Linux之TCPIP内核参数优化
TCP协议的性能优化与调优方法总结(三)
TCP协议的性能优化与调优方法总结一、引言TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议）是一种面向连接的、可靠的传输协议，在互联网通信中起到了重要的作用。
然而，随着网络的快速发展和应用需求的增加，TCP协议的性能问题也逐渐凸显出来。
本文将总结一些TCP协议的性能优化与调优方法，希望能够提供一些有益的参考。
二、拥塞控制算法优化拥塞控制是TCP协议中的一个重要机制，它通过调节数据发送速率来避免网络拥塞。
在实际应用中，可以采取以下方法优化拥塞控制算法：1. 使用更好的拥塞控制算法：目前常用的拥塞控制算法有TCP Tahoe、TCP Reno等，可以根据应用场景的具体需求选择合适的拥塞控制算法。
例如，对于延迟敏感的应用，可以选择TCP Low Latency 算法。
2. 动态调整拥塞窗口大小：通过调整拥塞窗口大小，可以有效控制数据发送速率。
可以根据网络状况实时调整拥塞窗口大小，从而提高数据传输的效率和稳定性。
三、合理设置超时与重传机制超时与重传机制是TCP协议中确保可靠性的关键机制之一。
在实际应用中，可采取以下方法进行优化：1. 设置合理的重传超时时间：过小的重传超时时间会导致过多的重传，降低网络传输效率；过大的重传超时时间会延长数据传输时间。
因此，需要根据网络环境的延迟和丢包率等情况，合理设置重传超时时间。
2. 使用快速重传机制：当接收方连续收到相同的数据段时，可以立即向发送方发送冗余的ACK，以触发发送方进行快速重传。
这样可以提前恢复丢失的数据段，减小重传延迟，提高数据传输效率。
四、优化滑动窗口机制滑动窗口机制是TCP协议中用于流量控制和传输可靠性的重要机制。
在实际应用中，可采取以下方法进行优化：1. 使用合适的窗口大小：窗口大小决定了数据发送的速率，过小的窗口大小会导致低效的传输，过大的窗口大小会导致网络拥塞。
因此，需要根据网络状况调整窗口大小，以达到最佳的传输效果。
Linux操作系统内核性能测试与调优
Linux操作系统内核性能测试与调优操作系统是计算机系统中最核心的软件之一，它负责协调和管理计算机硬件资源以及提供统一的用户界面。
Linux操作系统因其开放源代码、稳定性和安全性而备受欢迎。
然而，在大规模和高负载的环境中，Linux操作系统的性能可能会出现瓶颈。
因此，进行内核性能测试与调优是非常重要的。
一、性能测试的重要性在处理大量数据和并发用户请求时，操作系统的性能会成为瓶颈。
通过性能测试，我们可以了解操作系统在不同负载情况下的表现，进而定位和解决性能瓶颈。
性能测试有助于提高系统的响应时间、吞吐量和并发性能，从而确保系统的稳定运行。
二、性能测试的分类1. 压力测试：通过模拟实际用户行为或产生大量虚拟用户，并观察系统在负载增加的情况下的响应时间和吞吐量。
常用的压力测试工具包括Apache JMeter和Gatling等。
2. 负载测试：通过模拟实际业务场景，并且能够测试系统在高负载情况下的响应能力和稳定性。
这种测试方法可以帮助我们发现系统在繁忙时是否仍然能够正常工作，并识别可能存在的性能瓶颈。
3. 并发测试：通过模拟多个并发用户并行执行相同或不同的操作，以验证系统在并发访问下的性能表现。
这种测试方法可以评估系统的并发处理能力和资源利用率。
三、内核性能调优的重要性Linux操作系统的性能与其内核配置息息相关。
对内核的性能调优可以提高系统的响应速度、降低延迟和提高吞吐量。
通过调整内核参数和优化内核模块，可以使操作系统更好地适应特定的工作负载。
四、内核性能调优的方法1. 内核参数调整：根据系统的工作负载特点，适当调整内核参数。
例如，可以通过修改TCP/IP堆栈参数来提高网络性能，或者通过修改文件系统参数来提高磁盘I/O性能。
2. 内核模块优化：优化内核使用的模块，选择性加载和卸载不必要的模块，以减少内核的资源占用和启动时间。
3. 中断处理优化：通过合理分配和调整中断处理的优先级，减少中断处理的开销，提高系统的性能。
linux kernel tcp 保活机制
Linux内核中的TCP保活机制是一种用于检测空闲连接是否仍然有效的方法。
当启用TCP保活机制后，如果一个TCP连接在一段时间内没有数据传输，系统会发送保活探测包（Keepalive Probe）给对端，以检测连接是否仍然存活。
下面是关于Linux内核中TCP保活机制的一些重要信息：
1.参数设置：
•TCP保活机制可以通过修改TCP套接字选项来启用和配置。
相关的套接字选项包括SO_KEEPALIVE、TCP_KEEPIDLE、TCP_KEEPINTVL和TCP_KEEPCNT。
•SO_KEEPALIVE用于启用或禁用TCP保活机制。
•TCP_KEEPIDLE指定了开始发送保活探测包之前的空闲时间。
