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[#]: collector: (lujun9972)
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[#]: translator: (tt67wq)
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[#]: reviewer: (wxy)
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[#]: publisher: (wxy)
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[#]: url: (https://linux.cn/article-13452-1.html)
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[#]: subject: (Start using systemd as a troubleshooting tool)
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[#]: via: (https://opensource.com/article/20/5/systemd-troubleshooting-tool)
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[#]: author: (David Both https://opensource.com/users/dboth)
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使用 systemd 作为问题定位工具
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======
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> 虽然 systemd 并非真正的故障定位工具，但其输出中的信息为解决问题指明了方向。
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没有人会认为 systemd 是一个故障定位工具，但当我的 web 服务器遇到问题时，我对 systemd 和它的一些功能的不断了解帮助我找到并规避了问题。
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我遇到的问题是这样，我的服务器 yorktown 为我的家庭办公网络提供名称服务 、DHCP、NTP、HTTPD 和 SendMail 邮件服务，它在正常启动时未能启动 Apache HTTPD 守护程序。在我意识到它没有运行之后，我不得不手动启动它。这个问题已经持续了一段时间，我最近才开始尝试去解决它。
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你们中的一些人会说，systemd 本身就是这个问题的原因，根据我现在了解的情况，我同意你们的看法。然而，我在使用 SystemV 时也遇到了类似的问题。（在本系列文章的 [第一篇][2] 中，我探讨了围绕 systemd 作为旧有 SystemV 启动程序和启动脚本的替代品所产生的争议。如果你有兴趣了解更多关于 systemd 的信息，也可以阅读 [第二篇][3] 和 [第三篇][4] 文章。）没有完美的软件，systemd 和 SystemV 也不例外，但 systemd 为解决问题提供的信息远远多于 SystemV。
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### 确定问题所在
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找到这个问题根源的第一步是确定 httpd 服务的状态：
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```
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[root@yorktown ~]# systemctl status httpd
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● httpd.service - The Apache HTTP Server
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Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/httpd.service; enabled; vendor preset: disabled)
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Active: failed (Result: exit-code) since Thu 2020-04-16 11:54:37 EDT; 15min ago
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Docs: man:httpd.service(8)
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Process: 1101 ExecStart=/usr/sbin/httpd $OPTIONS -DFOREGROUND (code=exited, status=1/FAILURE)
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Main PID: 1101 (code=exited, status=1/FAILURE)
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Status: "Reading configuration..."
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CPU: 60ms
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Apr 16 11:54:35 yorktown.both.org systemd[1]: Starting The Apache HTTP Server...
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Apr 16 11:54:37 yorktown.both.org httpd[1101]: (99)Cannot assign requested address: AH00072: make_sock: could not bind to address 192.168.0.52:80
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Apr 16 11:54:37 yorktown.both.org httpd[1101]: no listening sockets available, shutting down
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Apr 16 11:54:37 yorktown.both.org httpd[1101]: AH00015: Unable to open logs
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Apr 16 11:54:37 yorktown.both.org systemd[1]: httpd.service: Main process exited, code=exited, status=1/FAILURE
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Apr 16 11:54:37 yorktown.both.org systemd[1]: httpd.service: Failed with result 'exit-code'.
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Apr 16 11:54:37 yorktown.both.org systemd[1]: Failed to start The Apache HTTP Server.
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[root@yorktown ~]#
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```
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这种状态信息是 systemd 的功能之一，我觉得比 SystemV 提供的任何功能都要有用。这里的大量有用信息使我很容易得出逻辑性的结论，让我找到正确的方向。我从旧的 `chkconfig` 命令中得到的是服务是否在运行，以及如果它在运行的话，进程 ID（PID）是多少。这可没多大帮助。
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该状态报告中的关键条目显示，HTTPD 不能与 IP 地址绑定，这意味着它不能接受传入的请求。这表明网络启动速度不够快，因为 IP 地址还没有设置好，所以 HTTPD 服务还没有准备好与 IP 地址绑定。这是不应该发生的，所以我查看了我的网络服务的 systemd 启动配置文件；在正确的 `after` 和 `requires` 语句下，所有这些似乎都没问题。下面是我服务器上的 `/lib/systemd/system/httpd.service` 文件：
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```
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# Modifying this file in-place is not recommended, because changes
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# will be overwritten during package upgrades. To customize the
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# behaviour, run "systemctl edit httpd" to create an override unit.
