面試官問你：我想優化 Linux 內核參數，你有哪些建議呢？
引言
關于內核這方面確實很想分享下，因為工作中還有面試中這都算是一個大頭了，把下面的掌握了，面試基本沒什么大問題了。
開始
1. 內存管理優化
vm.swappiness
? 作用： 控制內核在物理內存使用滿時，交換（swap）到磁盤的頻率。數值越高，越傾向于交換數據，數值越低，內存壓力更大時才會進行交換。
? 推薦值： 通常設置為 10-60（默認 60），對于內存密集型應用（如數據庫）建議將此值設低。
? 命令： sysctl -w vm.swappiness=10
vm.dirty_background_ratio 和 vm.dirty_ratio
? 作用： 控制臟頁（dirty pages，已修改但未寫回磁盤的數據）的最大比例。vm.dirty_background_ratio 定義了系統開始將臟頁刷寫到磁盤的觸發閾值，而 vm.dirty_ratio 則是寫操作的上限。
? 推薦值： vm.dirty_background_ratio = 10，vm.dirty_ratio = 20-40
? 命令：
sysctl -w vm.dirty_background_ratio=10
sysctl -w vm.dirty_ratio=20vm.min_free_kbytes
? 作用： 指定內核保留的一定量的內存，用于防止系統內存完全耗盡，避免系統進入 OOM（Out of Memory）狀態。
? 推薦值： 通常設置為系統總內存的 1%-2%，也可以根據系統實際情況調整。
? 命令： sysctl -w vm.min_free_kbytes=65536
vm.overcommit_memory
? 作用： 控制內存分配的策略。該參數有三個值：
? 推薦值： vm.overcommit_memory = 2 適用于大部分生產環境，特別是在運行數據庫等內存密集型應用時。
? 命令： sysctl -w vm.overcommit_memory=2
2. 進程調度優化
kernel.sched_latency_ns
? 作用： 控制調度器延遲（任務調度時的最大延遲）。該參數決定了調度器在處理實時任務時的延遲。
? 推薦值： 適用于需要低延遲的場景，默認值通常已足夠。
? 命令： sysctl -w kernel.sched_latency_ns=5000000（5ms）
kernel.sched_min_granularity_ns
? 作用： 控制 CPU 時間片的最小粒度。該參數決定了調度器給每個任務分配的最小時間。
? 推薦值： sysctl -w kernel.sched_min_granularity_ns=20000000（20ms）
kernel.sched_wakeup_granularity_ns
? 作用： 定義一個進程被喚醒時，它被重新調度的時間間隔。適用于減少高負載系統中的上下文切換。
? 推薦值： sysctl -w kernel.sched_wakeup_granularity_ns=15000000（15ms）
kernel.sched_tunable_scaling
? 作用： 啟用動態調整調度器參數的功能，用于自動根據系統負載優化調度器行為。
? 推薦值： sysctl -w kernel.sched_tunable_scaling=1
3. 文件系統優化
vm.vfs_cache_pressure
? 作用： 控制內核回收用于緩存的內存。當該值較大時，內核會傾向于回收更多的緩存，較小的值則保留更多的緩存。
? 推薦值： 通常設置為 50（默認 100），在文件系統緩存非常重要的情況下，可以降低該值。
fs.file-max
? 作用： 定義系統允許的最大文件描述符數量。對于大并發應用或數據庫應用，可能需要增加此值。
? 推薦值： 可以根據應用需求進行調整，默認通常為 1,000,000。
? 命令： sysctl -w fs.file-max=2097152
4. 網絡性能優化
net.core.somaxconn
? 作用： 控制系統允許的最大連接請求隊列長度。該值決定了在 TCP 連接請求被處理之前，最大允許的掛起請求數量。
? 推薦值： sysctl -w net.core.somaxconn=1024
net.ipv4.tcp_rmem 和 net.ipv4.tcp_wmem
