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实训背景

假设你是一名运维工程师，需要为公司的监控系统开发一个简单的日志备份守护进程。该进程需满足以下需求：

• 后台运行：脱离终端，长期监控指定目录（如 /var/log/app/）中的日志文件。
• 自动备份：每隔 5 分钟将新增的日志文件压缩备份到 /backup/logs/ 目录。
• 日志记录：记录守护进程自身的操作日志到 /var/log/backup_daemon.log。
• 系统服务化：通过 systemd 管理进程的启动、停止和状态查看。

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环境准备

• 操作系统：Ubuntu/CentOS 等主流 Linux 发行版
• Python 版本：Python 3.x
• 依赖安装：

  # 确保已安装 Python3 和 pip
  sudo apt install python3 python3-pip   # Ubuntu
  sudo yum install python3 python3-pip   # CentOS
  

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实训步骤

任务1：编写 Python 守护进程代码

目标：用 Python 实现日志监控与备份逻辑，无需手动处理 fork()。

1. 创建脚本 backup_daemon.py

   import os
   import time
   import logging
   from datetime import datetime
   import subprocess# 配置日志
   logging.basicConfig(filename='/var/log/backup_daemon.log',level=logging.INFO,format='%(asctime)s - %(message)s',datefmt='%Y-%m-%d %H:%M:%S'
   )def backup_logs():log_dir = '/var/log/app'backup_dir = '/backup/logs'# 遍历日志目录for root, _, files in os.walk(log_dir):for file in files:src_path = os.path.join(root, file)dest_path = os.path.join(backup_dir, f"{file}.tar.gz")# 检查是否已备份if not os.path.exists(dest_path):logging.info(f"Backing up {file}...")# 使用 tar 压缩try:subprocess.run(['tar', '-czf', dest_path, src_path],check=True,stdout=subprocess.DEVNULL,stderr=subprocess.DEVNULL)except subprocess.CalledProcessError as e:logging.error(f"Failed to backup {file}: {e}")if __name__ == "__main__":logging.info("Daemon started.")while True:backup_logs()time.sleep(300)  # 5分钟执行一次
   

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任务2：配置 systemd 服务

目标：让 Python 脚本以服务形式在后台运行，无需代码内守护进程逻辑。

1. 创建服务文件

   sudo vim /etc/systemd/system/backup_daemon.service
   

2. 编写服务配置

   [Unit]
   Description=Python Log Backup Daemon
   After=network.target[Service]
   Type=simple
   ExecStart=/usr/bin/python3 /path/to/backup_daemon.py  # 修改为实际脚本路径
   Restart=on-failure
   RestartSec=5s
   User=root
   WorkingDirectory=/  # 可选：设置工作目录[Install]
   WantedBy=multi-user.target
   

3. 部署并启动服务

   sudo systemctl daemon-reload
   sudo systemctl start backup_daemon
   sudo systemctl enable backup_daemon
   

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任务3：测试与验证

1. 生成测试日志文件

   sudo touch /var/log/app/test.log
   

2. 查看备份结果

   ls /backup/logs  # 5分钟后应生成 test.log.tar.gz
   

3. 查看守护进程日志

   tail -f /var/log/backup_daemon.log
   

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任务4：管理服务

• 查看状态

  systemctl status backup_daemon
  

• 停止服务

  sudo systemctl stop backup_daemon
  

• 查看 systemd 日志

  journalctl -u backup_daemon -f  # 实时跟踪日志
  

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实训总结

通过本案例，您将掌握：

1. 使用 Python 实现守护进程逻辑（无需手动 fork()）。
2. 通过 systemd 管理 Python 脚本的后台运行。
3. 利用 Python 的 logging 模块记录操作日志。

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知识要点

• Python 优势：
  • 无需处理底层 fork() 和 setsid()，代码更简洁。
  • 使用 subprocess 模块可轻松调用系统命令（如 tar）。
• systemd 管理：
  • 通过 Type=simple 直接运行前台程序，systemd 自动守护化。
  • 日志可通过 journalctl 统一查看。
• 日志记录：
  • Python 内置 logging 模块提供灵活的日志管理。

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扩展优化建议

1. 增量备份：记录已备份的文件名或时间戳，避免重复压缩。
2. 异常处理：增加 try/except 捕获文件操作异常。
3. 配置文件：使用 configparser 模块管理路径、间隔时间等参数。

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