戶還是比較習慣於用 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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- The End -

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