Linux常用内核网络参数及修改方法

Linux常用内核参数

参数 描述
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 当内核处理速度比网卡接收速度慢时，这部分多出来的包就会被保存在网卡的接收队列上，而该参数说明了这个队列的数量上限。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 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。
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（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12B），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 该参数表示是否打开TCP同步标签（SYN_COOKIES），内核必须开启并编译CONFIG_SYN_COOKIES，SYN_COOKIES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。
当该参数被设置为1，且SYN_RECV队列满了之后，内核会对SYN包的回复做一定的修改，即在响应的SYN+ACK包中，初始的序列号是由源IP+Port、目的IP+Port及时间这五个参数共同计算出一个值组成精心组装的TCP包。由于ACK包中确认的序列号并不是之前计算出的值，恶意攻击者无法响应或误判，而请求者会根据收到的SYN+ACK包做正确的响应。启用net.ipv4.tcp_syncookies后，会忽略net.ipv4.tcp_max_syn_backlog。
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。
net.ipv4.tcp_tw_recycle 能够更快地回收TIME-WAIT套接字。
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 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 设置该参数为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。默认值为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 在指定之间内，已经建立的连接如果没有活动，则通过iptables进行清除。
net.netfilter.nf_conntrack_max 哈希表项最大值。

查看和修改Linux实例内核参数

在修改内核参数前，需要注意以下几点：

  • 从实际需求出发，尽量有相关数据的支撑，不建议随意调整内核参数。
  • 了解参数的具体作用，需注意同类型或版本的环境中，内核参数可能有所不同。
  • 备份ECS实例中的重要数据。关于如何备份数据请参见创建快照。

本文提供以下两种修改Linux实例内核参数的方法。

方法一：通过/proc/sys/目录查看和修改内核参数

/proc/sys/目录是Linux内核在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开启的所有内核参数，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，文件的内容就是参数值。方法一中修改的参数值仅在当前运行中生效，系统重启后会回滚到历史值，一般用于临时性验证修改的效果。若需要永久性修改，请参见方法二。

  • 查看内核参数：使用cat命令查看对应文件的内容，执行以下命令，查看net.ipv4.tcp_tw_recycle的值。 
    cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_tw_recycle
  • 修改内核参数：使用echo命令修改内核参数对应的文件，执行以下命令，将net.ipv4.tcp_tw_recycle的值修改为0。 
    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

  • 查看内核参数：执行sysctl -a命令，查看当前系统中生效的所有参数，系统显示类似如下。 
    net.ipv4.tcp_app_win = 31
net.ipv4.tcp_adv_win_scale = 2
net.ipv4.tcp_tw_reuse = 0
net.ipv4.tcp_frto = 2
net.ipv4.tcp_frto_response = 0
net.ipv4.tcp_low_latency = 0
net.ipv4.tcp_no_metrics_save = 0
net.ipv4.tcp_moderate_rcvbuf = 1
net.ipv4.tcp_tso_win_divisor = 3
net.ipv4.tcp_congestion_control = cubic
net.ipv4.tcp_abc = 0
net.ipv4.tcp_mtu_probing = 0
net.ipv4.tcp_base_mss = 512
net.ipv4.tcp_workaround_signed_windows = 0
net.ipv4.tcp_challenge_ack_limit = 1000
net.ipv4.tcp_limit_output_bytes = 262144
net.ipv4.tcp_dma_copybreak = 4096
net.ipv4.tcp_slow_start_after_idle = 1
net.ipv4.cipso_cache_enable = 1
net.ipv4.cipso_cache_bucket_size = 10
net.ipv4.cipso_rbm_optfmt = 0
net.ipv4.cipso_rbm_strictvalid = 1
  • 通过以下两种方式，修改内核参数。

    说明：调整内核参数后，内核处于不稳定状态，请务必重启实例。

    • 执行以下命令，临时修改内核参数。
      /sbin/sysctl -w kernel.parameter="[$Example]"

      说明：[$Example]为参数值，如sysctl -w net.ipv4.tcp_tw_recycle="0"命令，将参数值改为0。

    • 通过修改配置文件的方式修改内核参数。
      1. 执行以下命令，修改/etc/sysctl.conf文件中的参数。
        vi /etc/sysctl.conf
      2. 执行以下命令，使配置生效。
        /sbin/sysctl -p

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