怎么进行linux内核参数优化

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linux 内核参数优化 (2011-08-12 19:21) 分类： Linux SA+  

Sysctl命令及linux内核参数调整   一、Sysctl命令用来配置与显示在/proc/sys目录中的内核参数．如果想使参数长期保存，可以通过编辑/etc/sysctl.conf文件来实现。    命令格式：  sysctl [-n] [-e] -w variable=value  sysctl [-n] [-e] -p (default /etc/sysctl.conf)  sysctl [-n] [-e] –a   常用参数的意义：  -w  临时改变某个指定参数的值，如         # sysctl -w net.ipv4.ip_forward=1  -a  显示所有的系统参数  -p从指定的文件加载系统参数,默认从/etc/sysctl.conf 文件中加载，如： # echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward # sysctl -w net.ipv4.ip_forward=1  以上两种方法都可能立即开启路由功能，但如果系统重启，或执行了      # service network restart 命令，所设置的值即会丢失，如果想永久保留配置，可以修改/etc/sysctl.conf文件，将 net.ipv4.ip_forward=0改为net.ipv4.ip_forward=1   二、linux内核参数调整：linux 内核参数调整有两种方式   方法一：修改/proc下内核参数文件内容，不能使用编辑器来修改内核参数文件，理由是由于内核随时可能更改这些文件中的任意一个，另外，这些内核参数文件都是虚拟文件，实际中不存在，因此不能使用编辑器进行编辑，而是使用echo命令，然后从命令行将输出重定向至 /proc 下所选定的文件中。如：将 timeout_timewait 参数设置为30秒： # echo 30 > /proc/sys/net/ipv4/tcp_fin_timeout 参数修改后立即生效，但是重启系统后，该参数又恢复成默认值。因此，想永久更改内核参数，需要修改/etc/sysctl.conf文件      方法二．修改/etc/sysctl.conf文件。检查sysctl.conf文件，如果已经包含需要修改的参数，则修改该参数的值，如果没有需要修改的参数，在sysctl.conf文件中添加参数。如：    net.ipv4.tcp_fin_timeout=30 保存退出后，可以重启机器使参数生效，如果想使参数马上生效，也可以执行如下命令：    # sysctl  -p   三、sysctl.conf 文件中参数设置及说明 proc/sys/net/core/wmem_max 最大socket写buffer,可参考的优化值:873200   /proc/sys/net/core/rmem_max  最大socket读buffer,可参考的优化值:873200 /proc/sys/net/ipv4/tcp_wmem  TCP写buffer,可参考的优化值: 8192 436600 873200   /proc/sys/net/ipv4/tcp_rmem  TCP读buffer,可参考的优化值: 32768 436600 873200   /proc/sys/net/ipv4/tcp_mem  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:786432 1048576 1572864   /proc/sys/net/core/netdev_max_backlog  进入包的最大设备队列.默认是300,对重负载服务器而言,该值太低,可调整到1000   /proc/sys/net/core/somaxconn  listen()的默认参数,挂起请求的最大数量.默认是128.对繁忙的服务器,增加该值有助于网络性能.可调整到256.   /proc/sys/net/core/optmem_max  socket buffer的最大初始化值,默认10K   /proc/sys/net/ipv4/tcp_max_syn_backlog  进入SYN包的最大请求队列.默认1024.对重负载服务器,可调整到2048   /proc/sys/net/ipv4/tcp_retries2  TCP失败重传次数,默认值15,意味着重传15次才彻底放弃.可减少到5,尽早释放内核资源.   /proc/sys/net/ipv4/tcp_keepalive_time  /proc/sys/net/ipv4/tcp_keepalive_intvl  /proc/sys/net/ipv4/tcp_keepalive_probes  这3个参数与TCP KeepAlive有关.默认值是:  tcp_keepalive_time = 7200 seconds (2 hours)  tcp_keepalive_probes = 9  tcp_keepalive_intvl = 75 seconds  意思是如果某个TCP连接在idle 2个小时后,内核才发起probe.如果probe 9次(每次75秒)不成功,内核才彻底放弃,认为该连接已失效.对服务器而言,显然上述值太大. 