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linux内核参数优化

优化 Linux Linux Linux Linux 的内核参数来提高服务器并发处理能力
PS:在服务器硬件资源额定有限的情况下,最大的压榨服务器的性能,提高服务器的并发处理能力, 是很多运维技术人员思考的问题。要提高 Linux系统下的负载能力,可以使用 nginx等原生并发处理 能力就很强的 web服务器,如果使用 Apache的可以启用其 Worker 模式,来提高其并发处理能力。除 此之外,在考虑节省成本的情况下,可以修改Linux 的内核相关TCP 参数,来最大的提高服务器性能。
当然,最基础的提高负载问题,还是升级服务器硬件了,这是最根本的。
Linux系统下,TCP连接断开后,会以TIME_WAIT 状态保留一定的时间,然后才会释放端口。当并发 请求过多的时候,就会产生大量的 TIME_WAIT状态的连接,无法及时断开的话,会占用大量的端口 资源和服务器资源。这个时候我们可以优化 TCP 的内核参数,来及时将 TIME_WAIT状态的端口清理
掉。
本文介绍的方法只对拥有大量 TIME_WAIT状态的连接导致系统资源消耗有效,如果不是这种情况下, 效果可能不明显。可以使用 netstat 命令去查TIME_WAIT 状态的连接状态,输入下面的组合命令,查 看当前 TCP 连接的状态和对应的连接数量:
netstat -n | awk ‘/^tcp/ {++S[$NF]} END {for(a in S) print a, S[a]}’
这个命令会输出类似下面的结果:
LAST_ACK 16
SYN_RECV 348
ESTABLISHED 70
FIN_WAIT1 229
FIN_WAIT2 30
CLOSING 33
TIME_WAIT 18098
我们只用关心 TIME_WAIT的个数,在这里可以看到,有18000多个TIME_WAIT,这样就占用了18000 多个端口。要知道端口的数量只有65535个,占用一个少一个,会严重的影响到后继的新连接。这种 情况下,我们就有必要调整下 Linux的 TCP内核参数,让系统更快的释放 TIME_WAIT连接。
用vim打开配置文件:vim/etc/sysctl.conf
在这个文件中,加入下面的几行内容:
net.ipv4.tcp_syncookies = 1
net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1
net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1
net.ipv4.tcp_fin_timeout = 30
输入下面的命令,让内核参数生效:
sysctl -p
简单的说明上面的参数的含义:
net.ipv4.tcp_syncookies=1
#表示开启SYNCookies。当出现SYN 等待队列溢出时,启用 cookies 来处理,可防范少量 SYN 攻击, 默认为0,表示关闭;
net.ipv4.tcp_tw_reuse=1
#表示开启重用。允许将TIME-WAITsockets 重新用于新的TCP 连接,默认为0,表示关闭;
net.ipv4.tcp_tw_recycle=1
#表示开启TCP连接中 TIME-WAITsockets 的快速回收,默认为0,表示关闭;
net.ipv4.tcp_fin_timeout
#修改系統默认的 TIMEOUT 时间。
在经过这样的调整之后,除了会进一步提升服务器的负载能力之外,还能够防御小流量程度的 DoS、 CC和 SYN 攻击。
此外,如果你的连接数本身就很多,我们可以再优化一下 TCP 的可使用端口范围,进一步提升服务
器的并发能力。依然是往上面的参数文件中,加入下面这些配置:
net.ipv4.tcp_keepalive_time = 1200
net.ipv4.ip_local_port_range = 10000 65000
net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 8192
net.ipv4.tcp_max_tw_buckets = 5000
#这几个参数,建议只在流量非常大的服务器上开启,会有显著的效果。一般的流量小的服务器上,
没有必要去设置这几个参数。
net.ipv4.tcp_keepalive_time=1200
#表示当keepalive 起用的时候,TCP 发送keepalive消息的频度。缺省是2小时,改为20分钟。
net.ipv4.ip_local_port_range=1000065000
#表示用于向外连接的端口范围。缺省情况下很小:32768到61000,改为10000到65000。 (注意:这里
不要将最低值设的太低,否则可能会占用掉正常的端口! )
