Linux系统TCP/IP网络参数优化
最大连接数相关参数
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# 临时设置
echo 65535 > /proc/sys/net/core/somaxconn
echo 262144 > /proc/sys/net/ipv4/tcp_max_syn_backlog
# 永久设置(添加到/etc/sysctl.conf)
net.core.somaxconn = 65535
net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 262144
- somaxconn: 定义系统中每一个端口最大的监听队列长度,影响accept队列大小 tcp_max_syn_backlog:
- 控制SYN_RECV状态连接的最大数量,防止SYN Flood攻击
- 建议值:高并发服务器建议设置为65535以上,需与应用程序的backlog参数匹配
端口范围调整
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# 临时设置
echo "1024 65535" > /proc/sys/net/ipv4/ip_local_port_range
# 永久设置
net.ipv4.ip_local_port_range = 1024 65535
- 作用:定义本地发起的TCP/UDP连接可用的临时端口范围
- 优化建议:对于频繁建立短连接的客户端(如负载均衡器、代理服务器),扩大端口范围可防止端口耗尽
- 注意事项:避免与已用服务端口冲突,建议保留1024-32767给系统服务
缓冲区大小调整
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# 接收缓冲区
net.core.rmem_default = 262144 # 默认接收窗口大小
net.core.rmem_max = 16777216 # 最大接收窗口大小
# 发送缓冲区
net.core.wmem_default = 262144 # 默认发送窗口大小
net.core.wmem_max = 16777216 # 最大发送窗口大小
# TCP缓冲区自动调整范围
net.ipv4.tcp_rmem = 4096 87380 16777216 # min default max
net.ipv4.tcp_wmem = 4096 65536 16777216
- 优化原则:
- 高带宽高延迟网络(如IDC间专线):增大缓冲区(16MB以上)
- 低延迟局域网:适中缓冲区(1-4MB)
- 移动网络:较小缓冲区(256KB-1MB)
- 计算公式:带宽(bps) × 往返时间(s) / 8 = 理想缓冲区大小
TCP窗口缩放与时间戳
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net.ipv4.tcp_window_scaling = 1 # 启用窗口缩放选项
net.ipv4.tcp_timestamps = 1 # 启用时间戳选项
net.ipv4.tcp_adv_win_scale = 1 # 缓冲区预留比例
- tcp_window_scaling:突破65535字节的窗口限制,支持最高1GB窗口
- tcp_timestamps:提供更精确的RTT测量和PAWS保护
- 注意事项:在NAT环境中需谨慎启用时间戳,可能引起问题
TIME_WAIT状态处理
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net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1 # 允许复用TIME-WAIT状态连接
net.ipv4.tcp_tw_recycle = 0 # 不建议在NAT环境下启用
net.ipv4.tcp_fin_timeout = 30 # FIN-WAIT-2状态超时
net.ipv4.tcp_max_tw_buckets = 20000 # TIME-WAIT最大数量
- 生产建议:
- 短连接服务:启用tw_reuse,增加max_tw_buckets
- 长连接服务:保持默认即可
- 避免使用tw_recycle,可能导致NAT用户连接问题
保持活动连接
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net.ipv4.tcp_keepalive_time = 600 # 开始发送keepalive探测包的时间
net.ipv4.tcp_keepalive_intvl = 60 # 探测间隔
net.ipv4.tcp_keepalive_probes = 10 # 探测次数
- 适用场景:
- 有状态防火墙后的长连接
- 移动网络等不稳定环境
- 需要快速发现对端故障的场景
- 调优建议:根据网络稳定性调整,平衡及时性和开销
拥塞控制算法
算法选择
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# 查看可用算法
cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_available_congestion_control
# 设置拥塞控制算法
net.ipv4.tcp_congestion_control = bbr # 可选:cubic, bbr, htcp等
- 算法比较:
- cubic:默认算法,适合大多数场景
- bbr:Google开发,避免bufferbloat,适合高带宽高延迟网络
- htcp:高速网络优化版本
BBR专属配置
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# 启用BBR
net.core.default_qdisc = fq
net.ipv4.tcp_congestion_control = bbr
# BBR参数调优(内核4.20+)
net.ipv4.tcp_bbr_bw_win_sec = 10 # 带宽采样窗口
net.ipv4.tcp_bbr_min_rtt_win_sec = 10 # RTT采样窗口
- BBR适用场景:
- 视频流媒体服务器
- 跨地域高速传输
- 存在bufferbloat的网络环境
SYN Flood防护
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net.ipv4.tcp_syncookies = 1 # 启用SYN Cookie
net.ipv4.tcp_synack_retries = 2 # SYN-ACK重试次数
net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 262144 # SYN队列长度
- 防护组合:
- 启用syncookies作为最后防线
- 适当增大syn_backlog
- 减少synack_retries加速失败检测
内存相关保护
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net.ipv4.tcp_mem = 94500000 915000000 927000000 # min pressure max
net.ipv4.tcp_rmem = 4096 87380 6291456 # 每个socket接收缓冲
net.ipv4.tcp_wmem = 4096 16384 4194304 # 每个socket发送缓冲
- 内存计算:
- tcp_mem三个值分别为:低于min不限制,达到pressure开始压力模式,超过max拒绝分配
- 建议值:根据系统总内存调整,通常为总内存的5%-10%
应用场景优化模板
高并发Web服务器(Nginx/Apache)
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# 连接处理
net.core.somaxconn = 65535
net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 65535
net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1
# 文件描述符
fs.file-max = 1000000
fs.nr_open = 1000000
# 缓冲区优化
net.ipv4.tcp_rmem = 4096 87380 16777216
net.ipv4.tcp_wmem = 4096 65536 16777216
net.core.rmem_max = 16777216
net.core.wmem_max = 16777216
# Keepalive优化
net.ipv4.tcp_keepalive_time = 300
net.ipv4.tcp_keepalive_probes = 5
数据库服务器(MySQL/PostgreSQL)
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# 内存与缓冲区
net.core.rmem_max = 33554432
net.core.wmem_max = 33554432
net.ipv4.tcp_rmem = 4096 87380 33554432
net.ipv4.tcp_wmem = 4096 65536 33554432
# 连接处理
net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 8192
net.core.somaxconn = 8192
# 禁用透明大页(对某些数据库重要)
vm.zone_reclaim_mode = 0
vm.swappiness = 1
实时视频流服务器
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# 拥塞控制
net.core.default_qdisc = fq
net.ipv4.tcp_congestion_control = bbr
# 内存与缓冲区
net.ipv4.tcp_mem = 8388608 12582912 16777216
net.ipv4.tcp_rmem = 4096 87380 33554432
net.ipv4.tcp_wmem = 4096 65536 33554432
# 延迟优化
net.ipv4.tcp_low_latency = 1
net.ipv4.tcp_slow_start_after_idle = 0
参考文献:
Linux系统TCP/IP网络参数全面优化指南
Linux上TCP的几个内核参数调优