1、访问过多,出现大量的TIME_WAIT状态的连接
Linux系统下,TCP连接断开后,会以TIME_WAIT状态保留一定的时间,然后才会释放端口。当并发请求过多的时候,就会产生大量的TIME_WAIT状态的连接,无法及时断开的话,会占用大量的端口资源和服务器资源。这个时候我们可以优化TCP的内核参数,来及时将TIME_WAIT状态的端口清理掉。
本文介绍的方法只对拥有大量TIME_WAIT状态的连接导致系统资源消耗有效,如果不是这种情况下,效果可能不明显。可以使用netstat命令去查TIME_WAIT状态的连接状态,输入下面的组合命令,查看当前TCP连接的状态和对应的连接数量:
# netstat -an|awk '/^tcp/ {++S[$NF]} END {for( a in S ) print a,S[a]}'
LISTEN 17
CLOSE_WAIT 1
ESTABLISHED 99
FIN_WAIT2 1
TIME_WAIT 16000
我们只关心TIME_WAIT的数值,在这里可以看到,有16000多个TIME_WAIT,这样就占用了16000多个端口。要知道端口的数量总共只有65535个,占用一个少一个,会严重的影响到后继的新连接。这种情况下,我们就有必要调整下Linux的TCP内核参数,让系统更快的释放TIME_WAIT连接。
调整内核参数的方法,编辑 /etc/sysctl.conf 文件:
net.ipv4.tcp_syncookies=1
net.ipv4.tcp_tw_reuse=1
net.ipv4.tcp_tw_recycle=1
net.ipv4.tcp_fin_timeout=30
保存,执行sysctl -p使立即生效
net.ipv4.tcp_syncookies=1
#表示开启SYNCookies。当出现SYN等待队列溢出时,启用cookies来处理,可防范少量SYN攻击,默认为0,表示关闭;
net.ipv4.tcp_tw_reuse=1
#表示开启重用。允许将TIME-WAITsockets重新用于新的TCP连接,默认为0,表示关闭;
net.ipv4.tcp_tw_recycle=1
#表示开启TCP连接中TIME-WAITsockets的快速回收,默认为0,表示关闭;
net.ipv4.tcp_fin_timeout
#修改系統默认的TIMEOUT时间。
在经过这样的调整之后,除了会进一步提升服务器的负载能力之外,还能够防御小流量程度的DoS、CC和SYN攻击。
如果你的连接数本身就很多,还可以通过优化TCP的可使用端口范围进一步提升服务器的并发能力。编辑 /etc/sysctl.conf 文件,加入下面的配置:
net.ipv4.tcp_keepalive_time=1200
net.ipv4.ip_local_port_range=10000 65000
net.ipv4.tcp_max_syn_backlog=8192
net.ipv4.tcp_max_tw_buckets=5000
保存,执行sysctl -p使立即生效
上面四个参数,建议只在流量非常大的服务器上开启,会有显著的效果。一般的流量小的服务器上,没有必要去设置这几个参数。
net.ipv4.tcp_keepalive_time=1200
#表示当keepalive起用的时候,TCP发送keepalive消息的频度。缺省是2小时,改为20分钟。
net.ipv4.ip_local_port_range=10000 65000
#表示用于向外连接的端口范围。缺省情况下很小:32768到61000,改为10000到65000。(注意:这里不要将最低值设的太低,否则可能会占用掉正常的端口!)
net.ipv4.tcp_max_syn_backlog=8192
#表示SYN队列的长度,默认为1024,加大队列长度为8192,可以容纳更多等待连接的网络连接数。
net.ipv4.tcp_max_tw_buckets=6000
#表示系统同时保持TIME_WAIT的最大数量,如果超过这个数字,TIME_WAIT将立刻被清除并打印警告信息。默认为180000,改为6000。
对于Apache、Nginx等服务器,上几行的参数可以很好地减少TIME_WAIT套接字数量,但是对于Squid,效果却不大。此项参数可以控制TIME_WAIT的最大数量,避免Squid服务器被大量的TIME_WAIT拖死。
2、其他TCP内核参数说明:
net.ipv4.tcp_max_syn_backlog=65536
#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.core.netdev_max_backlog=32768
#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.somaxconn=32768
#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.ipv4.tcp_timestsmps=0
#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.core.wmem_default=8388608
net.core.rmem_default=8388608
net.core.rmem_max=16777216#最大socket读buffer,可参考的优化值:873200
net.core.wmem_max=16777216#最大socket写buffer,可参考的优化值:873200
net.ipv4.tcp_synack_retries=2
#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_syn_retries=2
#在内核放弃建立连接之前发送SYN包的数量。
net.ipv4.tcp_tw_len=1
net.ipv4.tcp_tw_reuse=1
#开启重用。允许将TIME-WAITsockets重新用于新的TCP连接。
net.ipv4.tcp_wmem=8192 436600 873200
#TCP写buffer,可参考的优化值:8192 436600 873200
net.ipv4.tcp_rmem=3276 8436600 873200
#TCP读buffer,可参考的优化值:3276 8436600 873200
net.ipv4.tcp_mem=94500000 91500000 92700000
#同样有3个值,意思是:
net.ipv4.tcp_mem[0]:低于此值,TCP没有内存压力。
net.ipv4.tcp_mem[1]:在此值下,进入内存压力阶段。
net.ipv4.tcp_mem[2]:高于此值,TCP拒绝分配socket。
上述内存单位是页,而不是字节。可参考的优化值是:786432 1048576 1572864
net.ipv4.tcp_max_orphans=3276800
#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。如果超过这个数字,连接将即刻被复位并打印出警告信息。
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_fin_timeout=30
#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。
经过这样的优化配置之后,你的服务器的TCP并发处理能力会显著提高。以上配置仅供参考,用于生产环境请根据自己的实际情况。