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Linux内核调优参数对比与解释

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全文概要

本文介绍了Linux系统性能优化点常见的内核参数含义及其调优方式，以供学习参考。

具体情况要具体分析，此处只是收集通常会利用到的一些参数的调整，做一些简单的对比和解释。
全部系统变量默认值测试均在 Ubuntu 16.03 系统下进行，内核版本为4.13.0-42-generic。

Net

1
net.ipv4.tcp_syncookies=1

查询命令：

1
cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_syncookies

默认值：1
作用：是否打开SYN Cookie功能，该功能可以防止部分SYN攻击

1
net.ipv4.ip_local_port_range=1024  65535

查询命令：

1
cat /proc/sys/net/ipv4/ip_local_port_range

默认值：32768 60999
作用：可用端口的范围

1
net.ipv4.tcp_fin_timeout=30

查询命令：

1
cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_fin_timeout

默认值：60(s)
作用：TCP挥手阶段FIN报文超时时间

1
net.ipv4.tcp_timestamps=1

查询命令：

1
cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_timestamps

默认值：1
作用：TCP时间戳

1
net.ipv4.tcp_tw_recycle=0  # Ubuntu系统下未找到该变量

查询命令：

1
cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_tw_recycle

默认值：0
作用：针对TIME-WAIT，不要开启。不少文章提到同时开启tcp_tw_recycle和tcp_tw_reuse，会带来C/S在NAT方面的异常。个人接受的做法是，开启tcp_tw_reuse，增加ip_local_port_range的范围，减小tcp_max_tw_buckets和tcp_fin_timeout的值(参考这里和这里)

1
net.ipv4.tcp_tw_reuse=1

查询命令：

1
cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_tw_reuse

默认值：0
作用：针对TIME-WAIT，做为客户端可以启用(例如，作为nginx-proxy前端代理，要访问后端的服务)

1
net.ipv4.tcp_max_tw_buckets=262144

查询命令：

1
cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_max_tw_buckets

默认值：32768
作用：针对TIME-WAIT，配置其上限。如果降低这个值，可以显著的发现time-wait的数量减少，但系统日志中可能出现如下记录：

1
kernel: TCP: time wait bucket table overflow."

对应的，如果升高这个值，可以显著的发现time-wait的数量增加。综合考虑，保持默认值。

1
net.ipv4.tcp_max_orphans=3276800

查询命令：

1
cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_max_orphans

默认值：32768
作用：orphans的最大值

1
net.ipv4.tcp_max_syn_backlog=819200

查询命令：

1
cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_max_syn_backlog

默认值：256
作用：增大SYN队列的长度(SYN_REVD状态的连接个数)，容纳更多连接

1
net.ipv4.tcp_keepalive_intvl=30

查询命令：

1
cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_keepalive_intvl

默认值：75
作用：TCP保活机制，探测失败后，间隔若干秒后重新探测

1
net.ipv4.tcp_keepalive_probes=3

查询命令：

1
cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_keepalive_probes

默认值：9
作用：TCP保活机制，探测失败后，最多尝试探测几次

1
net.ipv4.tcp_keepalive_time=1200

查询命令：

1
cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_keepalive_time

默认值：7200
作用：TCP保活机制，间隔多久发送1次keepalive探测包

1
net.netfilter.nf_conntrack_tcp_timeout_established=600

查询命令：

1
cat /proc/sys/net/netfilter/nf_conntrack_tcp_timeout_established

默认值：432000
作用：设置 conntrack tcp 状态的超时时间，如果系统出现下述异常时要考虑调整：

1
2
ping: sendmsg: Operation not permitted.
kernel: nf_conntrack: table full, dropping packet.

参考这里还有这里

1
net.netfilter.nf_conntrack_max=655350

查询命令：

1
cat /proc/sys/net/netfilter/nf_conntrack_max

默认值：262144
作用：设置 conntrack 的上限，如果系统出现下述异常时要考虑调整：

1
2
ping: sendmsg: Operation not permitted.
kernel: nf_conntrack: table full, dropping packet.

