面试答案-简单内核及系统层面调优

快来打我* 2022-12-31 01:25 143阅读 0赞

# linux层面 #

linux文件句柄
    
    linux在整个系统层面和单个进程两个层面对打开的文件句柄进行限制。
    
    1.配置文件/proc/sys/fs/file-max是对整个系统层面对打开的文件句柄最大数进行控制，单个用户或进程能够打开的文件句柄数受此限制。
    
    通过ulimit -a查看当前用户或进程能够打开的最大文件数：
    
    
    上述只是默认值，在实际生产环境肯定是不够用的，如果配置过小，有时会报类似can't open so many files的错误。通过ulimit -n可以对该值进行临时修改。如果想永久生效，需要修改配置文件/etc/security/limits.conf，如soft nofile 10000、hard nofile 10000追加到配置文件中。
    
    2.单个用户最大进程数上图中max user processes就是单个用户最大进程数的限制，通过ulimit -u可以临时修改。永久修改需要追加，如soft nproc 10000、hard nproc 10000到/etc/security/limits.conf文件中
    
    3.swap分区又被称为交换分区，占用的是磁盘空间。操作系统可以将一部分数据存于swap分区中，从而为当前运行的程序腾出足够的内存空间。但因为数据存于磁盘，性能会相对内存低，尤其是读写频繁的情绪，IO消耗会更大。合理设置swap分区大小，比如设置为0，优先使用物理内存。设置方式echo vm.swappiness=0 >> /etc/sysctl.conf。
    
    针对不同系统、用户需要修改的文件可能有所不同，比如对于普通用户最大打开进程限制配置文件/etc/security/limits.d/20-nproc.conf。

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# 内核层面 #

## TCP并发性能优化 ##

net.core.somaxconn = 1280 
    #定义了系统中每一个端口最大的监听队列长度，这是个全局的参数
    net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 1280 
    #SYN队列的长度,增大其值可以增大服务器接收并发的能力
    net.ipv4.tcp_max_tw_buckets = 8192 
    #针对TIME-WAIT数量配置其上限
    net.ipv4.tcp_syn_retries = 6 
    #server主动连接client时发送syn的重试次数
    net.ipv4.tcp_synack_retries = 5 
    #server应答client的synack的重试次数
    net.ipv4.tcp_fin_timeout = 30 
    #server端主动发起断开连接后保持在FIN-WAIT-2状态的时间
    net.ipv4.tcp_max_orphans = 8192 
    #允许保留的僵尸套接字的最大值
    net.core.netdev_max_backlog = 2000 
    #网卡设备将请求放入队列的长度
    net.core.netdev_tstamp_prequeue = 1 
    #网络设备预置队列序号
    net.ipv4.tcp_tw_recycle = 0 
    #是否需要快速回收TIME-WAIT套接字，不建议快速回收，但可以reuse,否则NAT环境会有问题
    net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1 
    #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_window_scaling = 1 
    #要支持超过64KB的TCP窗口，必须启用该值,TCP连接双方都启用时才生效
    net.ipv4.tcp_syncookies = 1 
    #是否打开SYN Cookie功能，该功能可以防止部分SYN×××
    net.ipv4.tcp_timestamps = 1 
    #是否启用TCP时间戳（会在TCP包头增加12个字节），增加了报文大小，但实现了更好的TCP性能

## TCP keepalive时长控制 ##

net.ipv4.tcp_keepalive_intvl = 30 
    #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 = 3 
    #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_keepalive_time = 1800 
    #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

## IO密集性服务器优化参数 ##

vm.dirty_expire_centisecs = 3000 
    #声明Linux内核写缓冲区里面的数据多"旧"了之后，pdflush/flush/kdmflush进程就开始考虑写到磁盘中去
    vm.dirty_background_ratio = 10 
    #当系统脏页的比例或者所占内存数量超过 dirty_background_ratio(百分数)阈值时，启动相关内核线程(pdflush/flush/kdmflush)开始将脏页写入磁盘
    vm.dirty_ratio = 30 
    #当系统pagecache的脏页达到系统内存 dirty_ratio(百分数)阈值时，系统就会阻塞新的写请求,直到脏页被回写到磁盘
    vm.drop_caches = 0
    #释放cache，该参数每修改一次，触发一次释放操作
    vm.dirty_writeback_centisecs = 500 
    #内核线程(pdflush/flush/kdmflush)多久唤醒一次来检查是否需要将cache中的数据写入磁盘，单位1/100秒
     
