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linux系统初始化--​内核参数优化

时间:2017-01-12 16:21:00      阅读:26      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:linux 内核优化   操作系统初始化   

内核参数优化

Linux默认的内核参数比较适合一般场景下使用,并不适用于我们高性能的系统平台。这就需要我们对默认的内核参数进行优化调整。以使得我们的系统更加安全,上层应用程序拥有更高性能。下面我们将花费很大篇幅来说明linux内核参数。

下面说明的是主要准对Linux网络的优化参数,我还会基于目录来进行分离整理。

下列文件在如下位置/proc/sys/net/ipv4/

名称

默认值

建议值

描述

tcp_syn_retries

5

1

对于一个新建连接,内核要发送多少个 SYN连接请求才决定放弃。不应该大于255,默认值是5,对应于180秒左右时间。。(对于大负载而物理通信良好的网络而言,这个值偏高,可修改为2.这个值仅仅是针对对外的连接,对进来的连接,是由tcp_retries1决定的)

tcp_synack_retries

5

1

对于远端的连接请求SYN,内核会发送SYN +ACK数据报,以确认收到上一个 SYN连接请求包。这是所谓的三次握手( threeway  handshake)机制的第二个步骤。这里决定内核在放弃连接之前所送出的 SYN+ACK 数目。不应该大于255,默认值是5,对应于180秒左右时间。

tcp_keepalive_time

7200

600

TCP发送keepalive探测消息的间隔时间(秒),用于确认TCP连接是否有效。防止两边建立连接但不发送数据的攻击。

tcp_keepalive_probes

9

3

TCP发送keepalive探测消息的间隔时间(秒),用于确认TCP连接是否有效。

tcp_keepalive_intvl

75

15

探测消息未获得响应时,重发该消息的间隔时间(秒)。默认值为75秒。 (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,15是个比较合适的值)

tcp_retries1

3

3

放弃回应一个TCP连接请求前﹐需要进行多少次重试。RFC 规定最低的数值是3

tcp_retries2

15

5

在丢弃激活(已建立通讯状况)的TCP连接之前﹐需要进行多少次重试。默认值为15,根据RTO的值来决定,相当于13-30分钟(RFC1122规定,必须大于100秒).(这个值根据目前的网络设置,可以适当地改小,我的网络内修改为了5)

tcp_orphan_retries

7

3

在近端丢弃TCP连接之前﹐要进行多少次重试。默认值是7个﹐相当于 50秒 -  16分钟﹐视 RTO 而定。如果您的系统是负载很大的web服务器﹐那么也许需要降低该值﹐这类sockets 可能会耗费大量的资源。另外参的考tcp_max_orphans。(事实上做NAT的时候,降低该值也是好处显著的,我本人的网络环境中降低该值为3)

tcp_fin_timeout

60

2

对于本端断开的socket连接,TCP保持在FIN-WAIT-2状态的时间。对方可能会断开连接或一直不结束连接或不可预料的进程死亡。默认值为 60 秒。

tcp_max_tw_buckets

180000

36000

系统在同时所处理的最大 timewait  sockets数目。如果超过此数的话﹐time-wait socket会被立即砍除并且显示警告信息。之所以要设定这个限制﹐纯粹为了抵御那些简单的 DoS攻击﹐不过﹐如果网络条件需要比默认值更多﹐则可以提高它(或许还要增加内存)。(事实上做NAT的时候最好可以适当地增加该值)

tcp_tw_recycle

0

1

打开快速 TIME-WAIT  sockets 回收。除非得到技术专家的建议或要求﹐请不要随意修改这个值。(做NAT的时候,建议打开它)

tcp_tw_reuse

0

1

表示是否允许重新应用处于TIME-WAIT状态的socket用于新的TCP连接(这个对快速重启动某些服务,而启动后提示端口已经被使用的情形非常有帮助)

