Skip to main content

linux内核参数调优

kernelsysctlvps
7 min read

此文档描述本仓库的“VPS 网络/内核参数动态生成”功能（Nettune）。

Changelog [2026-01-26]​

defaults 迁移为 mkDefault（架构决策）​

  • 决策背景：defaults 固定集合无法表达“基线也应可被覆盖”的语义，且与动态策略并存时可读性差。
  • 处理方式：移除 defaults，改为 mkDefaultSysctl（对 mkSysctl 的输出逐项 mkDefault 包装）。
  • 影响与结果：无硬件输入时仍有完整基线，但优先级更低，方便后续覆写/分层扩展。
  • 具体修改：modules/nixos/vps/sysctl.nix 作为入口，硬件缺省时回退到 mylib.vpsSysctl.mkDefaultSysctl。

动态公式覆盖（参数策略决策）​

  • 决策原则：只要脚本中该 key 是动态计算，就必须动态化（避免“调优名不副实”）。
  • 计算输入：严格使用 inventory.hardware 的既有参数（bwMbps/rttMs/memGiB/cpuCores/mode/cc/qdisc），不新增入参。
  • BDP 处理：用 bwMbps 近似“有效链路速率”，结合 rttMs 计算 BDP；buffer 上限取 “BDP 结果” 与 “速率分档下限” 的较大值。
  • 速率分档：将脚本的 NIC 分档（>=10G/1G）映射到 bwMbps 的分档（>=10000/1000）。

内存与并发的动态化（关键公式决策）​

  • vm.min_free_kbytes：按 memGiB * 4096 并钳制（避免内存紧张时频繁抖动）。
  • kernel.pid_max / kernel.threads-max：按内存线性放大并钳制（脚本同源逻辑）。
  • fs.file-max：按内存线性放大并钳制（避免高并发下 fd 触顶）。
  • net.core.somaxconn / net.ipv4.tcp_max_syn_backlog：按 CPU 线性增长并钳制（以并发能力为主导）。
  • net.netfilter.nf_conntrack_max：按内存线性增长并钳制（避免 conntrack 表过小或膨胀失控）。

SSD 默认策略（磁盘模型决策）​

  • 决策背景：不新增 diskType 入参，但脚本大量参数依赖磁盘类型。
  • 处理方式：默认按 SSD/NVMe 处理，并在相关项上明确注释，提醒可覆盖。
  • 影响项：vm.swappiness、vm.dirty_ratio、vm.dirty_background_ratio、vm.vfs_cache_pressure、vm.dirty_* 等。

全量补齐脚本参数（覆盖范围决策）​

  • 目标：把多个脚本里出现的 key 全部纳入（包括你原先没有列出的项）。
  • 新增范围：
    • kernel：调度粒度、ASLR、dmesg 限制、perf 限制、keys/namespace 上限等。
    • vm：hugepage/THP、oom 行为、dirty/writeback 细化等。
    • net.core：busy_poll/read、netdev budget 等高并发项。
    • net.ipv4：ICMP、ARP、redirect、安全/路由相关项。
    • net.ipv6：accept_*、disable_ipv6、邻居表阈值等。
    • netfilter：conntrack 超时与规模控制。
    • fs：aio、inotify、nr_open、suid_dumpable 等。

风险点与兼容性处理（实现决策）​

  • 部分 sysctl 可能在旧内核不可用（如 vm.transparent_hugepage.*、kernel.tsc_reliable），明确在注释里提示“可能被忽略/失败”。
  • tcp_tw_recycle 已废弃，明确保持 0，避免 NAT/移动网络异常。
  • qdisc 默认设为 fq（脚本一致），如需 cake 在 inventory 覆写。

分组与注释强化（可维护性决策）​

  • 分组标题改为醒目的 ################## ... ############ 形式，便于快速定位。
  • 对关键项补充中文技术注释，包含：作用（what）、原因（why）、风险点与适用场景。

目标​

Inspired by https://www.omnitt.com/

也就是 根据VPS的网络参数，来生成优化后的kernel参数

参考了如下repo:

tip

所以也可以认为该feats只是对于以上这些shell的nix化

  • 仅在 nixos-vps 主机上启用动态 sysctl 生成。
  • 通过 inventory 提供少量输入参数，自动生成整套内核/网络参数。
  • 统一管理：算法逻辑集中在 lib/vps-sysctl.nix，应用入口在 modules/nixos/vps/sysctl.nix。

配置入口​

  • 输入参数：lib/inventory/data.nix → <host>.hardware
  • 生成逻辑：lib/vps-sysctl.nix
  • 应用入口：modules/nixos/vps/sysctl.nix

入参（最终版）​

必需：

  • bwMbps：有效带宽（单值，替代 local/server）
  • rttMs：网络 RTT（毫秒）
  • memGiB：内存大小（GiB）
  • mode：steady | balanced | performance | aggressive

