linux吞吐量
❶ linux是什么意思
linux的意思:
n.【商,计】一种计算搜辩机念宴操作系统
3.Linuxsystemsusuallydo a better job with getting thekeybindings right,.
Linux系统通常对关键值绑定有更好的支持,但在一定程度上依赖于您所仔漏银使用的窗口管理器。
❷ 关于 Linux 网络,你必须知道这些
我们一起学习了文件系统和磁盘 I/O 的工作原理,以及相应的性能分析和优化方法。接下来,我们将进入下一个重要模块—— Linux 的网络子系统。
由于网络处理的流程最复杂,跟我们前面讲到的进程调度、中断处理、内存管理以及 I/O 等都密不可分,所以,我把网络模块作为最后一个资源模块来讲解。
同 CPU、内存以及 I/O 一样,网络也是 Linux 系统最核心的功能。网络是一种把不同计算机或网络设备连接到一起的技术,它本质上是一种进程间通信方式,特别是跨系统的进程间通信,必须要通过网络才能进行。随着高并发、分布式、云计算、微服务等技术的普及,网络的性能也变得越来越重要。
说到网络,我想你肯定经常提起七层负载均衡、四层负载均衡,或者三层设备、二层设备等等。那么,这里说的二层、三层、四层、七层又都是什么意思呢?
实际上,这些层都来自国际标准化组织制定的开放式系统互联通信参考模型(Open System Interconnection Reference Model),简称为 OSI 网络模型。
但是 OSI 模型还是太复杂了,也没能提供一个可实现的方法。所以,在 Linux 中,我们实际上使用的是另一个更实用的四层模型,即 TCP/IP 网络模型。
TCP/IP 模型,把网络互联的框架分为应用层、传输层、网络层、网络接口层等四层,其中,
为了帮你更形象理解 TCP/IP 与 OSI 模型的关系,我画了一张图,如下所示:
当然了,虽说 Linux 实际按照 TCP/IP 模型,实现了网络协议栈,但在平时的学习交流中,我们习惯上还是用 OSI 七层模型来描述。比如,说到七层和四层负载均衡,对应的分别是 OSI 模型中的应用层和传输层(而它们对应到 TCP/IP 模型中,实际上是四层和三层)。
OSI引入了服务、接口、协议、分层的概念,TCP/IP借鉴了OSI的这些概念建立TCP/IP模型。
OSI先有模型,后有协议,先有标准,后进行实践;而TCP/IP则相反,先有协议和应用再提出了模型,且是参照的OSI模型。
OSI是一种理论下的模型,而TCP/IP已被广泛使用,成为网络互联事实上的标准。
有了 TCP/IP 模型后,在进行网络传输时,数据包就会按照协议栈,对上一层发来的数据进行逐层处理;然后封装上该层的协议头,再发送给下一层。
当然,网络包在每一层的处理逻辑,都取决于各层采用的网络协议。比如在应用层,一个提供 REST API 的应用,可以使用 HTTP 协议,把它需要传输的 JSON 数据封装到 HTTP 协议中,然后向下传递给 TCP 层。
而封装做的事情就很简单了,只是在原来的负载前后,增加固定格式的元数据,原始的负载数据并不会被修改。
比如,以通过 TCP 协议通信的网络包为例,通过下面这张图,我们可以看到,应用程序数据在每个层的封装格式。
这些新增的头部和尾部,增加了网络包的大小,但我们都知道,物理链路中并不能传输任意大小的数据包。网络接口配置的最大传输单元(MTU),就规定了最大的 IP 包大小。在我们最常用的以太网中,MTU 默认值是 1500(这也是 Linux 的默认值)。
一旦网络包超过 MTU 的大小,就会在网络层分片,以保证分片后的 IP 包不大于 MTU 值。显然,MTU 越大,需要的分包也就越少,自然,网络吞吐能力就越好。
理解了 TCP/IP 网络模型和网络包的封装原理后,你很容易能想到,Linux 内核中的网络栈,其实也类似于 TCP/IP 的四层结构。如下图所示,就是 Linux 通用 IP 网络栈的示意图:
我们从上到下来看这个网络栈,你可以发现,
这里我简单说一下网卡。网卡是发送和接收网络包的基本设备。在系统启动过程中,网卡通过内核中的网卡驱动程序注册到系统中。而在网络收发过程中,内核通过中断跟网卡进行交互。
