1.引导过程Troubleshoting与服务控制

Linux引导过程梳理

linux运行服务

各种系统服务的控制脚本默认放在/usr/lib/systemd目录下
1）、Linux的文件系统：
ext4：第四代扩展文件系统，存放文件和目录的分区，centos6默认的文件系统
xfs:日志文件系统，centos7默认的文件系统
swap：交换文件系统，虚拟内存，一般为内存的1.5-2倍
2、引导过程：
1）、开机自检：根据bios设置检测硬件
2）、mbr引导：根据位于0面0磁道第一扇区的mbr引导记录调用grub菜单
3）、grub菜单：根据grub菜单加载内核文件
4）、加载linux内核：加载位于/boot目录的内核文件
5）、init初始化：加载init初始化程序，因此init进程是系统启动的第一个进程
查看启动时默认级别:systemctl get-default
执行runlevel命令：查看系统的运行级别，第一个为上一次级别，第二个为当前级别,N代表没有切换过级别，S代表单用户模式（1级别）
1.开机自检
服务器主机开机后，将根据主板BIOS中的设置对CPU（Central ProcessingUhit.中央处理器），内存显卡，键盘等设备进行初始化测试，检测成功后根据预设的启动顺序移交系统控制权，检测失败通常会通过显示器屏幕或蜂鸣器报警。大多数会移交本地硬盘。
BIOS（Basic Input Output System）基本输入输出系统主要功能：

• 加电自检
• 硬件初始化
• 引导操作系统（BOOT）

BIOS存储硬件的配置信息，CPU虚拟化开关，系统的引导顺序，主机硬件时间（BIOS独立的电池、电池没电的效果、主机的时间不准、不会影响系统的引导，但是硬件的部分配置信息会丢失、BIOS会恢复出场设置）
BIOS电池放电也是为恢复出厂设置
2.MBR引导
当从本地硬盘中启动系统时，首先根据硬盘第0个磁道、第0个柱面的第1个扇区MBR（Master Boot Record，主引导记录）的设置，将系统控制权传递给包括操作系统引导文件的分区（/boot）；或者直接根据MBR记录中的引导信息调用启动菜单（如GRUB）。
3.GRUB菜单
对于linux操作系统来说，GRUB（Grand Unified Bootloader，统一启动加载）是使用最为广泛的多系统引导程序。系统控制权传递给GRUB以后，将会显示启动菜单给用户选择，并根据所选项（或采用默认值）加载linux内核文件，然后将系统控制权交给内核。需要注意的是，Centos7采用的是GRUB2启动引导器。
GRUB菜单保存：
内核的位置，内核的名字，以及内核要传递的参数等。
4.加载Linux内核
linux内核是一个预先编译号的特殊二进制文件，介于各种硬件资源与系统程序之间，负责资源分配与调度。内核接过操作系统控制权以后，将完全掌控整个Linux操作系统的运行过程。在Centos系统中，默认的内核文件位于“/boot/vmliunz-3.10.0-514.el7.x86_64”。
5.init进程初始化
为了完成进一步的系统引导过程，linux内核首先将系统中/sbin/init程序加载到内存中运行（运行中的程序称之为进程），init进程负责完成系列的系统初始化过程、最后的等待用户进行登录。
概括：开机自检，触发bios，bios保存硬件的信息，加电自检，硬件初始化，引导操作系统，先去本地硬盘找mbr引导：在硬盘的第0个磁道第0个柱面的第1个扇区，它先去找512字节的前446字节的引导程序，再去找64字节的分区表，来识别分区，来识别哪个分区包含了引导文件。找到之后，交给grub菜单，然后启动菜单中内核的信息及内核的相关参数等。（grub菜单主要是让用户选择启用相应内核的。）加载内核个程序，当内核启动之后，启动系统的第一个进程init。init进程负责完成系统的初始化配置。

系统初始化进程及文件

init进程
linux操作系统中的进程使用数据进行标记，每个进程的身份标记号成为PID。在引导linux操作系统的过程中，/sbin/init是内核第一个加载的程序，因此init进程对应的PID号总是为1

systemd概述

systemd是linux操作系统的一种init软件，centos7系统中采用了全新的system启动方式，取代了传统的sysvinit。systemd启动方式使系统初始化时诸多服务并行启动，大大增高了开机的效率。centos7系统中“/sbin/init”是“/lib/systemd/systemd”的连接文件，换而言之，centos7系统中运行的第一个init进程是“/lib/systemd/systemd”。systemd守护进程负责linux的系统和服务
systemctl用于控制systemd管理的系统和服务状态
systemctl restart sshd.service
systemd将其管理的资源组织成各种类型的单元（unit）

系统运行级别(target)：

     **共有7个级别：**

0（target）关机
1（rescue.target)单用户
2(multi-user.target)无网络多用户
3(multi-user.target)完全多用户
4未使用（默认等于3）
5(graphical.target)图形界面
6(reboot.target)重启

