ubuntu backlog优化方法是什么

Ubuntu Backlog 优化方法

一 核心概念与瓶颈定位

• backlog 通常指三类队列：
  • 监听队列：由内核参数 net.core.somaxconn 与应用程序的 listen(backlog) 共同决定，超过将被丢弃或拒绝。
  • 半连接队列（SYN 队列）：由 net.ipv4.tcp_max_syn_backlog 与内核是否启用 net.ipv4.tcp_syncookies 管理，过载易出现 SYN 丢弃或超时。
  • 网卡输入队列：由 net.core.netdev_max_backlog 控制，突发流量时若处理不及时会丢包。
• 快速定位命令：
  • 查看监听队列与当前排队连接数：ss -lnt | awk ‘$5 ~ /:80$/ {print $2}’（第5列为 Recv-Q，即当前排队连接数）。
  • 查看 SYN 队列与重传情况：netstat -s | egrep ‘syn.*received|retransmits’；必要时抓包：tcpdump -ni any ‘tcp[tcpflags] & (tcp-syn|tcp-ack) == tcp-syn’。
  • 查看网卡队列与丢包：ethtool -S eth0 | egrep ‘rx_dropped|rx_over_errors’；查看/调整队列数：ethtool -l eth0 与 ethtool -L eth0 rx 2048 tx 1024。

二 内核参数优化

• 建议以“基线稳妥 + 逐步加压”为原则，以下为常见起点（按业务压力再上调）：
  • 持久化路径：写入 /etc/sysctl.d/99-backlog.conf，执行 sysctl -p 生效。
  • 基线示例：
    • 监听队列：net.core.somaxconn = 4096
    • SYN 队列：net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 8192
    • 网卡输入队列：net.core.netdev_max_backlog = 16384
    • 半开连接防护：net.ipv4.tcp_syncookies = 1
    • 端口耗尽缓解：net.ipv4.ip_local_port_range = 1024 65535
    • 可选（长连接服务）：net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1；在 NAT/负载均衡或多宿主 环境避免开启 net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1（已在新内核中移除或不推荐）。
  • 说明：
    • 应用层的 listen(backlog) 上限受 somaxconn 约束，二者需匹配设置。
    • 高并发短连接场景优先提升 somaxconn 与 tcp_max_syn_backlog，并开启 tcp_syncookies 抵御 SYN Flood。

三 应用程序与协议栈协同

• 应用层 backlog 必须和内核匹配，否则以较小者生效：
  • Nginx：listen 80 backlog=1024; 同时提升 worker_processes 与 worker_connections 以加速消费队列。
  • Tomcat：<Connector port=“8080” protocol=“org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol” acceptCount=“500” … />
  • 其他服务（如 Apache、HAProxy、Redis 等）同样提供 backlog/accept 队列参数，需一并调大并压测验证。
• 资源与协议栈配套：
  • 文件描述符上限：fs.file-max 与进程级 ulimit -n 适度抬高，避免“队列空转但无法 accept”。
  • 长连接保活（减少无效占用）：net.ipv4.tcp_keepalive_time=300、tcp_keepalive_intvl=75、tcp_keepalive_probes=9。

四 网卡与多队列优化

• 多核利用与突发吸收：
  • 查看/开启多队列：ethtool -l eth0；按需设置 ethtool -L eth0 rx 2048 tx 1024。
  • 虚拟机/云主机：在网卡或 vhost 配置中增加队列数（如 queues=‘4’），确保与 vCPU 数量匹配。
  • 突发流量吸收：适度提高 net.core.netdev_budget / netdev_budget_usecs，让软中断有更多时间片处理包。
  • 条件允许时开启巨帧（如 MTU=9000），减少小包开销（需交换机与对端一致）。

五 验证与回退

• 压测与监控：
  • 使用 ab/wrk/siege 或业务流量进行压测，观察 ss -lnt 的 Recv-Q、连接成功率、SYN 重传与 ethtool -S 丢包计数。
  • 持续监控：结合 Prometheus + Grafana 或 netdata，关注连接建立速率、队列占用、重传率与 RTT。
• 过载处置与回退：
  • 队列持续满载时，优先“扩容消费能力”（增加 worker/进程、优化 accept 路径、启用更快的 I/O 模型），再考虑继续上调队列。
  • 调整无效或出现不稳定时，按“每次只改一处、记录基线、逐步回退”的原则恢复至上一稳定配置。