一般优化linux的内核，需要优化什么参数

Sysctl命令及linux内核参数调整

一、Sysctl命令用来配置与显示在/proc/sys目录中的内核参数．如果想使参数长期保存，可以通过编辑/etc/sysctl.conf文件来实现。

命令格式：

sysctl [-n] [-e] -w variable=value

sysctl [-n] [-e] -p (default /etc/sysctl.conf)

sysctl [-n] [-e] –a

常用参数的意义：

-w  临时改变某个指定参数的值，如

# sysctl -w net.ipv4.ip_forward=1

-a  显示所有的系统参数

-p从指定的文件加载系统参数,默认从/etc/sysctl.conf 文件中加载，如：

# echo 1 >/proc/sys/net/ipv4/ip_forward

# sysctl -w net.ipv4.ip_forward=1

以上两种方法都可能立即开启路由功能，但如果系统重启，或执行了

# service network restart

命令，所设置的值即会丢失，如果想永久保留配置，可以修改/etc/sysctl.conf文件，将 net.ipv4.ip_forward=0改为net.ipv4.ip_forward=1

二、linux内核参数调整：linux 内核参数调整有两种方式

方法一：修改/proc下内核参数文件内容，不能使用编辑器来修改内核参数文件，理由是由于内核随时可能更改这些文件中的任意一个，另外，这些内核参数文件都是虚拟文件，实际中不存在，因此不能使用编辑器进行编辑，而是使用echo命令，然后从命令行将输出重定向至 /proc 下所选定的文件中。如：将 timeout_timewait 参数设置为30秒：

# echo 30 >/proc/sys/net/ipv4/tcp_fin_timeout

参数修改后立即生效，但是重启系统后，该参数又恢复成默认值。因此，想永久更改内核参数，需要修改/etc/sysctl.conf文件

方法二．修改/etc/sysctl.conf文件。检查sysctl.conf文件，如果已经包含需要修改的参数，则修改该参数的值，如果没有需要修改的参数，在sysctl.conf文件中添加参数。如：

net.ipv4.tcp_fin_timeout=30

保存退出后，可以重启机器使参数生效，如果想使参数马上生效，也可以执行如下命令：

# sysctl  -p

三、sysctl.conf 文件中参数设置及说明

proc/sys/net/core/wmem_max

最大socket写buffer,可参考的优化值:873200

/proc/sys/net/core/rmem_max

最大socket读buffer,可参考的优化值:873200

/proc/sys/net/ipv4/tcp_wmem

TCP写buffer,可参考的优化值: 8192 436600 873200

/proc/sys/net/ipv4/tcp_rmem

TCP读buffer,可参考的优化值: 32768 436600 873200

/proc/sys/net/ipv4/tcp_mem

同样有3个值,意思是:

net.ipv4.tcp_mem[0]:低于此值,TCP没有内存压力.

net.ipv4.tcp_mem[1]:在此值下,进入内存压力阶段.

net.ipv4.tcp_mem[2]:高于此值,TCP拒绝分配socket.

上述内存单位是页,而不是字节.可参考的优化值是:786432 1048576 1572864

/proc/sys/net/core/netdev_max_backlog

进入包的最大设备队列.默认是300,对重负载服务器而言,该值太低,可调整到1000

/proc/sys/net/core/somaxconn

listen()的默认参数,挂起请求的最大数量.默认是128.对繁忙的服务器,增加该值有助于网络性能.可调整到256.

/proc/sys/net/core/optmem_max

socket buffer的最大初始化值,默认10K

/proc/sys/net/ipv4/tcp_max_syn_backlog

进入SYN包的最大请求队列.默认1024.对重负载服务器,可调整到2048

/proc/sys/net/ipv4/tcp_retries2

TCP失败重传次数,默认值15,意味着重传15次才彻底放弃.可减少到5,尽早释放内核资源.

/proc/sys/net/ipv4/tcp_keepalive_time

/proc/sys/net/ipv4/tcp_keepalive_intvl

/proc/sys/net/ipv4/tcp_keepalive_probes

这3个参数与TCP KeepAlive有关.默认值是:

tcp_keepalive_time = 7200 seconds (2 hours)

tcp_keepalive_probes = 9

tcp_keepalive_intvl = 75 seconds

意思是如果某个TCP连接在idle 2个小时后,内核才发起probe.如果probe 9次(每次75秒)不成功,内核才彻底放弃,认为该连接已失效.对服务器而言,显然上述值太大. 可调整到:

/proc/sys/net/ipv4/tcp_keepalive_time 1800

/proc/sys/net/ipv4/tcp_keepalive_intvl 30

/proc/sys/net/ipv4/tcp_keepalive_probes 3

/proc/sys/net/ipv4/ip_local_port_range

指定端口范围的一个配置,默认是32768 61000,已够大.

