Linux內核Socket參數調優

   可調優的內核變量存在兩種主要接口：sysctl命令和/proc文件系統，proc中與進程無關的全部信息都被移植到sysfs中。IPV4協議棧的sysctl參數主要是sysctl.net.core、sysctl.net.ipv4，對應的/proc文件系統是/proc/sys/net/ipv4和/proc/sys/net/core。只有內核在編譯時包含了特定的屬性，該參數纔會出如今內核中。

    對於內核參數應該謹慎調節，這些參數一般會影響到系統的總體性能。內核在啓動時會根據系統的資源狀況來初始化特定的變量，這種初始化的調節通常會知足一般的性能需求。

    應用程序經過socket系統調用和遠程主機進行通信，每個socket都有一個讀寫緩衝區。讀緩衝區保存了遠程主機發送過來的數據，若是緩衝區已滿，則數據會被丟棄，寫緩衝期保存了要發送到遠程主機的數據，若是寫緩衝區已慢，則系統的應用程序在寫入數據時會阻塞。可知，緩衝區是有大小的。

socket緩衝區默認大小：
/proc/sys/net/core/rmem_default     對應net.core.rmem_default
/proc/sys/net/core/wmem_default     對應net.core.wmem_default
    上面是各類類型socket的默認讀寫緩衝區大小，然而對於特定類型的socket則能夠設置獨立的值覆蓋默認值大小。例如tcp類型的socket就能夠用/proc/sys/net/ipv4/tcp_rmem和tcp_wmem來覆蓋。

socket緩衝區最大值：
/proc/sys/net/core/rmem_max        對應net.core.rmem_max
/proc/sys/net/core/wmem_max        對應net.core.wmem_max

/proc/sys/net/core/netdev_max_backlog    對應 net.core.netdev_max_backlog
    該參數定義了當接口收到包的速率大於內核處理包的速率時，設備的輸入隊列中的最大報文數。

/proc/sys/net/core/somaxconn        對應 net.core.somaxconn
    經過listen系統調用能夠指定的最大accept隊列backlog，當排隊的請求鏈接大於該值時，後續進來的請求鏈接會被丟棄。

/proc/sys/net/core/optmem_max          對應 net.core.optmem_max
    每一個socket的副緩衝區大小。

TCP/IPV4內核參數：
    在建立socket的時候會指定socke協議和地址類型。TCP socket緩衝區大小是他本身控制而不是由core內核緩衝區控制。
/proc/sys/net/ipv4/tcp_rmem     對應net.ipv4.tcp_rmem
/proc/sys/net/ipv4/tcp_wmem     對應net.ipv4.tcp_wmem
    以上是TCP socket的讀寫緩衝區的設置，每一項裏面都有三個值，第一個值是緩衝區最小值，中間值是緩衝區的默認值，最後一個是緩衝區的最大值，雖然緩衝區的值不受core緩衝區的值的限制，可是緩衝區的最大值仍舊受限於core的最大值。

/proc/sys/net/ipv4/tcp_mem  
    該內核參數也是包括三個值，用來定義內存管理的範圍，第一個值的意思是當page數低於該值時，TCP並不認爲他爲內存壓力，第二個值是進入內存的壓力區域時所達到的頁數，第三個值是全部TCP sockets所容許使用的最大page數，超過該值後，會丟棄後續報文。page是以頁面爲單位的，爲系統中socket全局分配的內存容量。

socket的結構以下圖：

/proc/sys/net/ipv4/tcp_window_scaling      對應net.ipv4.tcp_window_scaling
    管理TCP的窗口縮放特性，由於在tcp頭部中聲明接收緩衝區的長度爲26位，所以窗口不能大於64K，若是大於64K，就要打開窗口縮放。

/proc/sys/net/ipv4/tcp_sack    對應net.ipv4.tcp_sack
    管理TCP的選擇性應答，容許接收端向發送端傳遞關於字節流中丟失的序列號，減小了段丟失時須要重傳的段數目，當段丟失頻繁時，sack是頗有益的。

/proc/sys/net/ipv4/tcp_dsack   對應net.ipv4.tcp_dsack
    是對sack的改進，可以檢測沒必要要的重傳。

/proc/sys/net/ipv4/tcp_fack    對應net.ipv4.tcp_fack
    對sack協議加以完善，改進tcp的擁塞控制機制。

TCP的鏈接管理：
/proc/sys/net/ipv4/tcp_max_syn_backlog    對應net.ipv4.tcp_max_syn_backlog
    每個鏈接請求(SYN報文)都須要排隊，直至本地服務器接收，該變量就是控制每一個端口的 TCP SYN隊列長度的。若是鏈接請求多餘該值，則請求會被丟棄。