参考这里还有这里

1
net.core.netdev_max_backlog=500000

查询命令：

1
cat /proc/sys/net/core/netdev_max_backlog

默认值：1000
作用：网卡设备队列长度(请求个数)

1
net.core.somaxconn=65536

查询命令：

1
cat /proc/sys/net/core/somaxconn

默认值：128
作用：已经成功建立连接等待被应用程序接受(accept调用)的(ESTABLISHED)队列长度(等待被接受的连接个数)

1
net.core.rmem_default=8388608

查询命令：

1
cat /proc/sys/net/core/rmem_default

默认值：212992
作用：默认的TCP数据接收窗口大小字节数

1
net.core.wmem_default=8388608

查询命令：

1
cat /proc/sys/net/core/wmem_default

默认值：212992
作用：默认的TCP数据发送窗口大小字节数

1
net.core.wmem_max=16777216

查询命令：

1
cat /proc/sys/net/core/wmem_max

默认值：212992
作用：最大的TCP数据发送窗口大小字节数

1
net.core.rmem_max=16777216

查询命令：

1
cat /proc/sys/net/core/rmem_max

默认值：212992
作用：最大的TCP数据接收窗口大小字节数

1
net.ipv4.tcp_mem=94500000   915000000   927000000

查询命令：

1
cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_mem

默认值：93381 124511 186762
作用：内存使用的下限 警戒值 上限

1
net.ipv4.tcp_rmem=4096   87380   16777216

查询命令：

1
cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_rmem

默认值：4096 87380 6291456
作用：socket接收缓冲区内存使用的下限 警戒值 上限

1
net.ipv4.tcp_wmem=4096   16384   16777216

查询命令：

1
cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_wmem

默认值：4096 16384 4194304
作用：socket发送缓冲区内存使用的下限 警戒值 上限

1
net.ipv4.tcp_thin_dupack=1

查询命令：

1
cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_thin_dupack # Ubuntu系统中未找到此变量

默认值：0
作用：收到dupACK时要去检查tcp stream是不是thin(less than 4 packets in flight)

1
net.ipv4.tcp_thin_linear_timeouts=1

查询命令：

1
cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_thin_linear_timeouts

默认值：0
作用：重传超时后要去检查tcp stream是不是thin(less than 4 packets in flight)

1
net.unix.max_dgram_qlen=30000

查询命令：

1
cat /proc/sys/net/unix/max_dgram_qlen

默认值：512
作用：UDP队列里数据报的最大个数

针对lvs，关闭网卡LRO/GRO功能。现在大多数网卡都具有LRO/GRO功能，即网卡收包时将同一流的小包合并成大包 (tcpdump抓包可以看到>MTU 1500bytes的数据包) 交给内核协议栈。LVS内核模块在处理 >MTU 的数据包时，会将其丢弃。因此，如果我们用LVS来传输大文件，很容易出现丢包，传输速度慢。

解决方法，关闭LRO/GRO功能，命令：

1
2
3
ethtool -k eth0          #查看LRO/GRO当前是否打开
ethtool -K eth0 lro off  #关闭GRO
ethtool -K eth0 gro off  #关闭GRO

Kernel

1
kernel.randomize_va_space=1

查询命令：

1
cat /proc/sys/kernel/randomize_va_space

默认值：2
作用：内核的随机地址保护模式

1
kernel.panic=1

查询命令：

1
cat /proc/sys/kernel/panic

默认值：0
作用：内核panic时，1秒后自动重启

1
kernel.core_pattern=core_%e

查询命令：

1
cat /proc/sys/kernel/core_pattern

默认值：|/usr/share/apport/apport %p %s %c %d %P
作用：程序生成core时的文件名格式

1
kernel.sysrq=0

查询命令：

1
cat /proc/sys/kernel/sysrq

默认值：176

作用：是否启用sysrq功能

VM

1
vm.min_free_kbytes=901120

查询命令：

1
cat /proc/sys/vm/min_free_kbytes

默认值：67584
作用：保留内存的最低值

1
vm.panic_on_oom=1

查询命令：

1
cat /proc/sys/vm/panic_on_oom

默认值：0
作用：发生oom时，自动转换为panic

1
vm.min_free_kbytes=1048576

查询命令：

1
cat /proc/sys/vm/min_free_kbytes

默认值：67584
作用：保留最低可用内存

1
vm.swappiness=20

查询命令：

1
cat /proc/sys/vm/swappiness

默认值：60
作用：数值(0-100)越高，越可能发生swap交换

File System

1
fs.inotify.max_user_watches=8192000

查询命令：

1
cat /proc/sys/fs/inotify/max_user_watches

默认值：524288
作用：inotify的watch数量

1
fs.aio-max-nr=1048576

查询命令：

1
cat /proc/sys/fs/aio-max-nr

默认值：65536
作用：aio最大值

1
fs.file-max=1048575

查询命令：

1
cat /proc/sys/fs/file-max

默认值：804894
作用：文件描述符的最大值

参考资料

[1]Linux内核高性能优化【生产环境实例】
[2]linux内核参数解释说明
[3]tcp_tw_reuse、tcp_tw_recycle 使用场景及注意事项
[4]linux内核调优参数对比和解释

我知道是不会有人点的，但万一有人想不开呢？！