net.ipv4.tcp_syncookies = 1

表示开启SYN Cookies。当出现SYN等待队列溢出时，启用cookies来处理，可防范少量SYN攻击，默认为0，表示关闭；

net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1

表示开启重用。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起用的时候，TCP发送keepalive消息的频度。缺省是2小时，改为20分钟。

net.ipv4.ip_local_port_range = 1024 65000

表示用于向外连接的端口范围。缺省情况下很小：32768到61000，改为1024到65000。

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，上几行的参数可以很好地减少TIME_WAIT套接字数量，但是对于Squid，效果却不大。此项参数可以控制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。

Linux上的NAT与iptables

谈起Linux上的NAT，大多数人会跟你提到iptables。原因是因为iptables是目前在linux上实现NAT的一个非常好的接口。它通过和内核级直接 *** 作网络包，效率和稳定性都非常高。这里简单列举一些NAT相关的iptables实例命令，可能对于大多数实现有多帮助。

这里说明一下，为了节省篇幅，这里把准备工作的命令略去了，仅仅列出核心步骤命令，所以如果你单单执行这些没有实现功能的话，很可能由于准备工作没有做好。如果你对整个命令细节感兴趣的话，可以直接访问我的《如何让你的Linux网关更强大》系列文章，其中对于各个脚本有详细的说明和描述。

# 案例1：实现网关的MASQUERADE

# 具体功能：内网网卡是eth1，外网eth0，使得内网指定本服务做网关可以访问外网

EXTERNAL="eth0"

INTERNAL="eth1"

# 这一步开启ip转发支持，这是NAT实现的前提

echo 1 >/proc/sys/net/ipv4/ip_forward

iptables -t nat -A POSTROUTING -o $EXTERNAL -j MASQUERADE

# 案例2：实现网关的简单端口映射

# 具体功能：实现外网通过访问网关的外部ip:80，可以直接达到访问私有网络内的一台主机192.168.1.10:80效果

LOCAL_EX_IP=11.22.33.44 #设定网关的外网卡ip，对于多ip情况，参考《如何让你的Linux网关更强大》系列文章

LOCAL_IN_IP=192.168.1.1  #设定网关的内网卡ip

INTERNAL="eth1" #设定内网卡

# 这一步开启ip转发支持，这是NAT实现的前提

echo 1 >/proc/sys/net/ipv4/ip_forward

# 加载需要的ip模块，下面两个是ftp相关的模块，如果有其他特殊需求，也需要加进来

modprobe ip_conntrack_ftp

modprobe ip_nat_ftp

# 这一步实现目标地址指向网关外部ip:80的访问都吧目标地址改成192.168.1.10:80

iptables -t nat -A PREROUTING -d $LOCAL_EX_IP -p tcp --dport 80 -j DNAT --to 192.168.1.10

# 这一步实现把目标地址指向192.168.1.10:80的数据包的源地址改成网关自己的本地ip，这里是192.168.1.1

iptables -t nat -A POSTROUTING -d 192.168.1.10 -p tcp --dport 80 -j SNAT --to $LOCAL_IN_IP

# 在FORWARD链上添加到192.168.1.10:80的允许，否则不能实现转发

iptables -A FORWARD -o $INTERNAL -d 192.168.1.10 -p tcp --dport 80 -j ACCEPT

# 通过上面重要的三句话之后，实现的效果是，通过网关的外网ip:80访问，全部转发到内网的192.168.1.10:80端口，实现典型的端口映射

# 特别注意，所有被转发过的数据都是源地址是网关内网ip的数据包，所以192.168.1.10上看到的所有访问都好像是网关发过来的一样，而看不到外部ip

# 一个重要的思想：数据包根据“从哪里来，回哪里去”的策略来走，所以不必担心回头数据的问题

# 现在还有一个问题，网关自己访问自己的外网ip:80，是不会被NAT到192.168.1.10的，这不是一个严重的问题，但让人很不爽，解决的方法如下：

iptables -t nat -A OUTPUT -d $LOCAL_EX_IP -p tcp --dport 80 -j DNAT --to 192.168.1.10

获取系统中的NAT信息和诊断错误

了解/proc目录的意义

在Linux系统中，/proc是一个特殊的目录，proc文件系统是一个伪文件系统，它只存在内存当中，而不占用外存空间。它包含当前系统的一些参数（variables）和状态（status）情况。它以文件系统的方式为访问系统内核数据的 *** 作提供接口

通过/proc可以了解到系统当前的一些重要信息，包括磁盘使用情况，内存使用状况，硬件信息，网络使用情况等等，很多系统监控工具（如HotSaNIC）都通过/proc目录获取系统数据。

