Linux内核参数优化总结

如何修改Linux内核参数

方法一

通过直接修改 /proc/sys/ 下对应的目录（abi  debug  dev  fs  fscache  kernel  net  sunrpc  user  vm）

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

方法二

通过sysctl.conf文件查看和修改内核参数，调整完成后使用sysctl -p使之生效

网络相关

与网络相关的内核调整参数

  • fs.file-max = 6553500

表示系统级别最大能打开的文件句柄数，是针对整个系统，并非某个用户（与ulimit -n有区别的，后者是指单个进程的限制）

  • net.ipv4.tcp_tw_reuse

默认是0，即关闭状态，1代表开启，表示允许处于TIME_WAIT的socket连接，用于新的TCP连接（谨慎使用作用比net.ipv4.tcp_tw_recyle更柔和一些，但是必须与net.ipv4.tcp_timestamps参数配合使用否则不生效，生产保持默认即关闭）

+ 0 - disable + 1 - global enable + 2 - enable for loopback traffic only，官方原文 - Allow to reuse TIME-WAIT sockets for new connections when it is  safe from protocol viewpoint. Default value is 0

  • net.ipv4.tcp_tw_recyle

默认是0，关闭状态，1代表开启，内核快速回收TIME_WAIT的连接（谨慎使用，对请求客户端为NAT环境，将是毁灭性的；生产保持默认即关闭，与net.ipv4.tcp_timestamps配合使用否则不生效，kernel4.12正式移除这个参数）

  • net.ipv4.tcp_timestamps

在新版本的内核中CentOS7以上默认开启，其功能的本质就是记录数据包的发送时间

  • net.ipv4.tcp_keepalive_time

表示当启用keepalive时，TCP发送keepalive消息的频率，默认值是7200秒，可以适当把时间改小，让系统快速检查无效的TCP连接，回收无效的TCP连接

  • net.ipv4.tcp_keepalive_intvl

当keepalive_time发起探测后，并检查失败后，TCP发起的重试keepalive探测间隔

  • net.ipv4.tcp_keepalive_probes

当keepalive_time发起的探测，并认为失败，执行tcp_keepalive_intvl的次数回收无效的socket或者TCP连接，具体公式= tcp_keepalive_time + tcp_keepalive_probes * tcp_keepalive_intvl ，超时即回收

  • net.ipv4.tcp_fin_timeout

当服务器主动关闭连接时，socket保持在FIN_WAIT_2阶段的最大等待时间，超时即释放连接，默认值是60秒，如果要修改的话需要重新编译内核

  • net.ipv4.tcp_max_tw_buckets

代表系统允许TIME_WAIT套接字数量的最大值，就是系统的TIME_WAIT上限，因为过多的TIME_WAIT会使系统在网络处理能力变慢

  • net.ipv4.tcp_max_syn_backlog

表示系统TCP三次握手时，接受SYN队列的最大长度，可以根据实际业务场景适当调高此值，用来缓解web服务器高并发时无法处理过多的新请求，避免丢失新请求连接

该参数决定了系统中处于SYN_RECV状态的TCP连接数量。SYN_RECV状态指的是当系统收到SYN后，作为SYN+ACK响应后等待对方回复三次握手阶段中的最后一个ACK的阶段。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。默认值大小会受实例内存的影响，默认值最大为2048
  • net.ipv4.tcp_rmem

定义了TCP接收连接窗口的套接字缓冲区大小（最小值 默认值 最大值）不常用参数 保持默认即可

  • net.ipv4.tcp_wmem

定义了TCP发送连接窗口的套接字缓存区大小（最小值 默认值 最大值）不常用参数 保持默认即可

  • net.ipv4.tcp_syn_retries

内核在三次握手时无法建立TCP连接时，发送的SYN的次数，大于重试次数即断开连接，官方建议值即默认值3

  • net.ipv4.tcp_synack_reties

内核在三次握手时第二次，一般是指服务端LITEN端，请求方发起连接，接收方回应的SYN+ACK这个阶段，最大重试次数，默认值是5次，当请求方没有回应ACK时，服务端发送的最大重试交次数 

  • net.core.somaxconn
该参数定义了系统中每一个端口最大的监听队列的长度，是个全局参数。该参数和net.ipv4.tcp_max_syn_backlog有关联，后者指的是还在三次握手的半连接的上限，该参数指的是处于ESTABLISHED的数量上限。若您的ECS实例业务负载很高，则有必要调高该参数。listen(2)函数中的参数backlog 同样是指明监听的端口处于ESTABLISHED的数量上限，当backlog大于net.core.somaxconn时，以net.core.somaxconn参数为准

