Linux内核调优参数对比与解释
全文概要
本文介绍了Linux系统性能优化点常见的内核参数含义及其调优方式，以供学习参考。
具体情况要具体分析，此处只是收集通常会利用到的一些参数的调整，做一些简单的对比和解释。 全部系统变量默认值测试均在 Ubuntu 16.03 系统下进行，内核版本为4.13.0-42-generic。
Net
1 | net.ipv4.tcp_syncookies=1 |
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查询命令：
1 | cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_syncookies |
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默认值：1 作用：是否打开SYN Cookie功能，该功能可以防止部分SYN攻击
1 | net.ipv4.ip_local_port_range=1024 65535 |
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查询命令：
1 | cat /proc/sys/net/ipv4/ip_local_port_range |
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默认值：32768 60999 作用：可用端口的范围
1 | net.ipv4.tcp_fin_timeout=30 |
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查询命令：
1 | cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_fin_timeout |
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默认值：60(s) 作用：TCP挥手阶段FIN报文超时时间
1 | net.ipv4.tcp_timestamps=1 |
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查询命令：
1 | cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_timestamps |
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默认值：1 作用：TCP时间戳
1 | net.ipv4.tcp_tw_recycle=0 # Ubuntu系统下未找到该变量 |
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查询命令：
1 | cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_tw_recycle |
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默认值：0 作用：针对TIME-WAIT，不要开启。不少文章提到同时开启tcp_tw_recycle和tcp_tw_reuse，会带来C/S在NAT方面的异常。个人接受的做法是，开启tcp_tw_reuse，增加ip_local_port_range的范围，减小tcp_max_tw_buckets和tcp_fin_timeout的值(参考这里和这里)
1 | net.ipv4.tcp_tw_reuse=1 |
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查询命令：
1 | cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_tw_reuse |
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默认值：0 作用：针对TIME-WAIT，做为客户端可以启用(例如，作为nginx-proxy前端代理，要访问后端的服务)
1 | net.ipv4.tcp_max_tw_buckets=262144 |
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查询命令：
1 | cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_max_tw_buckets |
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默认值：32768 作用：针对TIME-WAIT，配置其上限。如果降低这个值，可以显著的发现time-wait的数量减少，但系统日志中可能出现如下记录：
1 | kernel: TCP: time wait bucket table overflow." |
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对应的，如果升高这个值，可以显著的发现time-wait的数量增加。综合考虑，保持默认值。
1 | net.ipv4.tcp_max_orphans=3276800 |
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查询命令：
1 | cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_max_orphans |
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默认值：32768 作用：orphans的最大值
1 | net.ipv4.tcp_max_syn_backlog=819200 |
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查询命令：
1 | cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_max_syn_backlog |
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默认值：256 作用：增大SYN队列的长度(SYN_REVD状态的连接个数)，容纳更多连接
1 | net.ipv4.tcp_keepalive_intvl=30 |
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查询命令：
1 | cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_keepalive_intvl |
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默认值：75 作用：TCP保活机制，探测失败后，间隔若干秒后重新探测
1 | net.ipv4.tcp_keepalive_probes=3 |
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查询命令：
1 | cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_keepalive_probes |
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默认值：9 作用：TCP保活机制，探测失败后，最多尝试探测几次
1 | net.ipv4.tcp_keepalive_time=1200 |
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查询命令：
1 | cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_keepalive_time |
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默认值：7200 作用：TCP保活机制，间隔多久发送1次keepalive探测包
1 | net.netfilter.nf_conntrack_tcp_timeout_established=600 |
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查询命令：
1 | cat /proc/sys/net/netfilter/nf_conntrack_tcp_timeout_established |
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默认值：432000 作用：设置 conntrack tcp 状态的超时时间，如果系统出现下述异常时要考虑调整：
12 | ping: sendmsg: Operation not permitted.kernel: nf_conntrack: table full, dropping packet. |
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1 | net.netfilter.nf_conntrack_max=655350 |
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查询命令：
1 | cat /proc/sys/net/netfilter/nf_conntrack_max |
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默认值：262144 作用：设置 conntrack 的上限，如果系统出现下述异常时要考虑调整：
12 | ping: sendmsg: Operation not permitted.kernel: nf_conntrack: table full, dropping packet. |
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1 | net.core.netdev_max_backlog=500000 |
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查询命令：
1 | cat /proc/sys/net/core/netdev_max_backlog |
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默认值：1000 作用：网卡设备队列长度(请求个数)
1 | net.core.somaxconn=65536 |
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查询命令：
1 | cat /proc/sys/net/core/somaxconn |
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默认值：128 作用：已经成功建立连接等待被应用程序接受(accept调用)的(ESTABLISHED)队列长度(等待被接受的连接个数)
1 | net.core.rmem_default=8388608 |
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查询命令：
1 | cat /proc/sys/net/core/rmem_default |
