Linux系统--------内核参数调优、一键安装nginx、tomcat调优

一、内核参数调优

默认的Linux内核参数考虑的是最通用场景，不符合用于支持高并发访问的Web服务器的定义，根据业务特点来进行调整，当Nginx作为静态web内容服务器、反向代理或者提供压缩服务器的服务器时，内核参数的调整都是不同的，此处针对最通用的、使Nginx支持更多并发请求的TCP网络参数做简单的配置

修改配置文件/etc/sysctl.conf

fs.file-max = 1000000
#表示单个进程较大可以打开的句柄数net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1
#参数设置为 1 ，表示允许将TIME_WAIT状态的socket重新用于新的TCP链接，这对于服务器来说意义重大，因为总有大量TIME_WAIT状态的链接存在net.ipv4.tcp_keepalive_time = 600
#当keepalive启动时，TCP发送keepalive消息的频度;默认是2小时，将其设置为10分钟，可更快的清理无效链接net.ipv4.tcp_fin_timeout = 30
#当服务器主动关闭链接时，socket保持在FIN_WAIT_2状态的较大时间net.ipv4.tcp_max_tw_buckets = 5000
#表示操作系统允许TIME_WAIT套接字数量的较大值，如超过此值，TIME_WAIT套接字将立刻被清除并打印警告信息,默认为8000，过多的TIME_WAIT套接字会使Web服务器变慢net.ipv4.ip_local_port_range = 1024 65000
#定义UDP和TCP链接的本地端口的取值范围net.ipv4.tcp_rmem = 10240 87380 12582912
#定义了TCP接受缓存的最小值、默认值、较大值net.ipv4.tcp_wmem = 10240 87380 12582912
#定义TCP发送缓存的最小值、默认值、较大值net.core.netdev_max_backlog = 8096
#当网卡接收数据包的速度大于内核处理速度时，会有一个列队保存这些数据包。这个参数表示该列队的较大值net.core.rmem_default = 6291456
#表示内核套接字接受缓存区默认大小net.core.wmem_default = 6291456
#表示内核套接字发送缓存区默认大小net.core.rmem_max = 12582912
#表示内核套接字接受缓存区较大大小net.core.wmem_max = 12582912
#表示内核套接字发送缓存区较大大小
注意：以上的四个参数，需要根据业务逻辑和实际的硬件成本来综合考虑net.ipv4.tcp_syncookies = 1
#与性能无关。用于解决TCP的SYN攻击net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 8192
#这个参数表示TCP三次握手建立阶段接受SYN请求列队的较大长度，默认1024，将其设置的大一些可使出现Nginx繁忙来不及accept新连接时，Linux不至于丢失客户端发起的链接请求net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1
#这个参数用于设置启用timewait快速回收net.core.somaxconn=262114
#选项默认值是128，这个参数用于调节系统同时发起的TCP连接数，在高并发的请求中，默认的值可能会导致链接超时或者重传，因此需要结合高并发请求数来调节此值。net.ipv4.tcp_max_orphans=262114
#选项用于设定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，孤立链接将立即被复位并输出警告信息。这个限制指示为了防止简单的DOS攻击，不用过分依靠这个限制甚至认为的减小这个值，更多的情况是增加这个值

