Linux系统作为当今广泛应用的操作系统之一，其运行级别的概念对于理解系统的启动、运行以及维护有着重要的意义。这篇文章将深入探索Linux运行级别相关的知识，从基础概念到实际应用，为读者揭开这一神秘面纱。
一、
在Linux的世界里，运行级别就像是一个指挥系统的不同状态设定。它决定了系统在启动过程中要启动哪些服务，以什么样的模式运行。对于普通用户来说，可能感觉不到它的存在，但对于系统管理员而言，掌握运行级别是管理Linux系统的重要技能。例如，你可以想象一个多功能机器人，它有不同的工作模式，如清洁模式、搬运模式、安保模式等，Linux的运行级别就类似这种模式的设定，每个级别会启动相应的功能和服务。
二、Linux运行级别的基础知识
1. 运行级别的定义
在Linux中，运行级别是一个数字或字母标识，用于表示系统的运行状态。它规定了在系统启动或切换运行状态时应该启动哪些进程、服务和守护进程。例如，运行级别0表示系统停机，这就好比机器人完全关闭，不再执行任何任务；运行级别1是单用户模式，类似于机器人进入维护模式，只有特定的维护人员（单用户）可以操作。
常见的运行级别有0
6。其中，运行级别2、3、4、5是多用户模式。运行级别2是没有网络支持的多用户模式，运行级别3是带有网络支持的多用户命令行模式，运行级别4通常是为用户自定义保留的，运行级别5是带有网络支持的多用户图形界面模式，就像机器人在不同的工作场景下开启不同的功能组合。运行级别6表示系统重启，就如同机器人重新启动以进入新的工作周期。
2. 运行级别的文件配置
在大多数Linux系统中，运行级别的配置文件是/etc/inittab。这个文件包含了系统启动时的初始化信息，包括运行级别的默认设置以及如何根据不同的运行级别启动相应的服务。在现代的一些Linux发行版（如systemd为初始化系统的发行版）中，虽然/etc/inittab文件可能不存在或者不再起主要作用，但类似的功能被分散到了其他的systemd相关的配置文件中。
以传统的基于SysV init系统为例，/etc/inittab文件中的每一行都有特定的格式。比如，“id:3:initdefault:”这一行，表示系统默认的运行级别是3（带有网络支持的多用户命令行模式）。其中“id”是一个标识符，“3”是运行级别，“initdefault”表示这是默认的运行级别设置。
三、不同运行级别的详细解析
1. 运行级别0
停机状态
当系统处于运行级别0时，系统会关闭所有的进程，然后停止运行。这是一个非常特殊的状态，通常只有在系统要完全关闭时才会进入。在这个过程中，系统会依次停止各个服务和守护进程，就像关闭机器人时要先停止各个正在运行的功能模块一样。
在实际操作中，如果要手动将系统切换到运行级别0，可以使用命令“init 0”或者“shutdown -h now”。这样做需要谨慎，因为这会直接关闭系统，可能会导致未保存的数据丢失。
2. 运行级别1
单用户模式
单用户模式是一种特殊的维护模式。在这个模式下，只有一个超级用户（root）可以登录系统，并且系统只启动最基本的服务。这就好比机器人进入了专门的维修车间，只有维修人员（超级用户）可以操作，并且只开启了基本的维修设备（基本服务）。
单用户模式对于系统维护非常有用，例如当忘记了root密码或者系统的文件系统出现问题时，可以通过单用户模式进行修复。进入单用户模式的方法通常是在系统启动时，在GRUB（或其他引导加载程序）菜单中选择相应的选项，或者在启动命令行中添加特定的参数。
3. 运行级别2
无网络多用户模式
运行级别2是多用户模式，但没有网络支持。在这个模式下，多个用户可以登录系统，但系统不会启动网络相关的服务。这可以类比为一个办公室场景，多个员工（用户）可以使用电脑（登录系统），但网络连接（网络服务）被关闭，只能进行本地的操作，如本地文件编辑等。
