1.4.2　優(yōu)化Linux下的內核TCP參數以提高系統性能

內核的優(yōu)化跟服務器的優(yōu)化一樣，應本著穩(wěn)定安全的原則。下面以Squid服務器為例來說明，待客戶端與服務器端建立TCP/IP連接后就會關閉Socket，服務器端連接的端口狀態(tài)也就變?yōu)門IME_WAIT了。那是不是所有執(zhí)行主動關閉的Socket都會進入TIME_WAIT狀態(tài)呢？有沒有什么情況可使主動關閉的Socket直接進入CLOSED狀態(tài)呢？答案是主動關閉的一方在發(fā)送最后一個ACK后就會進入TIME_WAIT狀態(tài)，并停留2MSL（報文最大生存）時間，這是TCP/IP必不可少的，也就是說這一點是“解決”不了的。

TCP/IP設計者如此設計，主要原因有兩個：

·防止上一次連接中的包迷路后重新出現，影響新的連接（經過2MSL時間后，上一次連接中所有重復的包都會消失）。

·為了可靠地關閉TCP連接。主動關閉方發(fā)送的最后一個ACK（FIN）有可能會丟失，如果丟失，被動方會重新發(fā)送FIN，這時如果主動方處于CLOSED狀態(tài)，就會響應RST而不是ACK。所以主動方要處于TIME_WAIT狀態(tài)，而不能是CLOSED狀態(tài)。另外，TIME_WAIT并不會占用很大的資源，除非受到攻擊。

在Squid服務器中可輸入如下命令查看當前連接統計數：

netstat -n | awk '/^tcp/ {++S[$NF]} END{for(a in S) print a, S[a]}'

命令顯示結果如下所示：

LAST_ACK 14
SYN_RECV 348
ESTABLISHED 70
FIN_WAIT1 229
FIN_WAIT2 30
CLOSING 33
TIME_WAIT 18122

命令中的含義分別如下。

·CLOSED：無活動的或正在進行的連接。

·LISTEN：服務器正在等待進入呼叫。

·SYN_RECV：一個連接請求已經到達，等待確認。

·SYN_SENT：應用已經開始，打開一個連接。

·ESTABLISHED：正常數據傳輸狀態(tài)。

·FIN_WAIT1：應用說它已經完成。

·FIN_WAIT2：另一邊已同意釋放。

·ITMED_WAIT：等待所有分組死掉。

·CLOSING：兩邊嘗試同時關閉。

·TIME_WAIT：另一邊已初始化一個釋放。

·LAST_ACK：等待所有分組死掉。

也就是說，這條命令可以把當前系統的網絡連接狀態(tài)分類匯總。

在Linux下高并發(fā)的Squid服務器中，TCP TIME_WAIT套接字的數量經常可達到兩三萬，服務器很容易就會被拖死。不過，可以通過修改Linux內核參數來減少Squid服務器的TIME_WAIT套接字數量，命令如下：

vim /etc/sysctl.conf 

然后，增加以下參數：

net.ipv4.tcp_fin_timeout = 30
net.ipv4.tcp_keepalive_time = 1200
net.ipv4.tcp_syncookies = 1
net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1
net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1
net.ipv4.ip_local_port_range = 10000 65000
net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 8192
net.ipv4.tcp_max_tw_buckets = 5000

以下將簡單說明上面各個參數的含義：

·net.ipv4.tcp_syncookies＝1表示開啟SYN Cookies。當出現SYN等待隊列溢出時，啟用Cookie來處理，可防范少量的SYN攻擊。該參數默認為0，表示關閉。

·net.ipv4.tcp_tw_reuse＝1表示開啟重用，即允許將TIME-WAIT套接字重新用于新的TCP連接。該參數默認為0，表示關閉。

·net.ipv4.tcp_tw_recycle＝1表示開啟TCP連接中TIME-WAIT套接字的快速回收，該參數默認為0，表示關閉。

·net.ipv4.tcp_fin_timeout＝30表示如果套接字由本端要求關閉，那么這個參數將決定它保持在FIN-WAIT-2狀態(tài)的時間。

·net.ipv4.tcp_keepalive_time＝1200表示當Keepalived啟用時，TCP發(fā)送Keepalived消息的頻度改為20分鐘，默認值是2小時。

·net.ipv4.ip_local_port_range＝1000065000表示CentOS系統向外連接的端口范圍。其默認值很小，這里改為10000到65000。建議不要將這里的最低值設得太低，否則可能會占用正常的端口。

·net.ipv4.tcp_max_syn_backlog＝8192表示SYN隊列的長度，默認值為1024，此處加大隊列長度為8192，可以容納更多等待連接的網絡連接數。

·net.ipv4.tcp_max_tw_buckets＝5000表示系統同時保持TIME_WAIT套接字的最大數量，如果超過這個數字，TIME_WAIT套接字將立刻被清除并打印警告信息，默認值為180000，此處改為5000。對于Apache、Nginx等服務器，前面介紹的幾個參數已經可以很好地減少TIME_WAIT套接字的數量，但是對于Squid來說，效果卻不大，有了此參數就可以控制TIME_WAIT套接字的最大數量，避免Squid服務器被大量的TIME_WAIT套接字拖死。

執(zhí)行以下命令使內核配置立馬生效：

/sbin/sysctl –p

如果是用于Apache或Nginx等Web服務器，則只需要更改以下幾項即可：

net.ipv4.tcp_syncookies=1
net.ipv4.tcp_tw_reuse=1
net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1
net.ipv4.ip_local_port_range = 10000 65000

執(zhí)行以下命令使內核配置立馬生效：

/sbin/sysctl –p

如果是Postfix郵件服務器，則建議內核優(yōu)化方案如下：

net.ipv4.tcp_fin_timeout = 30
net.ipv4.tcp_keepalive_time = 300
net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1
net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1
net.ipv4.ip_local_port_range = 10000 65000
kernel.shmmax = 134217728

執(zhí)行以下命令使內核配置立馬生效：

/sbin/sysctl –p

當然這些都只是最基本的更改，大家還可以根據自己的需求來更改內核的設置，比如我們的線上機器在高并發(fā)的情況下，經常會出現“TCP：too many orpharned sockets”的報錯盡量也要本著服務器穩(wěn)定的最高原則。如果服務器不穩(wěn)定的話，一切工作和努力就都會白費。如果以上優(yōu)化仍無法滿足工作要求，則有可能需要定制你的服務器內核或升級服務器硬件。