二、一键安装Nginx

#! /bin/bashversion=1.15.4#判断函数是否执行成功
function show_result(){if [ "$1" -eq 0 ]thenecho -e "\e[32m$2 is Success .   [ OK ] \e[0m"elseecho -e "\e[31m$2 is Fail .   [ FAIL ] \e[0m"fi
}#创建 nginx 用户和用户组
function user_create(){local item="Create User and Group"if [ `cat /etc/{passwd,group} | grep nginx | wc -l ` -ge 2  ];thenecho -e "\e[31mUser and Group exist! \e[0m"elsegroupadd -g 1004 nginx && \useradd -u 1004 -g 1004 -M  -s /sbin/nologin nginx    show_result $? "${item}"fi
}#下载一些拓展包
function nginx_pkg(){local item="Packages Install"yum -y install gcc openssl-devel pcre-devel zlib-devel > /dev/null 2>&1 show_result $? "${item}"
}#下载nginx
function nginx_download(){local item="Nginx Download"cd /usr/local/src && \wget http://nginx.org/download/nginx-${version}.tar.gz > /dev/null 2>&1 test -e /usr/local/src/nginx-${version} || tar zxf nginx-${version}.tar.gz rm -rf /usr/local/src/nginx-${version}.tar.gzshow_result $? "${item}"
}#编译安装
function nginx_compile(){local item="Nginx Compile"cd /usr/local/src/nginx-${version}if [ `ls -l  /usr/local/ | grep 'nginx' | wc -l` -ge 1  ];thenecho -e "\e[31mNginx exist! \e[0m"else./configure --prefix=/usr/local/nginx > /dev/null 2>&1 && make > /dev/null 2>&1 && make install > /dev/null 2>&1 fishow_result $? "${item}"
}#软连接建立
function nginx_softlink(){local item="Nginx Softlink"test -d /etc/nginx/ || ln -s /usr/local/nginx/conf/ /etc/nginxtest -e /usr/sbin/nginx || ln -s /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/sbin/show_result $? "${item}"
}#注册服务
function nginx_service(){local item="Nginx Service"test -e /usr/lib/systemd/system/nginx.service || \ echo '
[Unit]
Description=The nginx HTTP and reverse proxy server
After=network-online.target remote-fs.target nss-lookup.target
Wants=network-online.target
[Service]
Type=forking
PIDFile=/usr/local/nginx/logs/nginx.pid
# Nginx will fail to start if /run/nginx.pid already exists but has the wrong
# SELinux context. This might happen when running `nginx -t` from the cmdline.
# https://bugzilla.redhat.com/show_bug.cgi?id=1268621ExecStartPre=/usr/bin/rm-f /usr/local/nginx/logs/nginx.pid
ExecStartPre=/usr/local/nginx/sbin/nginx -t
ExecStart=/usr/local/nginx/sbin/nginx
ExecReload=/usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload
KillSignal=SIGQUIT
TimeoutStopSec=5
KillMode=process
PrivateTmp=true' > /usr/lib/systemd/system/nginx.servicesystemctl daemon-reload show_result $? "${item}"
}#内核优化
function nginx_kernel(){local item="Optimize Kernel Arguments"cp /etc/sysctl.conf /etc/sysctl.conf.${current_time} > /dev/null 2>&1arch_ratio=$([[ ! -z $(uname -a | grep x86_64) ]] && expr 64 / 32 || expr 32 / 32)memory_size=$(free -b| awk 'NR==2{print $2}')nf_conntrack_size=$(expr ${memory_size} / 16384 / ${arch_ratio})#开启反向路径过滤add_config_tofile "net.ipv4.conf.default.rp_filter = 1" /etc/sysctl.confadd_config_tofile "net.ipv4.conf.all.rp_filter = 1" /etc/sysctl.conf#处理无源路由包add_config_tofile "net.ipv4.conf.all.accept_source_route = 0" /etc/sysctl.confadd_config_tofile "net.ipv4.conf.default.accept_source_route = 0" /etc/sysctl.conf#core文件名中添加pid作为扩展名add_config_tofile "kernel.core_uses_pid = 1" /etc/sysctl.conf#开启syn洪水攻击保护add_config_tofile "net.ipv4.tcp_syncookies = 1" /etc/sysctl.conf#修改消息队列长度add_config_tofile "kernel.msgmnb = 65536" /etc/sysctl.confadd_config_tofile "kernel.msgmax = 65536" /etc/sysctl.conf#修改最大内存共享段大小bytesadd_config_tofile "kernel.shmmax = 68719476736" /etc/sysctl.confadd_config_tofile "kernel.shmall = 4294967296" /etc/sysctl.conf#timewait数量默认18000add_config_tofile "net.ipv4.tcp_max_tw_buckets = 600" /etc/sysctl.confadd_config_tofile "net.ipv4.tcp_sack = 1" /etc/sysctl.confadd_config_tofile "net.ipv4.tcp_window_scaling = 1" /etc/sysctl.confadd_config_tofile "net.ipv4.tcp_rmem = 4096 87380 16777216" /etc/sysctl.confadd_config_tofile "net.ipv4.tcp_wmem = 4096 65536 16777216" /etc/sysctl.confadd_config_tofile "net.core.rmem_default = 8388608" /etc/sysctl.confadd_config_tofile "net.core.wmem_max = 16777216" /etc/sysctl.conf#未收到客户端确认信息连接请求的最大值add_config_tofile "net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 262144" /etc/sysctl.conf#放弃建立连接之前发送的synack包add_config_tofile "net.ipv4.tcp_syn_retries = 2" /etc/sysctl.conf#开启重用，允许time—wait socket 重新用语新的tcp连接add_config_tofile "net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1" /etc/sysctl.confadd_config_tofile "net.ipv4.tcp_fin_timeout = 1" /etc/sysctl.conf#防止简单的ddos攻击add_config_tofile "net.ipv4.tcp_max_orphans = 3276800" /etc/sysctl.conf#启用timewait快速收回add_config_tofile "net.ipv4.tcp_tw_recycle = 0" /etc/sysctl.conf#keeptime启用时tcp发送keepalive消息的频度，默认2hadd_config_tofile "net.ipv4.tcp_keepalive_time = 600" /etc/sysctl.conf#允许系统打开的端口范围add_config_tofile "net.ipv4.ip_local_port_range = 1024 65535" /etc/sysctl.conf#资源回收add_config_tofile "net.ipv4.tcp_tw_recycle = 0" /etc/sysctl.conf#路由转发add_config_tofile "net.ipv4.ip_forward = 1" /etc/sysctl.conf #修改防火墙连接跟踪表大小，默认65535add_config_tofile "net.netfilter.nf_conntrack_max = ${nf_conntrack_size}" /etc/sysctl.confadd_config_tofile "net.nf_conntrack_max = ${nf_conntrack_size}" /etc/sysctl.conf#解禁pingadd_config_tofile "net.ipv4.icmp_echo_ignore_all = 0" /etc/sysctl.confmodprobe bridgesysctl -p > /dev/null 2>&1show_result $? "${item}"
}#启动 nginx
function nginx_start(){local item="Nginx start"systemctl enable nginx --now > /dev/null 2>&1show_result $? "${item}"
}#负责写入配置的函数
function add_config_tofile(){local keywords=`echo $1| awk -F "[= ]+" '{print $1}'`local SearchResult=`grep "^${keywords}" "$2"`if [ -z "${SearchResult}" ]thenecho $1 >> $2elsesed -i "s/^${keywords}.*/$1/" $2fi
}
#主函数
function main(){user_createnginx_pkgnginx_downloadnginx_compilenginx_softlinknginx_servicenginx_kernelnginx_start
}main

