sysctl.conf学习和调优

前言

记得第一次接触 /etc/security/limits.conf和 /etc/sysctl.conf时是因为部署Oracle时要按需修改内核参数。limits.conf文件实际是Linux PAM（插入式认证模块，Pluggable Authentication Modules）中 pam_limits.so 的配置文件，突破系统的默认限制，对系统访问资源有一定保护作用。 limits.conf 和sysctl.conf区别在于limits.conf是针对用户，而sysctl.conf是针对整个系统参数配置。

调整limits.conf和sysctl.conf参数是有必要的

更新历史

2015年08月10日 - 初稿

阅读原文 - http://wsgzao.github.io/post/sysctl/

扩展阅读

设置Sysctl.conf用以提高Linux的性能(最完整的sysctl.conf优化方案) - http://blog.csdn.net/21aspnet/article/details/6584792
limits.conf工作原理 - http://my.oschina.net/987openlab/blog/94634
ulimit命令 - http://man.linuxde.net/ulimit
Sysctl学习 - http://pengyao.org/sysctl-1.html
Kernel sysctl configuration file for Linux - https://klaver.it/linux/sysctl.conf
LTMP索引 - http://wsgzao.github.io/index/#LTMP

原理

limits.conf工作原理

limits.conf是 pam_limits.so的配置文件，然后 /etc/pam.d/下的应用程序调用 pam_***.so模块。譬如说，当用户访问服务器，服务程序将请求发送到PAM模块，PAM模块根据服务名称在 /etc/pam.d目录下选择一个对应的服务文件，然后根据服务文件的内容选择具体的PAM模块进行处理。

limits.conf文件格式

   username|@groupname   type  resource  limit 

1）username|@groupname
设置需要被限制的用户名，组名前面加@和用户名区别。也可用通配符*来做所有用户的限制

2）type
类型有soft，hard 和 -，其中 soft 指的是当前系统生效的设置值。hard 表明系统中所能设定的最大值。soft 的限制不能比 hard 限制高。用 - 就表明同时设置了 soft 和 hard 的值

3）resource： 表示要限制的资源

1. nofile - 打开文件的最大数目
2. noproc - 进程的最大数目

ulimit命令

ulimit命令用来限制系统用户对shell资源的访问，常用参数解释如下

  bash  ulimit(选项)

-a：显示目前资源限制的设定；
-c <core文件上限>：设定core文件的最大值，单位为区块；
-d <数据节区大小>：程序数据节区的最大值，单位为KB；
-f <文件大小>：shell所能建立的最大文件，单位为区块；
-H：设定资源的硬性限制，也就是管理员所设下的限制；
-m <内存大小>：指定可使用内存的上限，单位为KB；
-n <文件数目>：指定同一时间最多可开启的文件数；
-p <缓冲区大小>：指定管道缓冲区的大小，单位512字节；
-s <堆叠大小>：指定堆叠的上限，单位为KB；
-S：设定资源的弹性限制；
-t <CPU时间>：指定CPU使用时间的上限，单位为秒；
-u <程序数目>：用户最多可开启的程序数目；
-v <虚拟内存大小>：指定可使用的虚拟内存上限，单位为KB。

sysctl.conf工作原理

sysctl命令被用于在内核运行时动态地修改内核的运行参数，可用的内核参数在目录 /proc/sys中。它包含一些TCP/IP堆栈和虚拟内存系统的高级选项， 这可以让有经验的管理员提高引人注目的系统性能。用sysctl可以读取设置超过五百个系统变量。

配置

limits.conf设置

1）暂时生效，适用于通过 ulimit 命令登录 shell 会话期间

   ulimit -SHn 65535

2）永久生效，通过将一个相应的 ulimit 语句添加到由登录 shell 读取的文件之一（例如 ~/.profile），即特定于 shell 的用户资源文件；或者通过编辑 /etc/security/limits.conf

  bash  #比如添加到/etc/profile
echo ulimit -SHn 65535 >> /etc/profile
source /etc/profile

#修改最大进程和最大文件打开数限制
vi /etc/security/limits.conf
* soft nproc 11000
* hard nproc 11000
* soft nofile 655350
* hard nofile 655350