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# For example, to pass additional options (such as -D definitions) to
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# the httpd binary at startup, create an override unit (as is done by
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# systemctl edit) and enter the following:
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# [Service]
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# Environment=OPTIONS=-DMY_DEFINE
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[Unit]
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Description=The Apache HTTP Server
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Wants=httpd-init.service
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After=network.target remote-fs.target nss-lookup.target httpd-init.service
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Documentation=man:httpd.service(8)
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[Service]
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Type=notify
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Environment=LANG=C
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ExecStart=/usr/sbin/httpd $OPTIONS -DFOREGROUND
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ExecReload=/usr/sbin/httpd $OPTIONS -k graceful
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# Send SIGWINCH for graceful stop
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KillSignal=SIGWINCH
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KillMode=mixed
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PrivateTmp=true
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[Install]
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WantedBy=multi-user.target
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```
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`httpd.service` 单元文件明确规定，它应该在 `network.target` 和 `httpd-init.service`（以及其他）之后加载。我试着用 `systemctl list-units` 命令找到所有这些服务，并在结果数据流中搜索它们。所有这些服务都存在，应该可以确保在设置网络 IP 地址之前，httpd 服务没有加载。
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### 第一个解决方案
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在互联网上搜索了一下，证实其他人在 httpd 和其他服务也遇到了类似的问题。这似乎是由于其中一个所需的服务向 systemd 表示它已经完成了启动，但实际上它却启动了一个尚未完成的子进程。通过更多搜索，我想到了一个规避方法。
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我搞不清楚为什么花了这么久才把 IP 地址分配给网卡。所以我想，如果我可以将 HTTPD 服务的启动推迟合理的一段时间，那么 IP 地址就会在那个时候分配。
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幸运的是，上面的 `/lib/systemd/system/httpd.service` 文件提供了一些方向。虽然它说不要修改它，但是它还是指出了如何操作：使用 `systemctl edit httpd` 命令，它会自动创建一个新文件（`/etc/systemd/system/httpd.service.d/override.conf`）并打开 [GNU Nano][5] 编辑器（如果你对 Nano 不熟悉，一定要看一下 Nano 界面底部的提示）。
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在新文件中加入以下代码并保存：
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```
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[root@yorktown ~]# cd /etc/systemd/system/httpd.service.d/
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[root@yorktown httpd.service.d]# ll
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total 4
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-rw-r--r-- 1 root root 243 Apr 16 11:43 override.conf
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[root@yorktown httpd.service.d]# cat override.conf
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# Trying to delay the startup of httpd so that the network is
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# fully up and running so that httpd can bind to the correct
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# IP address
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#
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# By David Both, 2020-04-16
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[Service]
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ExecStartPre=/bin/sleep 30
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```
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这个覆盖文件的 `[Service]` 段有一行代码，将 HTTPD 服务的启动时间推迟了 30 秒。下面的状态命令显示了等待时间里的服务状态：
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```
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[root@yorktown ~]# systemctl status httpd
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● httpd.service - The Apache HTTP Server
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Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/httpd.service; enabled; vendor preset: disabled)
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Drop-In: /etc/systemd/system/httpd.service.d
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└─override.conf
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/usr/lib/systemd/system/httpd.service.d
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└─php-fpm.conf
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Active: activating (start-pre) since Thu 2020-04-16 12:14:29 EDT; 28s ago
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Docs: man:httpd.service(8)
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Cntrl PID: 1102 (sleep)
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Tasks: 1 (limit: 38363)
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Memory: 260.0K
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CPU: 2ms
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CGroup: /system.slice/httpd.service
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└─1102 /bin/sleep 30
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Apr 16 12:14:29 yorktown.both.org systemd[1]: Starting The Apache HTTP Server...
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Apr 16 12:15:01 yorktown.both.org systemd[1]: Started The Apache HTTP Server.
