性能调优仅在于需要的时候进行调整,调整以后需要采集数据与基准测试数据进行比较。
不需要盲从地调整这些参数。
1.TCP keepalive TCP连接保鲜设置
echo 1800 > /proc/sys/net/ipv4/tcp_keepalive_time
echo 15 > /proc/sys/net/ipv4/tcp_keepalive_intvl
echo 5 > /proc/sys/net/ipv4/tcp_keepalive_probes
keepalive是TCP保鲜定时器。当网络两端建立了TCP连接之后,闲置idle(双方没有任何数据流发送往来)了tcp_keepalive_time后,服务器内核就会尝试向客户端发送侦测包,来判断TCP连接状况(有可能客户端崩溃、强制关闭了应用、主机不可达等等)。如果没有收到对方的回答(ack包),则会在tcp_keepalive_intvl后再次尝试发送侦测包,直到收到对对方的ack,如果一直没有收到对方的ack,一共会尝试tcp_keepalive_probes次,每次的间隔时间在这里分别是15s, 30s, 45s, 60s, 75s。如果尝试tcp_keepalive_probes,依然没有收到对方的ack包,则会丢弃该TCP连接。
2. syn cookies设置
echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/tcp_syncookies
在CentOS5.3中,该选项默认值是1,即启用syn cookies功能。我们建议先关闭,直到确定受到syn flood攻击的时候再开启syn cookies功能,有效地防止syn flood攻击。也可以通过iptables规则拒绝syn flood攻击。
3.TCP 连接建立设置
echo 8192 > /proc/sys/net/ipv4/tcp_max_syn_backlog
echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/tcp_syn_retries
echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/tcp_synack_retries
tcp_max_syn_backlog SYN队列的长度,时常称之为未建立连接队列。系统内核维护着这样的一个队列,用于容纳状态为SYN_RESC的TCP连接(half-open connection),即那些依然尚未得到客户端确认(ack)的TCP连接请求。加大该值,可以容纳更多的等待连接的网络连接数。
tcp_syn_retries 新建TCP连接请求,需要发送一个SYN包,该值决定内核需要尝试发送多少次syn连接请求才决定放弃建立连接。默认值是5. 对于高负责且通信良好的物理网络而言,调整为2
tcp_synack_retries 对于远端SYN连接请求,内核会发送SYN+ACK数据包来确认收到了上一个SYN连接请求包,然后等待远端的确认(ack数据包)。该值则指定了内核会向远端发送tcp_synack_retires次SYN+ACK数据包。默认设定值是5,可以调整为2
4. TCP 连接断开相关设置
echo 30 > /proc/sys/net/ipv4/tcp_fin_timeout
echo 15000 > /proc/sys/net/ipv4/tcp_max_tw_buckets
echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/tcp_tw_reuse
echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/tcp_tw_recycle
tcp_fin_timeout 对于由本端主动断开连接的TCP连接,本端会主动发送一个FIN数据报,在收到远端ACK后,且并没有收到远端FIN包之前,该TCP连接的状态是FIN_WAIT_2状态,此时当远端关闭了应用,网络不可达(拔网张),程序不可断僵死等等,本端会一直保留状态为FIN_WAIT_2状态的TCP连接,该值tcp_fin_timeout则指定了状态为FIN_WAIT_2的TCP连接保存多长时间,一个FIN_WAIT_2的TCP连接最多占1.5k内存。系统默认值是60秒,可以将此值调整为30秒,甚至10秒。
tcp_max_tw_buckets 系统同时处理TIME_WAIT sockets数目。如果一旦TIME_WAIT tcp连接数超过了这个数目,系统会强制清除并且显示警告消息。设立该限制,主要是防止那些简单的DoS攻击,加大该值有可能消耗更多的内存资源。如果TIME_WAIT socket过多,则有可能耗尽内存资源。默认值是18w,可以将此值设置为5000~30000
tcp_tw_resue 是否可以使用TIME_WAIT tcp连接用于建立新的tcp连接。
tcp_tw_recycle 是否开启快带回收TIME_WAIT tcp连接的功能。
5. tcp 内存资源使用相参数设定
echo 16777216 > /proc/sys/net/core/rmem_max
echo 16777216 > /proc/sys/net/core/wmem_max
cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_mem
echo “4096 65536 16777216″ > /proc/sys/net/ipv4/tcp_rmem
echo “4096 87380 16777216″ > /proc/sys/net/ipv4/tcp_wmem
rmem_max 定义了接收窗口可以使用的最大值,可以根据BDP值进行调节。
wmem_max 定义了发送窗口可以使用的最大值,可以根据BDP什值进行调整。
tcp_mem [low, pressure, high] TCP用这三个值来跟踪内存使用情况,来限定资源占用。通常情况下,在系统boot之时,内核会根据可用内存总数计算出这些值。如果出现了Out of socket memory,则可以试着修改这个参数。
1)low: 当TCP使用了低于该值的内存页面数时,TCP不会考滤释放内存。
2)pressure: 当TCP使用了超过该值的内存页面数量,TCP试图稳定其对内存的占用,进入pressure模式,直到内存消耗达于low值,退出该模式。
3)hight:允许所有tcp sockets用于排队缓冲数据报的内存页数。
tcp_rmem [min, default, max]
1)min 为每个TCP连接(tcp socket)预留用于接收缓冲的内存数量,即使在内存出现紧张情况下TCP socket都至少会有这么多数量的内存用于接收缓冲。