另一方面通过直接 *** 作/proc中的参数可以实现系统内核参数的调节，比如是否允许ip转发，syn-cookie是否打开，tcp超时时间等。

获得参数的方式：

第一种：cat /proc/xxx/xxx，如 cat /proc/sys/net/ipv4/conf/all/rp_filter

第二种：sysctl http://xxx.xxx.xxx，如 sysctl net.ipv4.conf.all.rp_filter

改变参数的方式：

第一种：echo value >/proc/xxx/xxx，如 echo 1 >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/rp_filter

第二种：sysctl [-w] variable=value，如 sysctl [-w] net.ipv4.conf.all.rp_filter=1

以上设定系统参数的方式只对当前系统有效，重起系统就没了，想要保存下来，需要写入/etc/sysctl.conf文件中

通过执行 man 5 proc可以获得一些关于proc目录的介绍

查看系统中的NAT情况

和NAT相关的系统变量

/proc/slabinfo：内核缓存使用情况统计信息（Kernel slab allocator statistics）

/proc/sys/net/ipv4/ip_conntrack_max：系统支持的最大ipv4连接数，默认65536（事实上这也是理论最大值）

/proc/sys/net/ipv4/netfilter/ip_conntrack_tcp_timeout_established 已建立的tcp连接的超时时间，默认432000，也就是5天

和NAT相关的状态值

/proc/net/ip_conntrack：当前的前被跟踪的连接状况，nat翻译表就在这里体现（对于一个网关为主要功能的Linux主机，里面大部分信息是NAT翻译表）

/proc/sys/net/ipv4/ip_local_port_range：本地开放端口范围，这个范围同样会间接限制NAT表规模

# 1. 查看当前系统支持的最大连接数

cat /proc/sys/net/ipv4/ip_conntrack_max

# 值：默认65536，同时这个值和你的内存大小有关，如果内存128M，这个值最大8192，1G以上内存这个值都是默认65536

# 影响：这个值决定了你作为NAT网关的工作能力上限，所有局域网内通过这台网关对外的连接都将占用一个连接，如果这个值太低，将会影响吞吐量

# 2. 查看tcp连接超时时间

cat /proc/sys/net/ipv4/netfilter/ip_conntrack_tcp_timeout_established

# 值：默认432000（秒），也就是5天

# 影响：这个值过大将导致一些可能已经不用的连接常驻于内存中，占用大量链接资源，从而可能导致NAT ip_conntrack: table full的问题

# 建议：对于NAT负载相对本机的 NAT表大小很紧张的时候，可能需要考虑缩小这个值，以尽早清除连接，保证有可用的连接资源；如果不紧张，不必修改

# 3. 查看NAT表使用情况（判断NAT表资源是否紧张）

# 执行下面的命令可以查看你的网关中NAT表情况

cat /proc/net/ip_conntrack

# 4. 查看本地开放端口的范围

cat /proc/sys/net/ipv4/ip_local_port_range

# 返回两个值，最小值和最大值

# 下面的命令帮你明确一下NAT表的规模

wc -l /proc/net/ip_conntrack

#或者

grep ip_conntrack /proc/slabinfo | grep -v expect | awk '{print $1 ',' $2}'

# 下面的命令帮你明确可用的NAT表项，如果这个值比较大，那就说明NAT表资源不紧张

grep ip_conntrack /proc/slabinfo | grep -v expect | awk '{print $1 ',' $3}'

# 下面的命令帮你统计NAT表中占用端口最多的几个ip，很有可能这些家伙再做一些bt的事情，嗯bt的事情:-)

cat /proc/net/ip_conntrack | cut -d ' ' -f 10 | cut -d '=' -f 2 | sort | uniq -c | sort -nr | head -n 10

# 上面这个命令有点瑕疵cut -d' ' -f10会因为命令输出有些行缺项而造成统计偏差，下面给出一个正确的写法：

cat /proc/net/ip_conntrack | perl -pe s/^\(.*?\)src/src/g | cut -d ' ' -f1 | cut -d '=' -f2 | sort | uniq -c | sort -nr | head -n 10

https://kernel.0voice.com/

在Linux中，/proc/sys/net/core/somaxconn这个参数，linux中内核的一个不错的参数somaxconn。

对于一个TCP连接，Server与Client需要通过三次握手来建立网络连接.当三次握手成功后,

我们可以看到端口的状态由LISTEN转变为ESTABLISHED,接着这条链路上就可以开始传送数据了.

每一个处于监听(Listen)状态的端口,都有自己的监听队列.监听队列的长度,与如下两方面有关:

- somaxconn参数.

- 使用该端口的程序中listen()函数.

1. 关于somaxconn参数:

定义了系统中每一个端口最大的监听队列的长度,这是个全局的参数,默认值为1024,具体信息为:

Purpose:

Specifies the maximum listen backlog.