摘抄阿里云官方解释

 内存相关

 以下内核参数是与内存相关的

  • vm.dirty_backgound_bytes/vm.dirty_backgound_ratio

当操作系统中的脏页数量或者比率大于dirty_backgoud_bytes/dirty_backgound_ratio时，系统内核守护线程开始执行脏页数据换出，意思就是写入磁盘中。这二个参数同一时间只能配置其中一个后者会覆盖前者，其中dirty_background_ratio代表（a percentage of total available memory that contains free pages and reclaimable pages仅计算 空闲+可回收的页并 不代表所有内存的百分比）

  • vm.dirty_bytes / vm.dirty_ratio

与前面二个参数不同之处是，这二个参数绝对的意思，超出阈值系统会阻挡新的IO请求，直到脏页数据低于设定的阈值，在经常遇到内存IO卡顿时需要留意这二个参数，可以适当的调整一下（这二个参数与上面一样，在OS同一时间只能存在一个，后者覆盖前者）

  • vm.dirty_expire_centisecs

单位是1/100s，即10ms。意思在内存缓存中大于该时间的数据视旧数据，需要页换出，即写入磁盘中，默认值是3000（注意这个值只是计数，不是实质的时间秒 3000*10ms=30000m即30s），对于写入频率的应用，则可以适当的调低该参数，但是也不能过低也会影响IO

  • vm.dirty_writeback_centisecs

代表内核多久进行一次将内存中的缓存数据写入磁盘，检查频率的意思，单位是1/100s，如果设置为0，表示禁用检查

  • vm.vfs_cache_pressure

代表内存回收缓存倾向性默认值为100，如果大于100，内核倾向于回收direcotry & inode的缓存；如果小于100，内核倾向于保留directroy & inode的缓存

  • vm.drop_caches

该参数表示回收那些类型的缓存，可选值1、2、3

1表示清除pagecache

2表示清除slab分配器的对象

3表示清除1 & 2

如果在紧急时，也可以手动回收缓存 echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches

  • vm.oom_dump_tasks

保持默认即可，默认值1，代表当操作系统触发OOM时，将一些 pid, uid, tgid, vm size, rss, pgtables_bytes, swapents, oom_score_adj输出到 dmesg中，便于排查错误

  • vm.oom_kill_allocating_task = 0

保持默认即可，默认值0。通常设置为0，代表尽可能KILL消耗最多内存的进程，当然必需要判断PID的oom_score的值，该值越大代表被kill的概率高

  •  vm.panic_on_oom

默认值是0，表示当系统内存耗尽时，开启oom killer，kill系统消耗最多内存的进程，系统具体kill的那个进程是基于PID的oom_score的值，通常kill掉进程oom_score值最高的

共有三个参数oom_adj oom_score oom_score_adj

如何评定进程的oom_score分数，通过内核中的oom_badness函数进行计算的，分为系统评分 & 用户评分

用户评分对应的就是oom_score_adj的值，最高1000，最低-1000，通常-1000代表禁止kill该进程，该参数oom_score_adj可以人为为应用程序指定值，但一定要合理的指定，以免系统KILL掉其它系统的特殊进程，一般情况下，不会把用户应用进程设置为-1000

系统评分，则根据该进程内存的 RSS PageTalbe SWAP 三者使用的内存占比进行评分，消耗最多对评分越高，通常该值写入到oom_score中

oom_adj的值 范围是 -17~15 OS根据实际情况进行评定

参考文献 https://blog.csdn.net/Hearbeat/article/details/82793258

  • vm.overcommit_memory

默认值是0，表示柔和一点的，试探性的申请系统内存，个人猜是根据可用内存进行计算

1 代表忽略系统内存配额，超额使用，不考虑操作系统中有多少内存，一句话随便用

2 代表禁止overcommit，对申请内存有配额限制，如果过超额则拒绝，具体的CommitLimit的值可以通过/proc/meminfo中的CommitLimit值获得，而CommitLimit的计算公式= Physical RAM * vm.overcommit_ratio / 100) + Swap

当设置vm_overcommit_ratio时仅在vm.overcommit_memory = 2 才生效

  •  vm.overcommit_kbytes

表示在系统中最大允许内存超额的值，具体值，在同一时间与vm.overcommit_ratio只能生效其中一个，一个是百分比，一个是具体数值

  •  vm.min_free_kbytes

LinuxVM预留的最小保留内存

 

 

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