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用systemd管理GreatSQL服务详解

2025-07-03 分类：科技 阅读(12) 评论(0)


用systemd管理GreatSQL服务详解

1.GreatSQL服务文件

官网 greatsql.service 文件

[Unit]
Description=GreatSQL Server
Documentation=man:mysqld(8)
Documentation=http://dev.mysql.com/doc/refman/en/using-systemd.html
After=network.target
After=syslog.target
[Install]
WantedBy=multi-user.target
[Service]

# 本文省略some limits

User=mysql
Group=mysql
Type=notify
TimeoutSec=10
PermissionsStartOnly=true
ExecStartPre=/usr/local/GreatSQL-8.0.32-27-Linux-glibc2.28-x86_64/bin/mysqld_pre_systemd
ExecStart=/usr/local/GreatSQL-8.0.32-27-Linux-glibc2.28-x86_64/bin/mysqld $MYSQLD_OPTS
EnvironmentFile=-/etc/sysconfig/mysql
Restart=on-failure
RestartPreventExitStatus=1
Environment=MYSQLD_PARENT_PID=1
PrivateTmp=false

上述服务文件中 MYSQLD_OPTS、MYSQLD_PARENT_PID 的用途是什么？Type 和 ExecStart 有什么关系？服务停止的逻辑是什么？TimeoutSec 超时会怎样？

2.环境变量

[Service]
ExecStart=/data/svr/greatsql/bin/mysqld --defaults-file=/data/conf/greatsql4306.cnf $MYSQLD_OPTS
EnvironmentFile=-/data/conf/greatsql

2.1 MYSQLD_OPTS

MYSQLD_OPTS 是一个特殊的环境变量，用于在启动时向 MYSQLD 进程传递额外的命令行参数。适合需要动态调整参数的场景。

可以通过以下方式设置 MYSQLD_OPTS

  1. systemctl，全局环境变量
# 设置
systemctl set-environment MYSQLD_OPTS="--general_log=1"
# 取消
systemctl unset-environment MYSQLD_OPTS
  1. 服务文件，单个服务环境变量
[Service]
Environment=MYSQLD_OPTS=--general_log=1
EnvironmentFile=-/data/conf/greatsql

2.2 Environment

  1. 服务文件中设置 Environment
[Service]
Environment=LD_PRELOAD=/usr/local/jemalloc-5.3.0/lib/libjemalloc.so
Environment=LD_PRELOAD=/data/svr/greatsql/lib/mysql/libjemalloc.so  #覆盖之前同名的变量
Environment=  #清空所有环境变量

如果同一变量被重复设置，后续的赋值会覆盖之前的值。如果将此选项赋值为空字符串，则会重置环境变量列表，之前的所有设置均失效。

  1. 服务文件中设置 EnvironmentFile
[Service]
EnvironmentFile=-/etc/sysconfig/mysql  #-表示忽略文件不存在错误
EnvironmentFile=-/data/conf/greatsql
EnvironmentFile=  #清空所有待读取的文件

$ cat /data/conf/greatsql
LD_PRELOAD=/data/svr/greatsql/lib/mysql/libjemalloc.so
LD_LIBRARY_PATH=/data/svr/greatsql/lib
TZ=CST
MYSQLD_OPTS=--general_log=1 --port=4307

EnvironmentFile 可以设置多次，所有匹配的文件均会被读取。若将此选项赋值为空字符串，则会清空待读取的文件列表，之前所有设置均失效。

EnvironmentFile 按顺序依次读取，后加载的变量会覆盖之前的设定，且会覆盖 Environment 中的同名变量。

Environment、EnvironmentFile 在服务启动前解析，这些变量会被直接写入服务的环境变量列表，对所有后续命令(ExecStartPre、ExecStart、ExecStartPost)可见。

如果 EnvironmentFile 指定的文件在运行时动态生成，systemd 会尝试读取它，如果文件在读取时被修改，systemd 会使用最新的内容。

3.启动

systemd 通过 fork-exec + cgroups 的机制创建并严格管理服务进程，确保所有进程均为其子进程。

  • Uses fork() + execve() to spawn the new process:
    • fork(): Creates a child process (a copy of the systemd parent).
    • execve(): Overwrites the child process with the target binary.
  • Assigns the process to a dedicated cgroup
    • Ensures all child processes remain within the same cgroup.
    • Enables resource limits and process tracking.

