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    [原]【原创】Linux 大规模请求服务器连接数相关设置

    heiyeshuwu发表于 2015-05-13 14:05:27
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    【原创】Linux 大规模请求服务器连接数相关设置

    作者:heiyeluren




    一般一个大规模Linux服务器请求数可能是几十万上百万的情况,需要足够的连接数来使用,所以务必进行相应的设置。

    默认的Linux服务器文件描述符等打开最大是1024,用ulimit -a 查看:

    [viewuser@~]$ ulimit -a
    core file size (blocks, -c) 0 #coredump 文件大小
    data seg size (kbytes, -d) unlimited
    scheduling priority (-e) 0
    file size (blocks, -f) unlimited
    pending signals (-i) 255622
    max locked memory (kbytes, -l) 64
    max memory size (kbytes, -m) unlimited
    open files (-n) 1024 #打开文件数量,root账户无限制
    pipe size (512 bytes, -p) 8
    POSIX message queues (bytes, -q) 819200
    real-time priority (-r) 0
    stack size (kbytes, -s) 8192
    cpu time (seconds, -t) unlimited
    max user processes (-u) 4096 #root用户本项是无限
    virtual memory (kbytes, -v) unlimited
    file locks (-x) unlimited

    如果超过了连接数量,可以在 /var/log/message 里面看到类似:
    May 14 16:13:52 hostname kernel: nf_conntrack: table full, dropping packet

    的信息,基本可以判定是fd不够用引起的。(服务器受到攻击也会有这个信息)



    设置要求:假设我们要设置为200W最大打开文件描述符

    1. 修改 nr_open 限制 (用途:能够配置nofile最大数)
    cat /proc/sys/fs/nr_open
    Linux 内核 2.6.25 以前,在内核里面宏定义是1024*1024,最大只能是100w(1048576),所以不要设置更大的值,如果Linux内核大于 2.6.25 则可以设置更大值。
    设置方法:
    sudo bash -c 'echo 2000000 > /proc/sys/fs/nr_open'
    注意:只有修改了 nr_open 限制,才能修改下面的限制。(如果 nr_open 的默认现有值如果高于我们的200w,那么可以不用修改)


    2. 打开文件描述符限制:修改 limits.conf 的nofile软硬打开文件限制(用途:tcp连接数)

    (1) 临时生效

    如果想针对当前登陆session临时生效文件描述符修改,可以直接使用 ulimit 命令:
    ulimit -SHn 2000000

    再执行相应的程序就能够正常使用不会超过限制,但是重启服务器会失效。
    如果想一直生效,可以把这个内容保存到启动里面,同步到 : /etc/rc.local 文件
    sudo echo "ulimit -SHn 2000000" >> /etc/rc.local

    注意:
    如果需要让 /etc/rc.local 下次启动生效,务必记得有该文件必须有执行权限:sudo chmod +x /etc/rc.local

    下次启动会自动执行这句,也是可以正常使用的。

    (2) 永久生效

    文件位置:/etc/security/limits.conf
    查找 nofile ,如果没有,则在自己最后加上:
    2.6.25 及以前内核设置为100W:
    * soft nofile 1000000
    * hard nofile 1000000

    2.6.25 以后版本内核可以设置为200W:
    * soft nofile 2000000
    * hard nofile 2000000

    设置后保存本文件。(本操作必须重启才生效,如果无法重启,会无法生效,不确定是否使用 /sbin/sysctl -p 是否可以直接生效)

    说明:如果需要 limits.conf生效,有部分需要加载/lib/security/pam_limits.so才能生效(默认情况一般不关心),如果需要关注,则需要在 /etc/pam.d/login 在末尾追加 session required /lib/security/pam_limits.so ,但是目前新版内核应该都没问题问题,可以忽略。

    3. 打开进程限制:修改 limits.conf 中的nproc限制 (用途:进程数)

    说明:如果你对进程总数量没有特殊要求,可以不修改本选项,如果你是一个高性能多进程的server,需要很多进程来处理,那么可以修改本选项。
    ulimit -a 里可以看到 max user processes 如果值是比较大的,可以不用设置 nproc 项。
    配置文件:/etc/security/limits.d/20-nproc.conf (RHEL 7/CentOS 7)
    * soft nproc 4096
    root soft nproc unlimited

    就是root无限(实际root用户限制是:255622),其他非root用户是4096个进程。

    说明:

    硬限制表明soft限制中所能设定的最大值。 soft限制指的是当前系统生效的设置值。 hard限制值可以被普通用户降低。但是不能增加。 soft限制不能设置的比hard限制更高。 只有root用户才能够增加hard限制值。

    当增加文件限制描述,可以简单的把当前值双倍。 例子如下, 如果你要提高默认值1024, 最好提高到2048, 如果还要继续增加, 就需要设置成4096。



    4. 修改 file-max 选项 (用途:可分配文件句柄数目)

    file-max 价值:指定了可以分配的文件句柄的最大数目(可以使用 /proc/sys/fs/file-nr 文件查看到当前已经使用的文件句柄和总句柄数。)

