优化Linux下的内核TCP参数以提高系统性能

内核的优化跟服务器的优化一样，应本着稳定安全的原则。下面以64位的CentOS 5.5下的Squid服务器为例来说明，待客户端与服务器端建立TCP/IP连接后就会关闭SOCKET，服务器端连接的端口状态也就变为TIME_WAIT了。

　　那是不是所有执行主动关闭的SOCKET都会进入TIME_WAIT状态呢？有没有什么情况使主动关闭的SOCKET直接进入CLOSED状态呢？答案是主动关闭的一方在发送最后一个ACK后就会进入TIME_WAIT状态，并停留2MSL(Max Segment LifeTime)时间，这个是TCP/IP必不可少的，也就是“解决”不了的。

　　TCP/IP的设计者如此设计，主要原因有两个：

　　防止上一次连接中的包迷路后重新出现，影响新的连接(经过2MSL时间后，上一次连接中所有重复的包都会消失)。

　　为了可靠地关闭TCP连接。主动关闭方发送的最后一个ACK(FIN)有可能会丢失，如果丢失，被动方会重新发FIN，这时如果主动方处于 CLOSED状态，就会响应RST而不是ACK。所以主动方要处于TIME_WAIT状态，而不能是CLOSED状态。另外，TIME_WAIT并不会占 用很大的资源，除非受到攻击。

　　在Squid服务器中可输入查看当前连接统计数的命令，如下所示：

　　netstat -n| awk '/^tcp/ {++S[$NF]} END {for(a in S) print a, S[a]}' LAST_ACK 14 SYN_RECV 348 ESTABLISHED 70 FIN_WAIT1 229 FIN_WAIT2 30 CLOSING 33 TIME_WAIT 18122

　　CLOSED：无连接是活动的或正在进行中的。

　　LISTEN：服务器在等待进入呼叫。

　　SYN_RECV：一个连接请求已经到达，等待确认。

　　SYN_SENT：应用已经开始，打开一个连接。

　　ESTABLISHED：正常数据传输状态。

　　FIN_WAIT1：应用说它已经完成。

　　FIN_WAIT2：另一边已同意释放。

　　CLOSING：两边同时尝试关闭。

　　TIME_WAIT：另一边已初始化一个释放。

　　LAST_ACK：等待所有分组死掉。

　　也就是说，这条命令可以把当前系统的网络连接状态分类汇总。

　　在Linux下高并发的Squid服务器中，TCP TIME_WAIT套接字数量经常可达两三万，服务器很容易就会被拖死。不过，我们可以通过修改Linux内核参数来减少Squid服务器的TIME_WAIT套接字数量，命令如下所示：

　　vim /etc/sysctl.conf

　　然后，增加以下参数：

　　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 = 1024 65000 net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 8192 net.ipv4.tcp_max_tw_buckets = 5000

　　其中：

　　net.ipv4.tcp_syncookies=1表示开启SYN Cookies。当出现SYN等待队列溢出时，启用cookie来处理，可防范少量的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-WAIT套接字重新用于新的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-WAIT套接字的快速回收。默认为0，表示关闭。

　　net.ipv4.tcp_fin_timeout=30表示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。

　　net.ipv4.tcp_keepalive_time=1200表示当keepalive启用时，TCP发送keepalive消息的频度。默认是2小时，这里改为20分钟。

　　net.ipv4.ip_local_port_range=1024 65000表示向外连接的端口范围。默认值很小：32768～61000，改为1024～65000。

　　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=5000表示系统同时保持TIME_WAIT套接字的最大数量，如果超过这个数 字，TIME_WAIT套接字将立刻被清除并打印警告信息。默认为180000，改为5000。对于Apache、Nginx等服务器，前面介绍的几个参 数已经可以很好地减少TIME_WAIT套接字数量，但是对于Squid来说，效果却不大。有了此参数就可以控制TIME_WAIT套接字的最大数量，避 免Squid服务器被大量的TIME_WAIT套接字拖死。

　　执行以下命令使内核配置立即生效：

　　/sbin/sysctl -p

　　如果是用于Apache或Nginx等的Web服务器，或Nginx的反向代理，则只需要更改以下几项即可：

　　net.ipv4.tcp_syncookies=1 net.ipv4.tcp_tw_reuse=1 net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1 net.ipv4.ip_local_port_range = 1024 65000

　　执行以下命令使内核配置立即生效：

　　/sbin/sysctl -p

　　如果是邮件服务器，则建议内核方案如下：

　　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 = 5000 65000 kernel.shmmax = 134217728

　　执行以下命令使内核配置立即生效：

　　/sbin/sysctl -p

　　当然这些都只是最基本的更改，大家还可以根据自己的需求来更改内核的设置，同样也要本着稳定的原则，如果服务器不稳定的话，一切工作和努力都会白费。如果以上优化仍无法满足你的要求，有可能你需要定制你的服务器内核或升级服务器硬件。至于服务的配置优化，超出了本章的内容，大家可根据自己的需求有针对性地进行更改。