Values:

Default: 1024 connections

Range: 0 to MAXSHORT

Type: Connect

Diagnosis:

N/A

Tuning

Increase this parameter on busy Web servers to handle peak connection rates.

看下FREEBSD的解析：

限制了接收新 TCP 连接侦听队列的大小。对于一个经常处理新连接的高负载 web服务环境来说，默认的128太小了（web服务器listen函数的backlog会给我们内核参数的net.core.somaxconn先知道128，比如nginx）。大多数环境这个值建议增加到 1024 或者更多。 服务进程会自己限制侦听队列的大小(例如 sendmail(8) 或者 Apache)，常常在它们的配置文件中有设置队列大小的选项。大的侦听队列对防止拒绝服务 DoS 攻击也会有所帮助。

socket tcp的backlog的上限是min(backlog,somaxconn)，其中backlog是应用程序中传递给listen系统调用的参数值，somaxconn是内核规定的最大连接数。

rp_filter参数用于控制系统是否开启对数据包源地址的校验。

首先看一下Linux内核文档 documentation/networking/ip-sysctl.txt 中的描述：

rp_filter - INTEGER

0 - No source validation.

1 - Strict mode as defined in RFC3704 Strict Reverse Path

Each incoming packet is tested against the FIB and if the interface

is not the best reverse path the packet check will fail.

By default failed packets are discarded.

2 - Loose mode as defined in RFC3704 Loose Reverse Path

Each incoming packet's source address is also tested against the FIB

and if the source address is not reachable via any interface

the packet check will fail.

Current recommended practice in RFC3704 is to enable strict mode

to prevent IP spoofing from DDos attacks. If using asymmetric routing

or other complicated routing, then loose mode is recommended.

The max value from conf/{all,interface}/rp_filter is used

when doing source validation on the {interface}.

Default value is 0. Note that some distributions enable itin startup scripts.

即rp_filter参数有三个值，0、1、2，具体含义：

0：不开启源地址校验。

1：开启严格的反向路径校验。对每个进来的数据包，校验其反向路径是否是最佳路径。如果反向路径不是最佳路径，则直接丢弃该数据包。

2：开启松散的反向路径校验。对每个进来的数据包，校验其源地址是否可达，即反向路径是否能通（通过任意网口），如果反向路径不同，则直接丢弃该数据包。

假设机器有2个网口:

eth0: 192.168.1.100

eth1：200.153.1.122

数据包源IP：10.75.153.98，目的IP：200.153.1.122

系统路由表配置为：

[root@localhost ~]# route -n

Kernel IP routing table

Destination     Gateway         Genmask         Flags Metric Ref    Use Iface

default      192.168.1.234      0.0.0.0    UG    0      0        0 eth0

192.168.120.0   0.0.0.0         255.255.255.0   U     0      0        0 eth0

10.75.153.98    0.0.0.0         255.255.255.0   U     0      0        0 eth0

系统rp_filter参数的配置为：

[root@localhost ~]# sysctl -a | grep rp_filter

net.ipv4.conf.all.rp_filter=1

net.ipv4.conf.default.rp_filter=1

如上所示，数据包发到了eth1网卡，如果这时候开启了rp_filter参数，并配置为1，则系统会严格校验数据包的反向路径。从路由表中可以看出，返回响应时数据包要从eth0网卡出，即请求数据包进的网卡和响应数据包出的网卡不是同一个网卡，这时候系统会判断该反向路径不是最佳路径，而直接丢弃该请求数据包。（业务进程也收不到该请求数据包）

解决办法：

1.修改路由表，使响应数据包从eth1出，即保证请求数据包进的网卡和响应数据包出的网卡为同一个网卡。

2.关闭rp_filter参数。（注意all和default的参数都要改）

1)修改/etc/sysctl.conf文件，然后sysctl -p刷新到内存。

2)使用sysctl -w直接写入内存：sysctl -w net.ipv4.conf.all.rp_filter=0

3)修改/proc文件系统： echo "0">/proc/sys/net/ipv4/conf/all/rp_filter

1. 减少DDoS攻击

校验数据包的反向路径，如果反向路径不合适，则直接丢弃数据包，避免过多的无效连接消耗系统资源。

2. 防止IP Spoofing

校验数据包的反向路径，如果客户端伪造的源IP地址对应的反向路径不在路由表中，或者反向路径不是最佳路径，则直接丢弃数据包，不会向伪造IP的客户端回复响应。

1. DDos攻击(Distribute Deny of Service)

分布式拒绝服务攻击。通过构造大量的无用数据包向目标服务发起请求，占用目标服务主机大量的资源，还可能造成网络拥塞，进而影响到正常用户的访问。

2. IP Spoofing（IP欺骗）

IP Spoofing指一个客户端通过伪造源IP，冒充另外一个客户端与目标服务进行通信，从而达到某些不可告人的秘密。

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