如何在Linux中编写服务 Linux systemd单元文件-linux运维-PHP中文网

答案是创建systemd单元文件以管理服务。首先编写.service文件定义服务的启动、用户权限、日志输出等行为，将其置于/etc/systemd/system/目录，使用systemctl命令加载、启动并启用开机自启；通过systemctl status和journalctl -u排查启动失败问题，检查ExecStart路径、权限、用户存在性及依赖关系；安全实践包括使用非特权用户、限制文件系统访问、网络、资源和能力，遵循最小权限原则，提升服务隔离性与系统安全性。

如何在linux中编写服务 linux systemd单元文件

在Linux中编写服务，尤其是在现代发行版中，核心就是创建并配置一个systemd单元文件。这个文件本质上告诉systemd你的程序如何启动、停止、重启，以及在系统启动时如何管理它。它提供了一种标准化且强大的方式来定义系统进程的行为。

解决方案

编写一个systemd单元文件来定义你的服务，通常是一个

.service

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文件。这个文件会告诉systemd你的应用程序如何运行，以及它与其他系统组件的关系。我们以一个简单的Python脚本为例，这个脚本会持续输出当前时间到日志中。

首先，假设你有一个名为

my_script.py

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的Python脚本，内容如下：

#!/usr/bin/env python3
import time
import datetime
import sys

def run_service():
    while True:
        timestamp = datetime.datetime.now().strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S")
        print(f"[{timestamp}] My service is running...", file=sys.stderr) # Output to stderr so journalctl captures it easily
        sys.stderr.flush()
        time.sleep(5)

if __name__ == "__main__":
    run_service()

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将这个脚本保存到

/opt/my-service/my_script.py

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，并确保它有执行权限：

sudo mkdir -p /opt/my-service

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sudo mv my_script.py /opt/my-service/

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sudo chmod +x /opt/my-service/my_script.py

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接下来，你需要创建一个systemd单元文件。通常，这些文件放在

/etc/systemd/system/

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目录下。我们将创建

my-awesome-app.service

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。

# /etc/systemd/system/my-awesome-app.service
[Unit]
Description=My Awesome Python Service
After=network.target # 确保网络服务启动后才尝试启动此服务

[Service]
ExecStart=/usr/bin/python3 /opt/my-service/my_script.py # 你的服务启动命令，请使用绝对路径
WorkingDirectory=/opt/my-service/ # 服务运行的工作目录
User=nobody # 推荐使用非特权用户运行服务，例如nobody或专门创建的用户
Group=nogroup # 同上
Restart=on-failure # 当服务失败时（例如程序退出码非0），systemd会自动重启它
StandardOutput=journal # 将标准输出重定向到journald日志系统
StandardError=journal # 将标准错误重定向到journald日志系统

[Install]
WantedBy=multi-user.target # 表示此服务应该在多用户模式下被启动

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文件内容解析：

[Unit]
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部分定义了服务的通用信息和依赖关系。
- ```
Description
```
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  : 服务的描述，方便人类阅读。
- ```
After=network.target
```
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  : 这是一个常见的依赖设置，表示你的服务应该在
```
network.target
```
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  （代表网络服务已准备就绪）之后启动。这只是一个顺序指示，不代表强依赖。
[Service]
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部分是核心，定义了如何运行你的服务。
- ```
ExecStart
```
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  : 这是启动服务的实际命令。务必使用绝对路径，因为systemd运行环境的
```
PATH
```
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  可能与你的shell环境不同。这里我们直接调用Python解释器来运行脚本。
- ```
WorkingDirectory
```
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  : 指定服务的工作目录。如果你的服务需要访问相对路径的文件，这个设置就很重要。
- ```
User
```
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  和
```
Group
```
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  : 出于安全考虑，强烈建议使用非特权用户（如
```
nobody
```
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  或为你服务专门创建的用户）和组来运行服务，而不是
```
root
```
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  。
- ```
Restart=on-failure
```
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  : 这是一个非常实用的指令。如果你的服务进程意外退出（例如，脚本抛出未捕获的异常），systemd会自动尝试重启它。
```
always
```
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  会无条件重启，
```
no
```
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  则不重启。
- ```
StandardOutput
```
  登录后复制
  和
```
StandardError
```
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  : 将服务的标准输出和标准错误流重定向到
```
journald
```
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  日志系统，这样你就可以通过
```
journalctl
```
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  命令来查看服务的日志了。
[Install]
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部分定义了服务如何被“启用”（enabled），即在系统启动时自动运行。
- ```
WantedBy=multi-user.target
```
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  : 这表示当系统进入多用户运行级别时（大多数服务器的默认运行级别），你的服务应该被启动。