可调整到:  /proc/sys/net/ipv4/tcp_keepalive_time 1800  /proc/sys/net/ipv4/tcp_keepalive_intvl 30  /proc/sys/net/ipv4/tcp_keepalive_probes 3   /proc/sys/net/ipv4/ip_local_port_range  指定端口范围的一个配置,默认是32768 61000,已够大. net.ipv4.tcp_syncookies = 1  表示开启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，表示关闭； net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1  表示开启重用。允许将TIME-WAIT sockets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-WAIT sockets的快速回收，默认为0，表示关闭。 net.ipv4.tcp_fin_timeout = 30  表示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。 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 = 1024 65000  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1024到65000。 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 = 5000  表示系统同时保持TIME_WAIT套接字的最大数量，如果超过这个数字，TIME_WAIT套接字将立刻被清除并打印警告信息。默认为 180000，改为 5000。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套接字的最大数量，避免Squid服务器被大量的TIME_WAIT套接字拖死。 Linux上的NAT与iptables 谈起Linux上的NAT，大多数人会跟你提到iptables。原因是因为iptables是目前在linux上实现NAT的一个非常好的接口。它通过和内核级直接操作网络包，效率和稳定性都非常高。这里简单列举一些NAT相关的iptables实例命令，可能对于大多数实现有多帮助。  这里说明一下，为了节省篇幅，这里把准备工作的命令略去了，仅仅列出核心步骤命令，所以如果你单单执行这些没有实现功能的话，很可能由于准备工作没有做好。如果你对整个命令细节感兴趣的话，可以直接访问我的《如何让你的Linux网关更强大》系列文章，其中对于各个脚本有详细的说明和描述。 # 案例1：实现网关的MASQUERADE # 具体功能：内网网卡是eth2，外网eth0，使得内网指定本服务做网关可以访问外网 EXTERNAL="eth0" INTERNAL="eth2" # 这一步开启ip转发支持，这是NAT实现的前提 echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward iptables -t nat -A POSTROUTING -o $EXTERNAL -j MASQUERADE # 案例2：实现网关的简单端口映射 # 具体功能：实现外网通过访问网关的外部ip:80，可以直接达到访问私有网络内的一台主机192.168.1.10:80效果 LOCAL_EX_IP=11.22.33.44 #设定网关的外网卡ip，对于多ip情况，参考《如何让你的Linux网关更强大》系列文章 LOCAL_IN_IP=192.168.1.1  #设定网关的内网卡ip INTERNAL="eth2" #设定内网卡 # 这一步开启ip转发支持，这是NAT实现的前提 echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward # 加载需要的ip模块，下面两个是ftp相关的模块，如果有其他特殊需求，也需要加进来 modprobe ip_conntrack_ftp modprobe ip_nat_ftp # 这一步实现目标地址指向网关外部ip:80的访问都吧目标地址改成192.168.1.10:80 iptables -t nat -A PREROUTING -d $LOCAL_EX_IP -p tcp --dport 80 -j DNAT --to 192.168.1.10 # 这一步实现把目标地址指向192.168.1.10:80的数据包的源地址改成网关自己的本地ip，这里是192.168.1.1 iptables -t nat -A POSTROUTING -d 192.168.1.10 -p tcp --dport 80 -j SNAT --to $LOCAL_IN_IP # 在FORWARD链上添加到192.168.1.10:80的允许，否则不能实现转发 iptables -A FORWARD -o $INTERNAL -d 192.168.1.10 -p tcp --dport 80 -j ACCEPT # 通过上面重要的三句话之后，实现的效果是，通过网关的外网ip:80访问，全部转发到内网的192.168.1.10:80端口，实现典型的端口映射 # 特别注意，所有被转发过的数据都是源地址是网关内网ip的数据包，所以192.168.1.10上看到的所有访问都好像是网关发过来的一样，而看不到外部ip # 一个重要的思想：数据包根据“从哪里来，回哪里去”的策略来走，所以不必担心回头数据的问题 # 现在还有一个问题，网关自己访问自己的外网ip:80，是不会被NAT到192.168.1.10的，这不是一个严重的问题，但让人很不爽，解决的方法如下： iptables -t nat -A OUTPUT -d $LOCAL_EX_IP -p tcp --dport 80 -j DNAT --to 192.168.1.10 获取系统中的NAT信息和诊断错误 了解/proc目录的意义 在Linux系统中，/proc是一个特殊的目录，proc文件系统是一个伪文件系统，它只存在内存当中，而不占用外存空间。