    LVS负载均衡需要修改选项arp_ignore=1，arp_announce=2,两项的默认开关不用修改，需要修改all和lo
    net.ipv4.conf.default.arp_ignore = 0
    net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 0 
    #定义对目标地址为本地IP的ARP询问不同的应答模式
    #0：回应任何网络接口上对任何本地IP地址的arp查询请求
    #1：只回答目标IP地址是来访网络接口本地地址的ARP查询请求
    #2：只回答目标IP地址是来访网络接口本地地址的ARP查询请求,且来访IP必须在该网络接口的子网段内 
    #3：不回应该网络界面的arp请求，而只对设置的唯一和连接地址做出回应
    #8：不回应所有（本地地址）的arp查询
    net.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 0
    net.ipv4.conf.default.arp_announce = 0
    net.ipv4.conf.all.arp_announce = 0 #对网络接口上，本地IP地址的发出的，ARP回应，作出相应级别的限制: 确定不同程度的限制,宣布对来自本地源IP地址发出Arp请求的接口
    #0： 在任意网络接口（eth0,eth1，lo）上的任何本地地址
    #1：尽量避免不在该网络接口子网段的本地地址做出arp回应. 当发起ARP请求的源IP地址是被设置应该经由路由达到此网络接口的时候很有用.此时会检查来访IP是否为所有接口上的子网段内ip之一.如果改来访IP不属于各个网络接口上的子网段内,那么将采用级别2的方式来进行处理. 
    #2：对查询目标使用最适当的本地地址.在此模式下将忽略这个IP数据包的源地址并尝试选择与能与该地址通信的本地地址.首要是选择所有的网络接口的子网中外出访问子网中包含该目标IP地址的本地地址. 如果没有合适的地址被发现,将选择当前的发送网络接口或其他的有可能接受到该ARP回应的网络接口来进行发送.
    net.ipv4.conf.lo.arp_announce = 0
    net.ipv4.ip_no_pmtu_disc = 0 #是否关闭路径MTU探测功能
    net.ipv4.ip_forward_use_pmtu = 0 #是否支持巨型帧转发（使用LVS做负载均衡器时建议此值为1）
    net.ipv4.conf.default.arp_accept = 0
    net.ipv4.conf.all.arp_accept = 0 
    #默认对不在ARP表中的IP地址发出的APR包的处理方式:0不在ARP表中创建对应IP地址的表项;1在ARP表中创建对应IP地址的表项
    net.ipv4.conf.default.arp_filter = 0
    net.ipv4.conf.all.arp_filter = 0

## memory ##

vm.overcommit_memory = 0 
    #控制是否允许超额申请内存
    vm.overcommit_ratio = 50 
    #只有当vm.overcommit_memory=2时此值才会生效
    vm.page-cluster = 3 
    #控制内核一次从SWAP中连续读取2的多少次幂内存页
    vm.panic_on_oom = 0 
    #控制内核在OOM时是否panic（恐慌）
    vm.stat_interval = 1 
    #VM统计信息更新的时间间隔，默认值1s
    vm.swappiness = 0 
    #控制物理内存剩余%多少时使用SWAP（建议值0，但0并非禁用SWAP，只是充分利用物理内存）
    vm.min_free_kbytes = 45056 
    #系统内核保留内存的最低值
    vm.user_reserve_kbytes = 60942 
    #始终会预留给用户空间的内存，此处预留60M
    vm.admin_reserve_kbytes = 8192 
    #始终会预留给管理员的内存，此处预留8M

## OOM控制 ##

vm.oom_dump_tasks = 1 
    #OOM信息打印
    vm.oom_kill_allocating_task = 0 
    #控制是否杀死触发OOM的进程（建议值0 OOM发生时内核自动kill内存占用最多的进程）

## 内存大页面使用策略 ##

vm.nr_hugepages = 0

## 系统端口设定 ##

net.ipv4.ip_local_port_range = 10000 65535 
    #服务器端可用端口范围（建议值 1024 65535）
    net.ipv4.ip_local_reserved_ports = 
    #系统预留端口列表：可以防止并发时占用服务端口
     