tcp_max_orphans

8192

32768

系统所能处理不属于任何进程的TCP  sockets最大数量。假如超过这个数量﹐那么不属于任何进程的连接会被立即reset,并同时显示警告信息。之所以要设定这个限制﹐纯粹为了抵御那些简单的 DoS 攻击﹐千万不要依赖这个或是人为的降低这个限制。如果内存大更应该增加这个值。(这个值Redhat AS版本中设置为32768,但是很多防火墙修改的时候,建议该值修改为2000)

tcp_abort_on_overflow

0

0

当守护进程太忙而不能接受新的连接,就象对方发送reset消息,默认值是false。这意味着当溢出的原因是因为一个偶然的猝发,那么连接将恢复状态。只有在你确信守护进程真的不能完成连接请求时才打开该选项,该选项会影响客户的使用。(对待已经满载的sendmail,apache这类服务的时候,这个可以很快让客户端终止连接,可以给予服务程序处理已有连接的缓冲机会,所以很多防火墙上推荐打开它)

tcp_syncookies

0

1

只有在内核编译时选择了CONFIG_SYNCOOKIES时才会发生作用。当出现syn等候队列出现溢出时象对方发送syncookies。目的是为了防止syn flood攻击。

tcp_stdurg

0

0

使用 TCP urg  pointer 字段中的主机请求解释功能。大部份的主机都使用老旧的 BSD解释,因此如果您在 Linux 打开它﹐或会导致不能和它们正确沟通。

tcp_max_syn_backlog

1024

16384

对于那些依然还未获得客户端确认的连接请求﹐需要保存在队列中最大数目。对于超过128Mb 内存的系统﹐默认值是 1024 ﹐低于128Mb 的则为 128。如果服务器经常出现过载﹐可以尝试增加这个数字。警告﹗假如您将此值设为大于 1024﹐最好修改include/net/tcp.h里面的TCP_SYNQ_HSIZE﹐以保持TCP_SYNQ_HSIZE*16(SYN  Flood攻击利用TCP协议散布握手的缺陷,伪造虚假源IP地址发送大量TCP-SYN半打开连接到目标系统,最终导致目标系统Socket队列资源耗尽而无法接受新的连接。为了应付这种攻击,现代Unix系统中普遍采用多连接队列处理的方式来缓冲(而不是解决)这种攻击,是用一个基本队列处理正常的完全连接应用(Connect()和Accept() ),是用另一个队列单独存放半打开连接。这种双队列处理方式和其他一些系统内核措施(例如Syn-Cookies/Caches)联合应用时,能够比较有效的缓解小规模的SYN Flood攻击(事实证明)

tcp_window_scaling

1

1

该文件表示设置tcp/ip会话的滑动窗口大小是否可变。参数值为布尔值,为1时表示可变,为0时表示不可变。tcp/ip通常使用的窗口最大可达到 65535 字节,对于高速网络,该值可能太小,这时候如果启用了该功能,可以使tcp/ip滑动窗口大小增大数个数量级,从而提高数据传输的能力(RFC 1323)。(对普通地百M网络而言,关闭会降低开销,所以如果不是高速网络,可以考虑设置为0)

tcp_timestamps

1

1

Timestamps 用在其它一些东西中﹐可以防范那些伪造的 sequence 号码。一条1G的宽带线路或许会重遇到带 out-of-line数值的旧sequence 号码(假如它是由于上次产生的)。Timestamp 会让它知道这是个 ‘旧封包‘。(该文件表示是否启用以一种比超时重发更精确的方法(RFC 1323)来启用对 RTT的计算;为了实现更好的性能应该启用这个选项。)

tcp_sack

1

1

使用 Selective ACK﹐它可以用来查找特定的遗失的数据报--- 因此有助于快速恢复状态。该文件表示是否启用有选择的应答(Selective  Acknowledgment),这可以通过有选择地应答乱序接收到的报文来提高性能(这样可以让发送者只发送丢失的报文段)。(对于广域网通信来说这个选项应该启用,但是这会增加对CPU 的占用。)

tcp_fack

1

1

打开FACK拥塞避免和快速重传功能。(注意,当tcp_sack设置为0的时候,这个值即使设置为1也无效)[这个是TCP连接靠谱的核心功能]

