Linux 内核参数优化

Linux 内核参数优化

主要是指在Linux系统中针对服务应用而进行的系统内核参数调整，优化没有的标准，根据实际需求优化才是最合适的。

1、编辑内核配置文件

vim /etc/sysctl.conf     # 添加或是修改以下参数

2、参数及简单说明

net.ipv4.tcp_fin_timeout = 2           #保持在FIN-WAIT-2状态的时间，使系统可以处理更多的连接。此参数值为整数，单位为秒。
net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1              #开启重用，允许将TIME_WAIT socket用于新的TCP连接。默认为0，表示关闭。
net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1            #开启TCP连接中TIME_WAIT socket的快速回收。默认值为0，表示关闭。
net.ipv4.tcp_syncookies = 1            #开启SYN cookie，出现SYN等待队列溢出时启用cookie处理，防范少量的SYN攻击。默认为0，表示关闭。
net.ipv4.tcp_keepalive_time = 600      #keepalived启用时TCP发送keepalived消息的拼度。默认位2小时。
net.ipv4.tcp_keepalive_probes = 5      #TCP发送keepalive探测以确定该连接已经断开的次数。根据情形也可以适当地缩短此值。
net.ipv4.tcp_keepalive_intvl = 15      #探测消息发送的频率，乘以tcp_keepalive_probes就得到对于从开始探测以来没有响应的连接杀除的时间。默认值为75秒，也就是没有活动的连接将在大约11分钟以后将被丢弃。对于普通应用来说,这个值有一些偏大,可以根据需要改小.特别是web类服务器需要改小该值。
net.ipv4.ip_local_port_range = 1024 65000 #指定外部连接的端口范围。默认值为32768 61000。
net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 262144  #表示SYN队列的长度，预设为1024，这里设置队列长度为262 144，以容纳更多的等待连接。
net.ipv4.tcp_max_tw_buckets =5000      #系统同时保持TIME_WAIT套接字的最大数量，如果超过这个数值将立刻被清楚并输出警告信息。默认值为180000。对于squid来说效果不是很大，但可以控制TIME_WAIT套接字最大值，避免squid服务器被拖死。
net.ipv4.tcp_syn_retries = 1           #表示在内核放弃建立连接之前发送SYN包的数量。
net.ipv4.tcp_synack_retries = 1        #设置内核放弃连接之前发送SYN+ACK包的数量。
net.core.somaxconn = 16384             #定义了系统中每一个端口最大的监听队列的长度, 对于一个经常处理新连接的高负载 web服务环境来说，默认值为128，偏小。
net.core.netdev_max_backlog = 16384    #表示当在每个网络接口接收数据包的速率比内核处理这些包的速率快时，允许发送到队列的数据包的最大数量。
net.ipv4.tcp_max_orphans = 16384       #表示系统中最多有多少TCP套接字不被关联到任何一个用户文件句柄上。如果超过这里设置的数字，连接就会复位并输出警告信息。这个限制仅仅是为了防止简单的DoS攻击。此值不能太小。

3、客户端的典型状态转移参数

处于FIN_WAIT_2状态的客户端需要等待服务器发送结束报文段，才能转移至TIME_WAIT状态，否则它将一直停留在这个状态。如果不是为了在半关闭状态下继续接收数据，连接长时间地停留在FIN_WAIT_2状态并无益处。连接停留在FIN_WAIT_2状态的情况可能发生在：客户端执行半关闭后，未等服务器关闭连接就强行退出了。此时客户端连接由内核来接管，可称之为孤儿连接（和孤儿进程类似）。

Linux为了防止孤儿连接长时间存留在内核中，定义了两个内核参数：

/proc/sys/net/ipv4/tcp_max_orphans  #指定内核能接管的孤儿连接数目
/proc/sys/net/ipv4/tcp_fin_timeout  #指定孤儿连接在内核中生存的时间

