常见内核参数调优总结

总结一下常见的内核参数调优

1. 常见参数列表

参数	所属子系统	取值范围	调优示例	功能说明	优化场景及影响
fs.file-max	文件系统	取决于系统内存，通常为数十万至数百万	1024000	系统级最大文件描述符数。	适用于高并发服务器，防止文件句柄耗尽导致服务不可用。
fs.inotify.max_user_watches	文件系统	通常为8192 ~ 数百万	8192000	单用户最大inotify监视数。	适合文件监控密集的应用，如IDE、文件同步工具，防止监视资源不足。
fs.inotify.max_user_instances	文件系统	通常为128 ~ 数百万	8192000	单用户最大inotify实例数。	配合max_user_watches使用，防止应用启动失败。
net.core.somaxconn	网络	128 ~ 65535	65535	每个socket监听等待应用程序accept队列最大长度。	适用于高并发网络服务，提升连接排队能力，减少拒绝服务。
net.core.netdev_max_backlog	网络	128 ~ 65535	10000	进入网卡还没被内核协议栈处理的报文最大长度。	适用于高并发网络服务，防止接收队列溢出。
net.ipv4.tcp_max_syn_backlog	网络	128 ~ n	40960	内核保持的未被 ACK 的 SYN 包最大队列长度。	适用于高并发网络服务，防止半连接队列溢出。
net.ipv4.tcp_max_tw_buckets	网络	1024 ~ 65535	180000	TIME-WAIT套接字最大数量。	适用于高并发网络服务，防止TIME-WAIT套接字耗尽。
net.ipv4.tcp_tw_reuse	网络	0 或 1	1	允许重用TIME-WAIT状态的套接字。	适合高连接频率客户端如 nginx 反向代理等，减少TIME-WAIT端口耗尽。
net.ipv4.tcp_fin_timeout	网络	1 ~ 60秒	15	TCP连接FIN-WAIT-2状态超时时间。	减少关闭连接等待时间，释放资源，适合连接频繁的服务器。
net.ipv4.ip_local_port_range	网络	1024 ~ 65535	15000 60999	本地端口分配范围。	扩大范围可支持更多短连接，适合高并发客户端或代理服务器。
net.ipv4.tcp_keepalive_time	网络	1 ~ 7200秒	30	最大闲置时间	从最后一个 data packet之后多长时间开始发送探测包，单位秒,用于检测死连接，适合长连接服务，防止资源浪费。容器内此参数必须比宿主机小，否则可能出现 write:broken pipe报错
net.ipv4.tcp_keepalive_intvl	网络	1 ~ 300秒	30	探测间隔时间	在此期间连接上传输了任何内容都不影响探测的发送，单位是秒
net.ipv4.tcp_keepalive_probes	网络	1 ~ 10	3	最大失败次数	超过此值后将通知应用层连接失效
net.ipv4.ip_forward	网络	0 或 1	1	是否启用IP转发。	路由器或网关必开，普通主机一般关闭。
net.ipv4.tcp_timestamps	网络	0 或 1	1	启用TCP时间戳。	提高网络性能和防止序列号回绕，但可能泄露时间信息。
net.ipv4.tcp_tw_recycle	网络	0 或 1	0	快速回收TIME-WAIT套接字。	一般禁用，因导致NAT环境连接问题。
net.ipv4.tcp_syncookies	网络	0 或 1	1	启用SYN Cookies。	提高TCP连接建立速度，适合高并发服务器。
net.ipv4.tcp_mem	网络	3个整数，以空格分隔	3043587 4058117 6087174	TCP内存分配参数。	调整参数可优化TCP连接建立速度，适合高并发服务器。
net.ipv4.tcp_rmem	网络	3个整数，以空格分隔	4096 87380 33554432	TCP接收缓冲区参数。	调整参数可优化TCP连接建立速度，适合高并发服务器。
net.ipv4.tcp_wmem	网络	3个整数，以空格分隔	4096 65536 33554432	TCP发送缓冲区参数。	调整参数可优化TCP连接建立速度，适合高并发服务器。
net.core.rmem_max	网络	1024 ~ 16777216	16777216	接收缓冲区最大长度。	适用于高并发网络服务，防止接收缓冲区溢出。
net.core.wmem_max	网络	1024 ~ 16777216	16777216	发送缓冲区最大长度。	适用于高并发网络服务，防止发送缓冲区溢出。
net.core.rmem_default	网络	1024 ~ 16777216	1048576	接收缓冲区默认长度。	适用于高并发网络服务，防止接收缓冲区溢出。
net.core.wmem_default	网络	1024 ~ 16777216	524288	发送缓冲区4096 65536 33554432 默认长度。	适用于高并发网络服务，防止发送缓冲区溢出。
net.ipv4.tcp_congestion_control	网络	算法名称，如cubic、bbr等	cubic	TCP拥塞控制算法。	适用于高并发网络服务，优化网络性能。BBR 算法，适用于 4.9 以上的所有内核，建议使用 4.19 以上内核
vm.swappiness	虚拟内存管理	0 ~ 100	0	swap使用倾向，0尽量不使用swap，100积极使用。	数据库等内存敏感应用常设为0以减少IO延迟。
vm.overcommit_memory	虚拟内存管理	0、1、2	1	内存分配策略：0启发式，1总是允许，2严格限制。	1适合内存充足环境，2适合内存紧张防止OOM。
vm.dirty_background_ratio	虚拟内存管理	0 ~ 100	5	脏页比例达到该值时触发后台写回。	适用于数据库等需要频繁写入的应用，防止写回过多导致性能下降。
vm.max_map_count	虚拟内存管理	通常为65530 ~ 数百万，具体上限依赖内存	1024000	设置单个进程最大内存映射区域数量。	适用于数据库（如Elasticsearch）等需要大量内存映射的应用，防止映射不足导致失败。
kernel.pid_max	内核调度	32768 ~ 4194303	4194303	最大进程ID。	适合容器或高并发进程场景，避免PID耗尽。
kernel.randomize_va_space	内存管理/安全	0、1、2	2	地址空间布局随机化等级，0关闭，2完全启用。	增强安全性，防止攻击。

半/全连接 半全连接队列是 server 端影响连接建立最常见两个限制，概念如下：

1. 半连接队列：存放处于 TCP_NEW_SYN_RECV 状态的 sock，此时三次握手尚未完成，内核需要一个队列暂存。通常来说，这个参数和 /proc/sys/net/ipv4/tcp_max_syn_backlog 有关，修改后可立即生效；
2. 全连接队列：存放完成三次握手，但进程尚未 accept 的队列的 sock。这个参数通常由两个部分确定，分别是 listen 函数的第二个参数和 /proc/sys/net/core/somaxconn 共同决定，小的为准，修改后需重启进程才能生效。

两者的关系：半连接队列受全连接队列影响的，道理也很简单，全连接都已经满了，也没必要再处理半连接了。在排除全连接队列影响下，两者的关系不同内核也一直在调整，不考虑 syncookie 情况下当前的 4.14/4.19 syn-sock 入队的条件如下:

• 全连接队列未满；
• tcp_max_syn_backlog - 半连接队列深度 > tcp_max_syn_backlog*1/4；
• tcp_max_syn_backlog - 半连接队列深度 < 1/4 且client地址不久前成功连接过。

网络收包流程图