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技巧分享：linux 網(wǎng)卡緩沖優(yōu)化，提升網(wǎng)絡(luò)傳輸速度
創(chuàng)新互聯(lián)公司是由多位在大型網(wǎng)絡(luò)公司、廣告設(shè)計(jì)公司的優(yōu)秀設(shè)計(jì)人員和策劃人員組成的一個(gè)具有豐富經(jīng)驗(yàn)的團(tuán)隊(duì)，其中包括網(wǎng)站策劃、網(wǎng)頁美工、網(wǎng)站程序員、網(wǎng)頁設(shè)計(jì)師、平面廣告設(shè)計(jì)師、網(wǎng)絡(luò)營銷人員及形象策劃。承接：成都網(wǎng)站建設(shè)、網(wǎng)站建設(shè)、網(wǎng)站改版、網(wǎng)頁設(shè)計(jì)制作、網(wǎng)站建設(shè)與維護(hù)、網(wǎng)絡(luò)推廣、數(shù)據(jù)庫開發(fā),以高性價(jià)比制作企業(yè)網(wǎng)站、行業(yè)門戶平臺(tái)等全方位的服務(wù)。
作為服務(wù)器系統(tǒng)，Linux 操作系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)傳輸性能方面一般要比 Windows 操作系統(tǒng)表現(xiàn)更好。但是，如果我們想要進(jìn)一步地提升網(wǎng)絡(luò)傳輸速度，我們可以通過一些技巧來優(yōu)化 Linux 上的網(wǎng)卡緩沖機(jī)制。
什么是網(wǎng)卡緩沖？
在高速網(wǎng)絡(luò)傳輸中，每秒傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量非常大。如果計(jì)算機(jī)處理速度跟不上發(fā)射速度，就會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)包的丟失，使得傳輸效率大幅度下降。為此，所有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都設(shè)置了一種緩存機(jī)制，即“緩存區(qū)”，可存儲(chǔ)數(shù)據(jù)包，待計(jì)算機(jī)處理完前面幾個(gè)數(shù)據(jù)包后，再按照發(fā)送的順序送給下一個(gè)硬件設(shè)備。
在 Linux 系統(tǒng)中，網(wǎng)卡緩沖分為兩種類型：軟件緩沖區(qū)和硬件緩沖區(qū)。
軟件緩沖區(qū)：是由 Linux 操作系統(tǒng)內(nèi)核提供的，它是一塊內(nèi)存區(qū)域，用來保存在網(wǎng)卡與內(nèi)核交互的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包。這種緩沖區(qū)的大小直接影響到網(wǎng)卡在大量數(shù)據(jù)傳輸時(shí)的表現(xiàn)，如果設(shè)置得過小會(huì)產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)阻塞，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)性能下降。而如果設(shè)置得太大，會(huì)增加內(nèi)存負(fù)擔(dān)，浪費(fèi)系統(tǒng)資源。
硬件緩沖區(qū)：是網(wǎng)卡芯片內(nèi)部的緩存區(qū)，它集成在網(wǎng)卡芯片中，并由芯片本身實(shí)現(xiàn)。同樣，它的大小影響到網(wǎng)卡讀寫性能，如果太小會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)擁堵，如果太大會(huì)浪費(fèi)網(wǎng)絡(luò)資源。
通過調(diào)節(jié) Linux 的網(wǎng)卡緩沖機(jī)制，我們可以優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)傳輸性能以及實(shí)現(xiàn)更加流暢的網(wǎng)絡(luò)傳輸體驗(yàn)。
如何優(yōu)化 Linux 網(wǎng)卡緩沖？
為了優(yōu)化 Linux 網(wǎng)卡緩沖區(qū)，可以通過以下方法來實(shí)現(xiàn)：
1.調(diào)整內(nèi)存參數(shù)
在Linux中，我們可以通過sysctl命令修改sysctl.conf文件中的net.core.wmem_max、net.core.wmem_default、net.core.rmem_max、net.core.rmem_default、net.ipv4.tcp_mem和net.ipv4.tcp_rmem來調(diào)整內(nèi)存參數(shù)。
