调整TCP参数, 优化网络性能
在Linux系统中，调整TCP参数可以显著优化网络性能，特别是在面对特定网络条件（如高带宽延迟、频繁的数据包丢失或高延迟网络）时。
1. 调整TCP窗口大小
a. 发送和接收缓冲区大小
参数：
net.core.rmem_max：单个套接字接收缓冲区的最大值。net.core.wmem_max：单个套接字发送缓冲区的最大值。net.ipv4.tcp_rmem：TCP接收缓冲区的最小值、默认值和最大值。net.ipv4.tcp_wmem：TCP发送缓冲区的最小值、默认值和最大值。
调整原因：
增加TCP窗口大小可以提高高带宽-延迟产品（BDP）网络的吞吐量。例如，在高带宽延迟网络（如跨洲连接）中，较大的缓冲区允许更多的数据在传输过程中被“挂起”，从而提高整体数据传输效率。
调整方法：
编辑/etc/sysctl.conf文件，添加或修改以下参数：
# 增大核心缓冲区大小
net.core.rmem_max = 16777216
net.core.wmem_max = 16777216
# 增大TCP接收缓冲区
net.ipv4.tcp_rmem = 4096 87380 16777216
# 增大TCP发送缓冲区
net.ipv4.tcp_wmem = 4096 65536 16777216
应用更改：
sudo sysctl -p
2. 启用和优化窗口缩放
参数：
net.ipv4.tcp_window_scaling
调整原因：
TCP窗口缩放允许TCP窗口大小超过65,535字节，这是传统TCP窗口大小的上限。启用窗口缩放对于高带宽-延迟网络至关重要，因为它使得TCP可以利用更大的窗口，从而提高吞吐量。
调整方法：
确保窗口缩放已启用：
sudo sysctl -w net.ipv4.tcp_window_scaling=1
编辑/etc/sysctl.conf以永久启用：
net.ipv4.tcp_window_scaling = 1
然后应用更改：
sudo sysctl -p
3. 优化拥塞控制算法
参数：
net.ipv4.tcp_congestion_control
常见算法：
- cubic：默认的拥塞控制算法，适用于高带宽和高延迟网络。
- reno：较旧的算法，适用于一般网络条件。
- bbr：基于带宽-延迟产品的先进算法，能够在高带宽和高延迟网络中提供更高的吞吐量和更低的延迟。
调整原因：
不同的拥塞控制算法在不同的网络条件下表现不同。例如，cubic和bbr在高带宽-延迟网络中表现优异，而reno适用于较低带宽和延迟的环境。
调整方法：
查看当前拥塞控制算法：
sysctl net.ipv4.tcp_congestion_control
列出可用的算法：
sysctl net.ipv4.tcp_available_congestion_control
设置拥塞控制算法（例如设置为bbr）：
sudo sysctl -w net.ipv4.tcp_congestion_control=bbr
编辑/etc/sysctl.conf以永久设置：
net.ipv4.tcp_congestion_control = bbr
然后应用更改：
sudo sysctl -p
启用BBR：
除了设置拥塞控制算法，还需要启用BBR模块：
sudo modprobe tcp_bbr
并确保在启动时加载：
编辑/etc/modules-load.d/modules.conf，添加：
tcp_bbr
4. 调整重传超时（Retransmission Timeout）
参数：
net.ipv4.tcp_retries1：决定TCP在发送了多少个重传包后放弃。net.ipv4.tcp_retries2：决定在放弃前最多允许的数据包重传次数。net.ipv4.tcp_syn_retries：决定发送SYN包尝试建立连接的次数。
调整原因：
在高延迟或不稳定的网络中，适当增加重传次数和超时可以避免过早地放弃连接尝试。然而，过多的重传可能会导致资源消耗和连接延迟增加。
调整方法：
编辑/etc/sysctl.conf，根据需要调整以下参数：
# 增加TCP重传的次数和时间
net.ipv4.tcp_retries1 = 6
net.ipv4.tcp_retries2 = 15
# 增加SYN重试次数
net.ipv4.tcp_syn_retries = 5
然后应用更改：
sudo sysctl -p
5. 调整FIN超时和保持活动设置
参数：
net.ipv4.tcp_fin_timeout：决定FIN-WAIT-2状态的超时时间。net.ipv4.tcp_keepalive_time：决定开始发送keepalive探测的空闲时间。