服务控制及优化启动过程

在linux操作系统完成引导以后，如何控制系统服务的运行状态？如何在不同的运行级别之间进行切换？如何优化启动过程，减少系统占用的资源？
1.独立管理（门市房）
systemctl start dhcpd
systemctl stop dhcpd
2.集中管理（商场）xinetd
vim /etc/xinetd.d/tftp
disable = no
systemctl start tftp

系统服务控制

在centos7系统中，各种系统服务的控制脚本默认放在/usr/lib/systemd/system/目录下，通过systemctl命令工具可以实现对指定系统的控制，语法格式如下：
systemctl 控制类型 服务名称[.service]
对于大多数系统服务来说：常见的几种控制类型如下所述。

start（启动）：运行执行的系统服务程序，实现服务功能。

stop（停止）：终止指定的系统服务程序，关闭相应的功能。

restart（重启）：先退出，在重新运行指定的系统服务程序。

reload（重载）：不退出服务程序，只是刷新配置，在某些服务中与restart的操作相同。
	
status（查看状态）：查看指定的系统服务的运行状态及相关信息。

对于实际生产环境中运行的服务器，不要轻易执行stop或restart操作，以免造成客户端访问中断，带来不必要的损失。若只是要为系统服务启动新的配置，可以采取相应的reload参数重载加载配置，而不是生硬的执行restart操作。例如：对于正在为用户提供web访问的httpd服务，当需要应用新的配置时，建议执行“systemctl reload httpd.service”命令来重新载入配置。

切换运行级别

在讲解systemd相关知识的时候，已经介绍过target的含义及类型。不同的target代表不同的运行状态，所启用的服务或程序也不一样例如，对于互联网中的网站，电子邮件等服务来说只需要运行在文本模式就可以了，无需启用桌面程序。

查看系统的target

明确当前系统所在target将有助于运维人员排除一些应用故障。若未能确知当前所处的目标，可以直接执行runlevel命令进行查询，显示结果中的俩个字符分别表示切换前的目标、当前的目标。若之前尚未切换过运行级别，则第1列将显示N（None），S（Single）1界别（单用户模式）
[root@localhost ~]# runlevel
N 5

若查看系统启动时默认运行的target

[root@localhost ~]# systemctl get-default
graphical.target //图形多用户模式

优化启动过程

常见的系统服务
在centos系统中，默认安装的系统服务多大100多种，这些系统服务为用户提供了丰富的应用服务。只有了解各个系统服务的用户，才能有选择地进行优化操作，实现按需启用linux符。以下表中列出了centos中常见的一些系统服务，包括服务的作用。建议启动的章台，以供优化系统服务时参考


必须强调的是，这些服务到底是选择开启还是关闭，应根据主机的实际功能需求来定，不要生搬硬套。例如，如果当前的linux主机用来向局域网提供文件共享服务，那么smb服务应开启，而不能关闭

优化开机自动加载的服务

linux操作系统在每次开机后会进入默认的systemd运行目标（如字符模式或图形模式，并运行该目标中默认设置启动的各种系统服务。若要禁止某些系统服务自动运行，可以使用ntsysv或者systemctl工具进行优化
1.使用ntsysv工具
ntsysv工具可以在字符模式中运行，为用户提供了一个仿图形的交互式操作姐买你，专门用于集中配置各种系统服务的启动状态。当需要同时设置多个服务的启动状态时，使用ntsysv工具会非常方便。
单独执行“ntsyv“命令时仅用于管理当前运行目标中的服务，通过”–level”选项可以对指定运行目标（级别）中的服务进行管理。例如，执行“ntsysv --level 35“命令可以打开ntsysv管理程序，同时对运行目标3、5中的各种系统服务的默认启动状态进行调整。

通过方向键来选择不同的系统服务，通过空格（space）设置服务的默认启动状态
[*] 表示启用
[ ] 表示禁用
使用systemctl工具（centos6系列中chkconfig）
systemctl工具与ntsysv的功能类似，但是systemctl不提供交互式的操作界面，它用于查看或设置系统服务的默认启动状态。当需要设置某一个服务在当前运行目标中的默认启动状态时，使用systemctl工具会更有效率。使用systemctl工具控制服务开机启停的命令格式如下：
systemctl控制选项 服务名称
常用的选项有三种：
*

enable：开机自动启用

disable：开机自动关闭
	
is-enabled：查看开机启动状态

查看当前系统中所有已激活（自启动）的系统服务
[root@localhost ~]# systemctl list-units --type=service

chkconfig工具使用方法：
chkconfig --list #列出所有服务的状态
chkconfig --list network #列出某个服务的状态
chkconfig [–level 35] 服务名称 {on|off} #设置服务状态，默认2345级别