关于高负载服务器Kernel的ipv4的TCP参数说明及优化

net.ipv4.tcp_mem

内核分配给TCP连接的内存，单位是Page，1 Page = 4096 Bytes，可用命令查看：

#getconf PAGESIZE

4096

net.ipv4.tcp_mem = 196608       262144  393216

第一个数字表示，当 tcp 使用的 page 少于 196608 时，kernel 不对其进行任何的干预

第二个数字表示，当 tcp 使用了超过 262144 的 pages 时，kernel 会进入 “memory pressure” 压力模式

第三个数字表示，当 tcp 使用的 pages 超过 393216 时（相当于1.6GB内存），就会报：Out of socket memory

以上数值适用于4GB内存机器，对于8GB内存机器，建议用以下参数：

net.ipv4.tcp_mem = 524288     699050  1048576  （TCP连接最多约使用4GB内存）

net.ipv4.tcp_rmem 和 net.ipv4.tcp_wmem

为每个TCP连接分配的读、写缓冲区内存大小，单位是Byte

net.ipv4.tcp_rmem = 4096        8192    4194304

net.ipv4.tcp_wmem = 4096        8192    4194304

第一个数字表示，为TCP连接分配的最小内存

第二个数字表示，为TCP连接分配的缺省内存

第三个数字表示，为TCP连接分配的最大内存

一般按照缺省值分配，上面的例子就是读写均为8KB，共16KB

1.6GB TCP内存能容纳的连接数，约为  1600MB/16KB = 100K = 10万

4.0GB TCP内存能容纳的连接数，约为  4000MB/16KB = 250K = 25万

net.ipv4.tcp_max_orphans

最大孤儿套接字(orphan sockets)数，单位是个

net.ipv4.tcp_max_orphans = 65536

表示最多65536个

注意：当cat /proc/net/sockstat看到的orphans数量达到net.ipv4.tcp_max_orphans的约一半时，就会报：Out of socket memory

详见kernel源码：

include/net/tcp.h:

268 static inline bool tcp_too_many_orphans(struct sock *sk, int shift)

269 {

270         struct percpu_counter *ocp = sk->sk_prot->orphan_count;

271         int orphans = percpu_counter_read_positive(ocp);

272

273         if (orphans << shift > sysctl_tcp_max_orphans) {

274                 orphans = percpu_counter_sum_positive(ocp);

275                 if (orphans << shift > sysctl_tcp_max_orphans)

276                         return true;

277         }

278

279         if (sk->sk_wmem_queued > SOCK_MIN_SNDBUF &&

280             atomic_long_read(&tcp_memory_allocated) > sysctl_tcp_mem[2])

281                 return true;

282         return false;

283 }

参考http://blog.tsunanet.net/2011/03/out-of-socket-memory.html

对于net.ipv4.tcp_max_orphans = 65536，当orphans达到32768个时，会报Out of socket memory，此时占用内存 32K*64KB=2048MB=2GB

（每个孤儿socket可占用多达64KB内存），实际可能小一些

net.ipv4.tcp_orphan_retries

孤儿socket废弃前重试的次数，重负载web服务器建议调小

net.ipv4.tcp_orphan_retries = 1

设置较小的数值，可以有效降低orphans的数量（net.ipv4.tcp_orphan_retries = 0并不是想像中的不重试）

net.ipv4.tcp_retries2

活动TCP连接重传次数，超过次数视为掉线，放弃连接。缺省值：15，建议设为 2或者3.

net.ipv4.tcp_synack_retries

TCP三次握手的syn/ack阶段，重试次数，缺省5，设为2-3

net.ipv4.tcp_fin_timeout = 30

FIN_WAIT状态的TCP连接的超时时间

net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1

net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1

TIME_WAIT状态的socket快速回收，循环使用

net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 4096

TCP连接SYN队列大小

net.core.netdev_max_backlog = 2048

网络设备的收发包的队列大小

net.ipv4.tcp_syncookies = 1

TCP SYN Cookies，防范DDOS攻击，防止SYN队列被占满

参考文献：

http://jaseywang.me/2012/05/09/%E5%85%B3%E4%BA%8E-out-of-socket-memory-%E7%9A%84%E8%A7%A3%E9%87%8A-2/

http://blog.tsunanet.net/2011/03/out-of-socket-memory.html

http://rdc.taobao.com/blog/cs/?p=1062