系统优化-----sysctl.conf文件内核设置参数详解

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。

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

#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

#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

其他设置

可以通过/etc/sysctl.conf控制和配置Linux内核及网络设置。

# 避免放大攻击
net.ipv4.icmp_echo_ignore_broadcasts = 1

# 开启恶意icmp错误消息保护
net.ipv4.icmp_ignore_bogus_error_responses = 1

# 开启SYN洪水攻击保护
net.ipv4.tcp_syncookies = 1

# 开启并记录欺骗,源路由和重定向包
net.ipv4.conf.all.log_martians = 1
net.ipv4.conf.default.log_martians = 1

# 处理无源路由的包
net.ipv4.conf.all.accept_source_route = 0
net.ipv4.conf.default.accept_source_route = 0

# 开启反向路径过滤
net.ipv4.conf.all.rp_filter = 1
net.ipv4.conf.default.rp_filter = 1

# 确保无人能修改路由表
net.ipv4.conf.all.accept_redirects = 0
net.ipv4.conf.default.accept_redirects = 0
net.ipv4.conf.all.secure_redirects = 0
net.ipv4.conf.default.secure_redirects = 0

# 不充当路由器
net.ipv4.ip_forward = 0
net.ipv4.conf.all.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.default.send_redirects = 0

# 开启execshild
kernel.exec-shield = 1
kernel.randomize_va_space = 1

# IPv6设置
net.ipv6.conf.default.router_solicitations = 0
net.ipv6.conf.default.accept_ra_rtr_pref = 0
net.ipv6.conf.default.accept_ra_pinfo = 0
net.ipv6.conf.default.accept_ra_defrtr = 0
net.ipv6.conf.default.autoconf = 0
net.ipv6.conf.default.dad_transmits = 0
net.ipv6.conf.default.max_addresses = 1

# 优化LB使用的端口

# 增加系统文件描述符限制
fs.file-max = 65535

# 允许更多的PIDs (减少滚动翻转问题); may break some programs 32768
kernel.pid_max = 65536

# 增加系统IP端口限制
net.ipv4.ip_local_port_range = 2000 65000

# 增加TCP最大缓冲区大小
net.ipv4.tcp_rmem = 4096 87380 8388608
net.ipv4.tcp_wmem = 4096 87380 8388608

# 增加Linux自动调整TCP缓冲区限制
# 最小,默认和最大可使用的字节数
# 最大值不低于4MB,如果你使用非常高的BDP路径可以设置得更高

# Tcp窗口等
net.core.rmem_max = 8388608
net.core.wmem_max = 8388608
net.core.netdev_max_backlog = 5000
net.ipv4.tcp_window_scaling = 1

 

补充:sysctl.conf文件参数rp_filter

系统:Centos6

影响:

路径:/etc/sysctl.conf

rp_filter - INTEGER

0 - No source validation.
1 - Strict mode as defined in RFC3704 Strict Reverse Path
Each incoming packet is tested against the FIB and if theinterface
is not the best reverse path the packet check will fail.
By default failed packets are discarded.
2 - Loose mode as defined in RFC3704 Loose Reverse Path
Each incoming packet's source address is also tested against theFIB
and if the source address is not reachable via any interface
the packet check will fail.

Current recommended practice in RFC3704 is to enable strictmode
to prevent IP spoofing from DDos attacks. If using asymmetricrouting
or other complicated routing, then loose mode is recommended.

The max value from conf/{all,interface}/rp_filter is used
when doing source validation on the {interface}.

Default value is 0. Note that some distributions enable it
in startup scripts.
-----

Red Hat are (correctly) setting rp_filter to 1, strictmode.  In this case a packet coming in eth0 willhave its source address routed out on the same interface that itcame in on (because that's the default route). However, a packet coming in on eth1 will have it source addressrouted out on a different interface to the one it came in on and itwill be discarded.  Silently.

This is basically asymmetric routing and is quite possibly not whatyou want anyway (it messes up TCP flow control) so there are twoways to fix this: stick with asymmetric routing and permit it orfix the asymmetric routing.

The first one is easiest: in /etc/sysctl.conf change rp_filter=1 torp_filter=2).  You'll need to load that andrestart the network.  It's probably easiest toreboot : -) to be sure.  I suspect that it was notrestarting enough things that prevented this change from workingbefore.

The second one may be simple as simple as adding those routes thatshould go out on eth1 to the routing table or running some routingdaemon.  It depends on your network topology,basically.  This would be the preferred solutionif it's practicable.

reverse-pathfiltering,反向过滤技术,系统在接收到一个IP包后,检查该IP是不是合乎要求,不合要求的IP包会被系统丢弃。该技术就称为rpfilter。怎么样的包才算不合要求呢?例如,用户在A网口上收到一个IP包,检查其IP为B。然后考查:对于B这个IP,在发送时应该用哪个网口,“如果在不应该接收到该包的网口上接收到该IP包,则认为该IP包是hacker行为”。

解决方法:

系统配置文件
1. /etc/sysctl.conf
把net.ipv4.conf.all.rp_filter和net.ipv4.conf.default.rp_filter设为0即可

net.ipv4.conf.default.rp_filter = 0
net.ipv4.conf.all.rp_filter = 0

net.ipv4.conf.eth0.rp_filter = 0
net.ipv4.conf.eth1.rp_filter = 0

net.ipv4.conf.lo.rp_filter = 0

系统启动后,会自动加载这个配置文件,内核会使用这个变量

2. 命令行
显示一个内核变量 sysctl net.ipv4.conf.all.rp_filter
设置一个内核变量 sysctl -w net.ipv4.conf.all.rp_filter=0
设置完后,会更新内核(实时的内存)中的变量的值,但不会修改sysctl.conf的值

3. 使用/proc文件系统
查看 cat /proc/sys/net/ipv4/conf/all/rp_filter
设置 echo "0">/proc/sys/net/ipv4/conf/all/rp_filter

sysctl常用命令

sysctl -a 查看所有参数

sysctl -p 加载配置文件

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