LINUX内核参数优化

linux内核参数优化

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：#echo1>/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：

#echo30>/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:8192436600873200

/proc/sys/net/ipv4/tcp_rmem

TCP读buffer,可参考的优化值:32768436600873200

/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:78643210485761572864

/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=7200seconds(2hours)

tcp_keepalive_probes=9

tcp_keepalive_intvl=75seconds

意思是如果某个TCP连接在idle2个小时后,内核才发起probe.如果probe9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_time1800

/proc/sys/net/ipv4/tcp_keepalive_intvl30

/proc/sys/net/ipv4/tcp_keepalive_probes3

/proc/sys/net/ipv4/ip_local_port_range

指定端口范围的一个配置,默认是3276861000,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=102465000

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eth1，外网eth0，使得内网指定本服务做网关可以访问外网

EXTERNAL="eth0"

INTERNAL="eth1"

#这一步开启ip转发支持，这是NAT实现的前提

echo1>/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="eth1"#设定内网卡

#这一步开启ip转发支持，这是NAT实现的前提

echo1>/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--dport80-j DNAT --to192.168.1.10

#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-d192.168.1.10-p tcp--dport80-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-d192.168.1.10-p tcp--dport80-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--dport80-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echo1>

/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man5proc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''-f10|cut-d'='-f2|sort |uniq-c|sort-nr|head-n10

#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-n10