/proc/sys/net/ipv4/tcp_syn_retries    對應net.ipv4.tcp_syn_retries
    控制內核向某個輸入的SYN/ACK段從新發送相應的次數，低值能夠更好的檢測到遠程主機的鏈接失敗。能夠修改成3

/proc/sys/net/ipv4/tcp_retries1    對應net.ipv4.tcp_retries1
    該變量設置放棄迴應一個tcp鏈接請求前，須要進行多少次重試。

/proc/sys/net/ipv4/tcp_retries2    對應net.ipv4.tcp_retries2
    控制內核向已經創建鏈接的遠程主機從新發送數據的次數，低值能夠更早的檢測到與遠程主機失效的鏈接，所以服務器能夠更快的釋放該鏈接，能夠修改成5

TCP鏈接的保持：
/proc/sys/net/ipv4/tcp_keepalive_time        對應net.ipv4.tcp_keepalive_time
    若是在該參數指定的秒數內鏈接始終處於空閒狀態，則內核向客戶端發起對該主機的探測

/proc/sys/net/ipv4/tcp_keepalive_intvl    對應net.ipv4.tcp_keepalive_intvl
    該參數以秒爲單位，規定內核向遠程主機發送探測指針的時間間隔

/proc/sys/net/ipv4/tcp_keepalive_probes   對應net.ipv4.tcp_keepalive_probes
    該參數規定內核爲了檢測遠程主機的存活而發送的探測指針的數量，若是探測指針的數量已經使用完畢仍舊沒有獲得客戶端的響應，即判定客戶端不可達，關閉與該客戶端的鏈接，釋放相關資源。

/proc/sys/net/ipv4/ip_local_port_range   對應net.ipv4.ip_local_port_range
    規定了tcp/udp可用的本地端口的範圍。

TCP鏈接的回收：
/proc/sys/net/ipv4/tcp_max_tw_buckets     對應net.ipv4.tcp_max_tw_buckets
   該參數設置系統的TIME_WAIT的數量，若是超過默認值則會被當即清除。

/proc/sys/net/ipv4/tcp_tw_reuse           對應net.ipv4.tcp_tw_reuse
   該參數設置TIME_WAIT重用，可讓處於TIME_WAIT的鏈接用於新的tcp鏈接

/proc/sys/net/ipv4/tcp_tw_recycle         對應net.ipv4.tcp_tw_recycle
   該參數設置tcp鏈接中TIME_WAIT的快速回收。

/proc/sys/net/ipv4/tcp_fin_timeout       對應net.ipv4.tcp_fin_timeout
   設置TIME_WAIT2進入CLOSED的等待時間。

/proc/sys/net/ipv4/route/max_size
   內核所容許的最大路由數目。

/proc/sys/net/ipv4/ip_forward
   接口間轉發報文

/proc/sys/net/ipv4/ip_default_ttl
   報文能夠通過的最大跳數

虛擬內存參數：
/proc/sys/vm/


   在linux kernel 2.6.25以前經過ulimit -n(setrlimit(RLIMIT_NOFILE))設置每一個進程的最大打開文件句柄數不能超過NR_OPEN(1024*1024),也就是100多w(除非從新編譯內核)，而在25以後，內核導出了一個sys接口能夠修改這個最大值/proc/sys/fs/nr_open。shell裏不能直接更改，是由於登陸的時候pam已經從limits.conf中設置了上限，ulimit命令只能在低於上限的範圍內發揮了。

Linux中查看socket狀態：
cat /proc/net/sockstat #（這個是ipv4的）

sockets: used 137
TCP: inuse 49 orphan 0 tw 3272 alloc 52 mem 46
UDP: inuse 1 mem 0
RAW: inuse 0
FRAG: inuse 0 memory 0
說明：
sockets: used：已使用的全部協議套接字總量
TCP: inuse：正在使用（正在偵聽）的TCP套接字數量。其值≤ netstat –lnt | grep ^tcp | wc –l
TCP: orphan：無主（不屬於任何進程）的TCP鏈接數（無用、待銷燬的TCP socket數）
TCP: tw：等待關閉的TCP鏈接數。其值等於netstat –ant | grep TIME_WAIT | wc –l
TCP：alloc(allocated)：已分配（已創建、已申請到sk_buff）的TCP套接字數量。其值等於netstat –ant | grep ^tcp | wc –l
TCP：mem：套接字緩衝區使用量（單位不詳。用scp實測，速度在4803.9kB/s時：其值=11，netstat –ant 中相應的22端口的Recv-Q＝0，Send-Q≈400）
UDP：inuse：正在使用的UDP套接字數量
RAW：
FRAG：使用的IP段數量

參考：http://www.mjmwired.net/kernel/Documentation/sysctl/