3.1 Type=simple

[Service]
Type=simple
ExecStart=/data/svr/greatsql/bin/mysqld --defaults-file=/data/conf/greatsql4306.cnf $MYSQLD_OPTS

3.1.1 行为

  • 要求 ExecStart 启动的是前台命令**，**其将作为服务的主进程(Main Process)
  • ExecStart 进程创建即启动成功(即使进程还在初始化或监听端口未就绪)；如果进程崩溃或退出，systemd 会根据 Restart= 规则决定是否重启
  • 适用于不 fork() 且不依赖其他进程的服务

3.1.2 错误示例

如果 ExecStart 启动的命令以 daemon 模式运行，daemon 进程有一个瞬间退出的中间父进程，对应就是子进程。在子进程退出时，systemd 会将其从监控队列中踢掉，同时杀掉所有附属进程(杀进程的方式由 KillMode 控制)。

# KillMode=control-group
$ systemctl start db-4306
$ systemctl status db-4306
● db-4306.service - db-4306 Server
   Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/db-4306.service; enabled; vendor preset: disabled)
   Active: inactive (dead) since Fri 2025-05-30 11:03:26 CST; 9s ago
  Process: 1914 ExecStart=/data/svr/greatsql/bin/mysqld --defaults-file=/data/conf/greatsql4306.cnf --daemonize $MYSQLD_OPTS (code=exited, status=0/SUCCESS)
 Main PID: 1914 (code=exited, status=0/SUCCESS)

Jun 05 11:03:22 dbcluster-165 systemd[1]: Started db-4306 Server.
$ ps aux |grep 4306 |grep -v grep

Type=simple，执行 daemon 命令，默认启动后马上会停止。

3.2 Type=forking

[Service]
Type=forking
PIDFile=/data/dbdata/data4306/data/mysql.pid
ExecStart=/data/svr/greatsql/bin/mysqld --defaults-file=/data/conf/greatsql4306.cnf --daemonize $MYSQLD_OPTS

3.2.1 行为

  • 要求 ExecStart 启动的命令以 daemon 模式运行，服务预期自行 fork() 并退出
  • ExecStart 进程 fork() 出的进程将作为服务的主进程(Main Process)，推荐设置 PIDFile 用以正确监控服务主进程，否则通过 cgroup 跟踪
  • PIDFile 只适合在 Type=forking 模式下使用，如果有设置 PIDFile，systemd 会在 ExecStart 进程退出后立即读取这个 PIDFile，读取成功后就认为该服务已经启动成功，读取失败就认为该服务启动失败
  • 适用于传统 Unix 守护进程

以下是 forking 模式下正常启动的服务

$ systemctl status db-4306
● db-4306.service - db-4306 Server
   Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/db-4306.service; enabled; vendor preset: disabled)
   Active: active (running) since Thu 2025-05-29 22:28:03 CST; 11s ago
  Process: 24262 ExecStart=/data/svr/greatsql/bin/mysqld --defaults-file=/data/conf/greatsql4306.cnf --daemonize $MYSQLD_OPTS (code=exited, status=0/SUCCESS)
 Main PID: 24342 (mysqld)
    Tasks: 54
   CGroup: /system.slice/db-4306.service
           └─24342 /data/svr/greatsql/bin/mysqld --defaults-file=/data/conf/greatsql4306.cnf --daemonize

May 29 22:28:01 dbcluster-165 systemd[1]: Starting db-4306 Server...
May 29 22:28:03 dbcluster-165 systemd[1]: Started db-4306 Server.

ExecStart 启动的进程 PID=24262，且该进程的状态是已退出，退出状态码为0，这个进程是 daemon 类进程创建过程中瞬间退出的中间父进程。Main PID: 24342 (mysqld)，这是 systemd 真正监控的服务主进程。

3.2.2 错误示例

如果 ExecStart 是一个前台命令，systemd 会一直等待 ExecStart 启动的进程作为中间父进程退出，在等待过程中，systemctl start 会一直卡住，直到等待超时而失败。

