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🧱 Linux systemctl 與服務管理全攻略（含常見錯誤與自動重啟設定）

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    🧱 Linux systemctl 與服務管理全攻略（含常見錯誤與自動重啟設定）

    這篇整理 systemctl 的常用與進階操作：從 查詢與控制服務、開機自啟、自動重啟策略、覆寫 drop-in 到 journalctl 排錯、Timer 排程、安全強化，提供可直接複製的指令與範例單元檔。

    📑 目錄

    一、常用 systemctl 指令速查

    # 啟動 / 停止 / 重新啟動 / 重新載入設定
sudo systemctl start nginx
sudo systemctl stop nginx
sudo systemctl restart nginx
sudo systemctl reload nginx

# 查看狀態與即時日誌
systemctl status nginx
journalctl -u nginx -f

# 查看是否開機自啟；設定開機自啟 / 取消
systemctl is-enabled nginx
sudo systemctl enable nginx
sudo systemctl disable nginx

# 列出服務、套用變更
systemctl list-units --type=service --state=running
sudo systemctl daemon-reload

# 查看單元檔與依賴
systemctl cat nginx.service
systemctl list-dependencies multi-user.target

    二、開機自動啟動與目標（target）

    enable 會建立 WantedBy 目標（通常 multi-user.target），讓服務於開機時載入。

    # 目前預設 target 與切換
systemctl get-default
sudo systemctl set-default multi-user.target
sudo systemctl isolate rescue.target   # 立即切換到維護模式

    三、自動重啟策略（Restart=）最佳實務

    • Restart=on-failure：非 0 結束碼時重啟，最常用。
    • Restart=always：任何結束都重啟，用於長駐、須高可用的服務。
    • RestartSec=：重啟間隔；StartLimitIntervalSec=＋StartLimitBurst= 防止瘋狂重啟。
    • 加上 RuntimeMaxSec= 或健康檢查腳本，避免服務卡死無感。

    四、Service Unit 樣板：穩定、可回復、可觀測

    📄 點我展開範例（建議複製後依實際路徑與使用者調整） 
    [Unit]
Description=My Web App
After=network-online.target
Wants=network-online.target

[Service]
Type=simple
User=www-data
WorkingDirectory=/opt/myapp
ExecStart=/usr/bin/python3 /opt/myapp/app.py
# --- 重啟策略 ---
Restart=on-failure
RestartSec=3
StartLimitIntervalSec=60
StartLimitBurst=5
# --- 環境與日誌 ---
Environment="ENV=prod" "PORT=8080"
StandardOutput=journal
StandardError=journal
# --- 沙箱化（見下節 Hardening）---
NoNewPrivileges=true
PrivateTmp=true
ProtectSystem=full
ProtectHome=true

[Install]
WantedBy=multi-user.target

    五、不改原檔的覆寫：drop-in（systemctl edit）

    不要改套件提供的 /usr/lib/systemd/system/*.service；用 drop-in 更安全。

    sudo systemctl edit myapp.service
# 會開啟 /etc/systemd/system/myapp.service.d/override.conf
# 只放差異：
[Service]
Restart=always
Environment="DEBUG=false"

# 套用
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart myapp.service
systemctl cat myapp.service

    六、常見錯誤與排查清單

    • 🔌 啟動卡住：缺 Wants=network-online.target 或未正確等待網路；檢查 NetworkManager-wait-online 或 systemd-networkd-wait-online。
    • 🗝 權限錯誤：服務 User= 指定帳號是否擁有目錄與檔案權限；用 chown/chmod 修正。
    • 📁 路徑不存在：在 ExecStartPre=/usr/bin/mkdir -p /var/lib/myapp 先建立。
    • 👻 Type 設錯：傳統 daemon 應 Type=forking；有通知機制才用 notify。
    • 🔁 無限重啟：調整 RestartSec、StartLimit*，並用 journalctl -xeu 找根因。

    七、journalctl 與啟動耗時分析

    # 當次開機的重要訊息
journalctl -b -p warning

# 追服務日誌（即時）
journalctl -u myapp.service -f

# 啟動耗時總覽與關鍵鏈
systemd-analyze
systemd-analyze blame
systemd-analyze critical-chain

# 輸出啟動流程圖（SVG）
systemd-analyze plot > /tmp/boot.svg

    八、Timer vs cron：事件式排程與補跑

    🕒 範例：每天 02:15 執行備份、關機期間補跑 
    # /etc/systemd/system/backup.service
[Unit]
Description=Nightly Backup

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

# /etc/systemd/system/backup.timer
[Unit]
Description=Run backup daily

[Timer]
OnCalendar=*-*-* 02:15:00
Persistent=true
RandomizedDelaySec=120

[Install]
WantedBy=timers.target

# 啟用
sudo systemctl enable --now backup.timer
systemctl list-timers --all

    九、服務沙箱與資源限制

    • 資源限制：CPUQuota=50%、MemoryMax=1G。
    • 沙箱化選項：NoNewPrivileges=true、PrivateTmp=true、ProtectSystem=full、ProtectHome=true、CapabilityBoundingSet=（最小權限）。
    • 臨時限制執行：systemd-run --scope -p CPUQuota=50% -p MemoryMax=1G <cmd>
    # 以 50% CPU、1G 記憶體限制執行
sudo systemd-run --unit=limit-job --scope -p CPUQuota=50% -p MemoryMax=1G /usr/bin/some-task

    🔎 常見問答（FAQ）

    Q1：我改了 unit 檔，但服務沒有套用？
    請先 sudo systemctl daemon-reload 再 restart。變更才會被載入。

    Q2：服務已 enable，為何開機沒有跑？
    檢查 WantedBy 所屬 target 是否為系統 get-default 的依附鏈；另查 journalctl -b。

    Q3：如何讓 oneshot 任務失敗也能重試？
    在 [Service] 使用 Restart=on-failure 與 RestartSec=，並將邏輯拆為可重入。

    🧭 行動清單

    ✅ 將既有服務加入 Restart 策略與 StartLimit* 保護
✅ 以 systemctl edit 建立 drop-in 覆寫（不動原檔）
✅ 用 journalctl 與 systemd-analyze 檢查開機瓶頸
✅ 關鍵任務改用 Timer，啟用 Persistent 與 RandomizedDelaySec
✅ 套用沙箱化選項與資源上限（CPUQuota / MemoryMax）

    — WWFandy・系統管理筆記

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