Linux内核 TCP/IP、Socket参数调优

痛定思痛。 2021-11-29 15:50 554阅读 0赞

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### Linux内核 TCP/IP、Socket参数调优 ###

# **/proc/sys/net目录** #

所有的TCP/IP参数都位于/proc/sys/net目录下（请注意，对/proc/sys/net目录下内容的修改都是临时的，任何修改在系统重启后都会丢失），例如下面这些重要的参数：

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td> 参数（路径+文件） </td> 
 <td> 描述 </td> 
 <td> 默认值 </td> 
 <td> 优化值 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>/proc/sys/net/core/rmem_default</td> 
 <td> 默认的TCP数据接收窗口大小（字节）。 </td> 
 <td> 229376 </td> 
 <td> 256960 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>/proc/sys/net/core/rmem_max</td> 
 <td>最大的TCP数据接收窗口（字节）。</td> 
 <td> 131071 </td> 
 <td> 513920 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>/proc/sys/net/core/wmem_default</td> 
 <td>默认的TCP数据发送窗口大小（字节）。</td> 
 <td> 229376 </td> 
 <td> 256960 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>/proc/sys/net/core/wmem_max</td> 
 <td>最大的TCP数据发送窗口（字节）。</td> 
 <td> 131071 </td> 
 <td> 513920 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>/proc/sys/net/core/netdev_max_backlog</td> 
 <td>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，允许送到队列的数据包的最大数目。</td> 
 <td> 1000 </td> 
 <td> 2000 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>/proc/sys/net/core/somaxconn</td> 
 <td>定义了系统中每一个端口最大的监听队列的长度，这是个全局的参数。</td> 
 <td> 128 </td> 
 <td> 2048 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>/proc/sys/net/core/optmem_max</td> 
 <td>表示每个套接字所允许的最大缓冲区的大小。</td> 
 <td> 20480 </td> 
 <td> 81920 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>/proc/sys/net/ipv4/tcp_mem</td> 
 <td>确定TCP栈应该如何反映内存使用，每个值的单位都是内存页（通常是4KB）。第一个值是内存使用的下限；第二个值是内存压力模式开始对缓冲区使用应用压力的上限；第三个值是内存使用的上限。在这个层次上可以将报文丢弃，从而减少对内存的使用。对于较大的BDP可以增大这些值（注意，其单位是内存页而不是字节）。</td> 
 <td> 94011&nbsp; 125351&nbsp; 188022 </td> 
 <td> 131072&nbsp; 262144&nbsp; 524288 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>/proc/sys/net/ipv4/tcp_rmem</td> 
 <td>为自动调优定义socket使用的内存。第一个值是为socket接收缓冲区分配的最少字节数；第二个值是默认值（该值会被rmem_default覆盖），缓冲区在系统负载不重的情况下可以增长到这个值；第三个值是接收缓冲区空间的最大字节数（该值会被rmem_max覆盖）。</td> 
 <td> 4096&nbsp; 87380&nbsp; 4011232 </td> 
 <td> 8760&nbsp; 256960&nbsp; 4088000 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>/proc/sys/net/ipv4/tcp_wmem</td> 
 <td>为自动调优定义socket使用的内存。第一个值是为socket发送缓冲区分配的最少字节数；第二个值是默认值（该值会被wmem_default覆盖），缓冲区在系统负载不重的情况下可以增长到这个值；第三个值是发送缓冲区空间的最大字节数（该值会被wmem_max覆盖）。</td> 
 <td> 4096&nbsp; 16384&nbsp; 4011232 </td> 
 <td> 8760&nbsp; 256960&nbsp; 4088000 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>/proc/sys/net/ipv4/tcp_keepalive_time</td> 
 <td>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。</td> 
 <td> 7200 </td> 
 <td> 1800 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>/proc/sys/net/ipv4/tcp_keepalive_intvl</td> 
 <td>探测消息未获得响应时，重发该消息的间隔时间（秒）。</td> 
 <td> 75 </td> 
 <td> 30 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>/proc/sys/net/ipv4/tcp_keepalive_probes</td> 
 <td>在认定TCP连接失效之前，最多发送多少个keepalive探测消息。</td> 
 <td> 9 </td> 
 <td> 3 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>/proc/sys/net/ipv4/tcp_sack</td> 
 <td>启用有选择的应答（1表示启用），通过有选择地应答乱序接收到的报文来提高性能，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，但是会增加对CPU的占用。</td> 
 <td> 1 </td> 
 <td> 1 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>/proc/sys/net/ipv4/tcp_fack</td> 
 <td>启用转发应答，可以进行有选择应答（SACK）从而减少拥塞情况的发生，这个选项也应该启用。</td> 
 <td> 1 </td> 
 <td> 1 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>/proc/sys/net/ipv4/tcp_timestamps</td> 
 <td>TCP时间戳（会在TCP包头增加12个字节），以一种比重发超时更精确的方法（参考RFC 1323）来启用对RTT 的计算，为实现更好的性能应该启用这个选项。</td> 
 <td> 1 </td> 
 <td> 1 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>/proc/sys/net/ipv4/tcp_window_scaling</td> 
 <td>启用RFC 1323定义的window scaling，要支持超过64KB的TCP窗口，必须启用该值（1表示启用），TCP窗口最大至1GB，TCP连接双方都启用时才生效。</td> 
 <td> 1 </td> 
 <td> 1 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>/proc/sys/net/ipv4/tcp_syncookies</td> 
 <td>表示是否打开TCP同步标签（syncookie），内核必须打开了CONFIG_SYN_COOKIES项进行编译，同步标签可以防止一个套接字在有过多试图连接到达时引起过载。</td> 
 <td> 1 </td> 
 <td> 1 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>/proc/sys/net/ipv4/tcp_tw_reuse</td> 
 <td>表示是否允许将处于TIME-WAIT状态的socket（TIME-WAIT的端口）用于新的TCP连接 。</td> 
 <td> 0 </td> 
 <td> 1 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>/proc/sys/net/ipv4/tcp_tw_recycle</td> 
 <td>能够更快地回收TIME-WAIT套接字。</td> 
 <td> 0 </td> 
 <td> 1 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>/proc/sys/net/ipv4/tcp_fin_timeout</td> 
 <td>对于本端断开的socket连接，TCP保持在FIN-WAIT-2状态的时间（秒）。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。</td> 
 <td> 60 </td> 
 <td> 30 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>/proc/sys/net/ipv4/ip_local_port_range</td> 
 <td>表示TCP/UDP协议允许使用的本地端口号</td> 
 <td> 32768&nbsp; 61000 </td> 
 <td> 1024&nbsp; 65000 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>/proc/sys/net/ipv4/tcp_max_syn_backlog</td> 
 <td>对于还未获得对方确认的连接请求，可保存在队列中的最大数目。如果服务器经常出现过载，可以尝试增加这个数字。</td> 
 <td> 2048 </td> 
 <td> 2048 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>/proc/sys/net/ipv4/tcp_low_latency</td> 
 <td>允许TCP/IP栈适应在高吞吐量情况下低延时的情况，这个选项应该禁用。</td> 
 <td> 0 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>/proc/sys/net/ipv4/tcp_westwood</td> 
 <td>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。</td> 
 <td> 0 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>/proc/sys/net/ipv4/tcp_bic</td> 
 <td>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。</td> 
 <td> 1 </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