2)default 为TCP socket预留用于接收缓冲的内存数量,默认情况下该值影响其它协议使用的 rmem_default的值,所以有可能被rmem_default覆盖。
3)max 该值为每个tcp连接(tcp socket)用于接收缓冲的内存最大值。该值不会影响wmem_max的值,设置了选项参数 SO_SNDBUF则不受该值影响。
tcp_wmem [min, default, max] 如上(tcp_rmen)只不过用于发送缓存。
-----------------------------------一个案例----------------------------------------
近来线上陆续出现了一些connect失败的问题,经过分析试验,最终确认和proc参数tcp_tw_recycle/tcp_timestamps相关;
1. 现象
第一个现象:模块A通过NAT网关访问服务S成功,而模块B通过NAT网关访问服务S经常性出现connect失败,抓包发现:服务S端已经收到了syn包,但没有回复synack;另外,模块A关闭了tcp timestamp,而模块B开启了tcp timestamp;
第二个现象:不同主机上的模块C(开启timestamp),通过NAT网关(1个出口ip)访问同一服务S,主机C1 connect成功,而主机C2 connect失败;
2. 分析
根据现象上述问题明显和tcp timestmap有关;查看linux 2.6.32内核源码,发现tcp_tw_recycle/tcp_timestamps都开启的条件下,60s内同一源ip主机的socket connect请求中的timestamp必须是递增的。
源码函数:tcp_v4_conn_request(),该函数是tcp层三次握手syn包的处理函数(服务端);
源码片段:
if (tmp_opt.saw_tstamp &&
tcp_death_row.sysctl_tw_recycle &&
(dst = inet_csk_route_req(sk, req)) != NULL &&
(peer = rt_get_peer((struct rtable *)dst)) != NULL &&
peer->v4daddr == saddr) {
if (get_seconds() < peer->tcp_ts_stamp + TCP_PAWS_MSL &&
(s32)(peer->tcp_ts - req->ts_recent) >
TCP_PAWS_WINDOW) {
NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_PAWSPASSIVEREJECTED);
goto drop_and_release;
}
}
tmp_opt.saw_tstamp:该socket支持tcp_timestamp
sysctl_tw_recycle:本机系统开启tcp_tw_recycle选项
TCP_PAWS_MSL:60s,该条件判断表示该源ip的上次tcp通讯发生在60s内
TCP_PAWS_WINDOW:1,该条件判断表示该源ip的上次tcp通讯的timestamp 大于本次tcp
分析:主机client1和client2通过NAT网关(1个ip地址)访问serverN,由于timestamp时间为系统启动到当前的时间,因此,client1和client2的timestamp不相同;根据上述syn包处理源码,在tcp_tw_recycle和tcp_timestamps同时开启的条件下,timestamp大的主机访问serverN成功,而timestmap小的主机访问失败;
参数:/proc/sys/net/ipv4/tcp_timestamps - 控制timestamp选项开启/关闭
/proc/sys/net/ipv4/tcp_tw_recycle - 减少timewait socket释放的超时时间
3. 解决方法
echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/tcp_tw_recycle;
tcp_tw_recycle默认是关闭的,有不少服务器,为了提高性能,开启了该选项;
为了解决上述问题,个人建议关闭tcp_tw_recycle选项,而不是timestamp;因为 在tcp timestamp关闭的条件下,开启tcp_tw_recycle是不起作用的;而tcp timestamp可以独立开启并起作用。
源码函数: tcp_time_wait()
源码片段:
if (tcp_death_row.sysctl_tw_recycle && tp->rx_opt.ts_recent_stamp)
recycle_ok = icsk->icsk_af_ops->remember_stamp(sk);
......
if (timeo < rto)
timeo = rto;
if (recycle_ok) {
tw->tw_timeout = rto;
} else {
tw->tw_timeout = TCP_TIMEWAIT_LEN;
if (state == TCP_TIME_WAIT)
timeo = TCP_TIMEWAIT_LEN;
}
inet_twsk_schedule(tw, &tcp_death_row, timeo,
TCP_TIMEWAIT_LEN);
timestamp和tw_recycle同时开启的条件下,timewait状态socket释放的超时时间和rto相关;否则,超时时间为TCP_TIMEWAIT_LEN,即60s;
内核说明文档 对该参数的介绍如下:
tcp_tw_recycle - BOOLEAN
Enable fast recycling TIME-WAIT sockets. Default value is 0.
It should not be changed without advice/request of technical
experts.
来源:http://blog.sina.com.cn/s/blog_781b0c850100znjd.html
在一些高并发的 WebServer上,为了端口能够快速回收,打开了net.ipv4.tcp_tw_recycle,而在关闭 net.ipv4.tcp_tw_recycle的时候,kernal 是不会检查对端机器的包的时间戳的;打开了 tcp_tw_reccycle 了,就会检查时间戳,很不幸移动的cmwap发来的包的时间戳是乱跳的,所以服务器就把带了“倒退”的时间戳的包当作是“recycle的tw连接的重传数据,不是新的请求”,于是丢掉不回包,造成大量丢包。