再结合前面提到的 Linux 网络栈,可以看出,网络包的处理非常复杂。所以,网卡硬中断只处理最核心的网卡数据读取或发送,而协议栈中的大部分逻辑,都会放到软中断中处理。
我们先来看网络包的接收流程。
当一个网络帧到达网卡后,网卡会通过 DMA 方式,把这个网络包放到收包队列中;然后通过硬中断,告诉中断处理程序已经收到了网络包。
接着,网卡中断处理程序会为网络帧分配内核数据结构(sk_buff),并将其拷贝到 sk_buff 缓冲区中;然后再通过软中断,通知内核收到了新的网络帧。
接下来,内核协议栈从缓冲区中取出网络帧,并通过网络协议栈,从下到上逐层处理这个网络帧。比如,
最后,应用程序就可以使用 Socket 接口,读取到新接收到的数据了。
为了更清晰表示这个流程,我画了一张图,这张图的左半部分表示接收流程,而图中的粉色箭头则表示网络包的处理路径。
了解网络包的接收流程后,就很容易理解网络包的发送流程。网络包的发送流程就是上图的右半部分,很容易发现,网络包的发送方向,正好跟接收方向相反。
首先,应用程序调用 Socket API(比如 sendmsg)发送网络包。
由于这是一个系统调用,所以会陷入到内核态的套接字层中。套接字层会把数据包放到 Socket 发送缓冲区中。
接下来,网络协议栈从 Socket 发送缓冲区中,取出数据包;再按照 TCP/IP 栈,从上到下逐层处理。比如,传输层和网络层,分别为其增加 TCP 头和 IP 头,执行路由查找确认下一跳的 IP,并按照 MTU 大小进行分片。
分片后的网络包,再送到网络接口层,进行物理地址寻址,以找到下一跳的 MAC 地址。然后添加帧头和帧尾,放到发包队列中。这一切完成后,会有软中断通知驱动程序:发包队列中有新的网络帧需要发送。
最后,驱动程序通过 DMA ,从发包队列中读出网络帧,并通过物理网卡把它发送出去。
多台服务器通过网卡、交换机、路由器等网络设备连接到一起,构成了相互连接的网络。由于网络设备的异构性和网络协议的复杂性,国际标准化组织定义了一个七层的 OSI 网络模型,但是这个模型过于复杂,实际工作中的事实标准,是更为实用的 TCP/IP 模型。
TCP/IP 模型,把网络互联的框架,分为应用层、传输层、网络层、网络接口层等四层,这也是 Linux 网络栈最核心的构成部分。
我结合网络上查阅的资料和文章中的内容,总结了下网卡收发报文的过程,不知道是否正确:
当发送数据包时,与上述相反。链路层将数据包封装完毕后,放入网卡的DMA缓冲区,并调用系统硬中断,通知网卡从缓冲区读取并发送数据。
了解 Linux 网络的基本原理和收发流程后,你肯定迫不及待想知道,如何去观察网络的性能情况。具体而言,哪些指标可以用来衡量 Linux 的网络性能呢?
实际上,我们通常用带宽、吞吐量、延时、PPS(Packet Per Second)等指标衡量网络的性能。
除了这些指标,网络的可用性(网络能否正常通信)、并发连接数(TCP 连接数量)、丢包率(丢包百分比)、重传率(重新传输的网络包比例)等也是常用的性能指标。
分析网络问题的第一步,通常是查看网络接口的配置和状态。你可以使用 ifconfig 或者 ip 命令,来查看网络的配置。我个人更推荐使用 ip 工具,因为它提供了更丰富的功能和更易用的接口。
以网络接口 eth0 为例,你可以运行下面的两个命令,查看它的配置和状态:
你可以看到,ifconfig 和 ip 命令输出的指标基本相同,只是显示格式略微不同。比如,它们都包括了网络接口的状态标志、MTU 大小、IP、子网、MAC 地址以及网络包收发的统计信息。
第一,网络接口的状态标志。ifconfig 输出中的 RUNNING ,或 ip 输出中的 LOWER_UP ,都表示物理网络是连通的,即网卡已经连接到了交换机或者路由器中。如果你看不到它们,通常表示网线被拔掉了。
第二,MTU 的大小。MTU 默认大小是 1500,根据网络架构的不同(比如是否使用了 VXLAN 等叠加网络),你可能需要调大或者调小 MTU 的数值。
第三,网络接口的 IP 地址、子网以及 MAC 地址。这些都是保障网络功能正常工作所必需的,你需要确保配置正确。