--------------------

**/etc/sysctl.conf文件**

/etc/sysctl.conf是一个允许你改变正在运行中的Linux系统的接口。它包含一些TCP/IP堆栈和虚拟内存系统的高级选项，可用来控制Linux网络配置，由于/proc/sys/net目录内容的临时性，建议把TCPIP参数的修改添加到/etc/sysctl.conf文件, 然后保存文件，使用命令“/sbin/sysctl –p”使之立即生效。具体修改方案参照上文：

net.core.rmem\_default = 256960

net.core.rmem\_max = 513920

net.core.wmem\_default = 256960

net.core.wmem\_max = 513920

net.core.netdev\_max\_backlog = 2000

net.core.somaxconn = 2048

net.core.optmem\_max = 81920

net.ipv4.tcp\_mem = 131072  262144  524288

net.ipv4.tcp\_rmem = 8760  256960  4088000

net.ipv4.tcp\_wmem = 8760  256960  4088000

net.ipv4.tcp\_keepalive\_time = 1800

net.ipv4.tcp\_keepalive\_intvl = 30

net.ipv4.tcp\_keepalive\_probes = 3

net.ipv4.tcp\_sack = 1

net.ipv4.tcp\_fack = 1

net.ipv4.tcp\_timestamps = 1

net.ipv4.tcp\_window\_scaling = 1

net.ipv4.tcp\_syncookies = 1

net.ipv4.tcp\_tw\_reuse = 1

net.ipv4.tcp\_tw\_recycle = 1

net.ipv4.tcp\_fin\_timeout = 30

net.ipv4.ip\_local\_port\_range = 1024  65000

net.ipv4.tcp\_max\_syn\_backlog = 2048

Doc2：

可调优的内核变量存在两种主要接口：sysctl命令和/proc文件系统，proc中与进程无关的所有信息都被移植到sysfs中。IPV4协议栈的sysctl参数主要是sysctl.net.core、sysctl.net.ipv4，对应的/proc文件系统是/proc/sys/net/ipv4和/proc/sys/net/core。只有内核在编译时包含了特定的属性，该参数才会出现在内核中。

