如何优化Linux系统性能,内核参数调整的艺术?

内核参数

内核参数是Linux内核在启动和运行过程中使用的配置选项,这些参数可以控制内核的行为,例如内存管理、进程调度、网络设置等。

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查看和修改内核参数的方法

1、查看当前内核参数:使用sysctl -a命令可以查看所有内核参数。

2、临时修改内核参数:使用sysctl -w命令临时修改内核参数,调整文件句柄数量:sudo sysctl -w fs.file-max=100000

3、永久修改内核参数:将参数写入/etc/sysctl.conf文件,然后使用sysctl -p命令加载新配置。echo "fs.file-max = 100000" | sudo tee -a /etc/sysctl.conf,然后sudo sysctl -p

常用内核参数及定义

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参数 说明
net.core.rmem_default 默认的TCP数据接收窗口大小(字节)。
net.core.rmem_max 最大的TCP数据接收窗口(字节)。
net.core.wmem_default 默认的TCP数据发送窗口大小(字节)。
net.core.wmem_max 最大的TCP数据发送窗口(字节)。
net.core.netdev_max_backlog 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。
net.core.somaxconn 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。
net.core.optmem_max 表示每个套接字所允许的最大缓冲区的大小。
net.ipv4.tcp_mem 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)。
net.ipv4.tcp_rmem 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)。
net.ipv4.tcp_wmem 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)。
net.ipv4.tcp_keepalive_time 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。
net.ipv4.tcp_keepalive_intvl 探测消息未获得响应时,重发该消息的间隔时间(秒)。
net.ipv4.tcp_keepalive_probes 在认定TCP连接失效之前,最多发送多少个keepalive探测消息。
net.ipv4.tcp_sack 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。
net.ipv4.tcp_fack 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。
net.ipv4.tcp_timestamps TCP时间戳(会在TCP包头增加12 B),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。
net.ipv4.tcp_window_scaling 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。
net.ipv4.tcp_syncookies 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,默认值0表示关闭。
net.ipv4.tcp_tw_reuse 表示是否允许将处于TIME-WAIT状态的套接字重新用于新的TCP连接,这可以减少TIME-WAIT状态的套接字数量,从而提高服务器的性能。
net.ipv4.tcp_tw_recycle 开启TCP连接中TIME-WAIT状态的快速回收,这有助于减少服务器上的TIME-WAIT状态的套接字数量,但在某些情况下可能会引发问题,因此需要谨慎使用。
net.ipv4.tcp_fin_timeout 当服务器主动关闭链接时,socket保持在FIN-WAIT-2状态的最长时间,单位为秒。
net.ipv4.tcp_syn_retries 在内核放弃建立连接之前发送SYN包的数量。
net.ipv4.tcp_syncookies 与性能无关,用于解决TCP的SYN攻击,1表示开启TCP SYN Cookies,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不启用。
net.ipv4.icmp_echo_ignore_broadcasts 忽略icmp ping广播包,避免放大攻击。
net.ipv4.icmp_ignore_bogus_error_responses 开启恶意icmp错误消息保护。
net.ipv4.conf.default.accept_source_route 是否接受含有源路由信息的ip包,参数值为布尔值,1表示接受,0表示不接受,在充当网关的linux主机上缺省值应为1,在一般的linux主机上缺省值应为0,从安全性角度出发,建议关闭该功能。
net.ipv4.tcp_slow_start_after_idle 关闭tcp的连接传输的慢启动,即先休止一段时间,再初始化拥塞窗口。
net.ipv4.route.gc_timeout 路由缓存刷新频率,当一个路由失败后多长时间跳到另一个路由,默认是300秒。
net.ipv4.tcp_max_tw_buckets 表示操作系统允许保持TIME-WAIT套接字数量的最大值,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套接字会使服务器响应变慢。
net.ipv4.ip_local_port_range 定义UDP和TCP链接的本地端口的取值范围。
net.ipv4.tcp_rmem 定义了TCP接受socket请求缓存的内存最小值、默认值、最大值。
net.ipv4.tcp_wmem 定义TCP发送缓存的最小值、默认值、最大值,该值为自动调优定义每个 socket 使用的内存。
net.core.netdev_max_backlog 当网卡接收数据包的速度大于内核处理速度时,会有一个缓冲队列保存这些数据包,这个参数表示该列队的最大值。
net.core.somaxconn 该参数定义了系统中每个端口最大的监听队列长度,是个全局的参数,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.core.optmem_max 表示每个套接字所允许的最大缓冲区的大小。
net.core.rmem_default 表示内核接收套接字缓冲区默认大小(以字节为单位),该参数定义了默认的发送窗口大小,对于更大的 BDP 这个大小也应该更大。
net.core.wmem_default 表示内核发送套接字缓冲区默认大小(以字节为单位)
net.core.rmem_max 表示内核接收套接字缓冲区最大大小(以字节为单位)该参数定义了默认的发送窗口大小,对于更大的 BDP 这个大小也应该更大。
net.core.wmem_max 表示内核发送套接字缓冲区最大大小(以字节为单位)该参数定义了默认的发送窗口大小,对于更大的 BDP 这

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