? 作用： 分別控制 TCP 接收和發送緩沖區的最小、默認和最大大小。這對于高帶寬網絡應用至關重要。
? 推薦值： sysctl -w net.ipv4.tcp_rmem="4096 87380 16777216"
? 命令： sysctl -w net.ipv4.tcp_wmem="4096 87380 16777216"
net.core.netdev_max_backlog
? 作用： 設置網絡接口的最大接收隊列。如果網絡流量很大，設置較大的值可以避免丟包。
? 推薦值： sysctl -w net.core.netdev_max_backlog=5000
net.ipv4.tcp_fin_timeout
? 作用： 控制 TCP 連接在關閉時的等待時間。減小此值可以加速連接的關閉，減少過多的 TCP 連接狀態。
? 推薦值： sysctl -w net.ipv4.tcp_fin_timeout=30
net.ipv4.tcp_tw_reuse
? 作用： 允許重用 TIME_WAIT 狀態的 TCP 連接，減少對系統資源的消耗，尤其是在高并發場景下。
? 推薦值： sysctl -w net.ipv4.tcp_tw_reuse=1
net.ipv4.tcp_max_syn_backlog
? 作用： 控制內核在 TCP 連接建立時，最大等待處理的 SYN 包隊列長度。如果應用程序需要處理大量的 TCP 連接，增大該值可以提升 TCP 性能。
? 推薦值： sysctl -w net.ipv4.tcp_max_syn_backlog=4096
? 命令：
sysctl -w net.ipv4.tcp_max_syn_backlog=40965. 系統性能優化
kernel.shmmax 和 kernel.shmall
? 作用： 分別控制系統允許的最大共享內存段大小和系統總的共享內存頁數。在處理數據庫和大規模數據處理時，這兩個參數的調優尤為重要。
? 推薦值： 根據內存大小和應用需求設置，通常設置為物理內存的 50%-75%。
? 命令：
sysctl -w kernel.shmmax=2147483648
sysctl -w kernel.shmall=2097152fs.inotify.max_user_watches
? 作用： 控制系統中可用的最大 inotify 監聽器數目。增加該值可以幫助增強監控能力，尤其在大量文件監控的場景下。
? 推薦值： sysctl -w fs.inotify.max_user_watches=524288
6. I/O 性能優化
vm.dirty_background_bytes 和 vm.dirty_bytes
? 作用： 控制在將數據寫入磁盤之前，內核將保持多大的臟數據。vm.dirty_background_bytes 控制后臺刷寫臟數據的閾值，vm.dirty_bytes 控制刷寫的最大數據量。調整這兩個參數可以優化磁盤的寫入性能。
? 推薦值： 將 vm.dirty_bytes 設置為更高的值，避免頻繁刷寫；而將 vm.dirty_background_bytes 設置為較小的值，確保系統能夠及時將臟數據刷回磁盤。
? 命令：
sysctl -w vm.dirty_background_bytes=134217728 # 128MB
sysctl -w vm.dirty_bytes=268435456 # 256MBblock.mq-deadline（I/O 調度器）
? 作用： 在進行磁盤 I/O 操作時，調整調度器策略，mq-deadline 調度器適用于需要低延遲和高吞吐量的應用程序，特別是數據庫和文件服務器。
? 推薦值： 將調度器設置為 mq-deadline 可以提升磁盤的讀寫性能。
? 命令：
echo mq-deadline > /sys/block/sda/queue/schedulerfs.aio-max-nr
? 作用： 控制系統允許的最大異步 I/O 請求數。在高并發的場景下，增加該參數的值有助于提升 I/O 請求的吞吐能力。
? 推薦值： sysctl -w fs.aio-max-nr=1048576 以支持更多并發的 I/O 操作。
? 命令：
sysctl -w fs.aio-max-nr=10485767. CPU 性能優化