tcp_dsack

1

1

允许TCP发送"两个完全相同"的SACK。

tcp_ecn

0

0

TCP的直接拥塞通告功能。

tcp_reordering

3

6

TCP流中重排序的数据报最大数量。 (一般有看到推荐把这个数值略微调整大一些,比如5)

tcp_retrans_collapse

1

0

对于某些有bug的打印机提供针对其bug的兼容性。(一般不需要这个支持,可以关闭它)

tcp_wmem:min default max

4096

8192

发送缓存设置
 min:为TCP socket预留用于发送缓冲的内存最小值。每个tcp socket都可以在建议以后都可以使用它。默认值为4096(4K)。

16384

131072

default:为TCP socket预留用于发送缓冲的内存数量,默认情况下该值会影响其它协议使用的net.core.wmem_default 值,一般要低于net.core.wmem_default的值。默认值为16384(16K)。

131072

16777216

max: 用于TCP socket发送缓冲的内存最大值。该值不会影响net.core.wmem_max,"静态"选择参数SO_SNDBUF则不受该值影响。默认值为131072(128K)。(对于服务器而言,增加这个参数的值对于发送数据很有帮助,在我的网络环境中,修改为了51200 131072 204800)

tcp_rmem:min default max

4096

32768

接收缓存设置,同tcp_wmem

87380

131072

174760

16777216

tcp_mem:min default max

根据内存计算

786432

low:当TCP使用了低于该值的内存页面数时,TCP不会考虑释放内存。即低于此值没有内存压力。(理想情况下,这个值应与指定给 tcp_wmem 的第 2 个值相匹配 - 这第 2 个值表明,最大页面大小乘以最大并发请求数除以页大小 (131072 * 300 / 4096)。 )

1048576

pressure:当TCP使用了超过该值的内存页面数量时,TCP试图稳定其内存使用,进入pressure模式,当内存消耗低于low值时则退出pressure状态。(理想情况下这个值应该是 TCP 可以使用的总缓冲区大小的最大值 (204800 * 300 / 4096)。 )

1572864

high:允许所有tcp sockets用于排队缓冲数据报的页面量。(如果超过这个值,TCP 连接将被拒绝,这就是为什么不要令其过于保守 (512000 * 300 / 4096) 的原因了。 在这种情况下,提供的价值很大,它能处理很多连接,是所预期的 2.5 倍;或者使现有连接能够传输 2.5 倍的数据。 我的网络里为192000 300000 732000)
 一般情况下这些值是在系统启动时根据系统内存数量计算得到的。

tcp_app_win

31

31

保留max(window/2^tcp_app_win,  mss)数量的窗口由于应用缓冲。当为0时表示不需要缓冲。

tcp_adv_win_scale

2

2

计算缓冲开销bytes/2^tcp_adv_win_scale(如果tcp_adv_win_scale > 0)或者bytes-bytes/2^(-tcp_adv_win_scale)(如果tcp_adv_win_scale BOOLEAN>0)

tcp_low_latency

0

0

允许 TCP/IP 栈适应在高吞吐量情况下低延时的情况;这个选项一般情形是的禁用。(但在构建Beowulf 集群的时候,打开它很有帮助)

tcp_westwood

0

0

启用发送者端的拥塞控制算法,它可以维护对吞吐量的评估,并试图对带宽的整体利用情况进行优化;对于 WAN 通信来说应该启用这个选项。

tcp_bic

0

0

为快速长距离网络启用 Binary  Increase Congestion;这样可以更好地利用以 GB 速度进行操作的链接;对于 WAN 通信应该启用这个选项。

ip_forward

0

NAT必须开启IP转发支持,把该值写1

ip_local_port_range:min max

32768

1024

表示用于向外连接的端口范围,默认比较小,这个范围同样会间接用于NAT表规模。

61000

65000

ip_conntrack_max

65535

65535

系统支持的最大ipv4连接数,默认65536(事实上这也是理论最大值),同时这个值和你的内存大小有关,如果内存128M,这个值最大8192,1G以上内存这个值都是默认65536