对于内核参数应该谨慎调节，这些参数通常会影响到系统的整体性能。内核在启动时会根据系统的资源情况来初始化特定的变量，这种初始化的调节一般会满足通常的性能需求。

应用程序通过socket系统调用和远程主机进行通讯，每一个socket都有一个读写缓冲区。读缓冲区保存了远程主机发送过来的数据，如果缓冲区已满，则数据会被丢弃，写缓冲期保存了要发送到远程主机的数据，如果写缓冲区已慢，则系统的应用程序在写入数据时会阻塞。可知，缓冲区是有大小的。

**socket缓冲区默认大小**：  
/proc/sys/net/core/rmem\_default     对应net.core.rmem\_default  
/proc/sys/net/core/wmem\_default     对应net.core.wmem\_default  
上面是各种类型socket的默认读写缓冲区大小，然而对于特定类型的socket则可以设置独立的值覆盖默认值大小。例如tcp类型的socket就可以用/proc/sys/net/ipv4/tcp\_rmem和tcp\_wmem来覆盖。

**socket缓冲区最大值：**  
/proc/sys/net/core/rmem\_max        对应net.core.rmem\_max  
/proc/sys/net/core/wmem\_max        对应net.core.wmem\_max

/proc/sys/net/core/netdev\_max\_backlog    对应 net.core.netdev\_max\_backlog  
该参数定义了当接口收到包的速率大于内核处理包的速率时，设备的输入队列中的最大报文数。

/proc/sys/net/core/somaxconn        对应 net.core.somaxconn  
通过listen系统调用可以指定的最大accept队列backlog，当排队的请求连接大于该值时，后续进来的请求连接会被丢弃。

/proc/sys/net/core/optmem\_max          对应 net.core.optmem\_max  
每个socket的副缓冲区大小。

**TCP/IPV4内核参数：**  
在创建socket的时候会指定socke协议和地址类型。TCP socket缓冲区大小是他自己控制而不是由core内核缓冲区控制。  
/proc/sys/net/ipv4/tcp\_rmem     对应net.ipv4.tcp\_rmem  
/proc/sys/net/ipv4/tcp\_wmem     对应net.ipv4.tcp\_wmem  
以上是TCP socket的读写缓冲区的设置，每一项里面都有三个值，第一个值是缓冲区最小值，中间值是缓冲区的默认值，最后一个是缓冲区的最大值，虽然缓冲区的值不受core缓冲区的值的限制，但是缓冲区的最大值仍旧受限于core的最大值。

/proc/sys/net/ipv4/tcp\_mem  
该内核参数也是包括三个值，用来定义内存管理的范围，第一个值的意思是当page数低于该值时，TCP并不认为他为内存压力，第二个值是进入内存的压力区域时所达到的页数，第三个值是所有TCP sockets所允许使用的最大page数，超过该值后，会丢弃后续报文。page是以页面为单位的，为系统中socket全局分配的内存容量。

socket的结构如下图：

![42366324_1.jpg][]

/proc/sys/net/ipv4/tcp\_window\_scaling      对应net.ipv4.tcp\_window\_scaling  
管理TCP的窗口缩放特性，因为在tcp头部中声明接收缓冲区的长度为26位，因此窗口不能大于64K，如果大于64K，就要打开窗口缩放。

/proc/sys/net/ipv4/tcp\_sack    对应net.ipv4.tcp\_sack  
管理TCP的选择性应答，允许接收端向发送端传递关于字节流中丢失的序列号，减少了段丢失时需要重传的段数目，当段丢失频繁时，sack是很有益的。

/proc/sys/net/ipv4/tcp\_dsack   对应net.ipv4.tcp\_dsack  
是对sack的改进，能够检测不必要的重传。

/proc/sys/net/ipv4/tcp\_fack    对应net.ipv4.tcp\_fack  
对sack协议加以完善，改进tcp的拥塞控制机制。

**TCP的连接管理：**  
/proc/sys/net/ipv4/tcp\_max\_syn\_backlog    对应net.ipv4.tcp\_max\_syn\_backlog  
每一个连接请求(SYN报文)都需要排队，直至本地服务器接收，该变量就是控制每个端口的 TCP SYN队列长度的。如果连接请求多余该值，则请求会被丢弃。

/proc/sys/net/ipv4/tcp\_syn\_retries    对应net.ipv4.tcp\_syn\_retries  
控制内核向某个输入的SYN/ACK段重新发送相应的次数，低值可以更好的检测到远程主机的连接失败。可以修改为3