kernel.sched_min_granularity_ns
? 作用： 調整調度器為每個任務分配的最小時間片。較大的值可以減少上下文切換，提高吞吐量；較小的值則增加系統響應性。
? 推薦值： sysctl -w kernel.sched_min_granularity_ns=20000000 （20ms）
? 命令：
sysctl -w kernel.sched_min_granularity_ns=20000000kernel.sched_wakeup_granularity_ns
? 作用： 定義進程被喚醒時，它被重新調度的時間間隔。適用于減少高負載系統中的上下文切換。
? 推薦值： sysctl -w kernel.sched_wakeup_granularity_ns=15000000 （15ms）
? 命令：
sysctl -w kernel.sched_wakeup_granularity_ns=15000000cpu.cpuacct.usage
? 作用： 控制 CPU 使用時間的跟蹤。增加該值可以用于高負載的多核系統中進行細粒度監控，幫助更精確地了解每個 CPU 核心的資源使用情況。
? 推薦值： 該參數一般用于監控，不是直接的優化參數，但對于負載均衡和監控系統非常有用。
8. 文件系統優化
fs.file-max
? 作用： 控制系統中允許的最大文件句柄數量。對于高并發的系統，尤其是 Web 服務器和數據庫服務器，需要增加文件句柄數量。
? 推薦值： sysctl -w fs.file-max=2097152
? 命令：
sysctl -w fs.file-max=2097152fs.inotify.max_user_watches
? 作用： 控制用戶可監控的最大文件數。對于需要大量文件監控的場景（如容器管理、日志管理等），增加該值可以提高性能。
? 推薦值： sysctl -w fs.inotify.max_user_watches=524288
? 命令：
sysctl -w fs.inotify.max_user_watches=5242889. 安全優化
kernel.randomize_va_space
? 作用： 啟用地址空間布局隨機化（ASLR），增加系統的安全性，防止攻擊者猜測內存布局。
? 推薦值： sysctl -w kernel.randomize_va_space=2
? 命令：
sysctl -w kernel.randomize_va_space=2fs.suid_dumpable
? 作用： 控制是否允許執行 setuid 程序時轉儲 core 文件。為了提高安全性，建議將其設置為 0（不允許轉儲）。
? 推薦值： sysctl -w fs.suid_dumpable=0
? 命令：
sysctl -w fs.suid_dumpable=010. 內核參數和系統資源
kernel.shmmax 和 kernel.shmall
? 作用： 控制共享內存的最大值。適用于需要大量共享內存的應用，如數據庫。
? 推薦值： 設置為物理內存的 50%-75%，確保足夠的共享內存資源。
? 命令：
sysctl -w kernel.shmmax=2147483648 # 2GB
sysctl -w kernel.shmall=2097152 # 對應 2GBkernel.msgmni
? 作用： 控制內核消息隊列的最大數量。對于消息密集型應用，如 IPC 或消息隊列系統，可以調整此值。
? 推薦值： sysctl -w kernel.msgmni=1024
? 命令：
sysctl -w kernel.msgmni=102411. 高階 Linux 內核優化參數
kernel.sched_child_runs_first
? 作用： 控制任務的子進程是否優先調度。當該參數設置為 1 時，子進程會比父進程優先調度，主要用于需要高并發子任務處理的應用場景。
? 推薦值： 對于計算密集型任務，通常保持默認值 0，但在多核環境下，可能會使用該值提高子進程的調度優先級。
? 命令：
sysctl -w kernel.sched_child_runs_first=1kernel.sched_idle
? 作用： 控制 Linux 調度器是否允許低優先級任務在空閑時運行。啟用此參數時，系統會給空閑任務分配 CPU 時間，適用于不需要及時響應的后臺作業。