启用和管理服务：

重新加载systemd配置： 每当你修改或添加了单元文件，都需要告诉systemd重新加载配置。
```
sudo systemctl daemon-reload
```
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启动你的服务：

sudo systemctl start my-awesome-app.service

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检查服务状态：
```
sudo systemctl status my-awesome-app.service
```
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你会看到服务的运行状态，包括是否正在运行、最近的日志输出等。
设置服务开机自启：
```
sudo systemctl enable my-awesome-app.service
```
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这会在
```
/etc/systemd/system/multi-user.target.wants/
```
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目录下创建一个符号链接到你的单元文件，确保系统启动时自动运行。

停止服务：

sudo systemctl stop my-awesome-app.service

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禁用服务（取消开机自启）：
```
sudo systemctl disable my-awesome-app.service
```
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通过这种方式，你的应用程序就变成了一个由systemd管理、具有良好行为的系统服务。

如何调试一个无法启动的systemd服务？

当一个systemd服务拒绝启动时，那种挫败感确实让人头疼。我记得有一次，我花了好几个小时才发现只是

ExecStart

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路径写错了。所以，调试的关键在于系统性地排查。

立即检查服务状态：
```
systemctl status <service_name>
```
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这是你的第一站。它会显示服务的当前状态、进程ID、内存占用，以及最近几行日志。通常，错误信息（比如“Failed to start...”）和一些关键的日志行会在这里显示出来，用红色高亮。仔细阅读这些信息，它们往往能直接指出问题所在。
深入查看日志：
```
journalctl -u <service_name> -e
```
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如果
```
systemctl status
```
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给出的信息不够详细，
```
journalctl
```
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是你的最佳拍档。
- ```
journalctl -u <service_name>
```
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  ：显示该服务的所有日志。
- ```
journalctl -u <service_name> -e
```
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  ：显示最新的日志条目，通常包括错误信息。
- ```
journalctl -u <service_name> -f
```
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  ：实时跟踪日志输出，当你尝试启动服务时，可以立即看到产生的任何错误。很多时候，服务的实际错误（比如程序自身的异常、配置加载失败）都会通过标准输出或标准错误流被journald捕获。
验证单元文件语法：
```
systemd-analyze verify <unit_file_path>
```
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虽然systemd通常会报告语法错误，但提前检查总是个好习惯。这个命令可以帮助你发现单元文件中的一些基本语法问题。例如：
```
systemd-analyze verify /etc/systemd/system/my-awesome-app.service
```
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。
检查
```
ExecStart
```
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命令和权限：

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- 绝对路径： 确保
```
ExecStart
```
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  中使用的所有命令和脚本都使用了绝对路径。Systemd运行环境的
```
PATH
```
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  变量可能非常有限，不像你在shell中那么丰富。
- 执行权限： 你的脚本或二进制文件是否有执行权限？例如，对于shell或Python脚本，你需要
```
chmod +x /path/to/your/script.sh
```
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  。
- 用户/组权限： 如果你指定了
```
User=
```
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  和
```
Group=
```
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  ，请确保该用户和组存在，并且它们对
```
ExecStart
```
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  指定的程序、
```
WorkingDirectory
```
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  以及任何需要访问的文件/目录都有足够的读写权限。尝试手动以该用户身份运行
```
ExecStart
```
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  命令，看看是否会报错：
```
sudo -u <user> /path/to/your/command
```
  登录后复制
  。
检查依赖关系：
```
After=
```
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和
Requires=
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- 如果你的服务依赖于其他服务（比如
```
network.target
```
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  或数据库服务），确保这些依赖的服务本身正在运行并且健康。
- ```
Requires=
```
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  是强依赖，如果依赖服务启动失败，你的服务也不会启动。
```
After=
```
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  只是排序，即使依赖服务失败，你的服务也可能尝试启动。
环境和工作目录：
```
Environment=
```
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和
WorkingDirectory=
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- 服务是否需要特定的环境变量？确保它们在
```
[Service]
```
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  部分的
```
Environment=
```
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  指令中设置了。
- ```
WorkingDirectory
```
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  是否正确？如果你的服务需要加载相对路径的配置文件，那么工作目录的设置至关重要。
手动运行服务命令： 最直接的调试方法之一是，复制
```
ExecStart
```
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中的命令，然后在shell中手动运行它，最好是切换到
```
User=
```
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指令指定的用户身份下运行。
```
sudo -u <user_specified_in_service> bash -c "/path/to/your/command --with-args"
```
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这可以帮助你隔离问题：是单元文件配置问题，还是程序自身的问题。