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默认值：212992 作用：默认的TCP数据接收窗口大小字节数
1 | net.core.wmem_default=8388608 |
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查询命令：
1 | cat /proc/sys/net/core/wmem_default |
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默认值：212992 作用：默认的TCP数据发送窗口大小字节数
1 | net.core.wmem_max=16777216 |
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查询命令：
1 | cat /proc/sys/net/core/wmem_max |
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默认值：212992 作用：最大的TCP数据发送窗口大小字节数
1 | net.core.rmem_max=16777216 |
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查询命令：
1 | cat /proc/sys/net/core/rmem_max |
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默认值：212992 作用：最大的TCP数据接收窗口大小字节数
1 | net.ipv4.tcp_mem=94500000 915000000 927000000 |
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查询命令：
1 | cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_mem |
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默认值：93381 124511 186762 作用：内存使用的下限 警戒值 上限
1 | net.ipv4.tcp_rmem=4096 87380 16777216 |
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查询命令：
1 | cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_rmem |
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默认值：4096 87380 6291456 作用：socket接收缓冲区内存使用的下限 警戒值 上限
1 | net.ipv4.tcp_wmem=4096 16384 16777216 |
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查询命令：
1 | cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_wmem |
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默认值：4096 16384 4194304 作用：socket发送缓冲区内存使用的下限 警戒值 上限
1 | net.ipv4.tcp_thin_dupack=1 |
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查询命令：
1 | cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_thin_dupack # Ubuntu系统中未找到此变量 |
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默认值：0 作用：收到dupACK时要去检查tcp stream是不是thin(less than 4 packets in flight)
1 | net.ipv4.tcp_thin_linear_timeouts=1 |
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查询命令：
1 | cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_thin_linear_timeouts |
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默认值：0 作用：重传超时后要去检查tcp stream是不是thin(less than 4 packets in flight)
1 | net.unix.max_dgram_qlen=30000 |
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查询命令：
1 | cat /proc/sys/net/unix/max_dgram_qlen |
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默认值：512 作用：UDP队列里数据报的最大个数
针对lvs，关闭网卡LRO/GRO功能。现在大多数网卡都具有LRO/GRO功能，即网卡收包时将同一流的小包合并成大包 (tcpdump抓包可以看到>MTU 1500bytes的数据包) 交给内核协议栈。LVS内核模块在处理 >MTU 的数据包时，会将其丢弃。因此，如果我们用LVS来传输大文件，很容易出现丢包，传输速度慢。
解决方法，关闭LRO/GRO功能，命令：
123 | ethtool -k eth0 #查看LRO/GRO当前是否打开ethtool -K eth0 lro off #关闭GROethtool -K eth0 gro off #关闭GRO |
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Kernel
1 | kernel.randomize_va_space=1 |
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查询命令：
1 | cat /proc/sys/kernel/randomize_va_space |
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默认值：2 作用：内核的随机地址保护模式
1 | kernel.panic=1 |
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查询命令：
1 | cat /proc/sys/kernel/panic |
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默认值：0 作用：内核panic时，1秒后自动重启
1 | kernel.core_pattern=core_%e |
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查询命令：
1 | cat /proc/sys/kernel/core_pattern |
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默认值：|/usr/share/apport/apport %p %s %c %d %P 作用：程序生成core时的文件名格式
1 | kernel.sysrq=0 |
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查询命令：
1 | cat /proc/sys/kernel/sysrq |
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默认值：176
作用：是否启用sysrq功能
VM
1 | vm.min_free_kbytes=901120 |
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查询命令：
1 | cat /proc/sys/vm/min_free_kbytes |
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默认值：67584 作用：保留内存的最低值
1 | vm.panic_on_oom=1 |
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查询命令：
1 | cat /proc/sys/vm/panic_on_oom |
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默认值：0 作用：发生oom时，自动转换为panic
1 | vm.min_free_kbytes=1048576 |
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查询命令：
1 | cat /proc/sys/vm/min_free_kbytes |
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默认值：67584 作用：保留最低可用内存
1 | vm.swappiness=20 |
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查询命令：
1 | cat /proc/sys/vm/swappiness |
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默认值：60 作用：数值(0-100)越高，越可能发生swap交换
File System
1 | fs.inotify.max_user_watches=8192000 |
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查询命令：
1 | cat /proc/sys/fs/inotify/max_user_watches |
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默认值：524288 作用：inotify的watch数量
1 | fs.aio-max-nr=1048576 |
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查询命令：
1 | cat /proc/sys/fs/aio-max-nr |
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默认值：65536 作用：aio最大值
1 | fs.file-max=1048575 |
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查询命令：
1 | cat /proc/sys/fs/file-max |
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默认值：804894 作用：文件描述符的最大值
参考资料
[1]Linux内核高性能优化【生产环境实例】 [2]linux内核参数解释说明 [3]tcp_tw_reuse、tcp_tw_recycle 使用场景及注意事项 [4]linux内核调优参数对比和解释