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:
/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