sysctl.conf设置

这是一个在网络上流传依旧的sysctl.conf优化配置

  bash  #优化TCP
vi /etc/sysctl.conf
#禁用包过滤功能 
net.ipv4.ip_forward = 0  
#启用源路由核查功能 
net.ipv4.conf.default.rp_filter = 1  
#禁用所有IP源路由 
net.ipv4.conf.default.accept_source_route = 0  
#使用sysrq组合键是了解系统目前运行情况，为安全起见设为0关闭
kernel.sysrq = 0  
#控制core文件的文件名是否添加pid作为扩展
kernel.core_uses_pid = 1  
#开启SYN Cookies，当出现SYN等待队列溢出时，启用cookies来处理
net.ipv4.tcp_syncookies = 1  
#每个消息队列的大小（单位：字节）限制
kernel.msgmnb = 65536  
#整个系统最大消息队列数量限制
kernel.msgmax = 65536  
#单个共享内存段的大小（单位：字节）限制，计算公式64G*1024*1024*1024(字节)
kernel.shmmax = 68719476736  
#所有内存大小（单位：页，1页 = 4Kb），计算公式16G*1024*1024*1024/4KB(页)
kernel.shmall = 4294967296  
#timewait的数量，默认是180000
net.ipv4.tcp_max_tw_buckets = 6000  
#开启有选择的应答
net.ipv4.tcp_sack = 1  
#支持更大的TCP窗口. 如果TCP窗口最大超过65535(64K), 必须设置该数值为1
net.ipv4.tcp_window_scaling = 1  
#TCP读buffer
net.ipv4.tcp_rmem = 4096 131072 1048576
#TCP写buffer
net.ipv4.tcp_wmem = 4096 131072 1048576   
#为TCP socket预留用于发送缓冲的内存默认值（单位：字节）
net.core.wmem_default = 8388608
#为TCP socket预留用于发送缓冲的内存最大值（单位：字节）
net.core.wmem_max = 16777216  
#为TCP socket预留用于接收缓冲的内存默认值（单位：字节）  
net.core.rmem_default = 8388608
#为TCP socket预留用于接收缓冲的内存最大值（单位：字节）
net.core.rmem_max = 16777216
#每个网络接口接收数据包的速率比内核处理这些包的速率快时，允许送到队列的数据包的最大数目
net.core.netdev_max_backlog = 262144  
#web应用中listen函数的backlog默认会给我们内核参数的net.core.somaxconn限制到128，而nginx定义的NGX_LISTEN_BACKLOG默认为511，所以有必要调整这个值
net.core.somaxconn = 262144  
#系统中最多有多少个TCP套接字不被关联到任何一个用户文件句柄上。这个限制仅仅是为了防止简单的DoS攻击，不能过分依靠它或者人为地减小这个值，更应该增加这个值(如果增加了内存之后)
net.ipv4.tcp_max_orphans = 3276800  
#记录的那些尚未收到客户端确认信息的连接请求的最大值。对于有128M内存的系统而言，缺省值是1024，小内存的系统则是128
net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 262144  
#时间戳可以避免序列号的卷绕。一个1Gbps的链路肯定会遇到以前用过的序列号。时间戳能够让内核接受这种“异常”的数据包。这里需要将其关掉
net.ipv4.tcp_timestamps = 0  
#为了打开对端的连接，内核需要发送一个SYN并附带一个回应前面一个SYN的ACK。也就是所谓三次握手中的第二次握手。这个设置决定了内核放弃连接之前发送SYN+ACK包的数量
net.ipv4.tcp_synack_retries = 1  
#在内核放弃建立连接之前发送SYN包的数量
net.ipv4.tcp_syn_retries = 1  
#开启TCP连接中time_wait sockets的快速回收
net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1  
#开启TCP连接复用功能，允许将time_wait sockets重新用于新的TCP连接（主要针对time_wait连接）
net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1  
#1st低于此值,TCP没有内存压力,2nd进入内存压力阶段,3rdTCP拒绝分配socket(单位：内存页)
net.ipv4.tcp_mem = 94500000 915000000 927000000   
#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。对端可以出错并永远不关闭连接，甚至意外当机。缺省值是60 秒。2.2 内核的通常值是180秒，你可以按这个设置，但要记住的是，即使你的机器是一个轻载的WEB服务器，也有因为大量的死套接字而内存溢出的风险，FIN- WAIT-2的危险性比FIN-WAIT-1要小，因为它最多只能吃掉1.5K内存，但是它们的生存期长些。
net.ipv4.tcp_fin_timeout = 15  
#表示当keepalive起用的时候，TCP发送keepalive消息的频度（单位：秒）
net.ipv4.tcp_keepalive_time = 30  
#对外连接端口范围
net.ipv4.ip_local_port_range = 2048 65000
#表示文件句柄的最大数量
fs.file-max = 102400

这是我在实际生产系统自动化部署中用的配置

  bash  # Kernel sysctl configuration file for Red Hat Linux
#
# For binary values, 0 is disabled, 1 is enabled.  See sysctl(8) and
# sysctl.conf(5) for more details.

# Controls IP packet forwarding
net.ipv4.ip_forward = 0

# Controls source route verification
net.ipv4.conf.default.rp_filter = 1

# Do not accept source routing
net.ipv4.conf.default.accept_source_route = 0

# Controls the System Request debugging functionality of the kernel

# Controls whether core dumps will append the PID to the core filename.
# Useful for debugging multi-threaded applications.
kernel.core_uses_pid = 1

# Controls the use of TCP syncookies
net.ipv4.tcp_syncookies = 1

# Disable netfilter on bridges.
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 0
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 0
net.bridge.bridge-nf-call-arptables = 0

# Controls the default maxmimum size of a mesage queue
kernel.msgmnb = 65536

# Controls the maximum size of a message, in bytes
kernel.msgmax = 65536

# Controls the maximum shared segment size, in bytes
kernel.shmmax = 68719476736

# Controls the maximum number of shared memory segments, in pages
kernel.shmall = 4294967296
net.ipv4.conf.all.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.default.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.all.secure_redirects = 0
net.ipv4.conf.default.secure_redirects = 0
net.ipv4.conf.all.accept_redirects = 0
net.ipv4.conf.default.accept_redirects = 0
net.ipv4.conf.all.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.default.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.all.secure_redirects = 0
net.ipv4.conf.default.secure_redirects = 0
net.ipv4.conf.all.accept_redirects = 0
net.ipv4.conf.default.accept_redirects = 0
net.netfilter.nf_conntrack_max = 1000000
kernel.unknown_nmi_panic = 0
kernel.sysrq = 0
fs.file-max = 1000000
vm.swappiness = 10
fs.inotify.max_user_watches = 10000000
net.core.wmem_max = 327679
net.core.rmem_max = 327679
net.ipv4.conf.all.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.default.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.all.secure_redirects = 0
net.ipv4.conf.default.secure_redirects = 0
net.ipv4.conf.all.accept_redirects = 0
net.ipv4.conf.default.accept_redirects = 0

最后记得刷新立即生效，关于LTMP的搭建可以参考 - http://wsgzao.github.io/post/ltmp/

   /sbin/sysctl -p