$ systemctl status db-4306
● db-4306.service - db-4306 Server
   Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/db-4306.service; enabled; vendor preset: disabled)
   Active: activating (start) since Fri 2025-05-30 17:25:01 CST; 52s ago
 Main PID: 27683 (code=exited, status=0/SUCCESS);         : 12646 (mysqld)
    Tasks: 54
   CGroup: /system.slice/db-4306.service
           └─12646 /data/svr/greatsql/bin/mysqld --defaults-file=/data/conf/greatsql4306.cnf

May 30 17:25:01 dbcluster-165 systemd[1]: Starting db-4306 Server...
$ ps axj |grep 4306 |grep -v grep
18266 12640 12640 18266 pts/1    12640 S+       0   0:00 systemctl start db-4306
    1 12646 12646 12646 ?           -1 Ssl    986   0:02 /data/svr/greatsql/bin/mysqld --defaults-file=/data/conf/greatsql4306.cnf

$ tailf /var/log/messages |grep db-4306
May 30 17:25:01 dbcluster-165 systemd: Starting db-4306 Server...
May 30 17:26:31 dbcluster-165 systemd: db-4306.service start operation timed out. Terminating.
May 30 17:26:32 dbcluster-165 systemd: Failed to start db-4306 Server.
May 30 17:26:32 dbcluster-165 systemd: Unit db-4306.service entered failed state.
May 30 17:26:32 dbcluster-165 systemd: db-4306.service failed.
May 30 17:26:32 dbcluster-165 systemd: db-4306.service holdoff time over, scheduling restart.
May 30 17:26:32 dbcluster-165 systemd: Stopped db-4306 Server.
May 30 17:26:32 dbcluster-165 systemd: Starting db-4306 Server...

Type=forking，执行前台命令，在Restart=on-failure场景，启动超时导致服务反复重启。

3.3 Type=notify

[Service]
Type=notify
ExecStart=/data/svr/greatsql/bin/mysqld --defaults-file=/data/conf/greatsql4306.cnf $MYSQLD_OPTS

3.3.1 行为

  • 类似 simple，要求 ExecStart 启动的是前台命令**，**其将作为服务的主进程(Main Process)
  • 进程支持 sd_notify()，必须正确配置 NotifyAccess 和超时时间
  • 进程在启动完成、状态更新、停止通知后必需主动通过 sd_notify() 向 systemd 发送通知
  • 适用于实现更精确的启动、运行和停止管理服务

3.4 mysqld显示更多变量

当使用 mysqld_safe 启动数据库时，ps 可以看到 mysqld 进程带有很多变量

$ ps aux |grep 4306
mysql   8787  0.0  0.0 113316  1640 pts/1    S    08:59   0:00 /bin/sh /data/svr/greatsql/bin/mysqld_safe --defaults-file=/data/conf/greatsql4306.cnf
mysql  10424  0.6  3.0 1251912 499724 pts/1  Sl   08:59   0:16 /data/svr/greatsql/bin/mysqld --defaults-file=/data/conf/greatsql4306.cnf --basedir=/data/svr/greatsql --datadir=/data/dbdata/data4306/data --plugin-dir=/data/svr/greatsql/lib/plugin --log-error=/data/logs/error4306.log --open-files-limit=65535 --pid-file=/data/dbdata/data4306/data/mysql.pid --socket=/data/dbdata/data4306/data/mysql.sock --port=4306
$

mysqld_safe 处理逻辑如下

cmd="`mysqld_ld_preload_text`$NOHUP_NICENESS"

for i in  "$ledir/$MYSQLD" "$defaults" "--basedir=$MY_BASEDIR_VERSION" \
  "--datadir=$DATADIR" "--plugin-dir=$plugin_dir" "$USER_OPTION"
do
  cmd="$cmd "`shell_quote_string "$i"`
done
cmd="$cmd $args"
# Avoid 'nohup: ignoring input' warning
test -n "$NOHUP_NICENESS" && cmd="$cmd < /dev/null"

log_notice "Starting $MYSQLD daemon with databases from $DATADIR"

对于 systemd service，可以添加 ExecStartPre，从 --defaults-file 中获取需要显示的变量

[Service]
Type=notify
ExecStartPre=-/bin/bash -c "sed 's/_/-/g; s/ //g; s/#.*//' /data/conf/greatsql4306.cnf |grep -E '^(basedir|datadir|log-error|socket|port)=' |sed 's/^/--/' |tr '\n' ' ' |sed 's/^/MYSQLD_OPTS=/' > /data/conf/greatsql4306.env"
ExecStart=/data/svr/greatsql/bin/mysqld --defaults-file=/data/conf/greatsql4306.cnf $MYSQLD_OPTS
EnvironmentFile=-/data/conf/greatsql4306.env