•TCP_KEEPINTVL指定了连续发送保活探测包的间隔时间。
•TCP_KEEPCNT指定了在放弃连接之前尝试发送保活探测包的次数。
2.默认值：
•默认情况下，Linux内核中TCP保活机制是禁用的。
•如果需要使用TCP保活机制，需要在代码中显式地设置相应的套接字选项。
3.作用：
•TCP保活机制可以帮助检测连接断开的情况，例如对端意外崩溃或网络故障。
•通过发送保活探测包，可以在连接出现问题时及时发现并采取相应的处理措施。
4.注意事项：
•启用TCP保活机制可能会增加网络流量，因为需要定期发送保活探测包。
•需要谨慎配置TCP保活机制的参数，以避免对网络性能产生不必要的影响。
在实际应用中，根据具体的需求和场景，可以根据上述参数对TCP保活机制进行相应的调整和优化。
内核tcp参数
TCP参数是用来配置和调整TCP协议栈的内核参数，以优化网络性能和吞吐量。
下面是一些常见的内核TCP参数：
1. tcp_syncookies：启用SYN cookies防止SYN洪水攻击。
2. tcp_fin_timeout：设置TCP连接在关闭时等待FIN包的超时时间。
3. tcp_tw_reuse：允许复用TIME_W AIT状态的套接字。
4. tcp_tw_recycle：开启快速回收TIME_W AIT套接字的机制。
5. tcp_max_tw_buckets：限制TIME_W AIT套接字的最大数量。
6. tcp_keepalive_time：设置TCP连接的空闲时间，超过该时间将发送keepalive 探测包。
7. tcp_keepalive_probes：设置发送keepalive探测包的次数。
8. tcp_keepalive_intvl：设置两次发送keepalive探测包的间隔时间。
9. tcp_rmem：设置接收缓冲区大小。
10. tcp_wmem：设置发送缓冲区大小。
11. tcp_max_syn_backlog：设置SYN队列的最大长度，控制同时等待三次握手完成的连接数。
12. tcp_slow_start_after_idle：控制TCP长时间处于空闲状态后重新进入慢启动的阈值。
这只是一小部分常见的TCP参数，内核还有很多其他的TCP参数可以根据具体需求进行调整。
要注意，在修改这些参数之前，需要谨慎评估对系统性能和稳定性的影响，并确保了解每个参数的功能和作用。
1。
linux系统内核参数优化-linux快速入门教程
linux系统内核参数优化-linux快速⼊门教程内核的 shmall 和 shmmax 参数SHMMAX= 配置了最⼤的内存segment的⼤⼩ ------>这个设置的⽐SGA_MAX_SIZE⼤⽐较好。
SHMMIN= 最⼩的内存segment的⼤⼩SHMMNI= 整个系统的内存segment的总个数SHMSEG= 每个进程可以使⽤的内存segment的最⼤个数配置信号灯（ semphore ）的参数：SEMMSL= 每个semphore set⾥⾯的semphore数量 -----> 这个设置⼤于你的process的个数吧，否则你不得不分多个semphore set，好像有process+n之说，我忘了n是⼏了。
SEMMNI= 整个系统的semphore set总数SEMMNS=整个系统的semphore总数shmall 是全部允许使⽤的共享内存⼤⼩，shmmax 是单个段允许使⽤的⼤⼩。
这两个可以设置为内存的 90%。
例如 16G 内存，16*1024*1024*1024*90% = 15461882265，shmall 的⼤⼩为 15461882265/4k(getconf PAGESIZE可得到) = 3774873。
修改 /etc/sysctl.confkernel.shmmax=15461882265kernel.shmall=3774873kernel.msgmax=65535kernel.msgmnb=65535执⾏ sudo sysctl -p可以使⽤ ipcs -l 看结果。
ipcs -u 可以看到实际使⽤的情况========================================================================linux 内存管理⼀、前⾔本⽂档针对OOP8⽣产环境，具体优化策略需要根据实际情况进⾏调整；本⽂档将在以下⼏个⽅⾯来阐述如何针对RedHat Enterprise Linux 进⾏性能优化。
内核TCP优化的相关参数
内核TCP优化的相关参数
1、增大内核接收缓冲区段TCP/IP协议栈在内核实现中比较重要的一个重要参数是接受缓冲区段，它限制了TCP套接字接收数据的速率，以及TCP连接能够发送的最大字节数。
接收缓冲区段对于产生大量网络流量的高网络出口有着重要的影响。