? 推薦值： 一般在空閑時間任務較多的環境中使用。默認 0 不啟用，只有在有空閑計算需求時啟用。
? 命令：
sysctl -w kernel.sched_idle=1vm.page-cluster
? 作用： 控制內核一次回收多少個頁面進行交換。增大該值可以減少交換的次數，從而提升內存效率，適用于內存密集型的應用。
? 推薦值： 默認值通常為 3，增大該值可以提高高負載環境下的性能，尤其是數據庫和大數據處理。
? 命令：
sysctl -w vm.page-cluster=5net.core.optmem_max
? 作用： 控制網絡套接字接收緩沖區的最大內存使用量。這個參數可以用來控制接收緩存的大小，對于高流量的網絡應用非常重要。
? 推薦值： 對于高負載的 Web 服務或數據庫服務器，可以增大此值。
? 命令：
sysctl -w net.core.optmem_max=25165824 # 24MBkernel.sysrq
? 作用： 控制 sysrq 按鍵的功能，用于調試和管理系統。通過啟用該功能，管理員可以在系統出現問題時執行緊急任務，例如重啟或查看內存。
? 推薦值： 在需要遠程恢復和緊急處理的場景下可以啟用該功能。一般情況下可以禁用或限制。
? 命令：
sysctl -w kernel.sysrq=1 # 啟用 sysrq 功能net.ipv4.tcp_max_tw_buckets
? 作用： 控制 TCP 協議棧中 TIME-WAIT 狀態的最大桶數。當連接被關閉后，TCP 會進入 TIME-WAIT 狀態，增加該值有助于高并發系統處理更多的連接。
? 推薦值： 對于需要處理大量 TCP 連接的環境，增大此值可以減少連接過多導致的性能瓶頸。
? 命令：
sysctl -w net.ipv4.tcp_max_tw_buckets=1000000net.ipv4.tcp_fin_timeout
? 作用： 控制 TCP 連接處于 FIN-WAIT-2 狀態的最大時間。該參數對短時間內頻繁建立和關閉連接的應用程序（如高并發的 Web 服務器）非常重要。
? 推薦值： 減小該值可以更快地關閉連接并釋放資源。
? 命令：
sysctl -w net.ipv4.tcp_fin_timeout=15 # 縮短連接關閉等待時間net.ipv4.tcp_retries2
? 作用： 控制 TCP 連接在重試失敗后最大重試次數。適用于需要降低 TCP 連接恢復延遲的場景，尤其是在高丟包率的網絡環境下。
? 推薦值： 通常設置為 8-15，但對于對時延要求較低的應用，可以適當降低此值。
? 命令：
sysctl -w net.ipv4.tcp_retries2=8fs.file-max
? 作用： 控制 Linux 系統中所有進程可以打開的最大文件描述符數。對于數據庫、Web 服務器或其他高并發服務，增加此值可以避免文件描述符耗盡。
? 推薦值： 根據應用的并發連接數調整，一般為 1,000,000 或更高。
? 命令：
sysctl -w fs.file-max=1000000vm.dirty_expire_centisecs
? 作用： 控制內核將臟頁刷回磁盤的時間。較低的值可以使得系統在低內存時更早地寫回磁盤，防止內存過度使用，適用于大規模并發系統。
? 推薦值： 默認為 3000，適用于需要平衡內存和磁盤 I/O 的系統。
? 命令：
sysctl -w vm.dirty_expire_centisecs=2000 # 提前回寫臟頁kernel.panic_on_oops
? 作用： 控制內核在遇到嚴重錯誤（如 Oops 錯誤）時是否自動重啟。啟用該功能可以在系統出現嚴重故障時自動恢復，避免人工干預。
? 推薦值： 對于生產環境中的關鍵系統，啟用自動重啟功能有助于系統自動恢復。
? 命令：
sysctl -w kernel.panic_on_oops=1 # 啟用自動重啟net.ipv6.bindv6only
? 作用： 控制 IPv6 套接字是否只綁定到 IPv6 地址。適用于需要區分 IPv4 和 IPv6 流量的應用程序。
? 推薦值： 根據具體的網絡需求設置此值，IPv4 和 IPv6 共存時可能需要禁用該選項。
? 命令：
sysctl -w net.ipv6.bindv6only=1 # 啟用 IPv6 僅綁定
