Linux系统缺省的运行级别

一、运行级别的概念

运行级别是指 Linux 系统在特定状态下启动或关闭一组服务的方式。每个运行级别都有一个编号，通常从 0 到 6，其中每个编号对应一个特定的运行模式。不同的 Linux 发行版可能会对运行级别有不同的定义和使用方式，但大致上的约定是相似的。

二、常见的运行级别

在大多数传统的 SysVinit（System V Init）系统中，运行级别的定义通常如下：

运行级别 0：关机模式（Halt）
- 当系统进入运行级别 0 时，系统会执行关机操作。此时，所有进程都被终止，所有文件系统都被卸载，系统最终关机。
运行级别 1：单用户模式（Single User Mode）
- 运行级别 1 是维护模式，通常用于系统维护和修复。此级别启动最少的服务，只允许 root 用户登录，且不启动网络服务。它通常用于修复文件系统或忘记 root 密码的情况下。
运行级别 2：多用户模式，无网络服务（Multi-user Mode without Networking）
- 在运行级别 2 下，系统启动多用户模式，但不启动网络服务。适用于需要多个用户使用系统但不需要网络连接的环境。
运行级别 3：多用户模式，有网络服务（Multi-user Mode with Networking）
- 运行级别 3 是完整的多用户模式，启动所有必要的网络服务，并允许多个用户通过网络连接登录系统。这是一个常见的服务器运行级别。
运行级别 4：用户自定义模式（User Defined Mode）
- 运行级别 4 通常不被系统使用，保留给用户进行自定义配置。用户可以根据需要配置运行级别 4 启动特定的服务。
运行级别 5：多用户模式，带有图形界面（Multi-user Mode with Graphical Interface）
- 运行级别 5 与运行级别 3 相似，但它还会启动图形用户界面（GUI）。大多数桌面系统默认使用这个运行级别。
运行级别 6：重启模式（Reboot）
- 当系统进入运行级别 6 时，系统会执行重启操作，所有进程终止，文件系统卸载，系统重新启动。

三、系统缺省的运行级别

系统启动时会进入一个默认的运行级别，这个运行级别通常称为系统的缺省运行级别。这个级别决定了系统在启动时会启动哪些服务，并进入哪种运行模式。对于传统的 SysVinit 系统，缺省的运行级别通常定义在 /etc/inittab 文件中：

示例：/etc/inittab 文件中的缺省运行级别配置

id:5:initdefault:

在这个示例中，initdefault 指令指定了系统的默认运行级别为 5，即系统启动时会进入带有图形界面的多用户模式。

四、系统 V 初始化（SysVinit）与 Systemd

尽管传统的运行级别系统基于 SysVinit 管理，现代的大多数 Linux 发行版已经采用了 systemd 作为初始化系统，取代了传统的 SysVinit。systemd 通过 target 的概念来管理系统状态，它提供了比传统运行级别更细粒度的控制。

1. SysVinit 的运行级别管理

在 SysVinit 系统中，运行级别是通过 /etc/rc.d/ 或 /etc/init.d/ 目录下的一组脚本来管理的。这些脚本会根据运行级别启动或停止相应的服务。例如，在运行级别 3 下，系统会执行 /etc/rc.d/rc3.d/ 目录中的启动脚本，启动网络和多用户环境。

切换运行级别的命令

init 3   # 切换到运行级别 3
init 5   # 切换到运行级别 5

2. Systemd 中的运行级别与 Target

systemd 使用 target 来替代传统的运行级别。每个 target 对应于一个或多个服务和系统状态，类似于 SysVinit 中的运行级别。

常见的 target

poweroff.target：相当于运行级别 0，关机。
rescue.target：相当于运行级别 1，单用户模式。
multi-user.target：相当于运行级别 3，多用户模式（无图形界面）。
graphical.target：相当于运行级别 5，多用户模式（带图形界面）。
reboot.target：相当于运行级别 6，重启。

查看当前 target

systemctl get-default

设置默认 target

sudo systemctl set-default graphical.target

这个命令将系统的默认启动模式设置为带有图形界面的多用户模式。

切换 target

sudo systemctl isolate multi-user.target

此命令将系统切换到多用户模式（无图形界面），类似于 SysVinit 的 init 3 命令。

五、自定义和管理运行级别（Target）

在实际运维中，有时需要根据具体的需求定制运行级别或 target，例如在服务器上禁用图形界面以节省资源，或创建一个自定义的 target 以满足特殊应用场景。

1. 创建自定义 Target

你可以通过创建自定义 target 文件来实现特定服务和系统状态的管理。

步骤：

创建目标文件：在 /etc/systemd/system/ 目录下创建一个自定义的 target 文件，例如 mycustom.target。

sudo touch /etc/systemd/system/mycustom.target

配置目标文件：编辑这个文件，配置它的基本信息和依赖服务。

[Unit]
Description=My Custom Target
Requires=multi-user.target

启动和设置默认 Target：使用 systemctl 启动并设置默认的 target。

sudo systemctl enable mycustom.target
sudo systemctl set-default mycustom.target

2. 管理运行级别的服务

在传统的 SysVinit 系统中，可以使用 chkconfig 或 update-rc.d 来管理各个运行级别中的服务启动项。

在 CentOS/Red Hat 系统中：

chkconfig --level 3 httpd on  # 在运行级别 3 中启动 httpd 服务
chkconfig --level 5 httpd off # 在运行级别 5 中禁用 httpd 服务

在 Debian/Ubuntu 系统中：

update-rc.d apache2 defaults   # 配置 apache2 服务为默认启动
update-rc.d apache2 disable    # 禁用 apache2 服务在所有级别中启动

在 systemd 中，管理服务启动项更为简单：

sudo systemctl enable httpd    # 启用服务
sudo systemctl disable httpd   # 禁用服务

六、总结

运行级别是 Linux 操作系统启动和运行时的重要概念，不同的运行级别决定了系统将启动哪些服务以及系统的工作模式。在传统的 SysVinit 系统中，运行级别通过编号来表示，每个运行级别代表一种特定的系统状态。随着 systemd 的引入，运行级别被 target 概念所取代，提供了更灵活和更强大的系统状态管理能力。