Linux Tuning

本页面包含一份快速参考指南，适用于以 1Gbps 或更高速度连接的用于数据传输的 Linux 主机。请注意，此处描述的大多数调优设置实际上会降低连接速率低于 1Gbps 的主机的性能，大多数家庭用户的主机就属于这种情况。

请注意，本页面的设置并非旨在通过单一流实现全 10G 的性能。这些设置假定你使用的是支持并行流的工具，或者有多个数据传输并行进行，并且希望各流之间能公平共享资源。因此，最大设置值比支持单一流所需的值小 2 到 4 倍。例如，在延迟为 100 毫秒的网络上进行 10Gbps 的流传输需要 120MB 的缓冲区（可参考带宽延迟积计算器）。大多数数据移动应用程序（如 Globus）会采用 4 - 8 个流来高效完成此操作，并防止拥塞导致的数据包丢失。将具备 10Gbps 能力的主机每个套接字的最大缓冲区设置为 32M - 64M，可确保并行流正常工作，且不会占用系统的大部分资源。

如果你试图针对单一流进行优化，请参考测试/测量主机的调优建议页面。( https://fasterdata.es.net/host-tuning/linux/test-measurement-host-tuning/ )

通用方法

要查看系统当前使用的设置，可使用 sysctl name 命令（例如：sysctl net.ipv4.tcp_rmem）。要更改设置，可使用 sysctl -w 命令。若要使设置永久生效，可将设置添加到 sysctl.conf 文件中。

TCP 调优

和大多数现代操作系统一样，Linux 现在在自动调优 TCP 缓冲区方面做得很好，但 Linux 默认的 TCP 缓冲区最大大小对于 10G 网络来说仍然太小。以下是不同类型主机的一些 sysctl.conf 配置示例。

对于配备 10G 网卡的主机，针对往返时间（RTT）最长为 100 毫秒的网络路径进行优化，并且要兼顾单流和并行流工具的使用，可将以下内容添加到 /etc/sysctl.conf 文件中：

（请注意，配备 100G 网卡的主机需要额外的调优）

# 允许 TCP 缓冲区最大达到 64MB 
net.core.rmem_max = 67108864 
net.core.wmem_max = 67108864 
# 将 Linux 自动调优的 TCP 缓冲区限制增加到 32MB
net.ipv4.tcp_rmem = 4096 87380 33554432
net.ipv4.tcp_wmem = 4096 65536 33554432
# 对于启用巨型帧的主机推荐设置
net.ipv4.tcp_mtu_probing=1
# 推荐使用“公平排队”队列规则（可以是 fq 或 fq_codel）
net.core.default_qdisc = fq

注意：从 2017 年的 4.12 内核开始，fq_codel 成为默认设置。fq 和 fq_codel 都能很好地工作，并且支持调速，不过谷歌的 BBR 团队推荐在使用 BBR 拥塞控制时使用 fq。

另外，我们不再建议将拥塞控制设置为 htcp。在较新的内核版本中，htcp 相对于默认的 cubic 设置似乎不再有优势。

我们还强烈建议降低最大流速率，以避免数据包突发导致交换机和接收主机的缓冲区溢出。

例如，对于 10G 主机，可将以下内容添加到启动脚本中：

/sbin/tc qdisc add dev ethN root fq maxrate 8gbit

对于运行使用 4 个并行流的数据传输工具的 10G 主机，可执行以下操作：

/sbin/tc qdisc add dev ethN root fq maxrate 2gbit

其中，ethN 是你系统上以太网设备的名称。

对于配备 10G 网卡、针对往返时间最长为 200 毫秒的网络路径进行优化，并且要兼顾单流和并行流工具使用的主机，或者配备 40G 网卡、针对往返时间最长为 50 毫秒的网络路径进行优化的主机，可使用以下配置：

# 允许 TCP 缓冲区最大达到 128MB
net.core.rmem_max = 134217728 
net.core.wmem_max = 134217728 
# 增加 TCP 自动调优的缓冲区限制
net.ipv4.tcp_rmem = 4096 87380 67108864
net.ipv4.tcp_wmem = 4096 65536 67108864
# 对于启用巨型帧的主机推荐设置
net.ipv4.tcp_mtu_probing=1
# 推荐启用“公平排队”
net.core.default_qdisc = fq

对于配备 100G 网卡、针对往返时间最长为 200 毫秒的网络路径进行优化的主机，可使用以下配置：

# 允许 TCP 缓冲区最大达到 2GB（Linux 中允许的最大值为 2GB - 1）
net.core.rmem_max=2147483647
net.core.wmem_max=2147483647
# 增加 TCP 自动调优的缓冲区限制
net.ipv4.tcp_rmem=4096 131072 1073741824 
net.ipv4.tcp_wmem=4096 16384 1073741824
# 对于启用巨型帧的主机推荐设置
net.ipv4.tcp_mtu_probing=1
# 推荐启用“公平排队”
net.core.default_qdisc = fq
# 需要增加此设置以使用 MSG_ZEROCOPY
net.core.optmem_max = 1048576 

注意：你应该保持 net.tcp_mem 的默认设置不变，因为默认值就很合适。一些网站还建议将 net.ipv4.tcp_timestamps 和 net.ipv4.tcp_sack 设置为 0，称这样可以降低 CPU 负载。但我们强烈反对在广域网性能方面采用这一建议，因为我们观察到，默认值 1 利大于弊的情况更多。

Linux 支持可插拔的拥塞控制算法。要获取内核中可用的拥塞控制算法列表，可运行以下命令：

sysctl net.ipv4.tcp_available_congestion_control

在大多数 Linux 发行版中，cubic 通常是默认的拥塞控制算法，我们建议保持该设置不变。

要查看默认的拥塞控制算法，可执行以下命令：

sysctl net.ipv4.tcp_congestion_control

如果你使用的是巨型帧，我们建议将 tcp_mtu_probing 设置为 1 或 2，以帮助避免最大传输单元（MTU）黑洞问题。

更多信息：

Linux 网络性能参数详解。( https://github.com/leandromoreira/linux-network-performance-parameters )

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https://fasterdata.es.net/host-tuning/linux/

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