第四,网络收发的字节数、包数、错误数以及丢包情况,特别是 TX 和 RX 部分的 errors、dropped、overruns、carrier 以及 collisions 等指标不为 0 时,通常表示出现了网络 I/O 问题。其中:
ifconfig 和 ip 只显示了网络接口收发数据包的统计信息,但在实际的性能问题中,网络协议栈中的统计信息,我们也必须关注。你可以用 netstat 或者 ss ,来查看套接字、网络栈、网络接口以及路由表的信息。
我个人更推荐,使用 ss 来查询网络的连接信息,因为它比 netstat 提供了更好的性能(速度更快)。
比如,你可以执行下面的命令,查询套接字信息:
netstat 和 ss 的输出也是类似的,都展示了套接字的状态、接收队列、发送队列、本地地址、远端地址、进程 PID 和进程名称等。
其中,接收队列(Recv-Q)和发送队列(Send-Q)需要你特别关注,它们通常应该是 0。当你发现它们不是 0 时,说明有网络包的堆积发生。当然还要注意,在不同套接字状态下,它们的含义不同。
当套接字处于连接状态(Established)时,
当套接字处于监听状态(Listening)时,
所谓全连接,是指服务器收到了客户端的 ACK,完成了 TCP 三次握手,然后就会把这个连接挪到全连接队列中。这些全连接中的套接字,还需要被 accept() 系统调用取走,服务器才可以开始真正处理客户端的请求。
与全连接队列相对应的,还有一个半连接队列。所谓半连接是指还没有完成 TCP 三次握手的连接,连接只进行了一半。服务器收到了客户端的 SYN 包后,就会把这个连接放到半连接队列中,然后再向客户端发送 SYN+ACK 包。
类似的,使用 netstat 或 ss ,也可以查看协议栈的信息:
这些协议栈的统计信息都很直观。ss 只显示已经连接、关闭、孤儿套接字等简要统计,而 netstat 则提供的是更详细的网络协议栈信息。
比如,上面 netstat 的输出示例,就展示了 TCP 协议的主动连接、被动连接、失败重试、发送和接收的分段数量等各种信息。
接下来,我们再来看看,如何查看系统当前的网络吞吐量和 PPS。在这里,我推荐使用我们的老朋友 sar,在前面的 CPU、内存和 I/O 模块中,我们已经多次用到它。
给 sar 增加 -n 参数就可以查看网络的统计信息,比如网络接口(DEV)、网络接口错误(EDEV)、TCP、UDP、ICMP 等等。执行下面的命令,你就可以得到网络接口统计信息:
这儿输出的指标比较多,我来简单解释下它们的含义。
其中,Bandwidth 可以用 ethtool 来查询,它的单位通常是 Gb/s 或者 Mb/s,不过注意这里小写字母 b ,表示比特而不是字节。我们通常提到的千兆网卡、万兆网卡等,单位也都是比特。如下你可以看到,我的 eth0 网卡就是一个千兆网卡:
其中,Bandwidth 可以用 ethtool 来查询,它的单位通常是 Gb/s 或者 Mb/s,不过注意这里小写字母 b ,表示比特而不是字节。我们通常提到的千兆网卡、万兆网卡等,单位也都是比特。如下你可以看到,我的 eth0 网卡就是一个千兆网卡:
我们通常使用带宽、吞吐量、延时等指标,来衡量网络的性能;相应的,你可以用 ifconfig、netstat、ss、sar、ping 等工具,来查看这些网络的性能指标。
小狗同学问到: 老师,您好 ss —lntp 这个 当session处于listening中 rec-q 确定是 syn的backlog吗?
A: Recv-Q为全连接队列当前使用了多少。 中文资料里这个问题讲得最明白的文章: https://mp.weixin.qq.com/s/yH3PzGEFopbpA-jw4MythQ
看了源码发现,这个地方讲的有问题.关于ss输出中listen状态套接字的Recv-Q表示全连接队列当前使用了多少,也就是全连接队列的当前长度,而Send-Q表示全连接队列的最大长度
❸ linux查看系统网卡信息命令
查看网络信息命令 ifconfig
或者ip add show
希望可以帮助你,请采纳,谢谢
❹ Linux 磁盘IO
磁盘结构与数据存储方式, 数据是如何存储的,又通过怎样的方式被访问?