/proc/sys/net/ipv4/tcp\_retries1    对应net.ipv4.tcp\_retries1  
该变量设置放弃回应一个tcp连接请求前，需要进行多少次重试。

/proc/sys/net/ipv4/tcp\_retries2    对应net.ipv4.tcp\_retries2  
控制内核向已经建立连接的远程主机重新发送数据的次数，低值可以更早的检测到与远程主机失效的连接，因此服务器可以更快的释放该连接，可以修改为5

**TCP连接的保持：**  
/proc/sys/net/ipv4/tcp\_keepalive\_time        对应net.ipv4.tcp\_keepalive\_time  
如果在该参数指定的秒数内连接始终处于空闲状态，则内核向客户端发起对该主机的探测

/proc/sys/net/ipv4/tcp\_keepalive\_intvl    对应net.ipv4.tcp\_keepalive\_intvl  
该参数以秒为单位，规定内核向远程主机发送探测指针的时间间隔

/proc/sys/net/ipv4/tcp\_keepalive\_probes   对应net.ipv4.tcp\_keepalive\_probes  
该参数规定内核为了检测远程主机的存活而发送的探测指针的数量，如果探测指针的数量已经使用完毕仍旧没有得到客户端的响应，即断定客户端不可达，关闭与该客户端的连接，释放相关资源。

/proc/sys/net/ipv4/ip\_local\_port\_range   对应net.ipv4.ip\_local\_port\_range  
规定了tcp/udp可用的本地端口的范围。

**TCP连接的回收：**  
/proc/sys/net/ipv4/tcp\_max\_tw\_buckets     对应net.ipv4.tcp\_max\_tw\_buckets  
该参数设置系统的TIME\_WAIT的数量，如果超过默认值则会被立即清除。

/proc/sys/net/ipv4/tcp\_tw\_reuse           对应net.ipv4.tcp\_tw\_reuse  
该参数设置TIME\_WAIT重用，可以让处于TIME\_WAIT的连接用于新的tcp连接

/proc/sys/net/ipv4/tcp\_tw\_recycle         对应net.ipv4.tcp\_tw\_recycle  
该参数设置tcp连接中TIME\_WAIT的快速回收。

/proc/sys/net/ipv4/tcp\_fin\_timeout       对应net.ipv4.tcp\_fin\_timeout  
设置TIME\_WAIT2进入CLOSED的等待时间。

/proc/sys/net/ipv4/route/max\_size  
内核所允许的最大路由数目。

/proc/sys/net/ipv4/ip\_forward  
接口间转发报文

/proc/sys/net/ipv4/ip\_default\_ttl  
报文可以经过的最大跳数

**虚拟内存参数：**  
/proc/sys/vm/

在linux kernel 2.6.25之前通过ulimit -n(setrlimit(RLIMIT\_NOFILE))设置每个进程的最大打开文件句柄数不能超过NR\_OPEN(1024\*1024),也就是100多w(除非重新编译内核)，而在25之后，内核导出了一个sys接口可以修改这个最大值/proc/sys/fs/nr\_open。shell里不能直接更改，是因为登录的时候pam已经从limits.conf中设置了上限，ulimit命令只能在低于上限的范围内发挥了。

**Linux中查看socket状态：**  
cat /proc/net/sockstat \#（这个是ipv4的）

sockets: used 137  
TCP: inuse 49 orphan 0 tw 3272 alloc 52 mem 46  
UDP: inuse 1 mem 0  
RAW: inuse 0  
FRAG: inuse 0 memory 0  
说明：  
sockets: used：已使用的所有协议套接字总量  
TCP: inuse：正在使用（正在侦听）的TCP套接字数量。其值≤ netstat –lnt | grep ^tcp | wc –l  
TCP: orphan：无主（不属于任何进程）的TCP连接数（无用、待销毁的TCP socket数）  
TCP: tw：等待关闭的TCP连接数。其值等于netstat –ant | grep TIME\_WAIT | wc –l  
TCP：alloc(allocated)：已分配（已建立、已申请到sk\_buff）的TCP套接字数量。其值等于netstat –ant | grep ^tcp | wc –l  
TCP：mem：套接字缓冲区使用量（单位不详。用scp实测，速度在4803.9kB/s时：其值=11，netstat –ant 中相应的22端口的Recv-Q＝0，Send-Q≈400）  
UDP：inuse：正在使用的UDP套接字数量  
RAW：  
FRAG：使用的IP段数量

转载于:https://www.cnblogs.com/xiaoxiaoMrHuang/p/11194894.html

[42366324_1.jpg]: http://image73.360doc.com/DownloadImg/2014/06/0616/42366324_1.jpg