net.ipv4.tcp_max_syn_backlog=8192
#表示SYN 队列的长度,默认为1024,加大队列长度为8192,可以容纳更多等待连接的网络连接数。
net.ipv4.tcp_max_tw_buckets=6000
#表示系统同时保持 TIME_WAIT 的最大数量,如果超过这个数字,TIME_WAIT 将立刻被清除并打印 警告信息。默 认为180000,改为6000。对于 Apache、Nginx 等服务器,上几行的参数可以很好地减 少TIME_WAIT 套接字数量,但是对于 Squid,效果却不大。此项参数可以控制 TIME_WAIT 的最大数 量,避免Squid服务器被大量的 TIME_WAIT 拖死。
内核其他TCP 参数说明:
net.ipv4.tcp_max_syn_backlog=65536
#记录的那些尚未收到客户端确认信息的连接请求的最大值。对于有128M 内存的系统而言,缺省值是 1024,小内存的系统则是128。
net.core.netdev_max_backlog=32768
#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,允许送到队列的数据包的最大数目。
net.core.somaxconn=32768
#web 应用中 listen 函数的 backlog 默认会给我们内核参数的 net.core.somaxconn 限制到128,而 nginx 定义的 NGX_LISTEN_BACKLOG默认为511,所以有必要调整这个值。
net.core.wmem_default = 8388608
net.core.rmem_default = 8388608
net.core.rmem_max= 16777216 #最大 socket 读 buffer,可参考 的优化值:873200
net.core.wmem_max = 16777216 #最大 socket 写 buffer,可参 考的优化值:873200
net.ipv4.tcp_timestsmps = 0
#时间戳可以避免序列号的卷绕。一个1Gbps 的链路肯定会遇到以前用过的序列号。时间戳能够让内 核接受这种“异常”的数据包。这里需要将其关掉。
net.ipv4.tcp_synack_retries=2
#为了打开对端的连接,内核需要发送一个 SYN 并附带一个回应前面一个 SYN 的 ACK。也就是所谓三 次握手中的第二次握手。这个设置决定了内核放弃连接之前发送 SYN+ACK 包的数量。
net.ipv4.tcp_syn_retries=2
#在内核放弃建立连接之前发送 SYN 包的数量。
#net.ipv4.tcp_tw_len=1
net.ipv4.tcp_tw_reuse=1
# 开启重用。允许将TIME-WAITsockets 重新用于新的TCP连接。
net.ipv4.tcp_wmem=8192436600873200
#TCP 写buffer,可参考的优化值:8192436600873200
net.ipv4.tcp_rmem =32768436600873200
#TCP 读buffer,可参考的优化值:32768436600873200
net.ipv4.tcp_mem=945000009150000092700000
# 同样有3个值,意思是:
net.ipv4.tcp_mem[0]:低于此值,TCP没有内存压力。
net.ipv4.tcp_mem[1]:在此值下,进入内存压力阶段。
net.ipv4.tcp_mem[2]:高于此值,TCP拒绝分配socket。
上述内存单位是页,而不是字节。可参考的优化值是:78643210485761572864
net.ipv4.tcp_max_orphans=3276800
#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,连接将即刻被复位并打印出警告信息。
这个限制仅仅是为了防止简单的 DoS攻击,不能过分依靠它或者人为地减小这个值,
更应该增加这个值(如果增加了内存之后)。
net.ipv4.tcp_fin_timeout=30
#如果套接字由本端要求关闭,这个参数决定了它保持在 FIN-WAIT-2状态的时间。对端可以出错并永 远不关闭连接,甚至意外当机。缺省值是60秒。2.2 内核的通常值是180秒,你可以按这个设置,但 要记住的是,即使你的机器是一个轻载的 WEB 服务器,也有因为大量的死套接字而内存溢出的风险, FIN-WAIT-2的危险性比 FIN-WAIT-1要小,因为它最多只能吃掉1.5K内存,但是它们的生存期长些。
经过这样的优化配置之后,你的服务器的 TCP 并发处理能力会显著提高。以上配置仅供参考,用于
生产环境请根据自己的实际情况。

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