下面这些文件位于/proc/sys/net/ipv4/netfilter/

说明:目录只有在netfiter启用的使用才会出现。

 

名称

默认值

建议值

描述


ip_conntrack_max

65536

65536

系统支持的最大ipv4连接数,默认65536(事实上这也是理论最大值),同时这个值和你的内存大小有关,如果内存128M,这个值最大8192,1G以上内存这个值都是默认65536,这个值受/proc/sys/net/ipv4/ip_conntrack_max限制



ip_conntrack_tcp_timeout_established

432000

180

已建立的tcp连接的超时时间,默认432000,也就是5天。影响:这个值过大将导致一些可能已经不用的连接常驻于内存中,占用大量链接资源,从而可能导致NAT ip_conntrack: table full的问题。建议:对于NAT负载相对本机的 NAT表大小很紧张的时候,可能需要考虑缩小这个值,以尽早清除连接,保证有可用的连接资源;如果不紧张,不必修改


ip_conntrack_tcp_timeout_time_wait

120

120

time_wait状态超时时间,超过该时间就清除该连接


ip_conntrack_tcp_timeout_close_wait

60

60

close_wait状态超时时间,超过该时间就清除该连接


ip_conntrack_tcp_timeout_fin_wait

120

120

fin_wait状态超时时间,超过该时间就清除该连接


下面这些文件位于/proc/sys/net/core

名称

默认值

建议值

描述

netdev_max_backlog

1024

16384

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,对重负载服务器而言,该值需要调高一点。

somaxconn

128

16384

用来限制监听(LISTEN)队列最大数据包的数量,超过这个数量就会导致链接超时或者触发重传机制。
 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。对繁忙的服务器,增加该值有助于网络性能

wmem_default

129024

129024

默认的发送窗口大小(以字节为单位)

rmem_default

129024

129024

默认的接收窗口大小(以字节为单位)

rmem_max

129024

873200

最大的TCP数据接收缓冲

wmem_max

129024

873200

最大的TCP数据发送缓冲

下面的是关于系统内核的一些参数。

下面的文件位于/proc/sys/kernel

名称

默认值

建议值

描述

shmall

4294967296

计算

该参数控制可以使用的共享内存的总页数。Linux共享内存页大小为4KB,共享内存段的大小都是共享内存页大小的整数倍。一个共享内存段的最大大小是16G,那么需要共享内存页数是16GB/4KB=16777216KB /4KB=4194304(页),也就是64Bit系统下16GB物理内存,设置kernel.shmall = 4194304才符合要求(几乎是原来设置2097152的两倍)。这时可以将shmmax参数调整到16G了,同时可以修改SGA_MAX_SIZE和SGA_TARGET为12G(您想设置的SGA最大大小,当然也可以是2G~14G等,还要协调PGA参数及OS等其他内存使用,不能设置太满,比如16G)

Shmmax

68719476736

计算所得

是核心参数中最重要的参数之一,用于定义单个共享内存段的最大值。设置应该足够大,能在一个共享内存段下容纳下整个的SGA ,设置的过低可能会导致需要创建多个共享内存段,这样可能导致系统性能的下降。至于导致系统下降的主要原因为在实例启动以及ServerProcess创建的时候,多个小的共享内存段可能会导致当时轻微的系统性能的降低(在启动的时候需要去创建多个虚拟地址段,在进程创建的时候要让进程对多个段进行“识别”,会有一些影响),但是其他时候都不会有影响。

官方建议值:

32位linux系统:可取最大值为4GB(4294967296bytes)-1byte,即4294967295。建议值为多于内存的一半,所以如果是32为系统,一般可取值为4294967295。32位系统对SGA大小有限制,所以SGA肯定可以包含在单个共享内存段中。

64位linux系统:可取的最大值为物理内存值-1byte,建议值为多于物理内存的一半,一般取值大于SGA_MAX_SIZE即可,可以取物理内存-1byte。例如,如果为12GB物理内存,可取12*1024*1024*1024-1=12884901887,SGA肯定会包含在单个共享内存段中。