– net.core.wmem_max和net.core.wmem_default，代表寫緩沖區(qū)，控制發(fā)送UDP數(shù)據(jù)包的內(nèi)存大小，兩者的根本區(qū)別在于，前者是TCP連接初始化的時(shí)候所需的緩存，而后者是可動(dòng)態(tài)調(diào)整的緩存區(qū)。可以通過如下命令調(diào)整緩存區(qū)：
sudo sysctl -w net.core.wmem_max=16777216
sudo sysctl -w net.core.wmem_default=16777216
– net.core.rmem_max和net.core.rmem_default，代表讀緩沖區(qū)，控制接收UDP數(shù)據(jù)包的內(nèi)存大小。兩者的區(qū)別同樣是前者需要在協(xié)議建立時(shí)預(yù)備緩沖，后者是可調(diào)整的。可以通過如下命令調(diào)整緩存區(qū)：
sudo sysctl -w net.core.rmem_max=16777216
sudo sysctl -w net.core.rmem_default=16777216
– net.ipv4.tcp_mem，是TCP連接的傳輸緩存區(qū)，其默認(rèn)值是：4096 87380 4194304，分別為更低閾值、壓力閾值、更大閾值，兩個(gè)閾值的比值為10:1。首先是ss -s命令，在這個(gè)命令中，Outputs 中第二列是mem的值，即表示當(dāng)前使用的緩存大小，可以通過執(zhí)行如下命令來調(diào)整緩存區(qū)，并在加載完成后重啟生效：
sudo sysctl -w net.ipv4.tcp_mem=’8388608 12582912 16777216′
sudo sysctl -w net.ipv4.tcp_rmem=’4096 12582912 16777216′
sudo sysctl -w net.ipv4.tcp_wmem=’4096 12582912 16777216′
2.調(diào)整網(wǎng)卡參數(shù)
在Linux中，我們也可以通過ethtool工具來調(diào)整網(wǎng)卡參數(shù)，這可以有效地優(yōu)化網(wǎng)卡性能。使用如下命令查看網(wǎng)卡狀態(tài)：
sudo ethtool eth0
– 接收緩沖區(qū)和發(fā)送緩沖區(qū)：
sudo ethtool -G eth0 rx 1024 tx 1024
– 接收行列表：
sudo ethtool -C eth0 rx-usecs 50
– 中斷延遲時(shí)間：
sudo ethtool -C eth0 adaptive-tx off
3.更改內(nèi)核版本
軟件版本通常決定了系統(tǒng)的性能，而在 Linux 操作系統(tǒng)中，有時(shí)候直接更換內(nèi)核版本，可以大幅提升系統(tǒng)性能。因?yàn)樾掳姹镜膬?nèi)核通常有更高效的數(shù)據(jù)交互機(jī)制和算法。
：通過調(diào)整 Linux 網(wǎng)卡緩沖區(qū)大小以及調(diào)整網(wǎng)卡參數(shù)等方法，可以優(yōu)化 Linux 服務(wù)器上的網(wǎng)絡(luò)傳輸性能。當(dāng)然，對(duì)于不同的服務(wù)器和應(yīng)用場景，需要針對(duì)性地進(jìn)行優(yōu)化，才能達(dá)到更好的效果。
相關(guān)問題拓展閱讀：
- linux中一切都是文件和每個(gè)軟件都有確定的用途。怎么理解？
- linux系統(tǒng)的buffer大小怎么設(shè)定
linux中一切都是文件和每個(gè)軟件都有確定的用途。怎么理解？
linux里，系統(tǒng)設(shè)計(jì)者對(duì)使用者做了一次抽象。即所有的對(duì)象都被抽象成一個(gè)文件。文件類型具體分為：普通渣慶枝文件、目錄文件、字符設(shè)備文件、塊設(shè)備文件、套如敏接口文件、符號(hào)鏈接文件。通過抽象，日常使用差尺及編程可以無區(qū)別當(dāng)普通文件一樣使用。如在C語言中，都可通過open等文件操作函數(shù)來操作。
通過”ls -al XXXX”查看文件類型。
下面鏈接講的更詳細(xì)。
就比如顯示器，Linux將它看成一個(gè)文件（線性），用其他軟件修改這個(gè)文件，結(jié)果就是顯示器上的內(nèi)容發(fā)生變化；
每個(gè)軟件都有確定的用途倒是有點(diǎn)基本了:一個(gè)用途不確定的軟件該怎么用？