增大TCP接收缓冲区段的目的是将已接收数据（还没有处理）缓存在内存，减少数据在硬件缓冲区之间的复制次数，从而增加吞吐量、提高网络性能。
2、增加内核重传时间间隔参数TCP/IP协议栈在内核实现中，重传时间间隔参数是控制TCP连接丢包重传时间间隔的参数，它可以控制TCP重传时间间隔，调整报文段重传时间间隔，从而改善理论性能，提高网络性能。
增大重传时间间隔的目的是利用TCP的慢启动协议，使TCP连接使用更多的期望带宽，以实现较高的吞吐量，同时，重传时间也影响着TCP重传窗口的大小，也影响了TCP连接的抗丢包能力。
3、增大保活时间参数TCP/IP协议栈在内核实现中，保活时间参数可以控制TCP连接的保活时间，默认值通常是2小时，如果TCP连接必须长时间保持下去，可以增大保活时间参数，以避免连接被服务器认为是未使用而被关闭。
linux调优参数
在Linux系统上，可以通过调整参数来优化系统的性能和功能。
以下是一些常见的Linux调优参数：内存管理：vm.swappiness：调整交换分区的使用频率，默认值为60，建议将其设置为10或更低的值，以减少交换分区的使用。
vm.min_free_kbytes：设置系统保留的空闲内存量，默认值为64，建议根据实际情况调整。
vm.max_map_count：设置进程可以拥有的最大内存映射数量，默认值为65536，如果需要运行大量进程或使用大量内存映射，可以适当增加该值。
网络性能：net.ipv4.tcp_tw_reuse：允许重用TIME_WAIT套接字，默认值为0，建议将其设置为1以减少TIME_WAIT套接字数量。
net.ipv4.tcp_fin_timeout：设置TIME_WAIT套接字的超时时间，默认值为60秒，可以适当增加该值以减少TIME_WAIT套接字数量。
net.ipv4.tcp_keepalive_time：设置TCP keepalive探测的间隔时间，默认值为75秒，可以适当增加该值以避免因长时间不活动而断开连接。
文件系统：fs.file-max：设置系统可以同时打开的最大文件数量，默认值为1024，可以根据实际情况调整。
fs.nr_open：设置系统进程可以同时打开的文件数量上限，默认值为8192，可以根据实际情况调整。
CPU 调度：kernel.sched_min_granularity_ns：设置最小调度时间粒度，默认值为1000000纳秒（1毫秒），可以根据实际情况调整。
kernel.sched_migration_cost_ns：设置CPU调度迁移的开销时间，默认值为500000纳秒（半毫秒），可以适当增加该值以提高系统在多核处理器上的性能。
系统进程：kernel.panic：设置系统崩溃时的重启次数，默认值为1，建议将其设置为0以避免系统无限重启。
fs.inotify.max_user_instances：设置系统可以监视的文件系统实例数量上限，默认值为8192，可以根据实际情况调整。
linux系统优化的方法
linux系统优化的方法
1.减少启动服务：通过启动项和初始化项，关闭一些不必要的服
务和软件，以实现启动更快，占用资源更少的目的。
2.修改内核参数：根据服务器的硬件情况，调整一些内核参数，
以达到更好的性能和资源管理。
3.安装监控工具：通过安装监控工具（如top、iostat、vmstat）分析服务器的负载情况，如CPU、内存、磁盘、网络等方面的使用情况，排除负载过高的问题。
4.调整文件系统：可以采用ext4文件系统代替ext3文件系统，
以提高磁盘读写速度。
5.优化磁盘读写：可以通过调整系统缓存、调整磁盘调度算法、
替换硬盘为SSD等方式提高磁盘读写速度，减少IO等待时间。
6.优化网络连接：通过优化网络带宽、调整TCP/IP参数、升级
驱动程序等方式提高网络连接，对于负载高的站点特别有效。
7.更新软件和补丁：定期更新系统和软件补丁，以修复漏洞，提
高系统的安全性和稳定性。
8.安全加固：通过关闭不必要的服务和端口，设置安全策略、使
用防火墙等手段加强系统的安全性。
9.资源分配策略：根据系统的使用情况，采用适当的资源分配策
略（如动态分配）提高系统的性能和使用效率。
10.使用高效的编译器：使用最新版本的编译器，对代码进行优化，减少程序的运行时间和占用资源。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Linux之TCPIP内核参数优化
/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：
参数（路径+文件）
描述
默认值
优化值
/proc/sys/net/core/rmem_default
默认的TCP数据接收窗口大小（字节）。
229376
256960
/proc/sys/net/core/rmem_max
最大的TCP数据接收窗口（字节）。
