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学习周报「2023」10月

2023-10-01
lework
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以每周一个节点,记录知识点。

内核TCP参数方面

TIME_WAIT


Linux系统下,TCP连接断开后,会以TIME_WAIT状态保留一定的时间,然后才会释放端口。当并发请求过多的时候,就会产生大量的TIME_WAIT状态的连接,无法及时断开的话,会占用大量的端口资源和服务器资源。这个时候我们可以优化TCP的内核参数,来及时将TIME_WAIT状态的端口清理掉。
下面介绍的方法只对拥有大量TIME_WAIT状态的连接导致系统资源消耗有效,如果不是这种情况下,效果可能不明显。可以使用netstat命令去查TIME_WAIT状态的连接状态,输入下面的组合命令,查看当前TCP连接的状态和对应的连接数量:
# netstat-n | awk ‘/^tcp/ {++S[$NF]} END {for(a in S) print a, S[a]}’
这个命令会输出类似下面的结果:
LAST_ACK16 SYN_RECV348 ESTABLISHED70 FIN_WAIT1229 FIN_WAIT230 CLOSING33 TIME_WAIT18098
我们只用关心TIME_WAIT的个数,在这里可以看到,有18000多个TIME_WAIT,这样就占用了18000多个端口。要知道端口的数量只有65535个,占用一个少一个,会严重的影响到后继的新连接。这种情况下,我们就有必要调整下Linux的TCP内核参数,让系统更快的释放TIME_WAIT连接。
编辑配置文件:/etc/sysctl.conf,在这个文件中,加入下面的几行内容:
# vim /etc/sysctl.conf net.ipv4.tcp_syncookies= 1 net.ipv4.tcp_tw_reuse= 1 net.ipv4.tcp_tw_recycle= 1 net.ipv4.tcp_fin_timeout= 30
输入下面的命令,让内核参数生效:
# sysctl-p
简单的说明上面的参数的含义:
● net.ipv4.tcp_syncookies= 1 表示开启SYNCookies。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-WAITsockets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-WAITsockets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。
在经过这样的调整之后,除了会进一步提升服务器的负载能力之外,还能够防御小流量程度的DoS、CC和SYN攻击。
此外,如果你的连接数本身就很多,我们可以再优化一下TCP的可使用端口范围,进一步提升服务器的并发能力。依然是往上面的参数文件中,加入下面这些配置:
net.ipv4.tcp_keepalive_time= 1200 net.ipv4.ip_local_port_range= 1024 65535 net.ipv4.tcp_max_syn_backlog= 8192 net.ipv4.tcp_max_tw_buckets= 5000
这几个参数,建议只在流量非常大的服务器上开启,会有显著的效果。一般的流量小的服务器上,没有必要去设置这几个参数。
● net.ipv4.tcp_keepalive_time= 1200 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20分钟。
● ip_local_port_range= 1024 65535 表示用于向外连接的端口范围。缺省情况下很小,改为1024到65535。
● net.ipv4.tcp_max_syn_backlog= 8192 表示SYN队列的长度,默认为1024,加大队列长度为8192,可以容纳更多等待连接的网络连接数。
● net.ipv4.tcp_max_tw_buckets= 5000 表示系统同时保持TIME_WAIT的最大数量,如果超过这个数字,TIME_WAIT将立刻被清除并打印警告信息。默认为180000,改为5000。此项参数可以控制TIME_WAIT的最大数量,只要超出了。内核其他TCP参数说明
● net.ipv4.tcp_max_syn_backlog= 65536 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.core.netdev_max_backlog= 32768 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.somaxconn= 32768 例如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.wmem_default= 8388608
● net.core.rmem_default= 8388608
● net.core.rmem_max= 16777216 #最大socket读buffer,可参考的优化值:873200
● net.core.wmem_max= 16777216 #最大socket写buffer,可参考的优化值:873200
● net.ipv4.tcp_timestsmps= 0 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_synack_retries= 2 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_syn_retries= 2 在内核放弃建立连接之前发送SYN包的数量。
● #net.ipv4.tcp_tw_len= 1
● net.ipv4.tcp_tw_reuse= 1 开启重用。允许将TIME-WAITsockets重新用于新的TCP连接。
● net.ipv4.tcp_wmem= 8192 436600 873200 TCP写buffer,可参考的优化值:8192 436600 873200
● net.ipv4.tcp_rmem = 32768 436600 873200 TCP读buffer,可参考的优化值:32768 436600 873200
● net.ipv4.tcp_mem= 94500000 91500000 92700000 同样有3个值,意思是:
● net.ipv4.tcp_mem[0]:低于此值,TCP没有内存压力。
● net.ipv4.tcp_mem[1]:在此值下,进入内存压力阶段。
● net.ipv4.tcp_mem[2]:高于此值,TCP拒绝分配socket。上述内存单位是页,而不是字节。可参考的优化值是:7864321048576 1572864
● net.ipv4.tcp_max_orphans= 3276800 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。如果超过这个数字,连接将即刻被复位并打印出警告信息。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_fin_timeout= 30 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。
同时还涉及到一个TCP 拥塞算法的问题,你可以用下面的命令查看本机提供的拥塞算法控制模块:
● sysctl net.ipv4.tcp_available_congestion_control
对于几种算法的分析,详情可以参考下:TCP拥塞控制算法的优缺点、适用环境、性能分析,比如高延时可以试用hybla,中等延时可以试用htcp算法等。
如果想设置TCP 拥塞算法为hybla net.ipv4.tcp_congestion_control=hybla
额外的,对于内核版高于于3.7.1的,我们可以开启tcp_fastopen:net.ipv4.tcp_fastopen= 3

https://medium.com/inside-personio/graceful-shutdown-of-fpm-and-nginx-in-kubernetes-f362369dff22

2023-09-18~22

构建ARM镜像,安装包时,出现找不到文件错误

现象:

 > [linux/arm64 3/3] RUN apt-get update && DEBIAN_FRONTEND=noninteractive DEBCONF_NOWARNINGS=yes apt-getinstall -y --no-install-recommends ca-certificates openssl tzdata  
#7 17.16 Error while loading /usr/sbin/dpkg-split: No such file or directory
#7 17.16 Error while loading /usr/sbin/dpkg-deb: No such file or directory

原因:

x86机器上编译arm64镜像,需要使用 qemu-user-static

qemu-user-static 是一个用于利用当前操作系统来运行其它架构的一个仿真器,这个github项目可以通过x86的机器编译出其它各个架构的docker镜像。

解决方案:

更新下注册信息

docker run --rm --privileged multiarch/qemu-user-static --reset -p yes
原文地址 https://lework.github.io/2023/10/01/journal/

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