4、TCP重传参数

1、异常网络状况下（开始出现超时或丢包），TCP控制数据传输以保证其承诺的可靠服务。

2、TCP服务必须能够重传超时时间内未收到确认的TCP报文段。为此，TCP模块为每个TCP报文段都维护一个重传定时器，该定时器在TCP报文段第一次被发送时启动。如果超时时间内未收到接收方的应答，TCP模块将重传TCP报文段并重置定时器。至于下次重传的超时时间如何选择，以及最多执行多少次重传，就是TCP的重传策略。

与TCP超时重传相关的两个内核参数：

/proc/sys/net/ipv4/tcp_retries1，指定在底层IP接管之前TCP最少执行的重传次数，默认值是3
/proc/sys/net/ipv4/tcp_retries2，指定连接放弃前TCP最多可以执行的重传次数，默认值15（一般对应13～30min）

5、实现Nginx高并发的内核参数优化

默认的Linux内核参数考虑的是最通用场景，不符合用于支持高并发访问的Web服务器的定义，根据业务特点来进行调整，当Nginx作为静态web内容服务器、反向代理或者提供压缩服务器的服务器时，内核参数的调整都是不同的，此处针对最通用的、使Nginx支持更多并发请求的TCP网络参数做简单的配置,修改/etc/sysctl.conf来更改内核参数：
fs.file-max = 1000000
#表示单个进程较大可以打开的句柄数
net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1
#参数设置为 1 ，表示允许将TIME_WAIT状态的socket重新用于新的TCP链接，这对于服务器来说意义重大，因为总有大量TIME_WAIT状态的链接存在
net.ipv4.tcp_keepalive_time = 600
#当keepalive启动时，TCP发送keepalive消息的频度；默认是2小时，将其设置为10分钟，可更快的清理无效链接
net.ipv4.tcp_fin_timeout = 30
#当服务器主动关闭链接时，socket保持在FIN_WAIT_2状态的较大时间
net.ipv4.tcp_max_tw_buckets = 5000
#表示操作系统允许TIME_WAIT套接字数量的较大值，如超过此值，TIME_WAIT套接字将立刻被清除并打印警告信息,默认为8000，过多的TIME_WAIT套接字会使Web服务器变慢
net.ipv4.ip_local_port_range = 1024 65000
#定义UDP和TCP链接的本地端口的取值范围
net.ipv4.tcp_rmem = 10240 87380 12582912
#定义了TCP接受缓存的最小值、默认值、较大值
net.ipv4.tcp_wmem = 10240 87380 12582912
#定义TCP发送缓存的最小值、默认值、较大值
net.core.netdev_max_backlog = 8096
#当网卡接收数据包的速度大于内核处理速度时，会有一个列队保存这些数据包。这个参数表示该列队的较大值
net.core.rmem_default = 6291456
#表示内核套接字接受缓存区默认大小
net.core.wmem_default = 6291456
#表示内核套接字发送缓存区默认大小
net.core.rmem_max = 12582912
#表示内核套接字接受缓存区较大大小
net.core.wmem_max = 12582912
#表示内核套接字发送缓存区较大大小
注意：以上的四个参数，需要根据业务逻辑和实际的硬件成本来综合考虑
net.ipv4.tcp_syncookies = 1
#与性能无关。用于解决TCP的SYN攻击
net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 8192
#这个参数表示TCP三次握手建立阶段接受SYN请求列队的较大长度，默认1024，将其设置的大一些可使出现Nginx繁忙来不及accept新连接时，Linux不至于丢失客户端发起的链接请求
net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1
#这个参数用于设置启用timewait快速回收
net.core.somaxconn=262114
#选项默认值是128，这个参数用于调节系统同时发起的TCP连接数，在高并发的请求中，默认的值可能会导致链接超时或者重传，因此需要结合高并发请求数来调节此值。
net.ipv4.tcp_max_orphans=262114
#选项用于设定系统中最多有多少个TCP套接字不被关联到任何一个用户文件句柄上。如果超过这个数字，孤立链接将立即被复位并输出警告信息。这个限制指示为了防止简单的DOS攻击，不用过分依靠这个限制甚至认为的减小这个值，更多的情况是增加这个值

生效配置

sysctl -p