可选：

  • cc：拥塞控制算法（默认 bbr）
  • qdisc：队列算法（默认 fq）
  • cpuCores：CPU 核心数（缺省走保守分档）

说明：diskType 不进入最小集合，默认按 SSD 假设。

inventory 示例​

{
  nixos-vps-dev = {
    hostName = "nixos-vps-dev";
    primaryIp = "142.171.154.61";
    hardware = {
      bwMbps = 500;
      rttMs = 120;
      memGiB = 2;
      cpuCores = 2;
      mode = "balanced"; # steady|balanced|performance|aggressive
      cc = "bbr";
      qdisc = "fq";
    };
  };
}

如何从测评报告填写 bwMbps 与 rttMs​

本仓库默认采用“Speedtest.net 行”的数据作为最直观的输入来源：

  1. 在测试报告中找到 Speedtest.net 一行
  2. bwMbps 取该行 上传/下载的较小值（四舍五入到整数）
  3. rttMs 取该行 延迟（毫秒，四舍五入到整数）

示例（对应你当前两台 VPS 的报告）：

https://paste.spiritlhl.net/#/show/dhMLJ.txt

Speedtest.net：下载 18.88 Mbps / 上传 18.21 Mbps / 延迟 47.878 ms → bwMbps = 18，rttMs = 48

运行逻辑概览​

  • modules/nixos/vps/sysctl.nix 在评估时读取 lib/inventory/data.nix。
  • 若当前 host 在 inventory 中存在 hardware，则使用 mylib.vpsSysctl.mkSysctl 动态生成。
  • 若不存在 hardware，则退回 mylib.vpsSysctl.mkDefaultSysctl（mkDefault 包装的保守基线）。

生成逻辑概览​

逻辑分三层（以脚本公式为主，结合本仓库已有 BDP 逻辑）：

  1. 资源驱动项（mem/cpu）

    • kernel.pid_max、fs.file-max、vm.min_free_kbytes 等按 memGiB 线性计算并钳制。
    • net.core.somaxconn、net.ipv4.tcp_max_syn_backlog 等按 cpuCores 线性计算并钳制。

  2. 链路驱动项（bw/rtt/mode）

    • 使用 bwMbps 近似有效链路速率，并结合 rttMs 计算 BDP。
    • net.core.rmem_max/wmem_max 取 “BDP 结果” 与 “速率分档下限” 的较大值。

  3. 磁盘类型策略（默认 SSD）

    • 未新增入参，默认按 SSD/NVMe 处理，并在配置上用注释标明。
    • 影响项：vm.swappiness、vm.dirty_*、vm.vfs_cache_pressure 等。

mode 对应策略（默认表）​

- "mode": "steady"
  "BDP 倍数": "1x"
  "内存占用上限": "2%"
  "backlog 放大": "1x"

- "mode": "balanced"
  "BDP 倍数": "2x"
  "内存占用上限": "4%"
  "backlog 放大": "2x"

- "mode": "performance"
  "BDP 倍数": "3x"
  "内存占用上限": "8%"
  "backlog 放大": "3x"

- "mode": "aggressive"
  "BDP 倍数": "4x"
  "内存占用上限": "12%"
  "backlog 放大": "4x"

主要输出项（示意）​

  • kernel/vm：panic, pid_max, min_free_kbytes, overcommit_* 等
  • net.core：rmem_max, wmem_max, somaxconn, netdev_max_backlog, default_qdisc
  • net.ipv4：tcp_rmem, tcp_wmem, tcp_fastopen, tcp_mtu_probing, tcp_max_syn_backlog 等
  • net.ipv6 / netfilter / fs：IPv6 安全、conntrack、inotify、aio 限制等

分组输出（示意）​

lib/vps-sysctl.nix 内使用更醒目的分组标题，便于快速定位：

################## MEMORY MANAGEMENT ############
################## NETWORK - CORE ############
################## NETWORK - TCP ############
################## NETWORK - IPV4 ############
################## NETWORK - IPV6 ############
################## NETFILTER / CONNTRACK ############

完整定义见：lib/vps-sysctl.nix

注意事项​

  • 动态生成仅对 nixos-vps 生效；其他主机仍走原有基线配置。
  • bwMbps 必须是“有效带宽”。若运营商是共享带宽，建议填真实可用值。
  • 如果不提供 cpuCores，并发相关参数会退回保守默认值。
  • 默认按 SSD/NVMe 处理（未新增入参）；相关项有明确注释，可按需覆盖。

测试​

namaka​

本功能提供一个基于 Namaka/Haumea 的 eval 测试夹具，用于验证 modules/nixos/vps/sysctl.nix 能从 inventory 读取硬件参数并生成 sysctl。

运行方式（在仓库根目录）：

nix flake check

测试夹具位置：

  • tests/fixtures/haumea/linux/nettune.nix

nix eval​

nix eval '.#nixosConfigurations.nixos-vps-dev.config.boot.kernel.sysctl' --json | jq

执行后可以看到实际执行时，会产生的kernel参数


➜ sysctl net.core.wmem_max
net.core.wmem_max = 1048576

➜ sysctl net.ipv4.tcp_rmem
net.ipv4.tcp_rmem = 16384       1048576 1048576

➜ sysctl net.core.default_qdisc
net.core.default_qdisc = cake

0% read