机械硬盘主要由磁盘盘片、磁头、主轴与传动轴等组成;数据就存放在磁盘盘片中
现代硬盘寻道都是采用CHS( Cylinder Head Sector )的方式,硬盘读取数据时,读写磁头沿径向移动,移到要读取的扇区所在磁道的上方,这段时间称为 寻道时间(seek time) 。 因读写磁头的起始位置与目标位置之间的距离不同,寻道时间也不同 。磁头到达指定磁道后,然后通过盘片的旋转,使得要读取的扇区转到读写磁头的下方,这段时间称为 旋转延迟时间(rotational latencytime) 。然后再读写数据,读写数据也需要时间,这段时间称为 传输时间(transfer time) 。
固态硬盘主要由主控芯片、闪存颗粒与缓存组成;数据就存放在闪存芯片中
通过主控芯片进行寻址, 因为是电信号方式, 没有任何物理结构, 所以寻址速度非常快且与数据存储位置无关
如何查看系统IO状态
查看磁盘空间
调用 open , fwrite 时到底发生了什么?
在一个IO过程中,以下5个API/系统调用是必不可少的
Create 函数用来打开一个文件,如果该文件不存在,那么需要在磁盘上创建该文件
Open 函数用于打开一个指定的文件。如果在 Open 函数中指定 O_CREATE 标记,那么 Open 函数同样可以实现 Create 函数的功能
Clos e函数用于释放文件句柄
Write 和 Read 函数用于实现文件的读写过程
O_SYNC (先写缓存, 但是需要实际落盘之后才返回, 如果接下来有读请求, 可以从内存读 ), write-through
O_DSYNC (D=data, 类似O_SYNC, 但是只同步数据, 不同步元数据)
O_DIRECT (直接写盘, 不经过缓存)
O_ASYNC (异步IO, 使用信号机制实现, 不推荐, 直接用aio_xxx)
O_NOATIME (读取的时候不更新文件 atime(access time))
sync() 全局缓存写回磁盘
fsync() 特定fd的sync()
fdatasync() 只刷数据, 不同步元数据
mount noatime(全局不记录atime), re方式(只读), sync(同步方式)
一个IO的传奇一生 这里有一篇非常好的资料,讲述了整个IO过程;
下面简单记录下自己的理解的一次常见的Linux IO过程, 想了解更详细及相关源码,非常推荐阅读上面的原文
Linux IO体系结构
[站外图片上传中...(image-38a7b-1644137945193)]
Superblock 超级描述了整个文件系统的信息。为了保证可靠性,可以在每个块组中对superblock进行备份。为了避免superblock冗余过多,可以采用稀疏存储的方式,即在若干个块组中对superblock进行保存,而不需要在所有的块组中都进行备份
GDT 组描述符表 组描述符表对整个组内的数据布局进行了描述。例如,数据块位图的起始地址是多少?inode位图的起始地址是多少?inode表的起始地址是多少?块组中还有多少空闲块资源等。组描述符表在superblock的后面
数据块位图 数据块位图描述了块组内数据块的使用情况。如果该数据块已经被某个文件使用,那么位图中的对应位会被置1,否则该位为0
Inode位图 Inode位图描述了块组内inode资源使用情况。如果一个inode资源已经使用,那么对应位会被置1
Inode表 (即inode资源)和数据块。这两块占据了块组内的绝大部分空间,特别是数据块资源
一个文件是由inode进行描述的。一个文件占用的数据块block是通过inode管理起来的 。在inode结构中保存了直接块指针、一级间接块指针、二级间接块指针和三级间接块指针。对于一个小文件,直接可以采用直接块指针实现对文件块的访问;对于一个大文件,需要采用间接块指针实现对文件块的访问
最简单的调度器。它本质上就是一个链表实现的 fifo 队列,并对请求进行简单的 合并 处理。
调度器本身并没有提供任何可以配置的参数
读写请求被分成了两个队列, 一个用访问地址作为索引,一个用进入时间作为索引,并且采用两种方式将这些request管理起来;
在请求处理的过程中,deadline算法会优先处理那些访问地址临近的请求,这样可以最大程度的减少磁盘抖动的可能性。