現(xiàn)在，我打開了一個(gè)網(wǎng)頁瀏覽器，登上百度知道，光標(biāo)定位到文本輸入框，好了，計(jì)算機(jī)開始監(jiān)視計(jì)算機(jī)輸入設(shè)備（鍵盤）的變化，我按下某些按鍵，表現(xiàn)為“鍵盤”這個(gè)設(shè)備文件發(fā)生改變，Linux將監(jiān)視到的這一變化與原先的鍵盤文塌游件對(duì)比，生成差異文件（該文件不保存到硬盤），反饋斗困到輸入法程序，輸入法程序?qū)@個(gè)文件進(jìn)行編碼轉(zhuǎn)換，結(jié)果保存到內(nèi)存，并修改顯示器文件（實(shí)際上只是寫入到一個(gè)緩沖區(qū)，再由專門的程序按一定規(guī)則寫入到顯示器文件，下面的描述同樣會(huì)跳過這類過程），表現(xiàn)為屏幕顯示內(nèi)容發(fā)生改變。當(dāng)我點(diǎn)擊“提交回答”按鈕后，網(wǎng)頁開始根據(jù)前面的修改，生成需空衫念要上傳的數(shù)據(jù)包，并寫入到一個(gè)內(nèi)存緩沖區(qū)，其他程序會(huì)對(duì)這個(gè)緩沖區(qū)進(jìn)行編碼，并將其內(nèi)容添加到網(wǎng)卡相關(guān)的緩沖區(qū)，等待寫入到發(fā)送數(shù)據(jù)的端口，表現(xiàn)為數(shù)據(jù)被發(fā)送至互聯(lián)網(wǎng)。
linux是克隆版的unix，
它御數(shù)把所有的硬件都看作文件，所以它兼容更多的硬件（比WIN）
至于每個(gè)軟件都有確定的用途是說他的拿拆侍軟件依賴關(guān)系，許多軟件都是把其他的軟件功能調(diào)用一下，節(jié)省了開發(fā)成本
如果我講得不夠透徹，你可以多搜搜相關(guān)的資料，多看就應(yīng)該明白了消吵
祝你成功。。。。。
Linux怎么工作的，這個(gè)沒有什么特別的吧，計(jì)算機(jī)代碼都是0和1，Linux也不例外。
一切都是文件，把設(shè)備看作文件是他的工作方式。你知道內(nèi)存直接訪問技術(shù)嗎？把計(jì)算機(jī)的內(nèi)存，顯卡等資源映統(tǒng)一映射成內(nèi)存地址，cpu對(duì)這些設(shè)備握中指的訪問，將按內(nèi)存地址訪問。從這點(diǎn)說，他們是類似的。Windows下的設(shè)備在設(shè)備管理器，Linux下的設(shè)備在/dev下。至于如何實(shí)現(xiàn)這種映射我就不知道了。
軟件都有確定的用途。
我覺得沒啥好說的，軟件就是用的，沒有用途的軟件就是廢柴。
最后一個(gè)問題，我是這么想的。
我在Linux中打字，首先Linux支持我的電腦硬件（鍵盤和鼠標(biāo)，顯卡），這里是驅(qū)動(dòng)問題。從我鍵盤培笑里輸入信息，Linux對(duì)信息進(jìn)行處理，主要是編碼轉(zhuǎn)換，然后通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議發(fā)送給服務(wù)器。這里就有一個(gè)漢字編碼和Tcp/IP協(xié)議的問題。 你要問Linux是如何實(shí)現(xiàn)的，這個(gè)問題真不好說。Linux是一個(gè)內(nèi)核，段配要構(gòu)成操作系統(tǒng)還需要驅(qū)動(dòng)，軟件，還有網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。
linux把一切看做文昌畢件，是為了便于管耐胡芹理
你可以輕易的打開可執(zhí)行文件，配置文件，二進(jìn)制文件等等
還有從我做漏打字，到你看到的過程是網(wǎng)絡(luò)通信的過程，要想了解的更清楚，我建議你學(xué)學(xué)網(wǎng)絡(luò)編程方面的知識(shí)
這不是一兩句話就能說明白的，同時(shí)還涉及到了系統(tǒng)調(diào)用，通信協(xié)議
linux系統(tǒng)的buffer大小怎么設(shè)定
二、塊buffer緩沖區(qū)
0、整體來說，Linux 文件緩沖大敬區(qū)分為page cache和buffer cache，每一個(gè) page cache 包含若干 buffer cache。
》 內(nèi)存管理系統(tǒng)和 VFS 只與 page cache 交互，內(nèi)存管理系統(tǒng)負(fù)責(zé)維護(hù)每項(xiàng) page cache 的分配和回收，同時(shí)在使用“內(nèi)存映射”方式訪問時(shí)負(fù)責(zé)建立映射。
》 VFS 負(fù)責(zé) page cache 與用戶空間的數(shù)滾慧慎據(jù)交換。
》 而具體文件系統(tǒng)則一般只與 buffer cache 交互，它們負(fù)責(zé)在存儲(chǔ)設(shè)備和 buffer cache 之間交換數(shù)據(jù)，具體的文件系統(tǒng)直碧正接操作的就是disk部分，而具體的怎么被包裝被用戶使用是VFS的責(zé)任(VFS將buffer cache包裝成page給用戶)。
》 每一個(gè)page有N個(gè)buffer cache，struct buffer_head結(jié)構(gòu)體中一個(gè)字段b_this_page就是將一個(gè)page中的buffer cache連接起來的結(jié)構(gòu)
看一下這個(gè)結(jié)構(gòu)：/include/linux/mm.h，對(duì)于struct buffer_head下面再看。
看到下面167行代碼就懂
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