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优化Linux下的内核TCP参数以提高系统性能
2020-9-11    点击量:
  优化Linux下的内核TCP参数以提高系统性能,内核的优化跟服务器的优化一样,本着稳定安全的原则。下面以Squid服务器为例进行说明,待客户端与服务器端建立TCP/IP连接后就会关闭SOCKET,服务器端连接的端口状态也就变为TIME_WAIT了。那是不是所有执行主动关闭的SOCKET都会进入TIME_WAIT状态呢?有没有什么情况使主动关闭的SOCKET直接进入CLOSED状态呢?答案是主动关闭的一方在发送最后一个ACK后就会进入TIME_WAIT状态,并停留2MSL(报文最大生存)时间,这是TCP/IP必不可少的,也是“解决”不了的。
  
  TCP/IP设计者如此设计,主要原因有两个:
  
  •防止上一次连接中的包迷路后重新出现,影响新的连接(经过2MSL时间后,上一次连接中所有重复的包都会消失)。
  
  •为了可靠地关闭TCP连接。主动关闭方发送的最后一个ACK(FIN)有可能会丢失,如果丢失,被动方会重新发FIN,这时如果主动方处于CLOSED状态,就会响应RST而不是ACK。所以主动方要处于TIME_WAIT状态,而不能是CLOSED状态。另外,TIME_WAIT并不会占用很大的资源,除非受到攻击。
  
  在Squid服务器中可输入查看当前连接统计数的命令,如下所示:
  
  netstat -n | awk '/^tcp/ {++S[$NF]} END{for(a in S) print a, S[a]}'
  
  命令显示结果如下所示:
  
  LAST_ACK 14
  
  SYN_RECV 348
  
  ESTABLISHED 70
  
  FIN_WAIT1 229
  
  FIN_WAIT2 30
  
  CLOSING 33
  
  TIME_WAIT 18122
  
  命令中的含义分别如下:
  
  •CLOSED:无连接是活动的或正在进行中。
  
  •LISTEN:服务器在等待进入呼叫。
  
  •SYN_RECV:一个连接请求已经到达,等待确认。
  
  •SYN_SENT:应用已经开始,打开一个连接。
  
  •ESTABLISHED:正常数据传输状态。
  
  •FIN_WAIT1:应用说它已经完成。
  
  •FIN_WAIT2:另一边已同意释放。
  
  •ITMED_WAIT:等待所有分组死掉。
  
  •CLOSING:两边同时尝试关闭。
  
  •TIME_WAIT:另一边已初始化一个释放。
  
  •LAST_ACK:等待所有分组死掉。也就是说,这条命令可以把当前系统的网络连接状态分类汇总。
  
  在Linux下高并发的Squid服务器中,TCP TIME_WAIT套接字数量经常可达两三万,服务器很容易被拖死。不过,可以通过修改Linux内核参数来减少Squid服务器的TIME_WAIT套接字数量,命令如下:
  
  vim /etc/sysctl.conf
  
  然后,增加以下参数:
  
  net.ipv4.tcp_fin_timeout = 30
  
  net.ipv4.tcp_keepalive_time = 1200
  
  net.ipv4.tcp_syncookies = 1
  
  net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1
  
  net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1
  
  net.ipv4.ip_l
  
  ocal_port_range = 10000 65000
  
  net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 8192
  
  net.ipv4.tcp_max_tw_buckets = 5000
  
  简单说明上面参数的含义:
  
  •net.ipv4.tcp_syncookies=1
  
  表示开启SYN Cookies,当出现SYN等待队列溢出时,启用cookie来处理,可防范少量的SYN攻击,默认为0,表示关闭;
  
  •net.ipv4.tcp_tw_reuse=1
  
  表示开启重用,即允许将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启用时,TCP发送keepalive消息的频度默认是2小时,改为20分钟;
  
  •net.ipv4.ip_local_port_range=1000065000
  

  表示CentOS系统默认向外连接的端口范围。默认值很小,这里改为10000到65000。建议这里不要将最低值设得太低,否则可能会占用正常的端口。   

        •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,前面介绍的几个的参数已经可以很好地减少TIME_WAIT套接字数量,但对于Squid来说效果不大,有了此参数就可以控制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。

  执行以下命令使内核配置立马生效:
  
  /sbin/sysctl -p
  
  如果是用于Apache或Nginx等Web服务器,则更改以下几项即可:
  
  net.ipv4.tcp_syncookies=1
  
  net.ipv4.tcp_tw_reuse=1
  
  net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1
  
  net.ipv4.ip_local_port_range = 10000 65000
  
  执行以下命令使内核配置立马生效:
  
  /sbin/sysctl -p
  
  如果是Postfix邮件服务器,则建议内核优化方案如下:
  
  net.ipv4.tcp_fin_timeout = 30
  
  net.ipv4.tcp_keepalive_time = 300
  
  net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1
  
  net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1
  
  net.ipv4.ip_l
  
  ocal_port_range = 10000 65000
  
  kernel.shmmax = 134217728
  
  执行以下命令使内核配置立马生效:
  
  /sbin/sysctl -p
  
  当然,这些都只是最基本的更改,大家还可以根据自己的需求来更改内核的设置,同样也要本着服务器稳定为最高原则,如果服务器不稳定的话,一切工作和努力都是白费。如果以上优化仍无法满足工作要求,则可能需要定制你的服务器内核或升级服务器硬件。
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