只有在有些request即将被饿死的时候,或者没有办法进行磁盘顺序化操作的时候,deadline才会放弃地址优先策略,转而处理那些即将被饿死的request
deadline算法可调整参数
read_expire : 读请求的超时时间设置(ms)。当一个读请求入队deadline的时候,其过期时间将被设置为当前时间+read_expire,并放倒fifo_list中进行排序
write_expire :写请求的超时时间设置(ms)
fifo_batch :在顺序(sort_list)请求进行处理的时候,deadline将以batch为单位进行处理。每一个batch处理的请求个数为这个参数所限制的个数。在一个batch处理的过程中,不会产生是否超时的检查,也就不会产生额外的磁盘寻道时间。这个参数可以用来平衡顺序处理和饥饿时间的矛盾,当饥饿时间需要尽可能的符合预期的时候,我们可以调小这个值,以便尽可能多的检查是否有饥饿产生并及时处理。增大这个值当然也会增大吞吐量,但是会导致处理饥饿请求的延时变长
writes_starved :这个值是在上述deadline出队处理第一步时做检查用的。用来判断当读队列不为空时,写队列的饥饿程度是否足够高,以时deadline放弃读请求的处理而处理写请求。当检查存在有写请求的时候,deadline并不会立即对写请求进行处理,而是给相关数据结构中的starved进行累计,如果这是第一次检查到有写请求进行处理,那么这个计数就为1。如果此时writes_starved值为2,则我们认为此时饥饿程度还不足够高,所以继续处理读请求。只有当starved >= writes_starved的时候,deadline才回去处理写请求。可以认为这个值是用来平衡deadline对读写请求处理优先级状态的,这个值越大,则写请求越被滞后处理,越小,写请求就越可以获得趋近于读请求的优先级
front_merges :当一个新请求进入队列的时候,如果其请求的扇区距离当前扇区很近,那么它就是可以被合并处理的。而这个合并可能有两种情况,一个是向当前位置后合并,另一种是向前合并。在某些场景下,向前合并是不必要的,那么我们就可以通过这个参数关闭向前合并。默认deadline支持向前合并,设置为0关闭
在调度一个request时,首先需要选择一个一个合适的cfq_group。Cfq调度器会为每个cfq_group分配一个时间片,当这个时间片耗尽之后,会选择下一个cfq_group。每个cfq_group都会分配一个vdisktime,并且通过该值采用红黑树对cfq_group进行排序。在调度的过程中,每次都会选择一个vdisktime最小的cfq_group进行处理。
一个cfq_group管理了7棵service tree,每棵service tree管理了需要调度处理的对象cfq_queue。因此,一旦cfq_group被选定之后,需要选择一棵service tree进行处理。这7棵service tree被分成了三大类,分别为RT、BE和IDLE。这三大类service tree的调度是按照优先级展开的
通过优先级可以很容易的选定一类Service tree。当一类service tree被选定之后,采用service time的方式选定一个合适的cfq_queue。每个Service tree是一棵红黑树,这些红黑树是按照service time进行检索的,每个cfq_queue都会维护自己的service time。分析到这里,我们知道,cfq算法通过每个cfq_group的vdisktime值来选定一个cfq_group进行服务,在处理cfq_group的过程通过优先级选择一个最需要服务的service tree。通过该Service tree得到最需要服务的cfq_queue。该过程在 cfq_select_queue 函数中实现
一个cfq_queue被选定之后,后面的过程和deadline算法有点类似。在选择request的时候需要考虑每个request的延迟等待时间,选择那种等待时间最长的request进行处理。但是,考虑到磁盘抖动的问题,cfq在处理的时候也会进行顺序批量处理,即将那些在磁盘上连续的request批量处理掉
cfq调度算法的参数
back_seek_max :磁头可以向后寻址的最大范围,默认值为16M
back_seek_penalty :向后寻址的惩罚系数。这个值是跟向前寻址进行比较的