    (1) 临时生效:
    文件路径:/proc/sys/fs/file-max
    cat /proc/sys/fs/file-max
    3252210
    如果要修改,直接覆盖文件:(比如改成200w)
    
    sudo echo 2000000 > /proc/sys/fs/file-max
    注意:如果你想每次启动都自动执行上面的命令,可以在系统启动配置文件/etc/rc.local里面添加一句命令:(跟永久生效差不多)
    
    echo 2000000 > /proc/sys/fs/file-max
    或者直接Shell全搞定:
    echo "echo 2000000 > /proc/sys/fs/file-max" >> /etc/rc.local
    注意:如果需要让 /etc/rc.local 下次启动生效,务必记得有该文件必须有执行权限:sudo chmod +x /etc/rc.local
    (2) 永久生效:
    修改配置文件,文件位置:/etc/sysctl.conf
    打开配置文件到最末尾,如果配置文件里没有则可以直接添加:
    sudo echo "fs.file-max = 2000000" >>/etc/sysctl.conf
    配置文件生效:sudo /sbin/sysctl -p


    5. 修改TCP等相关选项

    配置文件:/etc/sysctl.conf
    修改选项:
    net.core.somaxconn = 2048
    net.core.rmem_default = 262144
    net.core.wmem_default = 262144
    net.core.rmem_max = 16777216
    net.core.wmem_max = 16777216
    net.core.netdev_max_backlog = 20000
    net.ipv4.tcp_rmem = 4096 4096 16777216
    net.ipv4.tcp_wmem = 4096 4096 16777216
    net.ipv4.tcp_mem = 786432 2097152 3145728
    net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 16384
    net.ipv4.tcp_fin_timeout = 30
    net.ipv4.tcp_keepalive_time = 300
    net.ipv4.tcp_max_tw_buckets = 5000
    net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1
    net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1
    net.ipv4.tcp_syncookies = 1
    net.ipv4.tcp_max_orphans = 131072
    net.netfilter.nf_conntrack_max = 6553500 #本选项在一些版本下无效,可以删除
    net.netfilter.nf_conntrack_tcp_timeout_established = 1200 #本选项在一些版本下无效,可以删除
    配置文件生效:sudo /sbin/sysctl -p

    以上选项也可以直接给 /proc/sys/net/ 目录下面按照各个选项可以直接使用类似于 echo VALUE > /proc/sys/net/core/wmem_max 来直接修改内存临时值生效。

    主要看这几项:
    • net.ipv4.tcp_rmem 用来配置读缓冲的大小,三个值,第一个是这个读缓冲的最小值,第三个是最大值,中间的是默认值。我们可以在程序中修改读缓冲的大小,但是不能超过最小与最大。为了使每个socket所使用的内存数最小,我这里设置默认值为4096。
    • net.ipv4.tcp_wmem 用来配置写缓冲的大小。读缓冲与写缓冲在大小,直接影响到socket在内核中内存的占用。
    • net.ipv4.tcp_mem 则是配置tcp的内存大小,其单位是页,而不是字节。当超过第二个值时,TCP进入 pressure模式,此时TCP尝试稳定其内存的使用,当小于第一个值时,就退出pressure模式。当内存占用超过第三个值时,TCP就拒绝分配 socket了,查看dmesg,会打出很多的日志“TCP: too many of orphaned sockets”。
    • net.ipv4.tcp_max_orphans 这个值也要设置一下,这个值表示系统所能处理不属于任何进程的 socket数量,当我们需要快速建立大量连接时,就需要关注下这个值了。当不属于任何进程的socket的数量大于这个值时,dmesg就会看 到”too many of orphaned sockets”。
    • net.ipv4.tcp_syncookies = 1表示开启SYN Cookies。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-WAIT sockets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 sockets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
    • net.ipv4.tcp_max_syn_backlog 进入SYN包的最大请求队列.默认1024.对重负载服务器,增加该值显然有好处.可调整到16384.
    • net.ipv4.tcp_keepalive_time = 300 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300秒。
    • 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。

    注意:如果是客户端程序,为了更好的访问server程序不是卡在端口分配上,建议把客户端的端口(port_range)范围开大一些:
    修改文件:/etc/sysctl.conf
    net.ipv4.ip_local_port_range = 1024 65535

    配置生效:sudo /sbin/sysctl -p
    如果是客户端,其他文件打开限制等可以参考上面的来设置。


    6. 其他一些配置

    (1) 打开core文件

    如果为了观察程序是否正常,出现问题后生成相应映像文件,可以开启coredump相关的操作,可以打开:(非必须,如果线上环境,担心影响稳定性,可以考虑不开启)
    配置文件:/etc/security/limits.conf
    修改配置文件:
    增加:
    * soft core 102400
    * hard core 2048003

    建议设置为无限大小:
    * soft core unlimited
    * hard core unlimited
    然后重启机器生效(不确定是否可以使用 /sbin/sysctl -p 生效),使用: ulimit -a 或 ulimit -c 查看结果,后续如果程序出现栈溢出等都会生成coredump文件,方便用gdb等追查问题原因。



    参考URL:
    http://www.tuicool.com/articles/r6NvQr
    http://blog.yufeng.info/archives/2568#more-2568
    http://heylinux.com/archives/2938.html
    http://club.1688.com/article/8964198.html
    http://blog.csdn.net/qxk1989/article/details/7822792
    http://blog.csdn.net/unix21/article/details/8743537
    http://blog.csdn.net/force_eagle/article/details/6725243
    http://blog.csdn.net/guichenglin/article/details/7753047
    http://blog.csdn.net/wenchao126/article/details/7528543
    http://blog.csdn.net/zhangxinrun/article/details/7621028





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