这种模式在某些情况下很有用，例如当网络出现故障需要对系统进行本地的维护或者测试时，并且不想受到网络服务的干扰。
4. 运行级别3
有网络多用户命令行模式
这是Linux系统中最常用的运行模式之一。在运行级别3下，多个用户可以登录系统，并且系统启动了网络服务。对于服务器来说，这是一个非常理想的运行模式。就像一个数据中心，多个管理员（用户）可以通过命令行远程登录到服务器（系统），并且服务器可以与网络中的其他设备进行通信，提供各种网络服务，如Web服务、邮件服务等。
要启动到运行级别3，可以在系统启动时在引导菜单中选择相应的选项，或者在启动配置文件中设置默认的运行级别为3。
5. 运行级别4
用户自定义模式
运行级别4通常被保留用于用户自定义。这意味着系统管理员可以根据自己的需求，在这个运行级别下配置特定的服务组合。例如，可以将一些特殊的实验务或者在其他运行级别下不常用的服务配置到这个运行级别下运行。在实际应用中，并不是很多系统会对运行级别4进行特殊的定制，因为可以通过其他方式（如服务管理工具）来灵活配置服务。
6. 运行级别5
有网络多用户图形界面模式
运行级别5是带有网络支持的多用户图形界面模式。对于桌面用户来说，这是最常见的运行模式。就像普通的个人电脑，用户打开电脑后看到的是图形化的桌面环境，并且可以通过网络连接到互联网，进行各种操作，如浏览网页、使用即时通讯软件等。
在这个模式下，系统会在启动时启动图形界面相关的服务，如X Window系统以及各种桌面环境（如GNOME、KDE等）。
7. 运行级别6
重启状态
当系统处于运行级别6时，系统会重启。这与运行级别0相反，0是关闭系统，6是重新启动系统。在系统重启过程中，系统会先关闭所有的进程，然后重新启动并按照默认的运行级别（如果没有特殊设置）进行启动。
四、运行级别的应用探索
1. 故障排除
在Linux系统出现故障时，运行级别可以作为一个重要的故障排除工具。例如，如果系统无法正常启动到图形界面（运行级别5），可以尝试切换到运行级别3（命令行模式）来查看系统日志，查找故障原因。因为在命令行模式下，系统的资源占用较少，更容易定位问题。
又如，如果网络服务出现问题，可以在运行级别2（无网络多用户模式）下进行检查，排除网络服务与其他服务之间的干扰。
2. 系统安全
运行级别也与系统安全有关。例如，在高安全需求的环境下，可以将系统设置为运行级别3（命令行模式），只启动必要的服务，减少系统的攻击面。因为图形界面相关的服务可能存在更多的安全漏洞，通过减少不必要的服务，可以提高系统的安全性。
单用户模式（运行级别1）在安全方面也有重要的应用，例如在系统受到恶意攻击或者存在安全隐患时，可以进入单用户模式进行安全修复，如修改密码、修复被篡改的系统文件等。
3. 服务管理
根据不同的运行级别启动不同的服务是Linux系统服务管理的一个重要方面。系统管理员可以通过修改运行级别相关的配置文件，来控制哪些服务在系统启动时启动。例如，对于一个Web服务器，在运行级别3下，只需要启动Web服务相关的进程，如httpd（Apache）或者nginx，而不需要启动图形界面相关的服务。
利用运行级别还可以实现服务的分层启动。比如，在系统启动初期，先启动一些基础的服务（如系统日志服务），然后在后续的运行级别中启动更高级的服务（如数据库服务）。
五、结论
Linux运行级别是一个复杂而又重要的概念，它贯穿于Linux系统的启动、运行和维护的各个环节。从基本的0 - 6运行级别，每个级别都有其独特的意义和应用场景。无论是对于系统管理员进行故障排除、保障系统安全，还是进行有效的服务管理，掌握Linux运行级别都是必不可少的技能。通过深入理解运行级别相关的知识，我们可以更好地驾驭Linux系统，使其在不同的应用场景下发挥最佳的性能。
