第59集：自定义服务创建

教学目标

  • 了解Linux系统中创建自定义服务的必要性和应用场景
  • 掌握systemd服务单元文件的编写方法和语法规则
  • 掌握SysVinit服务脚本的编写方法和规范
  • 学会测试和管理自定义创建的服务
  • 了解自定义服务的最佳实践和注意事项

主要知识点

1. 自定义服务的概念和应用场景

1.1 什么是自定义服务

自定义服务是指用户根据特定需求创建的系统服务，用于在后台运行特定的应用程序或脚本，实现自动化管理和监控。

1.2 应用场景

  • 运行自定义的后台应用程序（如Web服务器、数据库等）
  • 执行定时任务或持续运行的进程
  • 实现系统启动时的特定初始化操作
  • 管理需要特殊权限或环境的应用程序

2. systemd服务单元文件创建

2.1 systemd服务单元文件的位置

  • 系统级服务：/etc/systemd/system/
  • 用户级服务：~/.config/systemd/user/

2.2 systemd服务单元文件的基本结构

[Unit]
Description=服务描述
After=依赖的服务
Requires=必需的服务

[Service]
Type=服务类型（simple、forking、oneshot、dbus、notify、idle）
ExecStart=启动命令
ExecStop=停止命令
ExecReload=重载命令
Restart=重启策略（always、on-success、on-failure、on-abnormal、on-abort、on-watchdog）
User=运行用户
Group=运行组
WorkingDirectory=工作目录
Environment=环境变量

[Install]
WantedBy=目标（multi-user.target、graphical.target等）

2.3 服务类型说明

  • simple：默认类型，ExecStart直接运行的进程为主进程
  • forking：ExecStart运行的进程会fork出子进程，父进程退出后子进程成为主进程
  • oneshot：一次性执行的命令，执行完成后服务退出
  • dbus：服务通过D-Bus激活
  • notify：服务启动后通过sd_notify()函数发送通知
  • idle：等待其他服务启动完成后再启动

3. 创建示例systemd服务

3.1 创建一个简单的Web服务

# /etc/systemd/system/myweb.service
[Unit]
Description=My Custom Web Server
After=network.target

[Service]
Type=simple
ExecStart=/usr/bin/python3 -m http.server 8080
Restart=on-failure
User=nobody
Group=nobody
WorkingDirectory=/var/www/html

[Install]
WantedBy=multi-user.target

3.2 创建一个定时任务服务

# /etc/systemd/system/mytask.service
[Unit]
Description=My Custom Task Service

[Service]
Type=oneshot
ExecStart=/usr/local/bin/mytask.sh

[Install]
WantedBy=multi-user.target

3.3 创建对应的定时器文件

# /etc/systemd/system/mytask.timer
[Unit]
Description=Run mytask every hour

[Timer]
OnCalendar=hourly
Persistent=true

[Install]
WantedBy=timers.target

4. SysVinit服务脚本创建

4.1 SysVinit服务脚本的位置

  • 服务脚本：/etc/init.d/

4.2 SysVinit服务脚本的基本结构

#!/bin/bash
# chkconfig: 2345 90 10
# description: 服务描述

# 定义变量
DAEMON=/path/to/daemon
DAEMON_NAME=daemon_name
PIDFILE=/var/run/$DAEMON_NAME.pid

# 加载系统函数库
. /etc/init.d/functions

start() {
    echo "Starting $DAEMON_NAME..."
    # 启动服务的命令
    $DAEMON &
    echo $! > $PIDFILE
    echo "$DAEMON_NAME started successfully"
}

stop() {
    echo "Stopping $DAEMON_NAME..."
    # 停止服务的命令
    kill $(cat $PIDFILE)
    rm -f $PIDFILE
    echo "$DAEMON_NAME stopped successfully"
}

restart() {
    stop
    start
}

status() {
    if [ -f $PIDFILE ]; then
        echo "$DAEMON_NAME is running"
    else
        echo "$DAEMON_NAME is not running"
    fi
}