记住，调试是一个迭代的过程。每次修改后，都要

sudo systemctl daemon-reload

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，然后再次尝试启动并检查状态和日志。

编写systemd服务时，有哪些安全性最佳实践？

安全性在任何服务部署中都是至关重要的，systemd提供了很多机制来帮助你沙箱化你的服务，限制其潜在的破坏力。我个人觉得，这些安全配置一开始看起来有点多余，但一旦你遇到过权限滥用导致的问题，就会觉得它们是多么宝贵。

最小权限原则（Principle of Least Privilege）：
- User=
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  和
  Group=
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  ：这是最重要的。永远不要以
  root
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  用户运行你的服务，除非绝对必要。为每个服务创建一个专用的非特权用户和组。例如，如果你的服务叫
```
my-app
```
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  ，就创建
```
my-app
```
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  用户和
```
my-app
```
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  组，并让服务以这个身份运行。这样，即使服务被攻破，攻击者也只能获得这个非特权用户的权限，大大限制了损害范围。
- 示例：
```
User=my-app
Group=my-app
```
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限制文件系统访问： Systemd允许你精细地控制服务可以访问的文件系统区域。
- ReadOnlyPaths=
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  /
  ReadWritePaths=
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  /
  InaccessiblePaths=
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  ：明确指定服务可以读/写或完全不能访问的路径。这可以防止服务意外或恶意地修改关键系统文件。
  - ```
  ReadOnlyPaths=/etc/my-app/config
```
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- ```
ReadWritePaths=/var/log/my-app /var/lib/my-app
```
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  - ```
  InaccessiblePaths=/home /srv
```
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- ProtectSystem=full
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  或
  strict
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  ：将大部分系统目录挂载为只读。
```
full
```
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  会保护
```
/usr
```
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  、
```
/boot
```
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  等，
```
strict
```
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  还会保护
```
/etc
```
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  。通常，
```
full
```
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  是一个不错的起点。
- ProtectHome=true
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  ：防止服务访问用户的主目录（
```
/home
```
  登录后复制
  和
```
/root
```
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  ）。
- PrivateTmp=true
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  ：为服务提供一个独立的、私有的
```
/tmp
```
  登录后复制
  和
```
/var/tmp
```
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  目录。这样，服务就不会看到或干扰其他进程的临时文件，也无法利用全局临时文件进行攻击。
限制网络访问：
- RestrictAddressFamilies=AF_UNIX AF_INET
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  ：限制服务可以使用的网络协议族。例如，如果你的服务只需要本地套接字和IPv4网络，可以这样设置。
- IPAddressAllow=
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  /
  IPAddressDeny=
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  ：虽然防火墙是更推荐的网络过滤方式，但这些指令可以在单元文件层面提供额外的控制，限制服务可以连接的IP地址。
资源限制： 防止服务耗尽系统资源，影响其他服务或导致系统不稳定。
- MemoryLimit=
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  ：限制服务可以使用的内存量（例如
```
500M
```
  登录后复制
  ）。
- CPUShares=
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  ：分配CPU时间片，相对于其他服务。
- LimitNOFILE=
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  ：限制服务可以打开的文件描述符数量。
- LimitNPROC=
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  ：限制服务可以创建的进程/线程数量。
能力（Capabilities）限制： Linux Capabilities允许将root用户的特权细分为更小的、独立的单元。
- CapabilityBoundingSet=
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  ：明确指定服务可以拥有的Linux Capabilities。默认情况下，服务会继承一些Capabilities。通过清空或只指定必要的Capabilities，可以大大减少服务的特权。例如，如果服务不需要绑定特权端口，就可以移除
```
CAP_NET_BIND_SERVICE
```
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  。
- NoNewPrivileges=true
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  ：这是一个非常重要的安全特性，它阻止服务通过
```
setuid
```
  登录后复制
  /
```
setgid
```
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  程序或其他方式获取新的特权。
```
PrivateDevices=true
```
登录后复制
：阻止服务访问
```
/dev
```
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目录下的设备节点，除非明确允许。这可以防止服务与硬件直接交互。

一个更安全的

[Service]

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部分示例：

[Service]
ExecStart=/usr/bin/python3 /opt/my-service/my_script.py
WorkingDirectory=/opt/my-service/
User=my-app
Group=my-app

# 文件系统隔离
ProtectSystem=full
ProtectHome=true

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