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如何查看、修改Linux弹性云服务器的内核参数?

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更新时间: 2020/05/26 GMT+08:00

本文总结了常用的Linux内核参数,以及Linux内核参数的查看、修改方法。如果您的业务未受到影响,建议不要执行修改内核参数的操作。如需调整,请确保:

  • 从实际需要出发,最好有相关数据的支撑。
  • 了解每一个内核参数的含义,不同版本操作系统的内核参数可能不同。常用内核参数说明,请参见表1
  • 对弹性云服务器中的重要数据进行备份。

背景信息

表1 Linux常用内核参数说明

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 socket (TIME-WAIT 的端口)用于新的 TCP 连接。

须知:

该参数在NAT(Network AddressTranslation)场景下不能配置为1,否则将导致云服务器远程连接异常。

net.ipv4.tcp_tw_recycle

能够更快地回收 TIME-WAIT 套接字。

须知:

该参数在NAT(Network AddressTranslation)场景下不能配置为1,否则将导致云服务器远程连接异常。

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。

net.ipv4.ip_local_port_range

表示 TCP/UDP 协议允许使用的本地端口号。

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。默认为 1024。

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。

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。

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。

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。默认为 180000。

net.ipv4.tcp_synack_retries

指明了处于 SYN_RECV 状态时重传 SYN+ACK 包的次数。

net.ipv4.tcp_abort_on_overflow

设置改参数为 1 时,当系统在短时间内收到了大量的请求,而相关的应用程序未能处理时,就会发送 Reset 包直接终止这些链接。建议通过优化应用程序的效率来提高处理能力,而不是简单地 Reset。

默认值: 0

net.ipv4.route.max_size

内核所允许的最大路由数目。

net.ipv4.ip_forward

接口间转发报文。

net.ipv4.ip_default_ttl

报文可以经过的最大跳数。

net.netfilter.nf_conntrack_tcp_timeout_established

让 iptables 对于已建立的连接,在设置时间内若没有活动,那么则清除掉。

net.netfilter.nf_conntrack_max

哈希表项最大值。

查看内核参数

  • 方法一:通过“/proc/sys”目录,使用cat命令查看对应文件的内容。

    “/proc/sys/”目录是Linux 内核启动后生成的伪目录,其目录下的net文件夹中存放了当前系统中生效的所有内核参数、目录树结构与参数的完整名称相关,如net.ipv4.tcp_tw_recycle,它对应的文件是 /proc/sys/net/ipv4/tcp_tw_recycle,文件的内容就是参数值。

    示例:

    以查看net.ipv4.tcp_tw_recycle的值为例,执行以下命令:

    cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_tw_recycle

  • 方法二:通过“/etc/sysctl.conf”文件进行查看。

    执行以下命令,查看当前系统中生效的所有参数。

    /usr/sbin/sysctl -a

    net.ipv4.tcp_syncookies = 1
    net.ipv4.tcp_max_tw_buckets = 4096
    net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1
    net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1
    net.ipv4.tcp_keepalive_time = 1800
    net.ipv4.tcp_fin_timeout = 30
    ......
    net.ipv4.tcp_keepalive_time = 1200
    net.ipv4.ip_local_port_range = 1024 65000
    net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 8192
    net.ipv4.tcp_rmem = 16384 174760 349520
    net.ipv4.tcp_wmem = 16384 131072 262144
    net.ipv4.tcp_mem = 262144 524288 1048576
    ......

修改内核参数

  • 方法一:通过“/proc/sys”目录,使用echo命令修改内核参数对应的文件。

    该方法修改的参数值仅在当次运行中生效,重启后会重置为原参数值,一般用于临时性验证。如需永久生效,请参考方法二。

    “/proc/sys/”目录是Linux 内核启动后生成的伪目录,其目录下的net文件夹中存放了当前系统中生效的所有内核参数、目录树结构与参数的完整名称相关,如net.ipv4.tcp_tw_recycle,它对应的文件是 /proc/sys/net/ipv4/tcp_tw_recycle,文件的内容就是参数值。

    示例:

    假设将 net.ipv4.tcp_tw_recycle 的值修改为 0,执行以下命令:

    echo "0" > /proc/sys/net/ipv4/tcp_tw_recycle

  • 方法二:通过“/etc/sysctl.conf”文件进行修改。
    该方法修改的参数值,永久生效。
    1. 执行以下命令,修改指定的参数值。

      /sbin/sysctl -w kernel.domainname="example.com"

      示例:

      sysctl -w net.ipv4.tcp_tw_recycle="0"

    2. 执行以下命令,修改 /etc/sysctl.conf 文件中的参数。

      vi /etc/sysctl.conf

    3. 执行以下命令,使配置生效。

      /sbin/sysctl -p

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