Shmmni

4096

4096

该参数是共享内存段的最大数量。shmmni缺省值4096,一般肯定是够用了。

Sem

250


参数semmsl的值,表示一个信号量集合中能够包含的信号量最大数目。

32000


参数semmns的值,表示系统内可允许的信号量最大数目。

32


参数semopm的值,表示单个semopm()调用在一个信号量集合上可以执行的操作数量。

128


参数semmni的值,表示系统信号量集合总数。

下面的是关于文件系统一些参数。

下面的文件位于/proc/sys/fs

名称

默认值

建议值

描述

aio-max-nr

65536


此参数限制并发未完成的请求,应该设置避免I/O子系统故障。

file-max

186405

65535

该参数决定了系统中所允许的文件句柄最大数目,文件句柄设置代表linux系统中可以打开的文件的数量。

修改参数的方法

  • 直接修改proc文件中的参数

示例:

Shell>#  echo 6000 > /proc/sys/net/ipv4/tcp_max_tw_buckets

  • 使用sysctl修改参数

Sysctl的用法

sysctl    [-n] [-e] variable ...

查看某个变量

sysctl    [-n] [-e] [-q] -w variable=value ...

修改某个系统变量

sysctl    [-n] [-e] -a

查看全部系统变量

sysctl    [-n] [-e] [-q] -p <file>

保存系统变量到文件(默认:/etc/sysctl.conf)

sysctl    [-n] [-e] [-q] –system


sysctl    [-n] [-e] -A


示例

Shell>#    sysctl net.ipv4.tcp_max_tw_buckets=6000


  • 修改sysctl.conf修改参数

Shell>#  vi /etc/sysctl.conf

添加以下内容

net.ipv4.tcp_max_tw_buckets=6000

对于第三种模式我们需要使用如下命令让其生效

Shell>sysctl –p

验证

Shell># sysctl -a | grep  tcp_max_tw_buckets

net.ipv4.tcp_max_tw_buckets  = 6000

与我们设定的值一致,所以我们设定成功了,恭喜!

特别说明:

以上除第三种方式以外,其它两种方式都在重启后丢失数据。

示例

以下示例使用第三种方式,以下全部参数仅供参考,因现实环境与实验环境不同,请按照您的需要修改配置。

Shell># vi /etc/sysctl.conf

net.ipv4.tcp_syn_retries  = 1

net.ipv4.tcp_synack_retries  = 1

net.ipv4.tcp_keepalive_time  = 60

net.ipv4.tcp_keepalive_probes  = 3

net.ipv4.tcp_keepalive_intvl  =15

net.ipv4.tcp_retries2  = 5

net.ipv4.tcp_fin_timeout  = 2

net.ipv4.tcp_max_tw_buckets  = 6000

net.ipv4.tcp_tw_recycle  = 1

net.ipv4.tcp_tw_reuse  = 1

net.ipv4.tcp_max_orphans  = 32768

net.ipv4.tcp_syncookies  = 1

net.ipv4.tcp_max_syn_backlog  = 16384

net.ipv4.tcp_wmem  = 8192 131072 16777216

net.ipv4.tcp_rmem  = 32768 131072 16777216

net.ipv4.tcp_mem  = 786432 1048576 1572864

net.ipv4.ip_local_port_range  = 1024 65000

net.ipv4.ip_conntrack_max  = 65536

net.ipv4.netfilter.ip_conntrack_max=65536

net.ipv4.netfilter.ip_conntrack_tcp_timeout_established=180

net.core.somaxconn  = 262144

net.core.netdev_max_backlog  = 16384

fs.file-max  = 999999 

完成后执行。保存

Shell># sysctl –p


本文出自 “蓝色之翼” 博客,请务必保留此出处http://wqlszy2016.blog.51cto.com/2668358/1891346

linux系统初始化--​内核参数优化

标签:linux 内核优化   操作系统初始化   

原文:http://wqlszy2016.blog.51cto.com/2668358/1891346

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