调整原因：
减少FIN超时可以帮助更快地回收TIME-WAIT状态的连接，释放系统资源。调整keepalive设置可以帮助及时检测和清理挂起的连接。
调整方法：
编辑/etc/sysctl.conf，添加或修改以下参数：
# 减少FIN-WAIT-2状态超时
net.ipv4.tcp_fin_timeout = 30
# 调整TCP keepalive参数
net.ipv4.tcp_keepalive_time = 120
net.ipv4.tcp_keepalive_intvl = 30
net.ipv4.tcp_keepalive_probes = 3
然后应用更改：
sudo sysctl -p
6. 启用TCP快速打开（TCP Fast Open）
参数：
net.ipv4.tcp_fastopen
调整原因：
TCP快速打开可以减少TCP握手延迟，加快数据传输的启动速度，特别适用于需要频繁建立短连接的应用场景。
调整方法：
启用TCP快速打开：
sudo sysctl -w net.ipv4.tcp_fastopen=3
永久启用：
编辑/etc/sysctl.conf，添加：
net.ipv4.tcp_fastopen = 3
然后应用更改：
sudo sysctl -p
注意： 应用TCP快速打开需要应用程序支持该功能。
7. 其他有用的TCP参数
a. 增加最大端口号范围
参数：
net.ipv4.ip_local_port_range
调整原因：
在高并发连接的服务器上，增大可用的端口范围可以减少端口耗尽的问题。
调整方法：
编辑/etc/sysctl.conf，添加或修改：
net.ipv4.ip_local_port_range = 1024 65535
然后应用更改：
sudo sysctl -p
b. 启用TCP时间戳
参数：
net.ipv4.tcp_timestamps
调整原因：
TCP时间戳可以帮助更准确地计算往返时间（RTT），从而优化重传超时和拥塞控制。
调整方法：
确保TCP时间戳已启用：
sudo sysctl -w net.ipv4.tcp_timestamps=1
永久启用：
编辑/etc/sysctl.conf，添加：
net.ipv4.tcp_timestamps = 1
然后应用更改：
sudo sysctl -p
调整参数的具体原因总结
-
增加缓冲区大小（
rmem_max和wmem_max）：- 原因：适应高带宽-延迟产品网络，提高数据传输的吞吐量。
-
启用窗口缩放（
tcp_window_scaling）：- 原因：允许更大的TCP窗口，从而支持更高的吞吐量，特别是在高BDP网络中。
-
选择合适的拥塞控制算法（
tcp_congestion_control）：- 原因：不同的算法在不同网络条件下表现不同，选择适合当前网络状况的算法以优化性能。
-
调整重传超时（
tcp_retries1和tcp_retries2）：- 原因：在不稳定或高延迟网络中，适当增加重传次数和延迟，以避免过早放弃连接。
-
优化连接关闭和保持活动设置：
- 原因：加快连接资源的回收，及时检测和清理挂起的连接，释放系统资源。
-
启用TCP快速打开（
tcp_fastopen）：- 原因：减少TCP握手延迟，提升短连接的建立速度。
-
扩展本地端口范围（
ip_local_port_range）：- 原因：在高并发环境下，防止端口耗尽，支持更多的并发连接。
-
启用TCP时间戳（
tcp_timestamps）：- 原因：提高RTT测量的精确度，优化重传和拥塞控制算法的表现。
调整参数的注意事项
-
谨慎调整：不当的参数调整可能导致网络性能下降或系统不稳定。在修改之前，建议在测试环境中进行验证。
-
逐步调整：一次只调整一个或少数几个参数，以便准确评估每个调整的影响。
-
监控系统：在调整参数后，持续监控网络性能和系统资源使用情况，确保调整带来了预期的效果。
-
了解应用需求：不同的应用有不同的网络需求，根据具体应用场景进行优化。例如，数据库服务器可能需要不同的优化策略与Web服务器。
通过合理调整上述TCP参数，可以显著提升Linux系统在特定网络条件下的TCP性能，满足高效稳定的数据传输需求。
原文地址：https://blog.csdn.net/allnlei/article/details/143695223
免责声明：本站文章内容转载自网络资源，如本站内容侵犯了原著者的合法权益，可联系本站删除。更多内容请关注自学内容网（zxcms.com）！