Init 与 Systemd 对比

从传统的 init 系统过渡到 systemd 代表了Linux 系统管理的重大变革。Init 和 Systemd 都负责管理启动过程、启动和停止服务以及处理系统关闭，但它们在设计、功能和性能方面存在显著差异。本指南将对 Init 和 Systemd 进行比较，重点介绍它们之间的差异以及 Systemd 被广泛采用的原因。

理解 Init

什么是 Init？
Init 是 Linux 内核启动后启动的第一个进程。它负责通过启动系统进程、运行启动脚本和管理运行级别，使系统处于可用状态。传统的 init 系统被称为 SysVinit，以 System V 命名，System V 是一个推广了这种方法的商业 Unix 变体。

Init 的工作原理
在 SysVinit 系统中，Init 根据位于目录/etc/init 中的配置文件和脚本启动进程/etc/rc.d/。这些脚本会根据系统所处的运行级别按顺序执行。常见的运行级别包括：

0：停止系统。
1：单用户模式。
3：无图形界面的多用户模式。
5：具有图形界面的多用户模式。
6：重新启动系统。
Init 的局限性
虽然 SysVinit 多年来一直是标准，但它有几个局限性：

顺序执行：初始化脚本一个接一个地执行，导致启动时间变慢，尤其是在具有许多服务的系统上。
缺乏并行性：SysVinit 无法利用多核处理器并行启动服务。
复杂的脚本管理：管理启动脚本和服务之间的依赖关系可能很麻烦且容易出错。
有限的监控：SysVinit 提供最少的工具来监控和控制启动的服务。

Systemd 简介

什么是 Systemd？
Systemd 是 Linux 的一个系统和服务管理器，旨在克服传统 init 系统的局限性。它于 2010 年推出，现已成为大多数主流 Linux 发行版（包括 Fedora、Ubuntu 和 CentOS）的默认 init 系统。

Systemd 的工作原理
Systemd 用一套工具取代了传统的 init 系统，用于管理整个启动过程及其他事务。它采用基于单元的方法，每个服务、套接字、设备或挂载点都表示为一个单元文件。这些单元存储在/etc/systemd/system/和 等目录中/usr/lib/systemd/system/。

Systemd 的主要功能包括：

并行服务启动：Systemd 可以并行启动服务，大大减少启动时间。
按需服务激活：Systemd 可以仅在需要时启动服务，从而优化资源使用率。
Socket 和 D-Bus 激活：可以基于 socket 或 D-Bus 事件激活服务，提高效率。
集成日志记录journalctl：Systemd 将日志记录集成到启动过程中，从而更容易诊断问题。
目标单元：与运行级别类似，Systemd 中的目标允许对服务进行分组并控制系统的状态。
深入了解systemd 的使用。

Init 和 Systemd 之间的主要区别

启动性能
Init 和 Systemd 之间最显著的区别之一是启动性能。Systemd 能够并行且按需启动服务，与 Init 脚本的顺序执行相比，其启动时间要快得多。

服务管理
Systemd 引入了一种更精细、更灵活的服务管理方法。每个服务都通过单元文件进行控制，这些文件定义了服务的启动、停止和重启方式。与传统的 Init 脚本模型相比，这是一个显著的改进，在传统的 Init 脚本模型中，每个服务的启动行为都被硬编码在 Shell 脚本中。

依赖关系处理
Systemd 比 SysVinit 更智能地处理服务之间的依赖关系。它采用基于依赖关系的模型，服务可以表达启动的要求或条件。这确保服务以正确的顺序启动，并且在服务启动之前满足所有必要的依赖关系。

日志记录和监控
Systemd 通过journald服务集成了日志记录功能，将所有服务和启动过程的日志集中起来。这使得监控服务和故障排除更加便捷。相比之下，SysVinit 依赖于分散的日志记录机制，这通常会使收集和分析日志变得更加困难。

可扩展性
Systemd 采用模块化设计，拥有许多 SysVinit 生态系统中无法使用或需要外部工具支持的内置功能。例如，Systemd 内置了对网络管理 ( systemd-networkd)、定时执行 ( systemd-timer) 和电源管理等任务的支持。这减少了对第三方工具和脚本的需求，从而构建了一个更加统一、集成的系统。

兼容性和采用率
虽然 Systemd 已成为大多数现代 Linux 发行版的默认 init 系统，但它并非毫无争议。一些用户和管理员更喜欢 SysVinit 或其他替代方案（例如 OpenRC 或 runit）的简洁性和透明性。然而，Systemd 的广泛采用及其丰富的功能集使其成为许多环境中的事实标准。

何时使用 Init 与 Systemd

Init 的用例
在以下情况下，SysVinit 可能仍然是首选：

极简系统：轻量级系统，服务很少，不需要 Systemd 的复杂性。
遗留系统：严重依赖自定义 Init 脚本或无法迁移到 Systemd 的旧系统或环境。
简单性：简单性和透明度比高级功能和性能更重要的环境。
Systemd 的用例
Systemd 是大多数现代 Linux 环境中的首选，因为它：

性能：启动时间更快，资源使用效率更高。
可扩展性：更好地处理复杂的服务依赖关系和大量服务。
集成：内置功能减少了对额外工具和脚本的需求。
监控和日志记录：全面的日志记录和监控功能，简化系统管理。