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[root@yorktown ~]#
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```
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这个命令显示了 30 秒延迟过后 HTTPD 服务的状态。该服务已经启动并正常运行。
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```
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[root@yorktown ~]# systemctl status httpd
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● httpd.service - The Apache HTTP Server
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Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/httpd.service; enabled; vendor preset: disabled)
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||
Drop-In: /etc/systemd/system/httpd.service.d
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└─override.conf
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/usr/lib/systemd/system/httpd.service.d
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└─php-fpm.conf
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Active: active (running) since Thu 2020-04-16 12:15:01 EDT; 1min 18s ago
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Docs: man:httpd.service(8)
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Process: 1102 ExecStartPre=/bin/sleep 30 (code=exited, status=0/SUCCESS)
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Main PID: 1567 (httpd)
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Status: "Total requests: 0; Idle/Busy workers 100/0;Requests/sec: 0; Bytes served/sec: 0 B/sec"
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Tasks: 213 (limit: 38363)
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Memory: 21.8M
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CPU: 82ms
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CGroup: /system.slice/httpd.service
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├─1567 /usr/sbin/httpd -DFOREGROUND
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├─1569 /usr/sbin/httpd -DFOREGROUND
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├─1570 /usr/sbin/httpd -DFOREGROUND
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├─1571 /usr/sbin/httpd -DFOREGROUND
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└─1572 /usr/sbin/httpd -DFOREGROUND
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Apr 16 12:14:29 yorktown.both.org systemd[1]: Starting The Apache HTTP Server...
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Apr 16 12:15:01 yorktown.both.org systemd[1]: Started The Apache HTTP Server.
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```
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我本来可以实验下更短的延迟时间是否也能奏效，但是我的系统并不用那么严格，所以我觉得不这样做。目前系统的工作状态很可靠，所以我很高兴。
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因为我收集了所有这些信息，我将其作为 Bug[1825554][6] 报告给红帽 Bugzilla。我相信报告 Bug 比抱怨 Bug 更有有用。
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### 更好的解决方案
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把这个问题作为 bug 上报几天后，我收到了回复，表示 systemd 只是一个管理工具，如果 httpd 需要在满足某些要求之后被拉起，需要在单元文件中表达出来。这个回复指引我去查阅 `httpd.service` 的手册页。我希望我能早点发现这个，因为它是比我自己想出的更优秀的解决方案。这种方案明确的针对了前置目标单元，而不仅仅是随机延迟。
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来自 [httpd.service 手册页][7]:
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> **在启动时开启服务**
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>
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> `httpd.service` 和 `httpd.socket` 单元默认是 _禁用_ 的。为了在启动阶段开启 httpd 服务，执行：`systemctl enable httpd.service`。在默认配置中，httpd 守护进程会接受任何配置好的 IPv4 或 IPv6 地址的 80 口上的连接（如果安装了 mod_ssl，就会接受 443 端口上的 TLS 连接）。
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||
>
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> 如果 httpd 被配置成依赖任一特定的 IP 地址（比如使用 `Listen` 指令），该地址可能只在启动阶段可用，又或者 httpd 依赖其他服务（比如数据库守护进程），那么必须配置该服务，以确保正确的启动顺序。
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||
>
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> 例如，为了确保 httpd 在所有配置的网络接口配置完成之后再运行，可以创建一个带有以下代码段的 drop-in 文件（如上述）：
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>
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> ```
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> [Unit]
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> After=network-online.target
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> Wants=network-online.target
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> ```
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我仍然觉得这是个 bug，因为在 `httpd.conf` 配置文件中使用 Listen 指令是很常见的，至少在我的经验中。我一直在使用 Listen 指令，即使在只有一个 IP 地址的主机上，在多个网卡和 IP 地址的机器上这显然也是有必要的。在 `/usr/lib/systemd/system/httpd.service` 默认配置文件中加入上述几行，对不使用 `Listen` 指令的不会造成问题，对使用 `Listen` 指令的则会规避这个问题。
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同时，我将使用建议的方法。
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### 下一步
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本文描述了一个我在服务器上启动 Apache HTTPD 服务时遇到的一个问题。它指引你了解我在解决这个问题上的思路，并说明了我是如何使用 systemd 来协助解决问题。我也介绍了我用 systemd 实现的规避方法，以及我按照我的 bug 报告得到的更好的解决方案。
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如我在开头处提到的那样，这有很大可能是一个 systemd 的问题，特别是 httpd 启动的配置问题。尽管如此，systemd 还是提供了工具让我找到了问题的可能来源，并制定和实现了规避方案。两种方案都没有真正令我满意地解决问题。目前，这个问题根源依旧存在，必须要解决。如果只是在 `/usr/lib/systemd/system/httpd.service` 文件中添加推荐的代码，那对我来说是可行的。