131071
513920
/proc/sys/net/core/wmem_default
默认的TCP数据发送窗口大小（字节）。
229376
256960
/proc/sys/net/core/wmem_max
最大的TCP数据发送窗口（字节）。
131071
513920
/proc/sys/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。
1000
2000
/proc/sys/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。
128
2048
/proc/sys/net/core/optmem_max
表示每个套接字所允许的最大缓冲区的大小。
20480
81920
/proc/sys/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）。
94011 125351 188022
131072 262144 524288
/proc/sys/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）。
4096 87380 4011232
8760 256960 4088000
/proc/sys/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）。
4096 16384 4011232
8760 256960 4088000
/proc/sys/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。
7200
1800
/proc/sys/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）。
75
30
/proc/sys/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。
9
3
/proc/sys/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。
1
/proc/sys/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。
1
1
/proc/sys/net/ipv4/tcp_timestamps
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。
1
1
/proc/sys/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。
1
1
/proc/sys/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。
1
1
/proc/sys/net/ipv4/tcp_tw_reuse
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。
1
/proc/sys/net/ipv4/tcp_tw_recycle
能够更快地回收TIME-WAIT套接字。
1
/proc/sys/net/ipv4/tcp_fin_timeout
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。
60
30
/proc/sys/net/ipv4/ip_local_port_range
表示TCP/UDP协议允许使用的本地端口号
32768 61000
1024 65000
/proc/sys/net/ipv4/tcp_max_syn_backlog
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。
2048
2048
/proc/sys/net/ipv4/tcp_low_latency
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。
/proc/sys/net/ipv4/tcp_westwood
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。
/proc/sys/net/ipv4/tcp_bic
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。
1
/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
dev_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。