# 根据参数执行相应的函数
case "$1" in
    start)
        start
        ;;
    stop)
        stop
        ;;
    restart)
        restart
        ;;
    status)
        status
        ;;
    *)
        echo "Usage: $0 {start|stop|restart|status}"
        exit 1
        ;;
esac

exit 0

5. 测试和管理自定义服务

5.1 systemd服务管理命令

# 重新加载systemd配置
sudo systemctl daemon-reload

# 启动服务
sudo systemctl start myweb.service

# 停止服务
sudo systemctl stop myweb.service

# 重启服务
sudo systemctl restart myweb.service

# 查看服务状态
sudo systemctl status myweb.service

# 启用服务（开机自启）
sudo systemctl enable myweb.service

# 禁用服务（取消开机自启）
sudo systemctl disable myweb.service

# 查看服务日志
sudo journalctl -u myweb.service

5.2 SysVinit服务管理命令

# 启动服务
sudo /etc/init.d/myservice start

# 停止服务
sudo /etc/init.d/myservice stop

# 重启服务
sudo /etc/init.d/myservice restart

# 查看服务状态
sudo /etc/init.d/myservice status

# 添加到开机自启
sudo chkconfig --add myservice
sudo chkconfig myservice on

# 从开机自启中移除
sudo chkconfig myservice off
sudo chkconfig --del myservice

6. 自定义服务的最佳实践

6.1 安全性考虑

  • 尽量使用非root用户运行服务
  • 限制服务的文件系统访问权限
  • 避免在服务中使用硬编码的密码或敏感信息
  • 定期更新服务程序，修补安全漏洞

6.2 可靠性考虑

  • 实现合理的重启策略，确保服务故障后能够自动恢复
  • 添加适当的日志记录，便于故障排查
  • 考虑服务的依赖关系，确保服务启动顺序正确
  • 实现优雅的启动和停止机制

6.3 性能考虑

  • 合理配置服务的资源限制（如内存、CPU使用）
  • 避免服务启动时的长时间阻塞
  • 考虑使用socket激活机制，减少资源占用

实用案例分析

案例1：创建一个Node.js应用服务

场景描述

假设有一个Node.js Web应用，需要作为系统服务运行，实现开机自启和自动重启功能。

实现步骤

  1. 创建应用目录和文件
# 创建应用目录
mkdir -p /opt/myapp

# 创建简单的Node.js应用
cat > /opt/myapp/app.js << 'EOF'
const http = require('http');

const server = http.createServer((req, res) => {
    res.statusCode = 200;
    res.setHeader('Content-Type', 'text/plain');
    res.end('Hello World from Node.js service\n');
});

const PORT = process.env.PORT || 3000;
server.listen(PORT, () => {
    console.log(`Server running on port ${PORT}`);
});
EOF

# 创建package.json文件
cat > /opt/myapp/package.json << 'EOF'
{
  "name": "myapp",
  "version": "1.0.0",
  "description": "My Node.js application",
  "main": "app.js",
  "scripts": {
    "start": "node app.js"
  },
  "dependencies": {}
}
EOF

# 设置目录权限
chown -R node:node /opt/myapp
  1. 创建systemd服务单元文件
cat > /etc/systemd/system/myapp.service << 'EOF'
[Unit]
Description=My Node.js Application
After=network.target

[Service]
Type=simple
User=node
Group=node
WorkingDirectory=/opt/myapp
ExecStart=/usr/bin/node app.js
Restart=on-failure
Environment=PORT=3000

[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF
  1. 启用和启动服务
# 重新加载systemd配置
sudo systemctl daemon-reload