它包含当前系统的一些参数（variables）和状态（status）情况。它以文件系统的方式为访问系统内核数据的操作提供接口 通过/proc可以了解到系统当前的一些重要信息，包括磁盘使用情况，内存使用状况，硬件信息，网络使用情况等等，很多系统监控工具（如HotSaNIC）都通过/proc目录获取系统数据。 另一方面通过直接操作/proc中的参数可以实现系统内核参数的调节，比如是否允许ip转发，syn-cookie是否打开，tcp超时时间等。 获得参数的方式： 第一种：cat /proc/xxx/xxx，如 cat /proc/sys/net/ipv4/conf/all/rp_filter 第二种：sysctl xxx.xxx.xxx，如 sysctl net.ipv4.conf.all.rp_filter 改变参数的方式： 第一种：echo value > /proc/xxx/xxx，如 echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/rp_filter 第二种：sysctl [-w] variable=value，如 sysctl [-w] net.ipv4.conf.all.rp_filter=1 以上设定系统参数的方式只对当前系统有效，重起系统就没了，想要保存下来，需要写入/etc/sysctl.conf文件中 通过执行 man 5 proc可以获得一些关于proc目录的介绍 查看系统中的NAT情况 和NAT相关的系统变量 /proc/slabinfo：内核缓存使用情况统计信息（Kernel slab allocator statistics） /proc/sys/net/ipv4/ip_conntrack_max：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） /proc/sys/net/ipv4/netfilter/ip_conntrack_tcp_timeout_established 已建立的tcp连接的超时时间，默认432000，也就是5天 和NAT相关的状态值 /proc/net/ip_conntrack：当前的前被跟踪的连接状况，nat翻译表就在这里体现（对于一个网关为主要功能的Linux主机，里面大部分信息是NAT翻译表） /proc/sys/net/ipv4/ip_local_port_range：本地开放端口范围，这个范围同样会间接限制NAT表规模 # 1. 查看当前系统支持的最大连接数 cat /proc/sys/net/ipv4/ip_conntrack_max  # 值：默认65536，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 # 影响：这个值决定了你作为NAT网关的工作能力上限，所有局域网内通过这台网关对外的连接都将占用一个连接，如果这个值太低，将会影响吞吐量 # 2. 查看tcp连接超时时间 cat /proc/sys/net/ipv4/netfilter/ip_conntrack_tcp_timeout_established  # 值：默认432000（秒），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 # 3. 查看NAT表使用情况（判断NAT表资源是否紧张） # 执行下面的命令可以查看你的网关中NAT表情况 cat /proc/net/ip_conntrack # 4. 查看本地开放端口的范围 cat /proc/sys/net/ipv4/ip_local_port_range # 返回两个值，最小值和最大值 # 下面的命令帮你明确一下NAT表的规模 wc -l /proc/net/ip_conntrack #或者 grep ip_conntrack /proc/slabinfo | grep -v expect | awk '{print $1 ',' $2;}' # 下面的命令帮你明确可用的NAT表项，如果这个值比较大，那就说明NAT表资源不紧张 grep ip_conntrack /proc/slabinfo | grep -v expect | awk '{print $1 ',' $3;}' # 下面的命令帮你统计NAT表中占用端口最多的几个ip，很有可能这些家伙再做一些bt的事情，嗯bt的事情:-) cat /proc/net/ip_conntrack | cut -d ' ' -f 10 | cut -d '=' -f 2 | sort | uniq -c | sort -nr | head -n 10 # 上面这个命令有点瑕疵cut -d' ' -f10会因为命令输出有些行缺项而造成统计偏差，下面给出一个正确的写法： cat /proc/net/ip_conntrack | perl -pe s/^\(.*?\)src/src/g | cut -d ' ' -f1 | cut -d '=' -f2 | sort | uniq -c | sort -nr | head -n 10

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