三、Tomcat应用程序调优

关于 Tomcat 主配置文件 server.xml 里面很多默认的配置项，但并不能满足业务需求，常用的优化相关参数如下

【maxThreads】Tomcat 使用线程来处理接收的每个请求，这个值表示 Tomcat 可创建的最 大的线程数，默认值是 200。
【minSpareThreads】最小空闲线程数，Tomcat 启动时的初始化的线程数，表示即使没有 人使用也开这么多空线程等待，默认值是 10
【maxSpareThreads】最大备用线程数，一旦创建的线程超过这个值，Tomcat 就会关闭不 再需要的 socket 线程。默认值是-1（无限制）。一般不需要指定
【URIEncoding】指定 Tomcat 容器的 URL 编码格式，语言编码格式这块倒不如其它 Web 服务器软件配置方便，需要分别指定utf-8
【connnectionTimeout】网络连接超时，单位：毫秒，设置为 0 表示永不超时，这样设置 有隐患的。通常默认 20000 毫秒（20秒）就可以
【enableLookups】是否反查域名，以返回远程主机的主机名，取值为：true 或 false， 如果设置为 false，则直接返回 IP 地址，为了提高处理能力，应设置为 false。
【disableUploadTimeout】上传时是否使用超时机制。应设置为 true。
【connectionUploadTimeout】上传超时时间，毕竟文件上传可能需要消耗更多的时间， 这个根据你自己的业务需要自己调，以使 Servlet 有较长的时间来完成它的执行，需要 与上一个参数一起配合使用才会生效
【acceptCount】指定当所有可以使用的处理请求的线程数都被使用时，可传入连接请求 的最大队列长度，超过这个数的请求将不予处理，默认为 100 个。
【compression】是否对响应的数据进行 GZIP 压缩，off：表示禁止压缩；on：表示允许 压缩（文本将被压缩）、force：表示所有情况下都进行压缩，默认值为 off，压缩数据 后可以有效的减少页面的大小，一般可以减小 1/3 左右，节省带宽。
【compressionMinSize】表示压缩响应的最小值，只有当响应报文大小大于这个值的时候 才会对报文进行压缩，如果开启了压缩功能，默认值就是 2048
【compressableMimeType】压缩类型，指定对哪些类型的文件进行数据压缩。
【noCompressionUserAgents="gozilla, traviata"】对于以下的浏览器，不启用压缩

如果已经对代码进行了动静分离，静态页面和图片等数据就不需要 Tomcat 处理了，那么也就不需要在 Tomcat 中配置压缩了。因为这里只有一台 Tomcat 服务器，而且压测的是 Tomcat 首页，会有图片和静态资源文件，所以这里启用压缩。

以上是一些常用的配置参数，还有好多其它的参数设置，还可以继续深入的优化

HTTP Connector 与 AJP Connector 的参数属性值，可以参考官方文档的详细说明进行学习。链接地址 Apache Tomcat 9 Configuration Reference (9.0.86) - The HTTP Connector

下面开始对 Tomcat 配置文件优化进行前后的对比

<Connector port="8080" protocol="HTTP/11.1" 
connectionTimeout="20000" 
redirectPort="8443" 
minSpareThreads="50" 
enableLookups="false" 
disableUploadTimeout="true" 
acceptCount="300" 
maxThreads="500" 
processorCache="500"
URIEncoding="UTF-8" 
compression="on" 
compressionMinSize="2048" 
compressableMimeType="text/html,text/xml,text/javascript,text/css,text/plain,image/gif,image /jpg,image/png"/>