fifo_expire_async :设置异步请求的超时时间。同步请求和异步请求是区分不同队列处理的,cfq在调度的时候一般情况都会优先处理同步请求,之后再处理异步请求,除非异步请求符合上述合并处理的条件限制范围内。当本进程的队列被调度时,cfq会优先检查是否有异步请求超时,就是超过fifo_expire_async参数的限制。如果有,则优先发送一个超时的请求,其余请求仍然按照优先级以及扇区编号大小来处理
fifo_expire_sync :这个参数跟上面的类似,区别是用来设置同步请求的超时时间
slice_idle :参数设置了一个等待时间。这让cfq在切换cfq_queue或service tree的时候等待一段时间,目的是提高机械硬盘的吞吐量。一般情况下,来自同一个cfq_queue或者service tree的IO请求的寻址局部性更好,所以这样可以减少磁盘的寻址次数。这个值在机械硬盘上默认为非零。当然在固态硬盘或者硬RAID设备上设置这个值为非零会降低存储的效率,因为固态硬盘没有磁头寻址这个概念,所以在这样的设备上应该设置为0,关闭此功能
group_idle :这个参数也跟上一个参数类似,区别是当cfq要切换cfq_group的时候会等待一段时间。在cgroup的场景下,如果我们沿用slice_idle的方式,那么空转等待可能会在cgroup组内每个进程的cfq_queue切换时发生。这样会如果这个进程一直有请求要处理的话,那么直到这个cgroup的配额被耗尽,同组中的其它进程也可能无法被调度到。这样会导致同组中的其它进程饿死而产生IO性能瓶颈。在这种情况下,我们可以将slice_idle = 0而group_idle = 8。这样空转等待就是以cgroup为单位进行的,而不是以cfq_queue的进程为单位进行,以防止上述问题产生
low_latency :这个是用来开启或关闭cfq的低延时(low latency)模式的开关。当这个开关打开时,cfq将会根据target_latency的参数设置来对每一个进程的分片时间(slice time)进行重新计算。这将有利于对吞吐量的公平(默认是对时间片分配的公平)。关闭这个参数(设置为0)将忽略target_latency的值。这将使系统中的进程完全按照时间片方式进行IO资源分配。这个开关默认是打开的
target_latency :当low_latency的值为开启状态时,cfq将根据这个值重新计算每个进程分配的IO时间片长度
quantum :这个参数用来设置每次从cfq_queue中处理多少个IO请求。在一个队列处理事件周期中,超过这个数字的IO请求将不会被处理。这个参数只对同步的请求有效
slice_sync :当一个cfq_queue队列被调度处理时,它可以被分配的处理总时间是通过这个值来作为一个计算参数指定的。公式为: time_slice = slice_sync + (slice_sync/5 * (4 - prio)) 这个参数对同步请求有效
slice_async :这个值跟上一个类似,区别是对异步请求有效
slice_async_rq :这个参数用来限制在一个slice的时间范围内,一个队列最多可以处理的异步请求个数。请求被处理的最大个数还跟相关进程被设置的io优先级有关
通常在Linux上使用的IO接口是同步方式的,进程调用 write / read 之后会阻塞陷入到内核态,直到本次IO过程完成之后,才能继续执行,下面介绍的异步IO则没有这种限制,但是当前Linux异步IO尚未成熟
目前Linux aio还处于较不成熟的阶段,只能在 O_DIRECT 方式下才能使用(glibc_aio),也就是无法使用默认的Page Cache机制
正常情况下,使用aio族接口的简要方式如下:
io_uring 是 2019 年 5 月发布的 Linux 5.1 加入的一个重大特性 —— Linux 下的全新的异步 I/O 支持,希望能彻底解决长期以来 Linux AIO 的各种不足
io_uring 实现异步 I/O 的方式其实是一个生产者-消费者模型:
逻辑卷管理
RAID0
RAID1
RAID5(纠错)
条带化
Linux系统性能调整:IO过程
Linux的IO调度
一个IO的传奇一生
理解inode
Linux 文件系统是怎么工作的?