# 启动后的效果
$ systemctl -l status db-4306
● db-4306.service - db-4306 Server
   Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/db-4306.service; enabled; vendor preset: disabled)
   Active: active (running) since Fri 2025-06-06 10:27:16 CST; 7h ago
 Main PID: 12020 (mysqld)
   Status: "Server is operational"
    Tasks: 53
   CGroup: /system.slice/db-4306.service
           └─12020 /data/svr/greatsql/bin/mysqld --defaults-file=/data/conf/greatsql4306.cnf --port=4306 --basedir=/data/svr/greatsql --datadir=/data/dbdata/data4306/data --pid-file=/data/dbdata/data4306/data/mysql.pid --socket=/data/dbdata/data4306/data/mysql.sock --log-error=/data/logs/error4306.log

Jun 06 10:27:14 dbcluster-165 systemd[1]: Starting db-4306 Server...
Jun 06 10:27:16 dbcluster-165 systemd[1]: Started db-4306 Server.

3.5 mysqld先于磁盘挂载启动

对于开机自动启动，如果磁盘挂载服务启动较慢，数据库服务可能会报错，可以配置数据库服务延迟启动

[Unit]
Description=GreatSQL Server
After=network.target local-fs.target  #部分环境After、Requires=local-fs.target无效
Requires=local-fs.target

[Service]
Type=notify
Environment=LD_PRELOAD=/usr/local/jemalloc-5.3.0/lib/libjemalloc.so
ExecStartPre=-/usr/bin/sleep 5  #本节采用
ExecStart=/data/svr/greatsql/bin/mysqld --defaults-file=/data/conf/greatsql4306.cnf $MYSQLD_OPTS

服务日志如下

$ systemctl start db-4306
$ systemctl -l status db-4306
● db-4306.service - db-4306 Server
   Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/db-4306.service; enabled; vendor preset: disabled)
   Active: active (running) since Fri 2025-06-13 23:16:09 CST; 15s ago
  Process: 3920 ExecStartPre=/usr/bin/sleep 5 (code=exited, status=0/SUCCESS)
 Main PID: 4004 (mysqld)
   Status: "Server is operational"
    Tasks: 54
   CGroup: /system.slice/db-4306.service
           └─4004 /data/svr/greatsql/bin/mysqld --defaults-file=/data/conf/greatsql4306.cnf

Jun 13 23:16:02 dbcluster-165 systemd[1]: Starting db-4306 Server...
Jun 13 23:16:02 dbcluster-165 sleep[3920]: ERROR: ld.so: object '/usr/local/jemalloc-5.3.0/lib/libjemalloc.so' from LD_PRELOAD cannot be preloaded: ignored.
Jun 13 23:16:09 dbcluster-165 systemd[1]: Started db-4306 Server.
$ lsof -p 4004 |grep -i jem
mysqld  4004 mysql  mem       REG                8,2  10479400    846986 /usr/local/jemalloc-5.3.0/lib/libjemalloc.so.2

systemctl status中 ERROR 的原因：执行 ExecStartPre 会加载服务的环境变量，此时由于磁盘挂载暂未完成，导致 so 文件无法加载(这一条 ERROR 可以忽略)。只要延迟足够，在磁盘挂载完成后再执行 ExecStart，就能正常加载配置的 so 文件。

4.停止

4.1 systemctl stop 逻辑

  1. 执行 ExecStop (设置了才执行，否则进入第2步)
    1. ExecStop 成功终止进程，systemd 检测到进程已退出，不再发送 SIGTERM
    2. ExecStop 未终止进程，例如 ExecStop 超时(TimeoutStopSec)，ExecStop 命令与停止进程无关，进入第2步
  2. 发送 SIGTERM(默认，KillSignal=SIGTERM)，优雅退出
    1. SIGTERM 成功终止进程，服务退出
    2. SIGTERM 未终止进程，例如 SIGTERM 超时(TimeoutStopSec)，进入第3步
  3. 发送 SIGKILL(默认，SendSIGKILL=yes)，强制终止
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