# 启用服务
sudo systemctl enable myapp.service

# 启动服务
sudo systemctl start myapp.service

# 查看服务状态
sudo systemctl status myapp.service
  1. 验证服务运行状态
# 测试服务是否正常运行
curl http://localhost:3000

# 查看服务日志
sudo journalctl -u myapp.service

案例2：创建一个定期备份服务

场景描述

需要创建一个定期执行的备份服务，每天凌晨2点执行一次系统备份。

实现步骤

  1. 创建备份脚本
# 创建备份脚本目录
mkdir -p /opt/backup/scripts

# 创建备份脚本
cat > /opt/backup/scripts/system-backup.sh << 'EOF'
#!/bin/bash

# 备份配置
BACKUP_DIR="/opt/backup/data"
TIMESTAMP=$(date +"%Y%m%d_%H%M%S")
BACkUP_FILE="system_backup_$TIMESTAMP.tar.gz"

# 创建备份目录
mkdir -p $BACKUP_DIR

# 执行备份
tar -czf "$BACKUP_DIR/$BACKUP_FILE" \
    /etc \
    /home \
    --exclude="/home/*/.cache"

# 清理30天前的备份
find $BACKUP_DIR -name "system_backup_*.tar.gz" -mtime +30 -delete

# 记录备份日志
echo "$(date): Backup completed successfully: $BACKUP_FILE" >> /var/log/backup.log
EOF

# 设置脚本权限
chmod +x /opt/backup/scripts/system-backup.sh
  1. 创建systemd服务和定时器文件

服务文件：

cat > /etc/systemd/system/backup.service << 'EOF'
[Unit]
Description=System Backup Service

[Service]
Type=oneshot
ExecStart=/opt/backup/scripts/system-backup.sh

[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF

定时器文件：

cat > /etc/systemd/system/backup.timer << 'EOF'
[Unit]
Description=Run system backup daily

[Timer]
OnCalendar=*-*-* 02:00:00
Persistent=true

[Install]
WantedBy=timers.target
EOF
  1. 启用和启动定时器
# 重新加载systemd配置
sudo systemctl daemon-reload

# 启用定时器
sudo systemctl enable backup.timer

# 启动定时器
sudo systemctl start backup.timer

# 查看定时器状态
sudo systemctl status backup.timer

# 查看所有活动的定时器
sudo systemctl list-timers
  1. 测试备份服务
# 手动触发备份服务
sudo systemctl start backup.service

# 查看备份日志
tail /var/log/backup.log

# 查看备份文件
ls -la /opt/backup/data/

课后练习

  1. 基础练习

    • 创建一个简单的Python Web服务，使用systemd管理，实现开机自启
    • 编写一个SysVinit服务脚本，用于管理自定义的后台进程

  2. 进阶练习

    • 创建一个包含多个服务依赖的复杂服务，测试服务的启动顺序
    • 实现一个带有环境变量配置的服务，通过不同的环境变量值启动不同配置的服务实例

  3. 挑战练习

    • 创建一个监控服务，定期检查系统状态并发送告警通知
    • 实现一个具有socket激活功能的服务，提高系统资源利用率

总结

本集教程详细介绍了Linux系统中创建自定义服务的方法，包括：

  1. systemd服务单元文件的创建：

    • 掌握了服务单元文件的语法结构和配置选项
    • 学会了创建不同类型的服务（simple、oneshot等）
    • 了解了定时器文件的使用方法，实现定期执行任务

  2. SysVinit服务脚本的创建：

    • 掌握了服务脚本的基本结构和函数定义
    • 学会了使用chkconfig管理SysVinit服务

  3. 自定义服务的管理和测试：

    • 掌握了服务的启动、停止、重启和状态查看方法
    • 学会了启用和禁用服务的开机自启功能
    • 了解了服务日志的查看方法

  4. 自定义服务的最佳实践：

    • 了解了服务安全性、可靠性和性能方面的考虑因素
    • 掌握了服务创建的规范和注意事项

通过本集教程的学习，您已经具备了在Linux系统中创建和管理自定义服务的能力，可以根据实际需求创建各种类型的系统服务，实现应用程序的自动化管理和监控。

« 上一篇 服务配置文件 下一篇 » 服务故障排查
↑