    TCP丢包重传机制控制，TCP拥塞控制算法对TCP传输速率的影响比较大
    net.ipv4.tcp_available_congestion_control = cubic reno 
    #内核中可用的TCP拥塞控制算法
    net.ipv4.tcp_congestion_control = cubic 
    #当前正在使用的TCP拥塞控制算法
    net.ipv4.tcp_allowed_congestion_control = cubic reno 
    #IPV4 TCP允许的拥塞控制算法

## RAID性能参数调优 ##

dev.raid.speed_limit_min = 1000 
    #RAID最小读取速率
    dev.raid.speed_limit_max = 200000 
    #RAID最大读取速率，如果RAID性能较高，可以修改此上限来提升IO性能
    dev.scsi.logging_level = 0 
    #是否开启scsi磁盘的日志功能，一般情况不建议开启

## 对于用不上IPV6的建议直接禁用 ##

net.ipv6.conf.default.disable_ipv6 = 1 
    #默认是否在lo接口上禁用IPv6 （XenServer虚机禁用无效）
    net.ipv6.conf.all.disable_ipv6 = 1 
    #是否在所有接口上禁用IPv6 （XenServer虚机禁用无效）
    net.ipv6.conf.lo.disable_ipv6 = 1 
    #是否在lo接口上禁用IPv6 （XenServer虚机禁用无效）

## 安全防护模块 ##

net.ipv4.conf.default.log_martians = 0 
    #默认是否开启并记录欺骗，源路由和重定向数据包（如果是路由器建议值为1）
    net.ipv4.conf.all.log_martians = 0 
    #是否开启并记录欺骗，源路由和重定向数据包:记录带有不允许的地址的数据报到内核日志中（如果是路由器建议值为1）
    net.ipv4.conf.default.accept_redirects = 1 
    #默认是否接收重写过的数据包
    net.ipv4.conf.all.accept_redirects = 1 
    #是否接收重写过的数据包:用作路由器时默认值为0
    net.ipv4.conf.default.accept_source_route = 0 
    #默认是否接收无源路由的数据包
    net.ipv4.conf.all.accept_source_route = 0 
    #是否接收无源路由的数据包
    net.ipv4.conf.default.secure_redirects = 1 
    #默认是否支持安全重定向数据包
    net.ipv4.conf.all.secure_redirects = 1 
    #是否支持安全重定向数据包
    net.ipv4.conf.default.rp_filter = 1 
    #默认是否开启反向路径过滤
    net.ipv4.conf.all.rp_filter = 1 
    #是否开启反向路径过滤
    net.ipv4.tcp_invalid_ratelimit = 500 
    #无效数据包发送速率时间限制（单位：毫秒）
    net.ipv4.tcp_limit_output_bytes = 262144 
    #单个套接字限制最大输出字节数

## 保障TCP通信质量 ##

net.ipv4.tcp_sack = 1 
    #是否启用有选择的应答（Selective Acknowledgment），使TCP只重新发送交互过程中
    丢失的包，不用发送后续所有的包，而且提供相应机制使接收方能告诉发送方哪些数据丢失，哪些数据重发了，哪些数据已经提前收到了。如此大大提高了客户端与服务器端数据交互的效率
    net.ipv4.tcp_fack = 1 
    #启用转发应答（Forward Acknowledgment 建议值1），可以进行有选择应答（SACK）从而减少拥塞情况的发生
    net.ipv4.tcp_slow_start_after_idle = 1 
    #拥塞窗口在经过一段时间空闲后是否需要重新初始化
    net.ipv4.tcp_stdurg = 0
    net.ipv4.tcp_retries1 = 3 
    #放弃回应一个TCP连接请求前进行重试的次数
    net.ipv4.tcp_retries2 = 15 
    #放弃一个已经建立的TCP连接前进行重试的次数
    net.ipv4.tcp_rfc1337 = 0
    net.ipv4.tcp_mtu_probing = 0 
    #是否开启tcp层路径mtu发现
    net.ipv4.tcp_no_metrics_save = 0 
    #是否将LAST_ACK状态保存各种连接信息到路由缓存中：方便下次连接时快速恢复现场

参考  
https://blog.csdn.net/weixin\_40548182/article/details/108265643