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在这个过程中我发现了一件事，我需要了解更多关于定义服务启动顺序的知识。我会在下一篇文章中探索这个领域，即本系列的第五篇。
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### 资源
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网上有大量的关于 systemd 的参考资料，但是大部分都有点简略、晦涩甚至有误导性。除了本文中提到的资料，下列的网页提供了跟多可靠且详细的 systemd 入门信息。
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- Fedora 项目有一篇切实好用的 [systemd 入门][8]，它囊括了几乎所有你需要知道的关于如何使用 systemd 配置、管理和维护 Fedora 计算机的信息。
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- Fedora 项目也有一个不错的 [备忘录][9]，交叉引用了过去 SystemV 命令和 systemd 命令做对比。
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- 关于 systemd 的技术细节和创建这个项目的原因，请查看 [Freedesktop.org][10] 上的 [systemd 描述][11]。
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- [Linux.com][12] 的“更多 systemd 的乐趣”栏目提供了更多高级的 systemd [信息和技巧][13]。
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此外，还有一系列深度的技术文章，是由 systemd 的设计者和主要开发者 Lennart Poettering 为 Linux 系统管理员撰写的。这些文章写于 2010 年 4 月至 2011 年 9 月间，但它们现在和当时一样具有现实意义。关于 systemd 及其生态的许多其他好文章都是基于这些文章：
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* [Rethinking PID 1][14]
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* [systemd for Administrators，Part I][15]
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* [systemd for Administrators，Part II][16]
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* [systemd for Administrators，Part III][17]
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* [systemd for Administrators，Part IV][18]
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* [systemd for Administrators，Part V][19]
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* [systemd for Administrators，Part VI][20]
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* [systemd for Administrators，Part VII][21]
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||
* [systemd for Administrators，Part VIII][22]
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||
* [systemd for Administrators，Part IX][23]
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* [systemd for Administrators，Part X][24]
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* [systemd for Administrators，Part XI][25]
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via: https://opensource.com/article/20/5/systemd-troubleshooting-tool
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作者：[David Both][a]
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选题：[lujun9972][b]
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译者：[tt67wq](https://github.com/tt67wq)
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校对：[wxy](https://github.com/wxy)
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本文由 [LCTT](https://github.com/LCTT/TranslateProject) 原创编译，[Linux中国](https://linux.cn/) 荣誉推出
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[a]: https://opensource.com/users/dboth
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[b]: https://github.com/lujun9972
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||
[1]: https://opensource.com/sites/default/files/styles/image-full-size/public/lead-images/find-file-linux-code_magnifying_glass_zero.png?itok=E2HoPDg0 (Magnifying glass on code)
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||
[2]: https://opensource.com/article/20/4/systemd
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||
[3]: https://opensource.com/article/20/4/systemd-startup
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||
[4]: https://opensource.com/article/20/4/understanding-and-using-systemd-units
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||
[5]: https://www.nano-editor.org/
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||
[6]: https://bugzilla.redhat.com/show_bug.cgi?id=1825554
|
||
[7]: https://www.mankier.com/8/httpd.service#Description-Starting_the_service_at_boot_time
|
||
[8]: https://docs.fedoraproject.org/en-US/quick-docs/understanding-and-administering-systemd/index.html
|
||
[9]: https://fedoraproject.org/wiki/SysVinit_to_Systemd_Cheatsheet
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||
[10]: http://Freedesktop.org
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||
[11]: http://www.freedesktop.org/wiki/Software/systemd
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||
[12]: http://Linux.com
|
||
[13]: https://www.linux.com/training-tutorials/more-systemd-fun-blame-game-and-stopping-services-prejudice/
|
||
[14]: http://0pointer.de/blog/projects/systemd.html
|
||
[15]: http://0pointer.de/blog/projects/systemd-for-admins-1.html
|
||
[16]: http://0pointer.de/blog/projects/systemd-for-admins-2.html
|
||
[17]: http://0pointer.de/blog/projects/systemd-for-admins-3.html
|
||
[18]: http://0pointer.de/blog/projects/systemd-for-admins-4.html
|
||
[19]: http://0pointer.de/blog/projects/three-levels-of-off.html
|
||
[20]: http://0pointer.de/blog/projects/changing-roots
|
||
[21]: http://0pointer.de/blog/projects/blame-game.html
|
||
[22]: http://0pointer.de/blog/projects/the-new-configuration-files.html
|
||
[23]: http://0pointer.de/blog/projects/on-etc-sysinit.html
|
||
[24]: http://0pointer.de/blog/projects/instances.html
|
||
[25]: http://0pointer.de/blog/projects/inetd.html
|