Linux中Buffer cache性能问题一探究竟
Asynchronous I/O and event notification on linux
AIO 的新归宿:io_uring
Linux 文件 I/O 进化史(四):io_uring —— 全新的异步 I/O
❺ 一般优化linux的内核,需要优化什么参数
作为高性能WEB服务器,只调整Nginx本身的参数是不行的,因为Nginx服务依赖于高性能的操作系统。
以下为常见的几个Linux内核参数优化方法。
net.ipv4.tcp_max_tw_buckets
net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1
net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1
net.ipv4.tcp_syncookies = 1
net.ipv4.tcp_max_syn_backlog
net.ipv4.tcp_syn_retries
net.ipv4.tcp_synack_retries
net.ipv4.ip_local_port_range
net.ipv4.tcp_fin_timeout
net.ipv4.tcp_keepalive_time
net.ipv4.tcp_keepalive_intvl
net.ipv4.tcp_keepalive_probes
对于tcp连接,服务端和客户端通信完后状态变为timewait,假如某台服务器非常忙,连接数特别多的话,那么这个timewait数量就会越来越大。
毕竟它也是会占用一定的资源,所以应该有一个最大值,当超过这个值,系统就会删除最早的连接,这样始终保持在一个数量级。
这个数值就是由net.ipv4.tcp_max_tw_buckets这个参数来决定的。
CentOS7系统,你可以使用sysctl -a |grep tw_buckets来查看它的值,默认为32768,
你可以适当把它调低,比如调整到8000,毕竟这个状态的连接太多也是会消耗资源的。
但你不要把它调到几十、几百这样,因为这种状态的tcp连接也是有用的,
如果同样的客户端再次和服务端通信,就不用再次建立新的连接了,用这个旧的通道,省时省力。
该参数的作用是快速回收timewait状态的连接。上面虽然提到系统会自动删除掉timewait状态的连接,但如果把这样的连接重新利用起来岂不是更好。
所以该参数设置为1就可以让timewait状态的连接快速回收,它需要和下面的参数配合一起使用。
该参数设置为1,将timewait状态的连接重新用于新的TCP连接,要结合上面的参数一起使用。
tcp三次握手中,客户端向服务端发起syn请求,服务端收到后,也会向客户端发起syn请求同时连带ack确认,
假如客户端发送请求后直接断开和服务端的连接,不接收服务端发起的这个请求,服务端会重试多次,
这个重试的过程会持续一段时间(通常高于30s),当这种状态的连接数量非常大时,服务器会消耗很大的资源,从而造成瘫痪,
正常的连接进不来,这种恶意的半连接行为其实叫做syn flood攻击。
设置为1,是开启SYN Cookies,开启后可以避免发生上述的syn flood攻击。
开启该参数后,服务端接收客户端的ack后,再向客户端发送ack+syn之前会要求client在短时间内回应一个序号,
如果客户端不能提供序号或者提供的序号不对则认为该客户端不合法,于是不会发ack+syn给客户端,更涉及不到重试。
该参数定义系统能接受的最大半连接状态的tcp连接数。客户端向服务端发送了syn包,服务端收到后,会记录一下,
该参数决定最多能记录几个这样的连接。在CentOS7,默认是256,当有syn flood攻击时,这个数值太小则很容易导致服务器瘫痪,
实际上此时服务器并没有消耗太多资源(cpu、内存等),所以可以适当调大它,比如调整到30000。
该参数适用于客户端,它定义发起syn的最大重试次数,默认为6,建议改为2。
该参数适用于服务端,它定义发起syn+ack的最大重试次数,默认为5,建议改为2,可以适当预防syn flood攻击。
该参数定义端口范围,系统默认保留端口为1024及以下,以上部分为自定义端口。这个参数适用于客户端,
当客户端和服务端建立连接时,比如说访问服务端的80端口,客户端随机开启了一个端口和服务端发起连接,
这个参数定义随机端口的范围。默认为32768 61000,建议调整为1025 61000。
tcp连接的状态中,客户端上有一个是FIN-WAIT-2状态,它是状态变迁为timewait前一个状态。
该参数定义不属于任何进程的该连接状态的超时时间,默认值为60,建议调整为6。
tcp连接状态里,有一个是established状态,只有在这个状态下,客户端和服务端才能通信。正常情况下,当通信完毕,
客户端或服务端会告诉对方要关闭连接,此时状态就会变为timewait,如果客户端没有告诉服务端,
并且服务端也没有告诉客户端关闭的话(例如,客户端那边断网了),此时需要该参数来判定。
比如客户端已经断网了,但服务端上本次连接的状态依然是established,服务端为了确认客户端是否断网,
就需要每隔一段时间去发一个探测包去确认一下看看对方是否在线。这个时间就由该参数决定。它的默认值为7200秒,建议设置为30秒。
该参数和上面的参数是一起的,服务端在规定时间内发起了探测,查看客户端是否在线,如果客户端并没有确认,
此时服务端还不能认定为对方不在线,而是要尝试多次。该参数定义重新发送探测的时间,即第一次发现对方有问题后,过多久再次发起探测。
默认值为75秒,可以改为3秒。
第10和第11个参数规定了何时发起探测和探测失败后再过多久再发起探测,但并没有定义一共探测几次才算结束。
该参数定义发起探测的包的数量。默认为9,建议设置2。
设置和范例
在Linux下调整内核参数,可以直接编辑配置文件/etc/sysctl.conf,然后执行sysctl -p命令生效