Linux系统如何实现高并发设置？

Linux系统下实现高并发需要从内核参数、资源限制、I/O优化、网络调优、进程管理等多个维度进行系统性配置，结合应用层适配才能充分发挥系统性能，以下是具体设置方法和关键优化点：

内核网络参数调优

内核网络参数是影响并发连接的核心,需根据业务场景调整TCP/IP协议栈行为，通过sysctl -w临时生效，或修改/etc/sysctl.conf永久生效（执行sysctl -p加载），关键参数及推荐值如下：

参数名	作用	推荐值	说明
`net.core.somaxconn`	监听队列最大长度	65535	高并发服务器需增大，避免客户端连接因队列满被拒绝
`net.ipv4.tcp_max_syn_backlog`	SYN队列大小	65535	防止SYN Flood攻击时队列溢出，需配合`net.ipv4.tcp_syncookies=1`
`net.ipv4.tcp_syncookies`	启用SYN Cookie	1	拒绝非法SYN请求，避免SYN Flood攻击，高并发必开
`net.ipv4.tcp_tw_reuse`	复用TIME_WAIT连接	1	允许将TIME_WAIT状态的连接复用为新建连接，减少端口占用
`net.ipv4.tcp_tw_recycle`	快速回收TIME_WAIT连接	0（NAT环境禁用）	会破坏NAT环境下的连接，建议用`tcp_tw_reuse`替代
`net.core.netdev_max_backlog`	网络设备接收队列长度	10000	当网卡速率超过CPU处理能力时，暂存数据包避免丢包
`net.ipv4.tcp_rmem`	TCP接收缓冲区范围	`4096 87380 6291456`	最小、默认、最大值，大缓冲区提升吞吐量，需结合内存调整
`net.ipv4.tcp_wmem`	TCP发送缓冲区范围	`4096 65536 655360`	同上，发送端缓冲区优化
`net.ipv4.ip_local_port_range`	可用端口范围	`10000 65535`	避免端口耗尽，高并发需扩大范围

高并发场景下,单个进程需处理大量连接，需突破文件描述符（FD）限制。

临时修改：ulimit -n 65535（当前会话生效），但仅影响当前用户/进程。
永久修改：编辑/etc/security/limits.conf，添加：
```
* soft nofile 65535  
* hard nofile 65535  
```
soft为软限制（警告阈值），hard为硬限制（最大值），重启系统或用户登录后生效。
系统级限制：检查/proc/sys/fs/file-max（系统最大FD数），默认可能不足，需通过sysctl -w fs.file-max=1000000调整，防止因系统总FD耗尽导致连接失败。

磁盘I/O是高并发的瓶颈之一，需优化文件系统和I/O调度策略。

I/O调度器选择：
- SSD/NVMe：推荐noop（无调度，直接提交）或none（完全交给设备自身调度），减少CPU开销。
- HDD：推荐deadline（优先保证延迟），避免cfq（完全公平调度，高并发下可能因队列过长导致延迟）。
  临时修改（如/dev/sda）：echo noop > /sys/block/sda/queue/scheduler，永久修改需写入/etc/rc.local或udev规则。
文件系统优化：
- 使用XFS或ext4（mkfs.ext4 -E stride=width,stripe-width=width /dev/sda，匹配RAID条带大小），提升大文件读写性能。
- 禁用访问时间更新：mount -o noatime /data，减少磁盘写操作。
内存与交换分区：
调整vm.swappiness=10（默认60），减少使用交换区（SSD环境下交换会降低寿命）；若内存充足，可设为0（仅在紧急时使用交换）。

工作模型选择：
- 多进程模型（如Nginx的worker_processes）：建议设置为CPU核心数或auto，避免进程切换开销。
- 多线程模型（如Java、Go）：需调整线程池大小（通常CPU核心数*2+1），并避免锁竞争（使用无锁数据结构、CAS操作）。
epoll与事件驱动：
应用层需基于epoll（Linux）实现I/O多路复用（EPOLLIN/EPOLLOUT事件），而非select/poll（文件描述符受限，性能差），例如Nginx、Redis均采用epoll，支持百万级并发连接。
cgroups资源隔离：
通过cgroups限制进程资源，防止单个进程耗尽系统资源，例如限制CPU使用率（cgcreate -g cpu:/webapp && cgset -r cpu.shares=512 webapp）、内存上限（cgset -r memory.limit_in_bytes=8G webapp），避免OOM Killer误杀关键进程。

SYN Flood防护：
除tcp_syncookies=1外，可调整net.ipv4.tcp_max_syn_backlog和net.core.somaxconn，或使用防火墙（如iptables-p tcp --syn -m connlimit --connlimit-above 100 -j DROP限制单IP并发数）。
实时监控：
- 并发连接数：ss -anpt | grep ESTABLISHED | wc -l或netstat -an | grep ESTABLISHED | wc -l。
- 网络流量：iftop（按IP/端口统计流量）、nload（实时流量曲线）。
- 系统负载：top（查看CPU/内存占用）、vmstat 1（监控进程切换、I/O等待）。