tcp/ip的基本tcp参数调优意义和功能

构建后的js代码只包含被引用并被執行的模块而不被引用或不被执行的模块会被删除,以起到减包的作用

注:dns-prefetch需慎用,多页面重复DNS预解析会增加重复DNS查询次数

需要注意的是,虽然使用 DNS Prefetch 能够加快页面的解析速度但是也不能滥用,因为有开发者指出 禁用DNS 预读取能节省每月100亿的DNS查询

  1. 利用Connection:keep-alive特性建立持久连接,可以在当前连接上进行多个请求无需再进行域名解析
  2. 资源放在同一域名下,利用dns的缓存
  1. 开启OCSP(在线证书状态协议)

每一次的http请求都会默認携带上cookiecookie过大的话会导致传输变慢

对于一些静态资源(图片)的获取,是不需要用到cookie所以尽量图片资源放入无cookie服务器,减少与主域名の间的cookie混用

http2采用二进制的传输协议而http1.1采用的是文本传输,二进制格式的传输效率要比文本快的多

同一个TCP连接中可以同时发送多个请求洏不会阻塞

对消息头采用Hpack进行压缩传输,能够节省消息头占用的网络流量http1.1每次请求,都会携带大量冗余的头信息浪费了很多宽带资源。

它允许 Web 服务器在收到浏览器的请求之前提前发送一些资源给客户端

虽然src属性为空字符串但浏览器仍然会向服务器发起一个HTTP请求:

  • IE 向页媔所在的目录发送请求;
  • Opera不执行任何操作。

空src产生请求的后果不容小觑:

  • 给服务器造成意外的流量负担尤其时日 PV 较大时;

空的href属性也存茬类似问题。用户点击空链接时浏览器也会向服务器发送HTTP请求,可以通过JavaScript阻止空链接的默认的行为

每一次的重定向都是需要重新再发起一次http请求

HTTP请求很昂贵,返回无效的响应(如404未找到)完全没必要降低用户体验而且毫无益处。 一些网站设计很酷炫、有提示信息的404页媔有助于提高用户体验,但还是浪费服务器资源尤其糟糕的是外部脚本返回404,不仅阻塞其他资源下载浏览器还会尝试把404页面内容当莋JavaScript解析,消耗更多资源

因为IPv4即将用完以及主要的移动网络正在迅速采用IPv6(美国已经达到50% 的 IPv6 使用阈值),将你的 DNS 更新到 IPv6 以应对未来是一个恏的想法只要确保在网络上提供双栈支持,就可以让 IPv6 和 IPv4 同时运行毕竟,IPv6 不是向后兼容的,也是正因为 IPv6 自带 NDP 以及路由优化所以才能夠让网站的载入速度提升10%到15%。

当客户端向服务器请求资源时会先抵达浏览器缓存,如果浏览器有“要请求资源”的副本并且没有失效僦可以直接从浏览器缓存中提取而不是从原始服务器中提取这个资源。

常见的http缓存只能缓存get请求响应的资源对于其他类型的响应则无能為力,所以后续说的请求缓存都是指GET请求

http缓存都是从第二次请求开始的。第一次请求资源时服务器返回资源,并在respone header头中回传资源的缓存tcp参数调优;第二次请求时浏览器判断这些请求tcp参数调优,命中强缓存就直接200否则就把请求tcp参数调优加到request header头中传给服务器,看是否命Φ协商缓存命中则返回304,否则服务器会返回新的资源

强制缓存在缓存数据未失效的情况下(即Cache-Control的max-age没有过期或者Expires的缓存时间没有过期),那么就会直接使用浏览器的缓存数据不会再向服务器发送任何请求。强制缓存生效时http状态码为200。这种方式页面的加载速度是最快的性能也是很好的,但是在这期间如果服务器端的资源修改了,页面上是拿不到的因为它不会再向服务器发请求了。这种情况就是我們在开发种经常遇到的比如你修改了页面上的某个样式,在页面上刷新了但没有生效因为走的是强缓存,所以Ctrl

当第一次请求时服务器返回的响应头中没有Cache-Control和Expires或者Cache-Control和Expires过期还或者它的属性设置为no-cache时(即不走强缓存)那么浏览器第二次请求时就会与服务器进行协商,与服务器端對比判断资源是否进行了修改更新如果服务器端的资源没有修改,那么就会返回304状态码告诉浏览器可以使用缓存中的数据,这样就减尐了服务器的数据传输压力如果数据有更新就会返回200状态码,服务器就会返回更新后的资源并且将缓存信息一起返回跟协商缓存相关嘚header头属性有(ETag/If-Not-Match

协商缓存的执行流程是这样的:当浏览器第一次向服务器发送请求时,会在响应头中返回协商缓存的头属性:ETag和Last-Modified,其中ETag返回的昰一个hash值Last-Modified返回的是GMT格式的最后修改时间。然后浏览器在第二次发送请求的时候会在请求头中带上与ETag对应的If-Not-Match,其值就是响应头中返回的ETag嘚值Last-Modified对应的If-Modified-Since。服务器在接收到这两个tcp参数调优后会做比较如果返回的是304状态码,则说明请求的资源没有修改浏览器可以直接在缓存Φ取数据,否则服务器会直接返回数据。

  • js文件放在底部防止阻塞解析
  • 一些不改变dom和css的js使用defer和async属性告诉浏览器可以异步加载,不阻塞解析

实际开发中不可必变产生重绘和回流我们只能做到尽可能的减少这种行为的发生

  • 优化dom结构,将可能产生回流的元素使用脱离文档流嘚方式布局。
  • dom操作离线操作(display:none)只触发一次回流
  • 使用transform来做变形和位移,不会造成回流
  • 优化dom的层级结构太深了会增加dom树的构建时间,對js查找深层节点也会造成很大的负担
  • meta标签里增加对文档的编码定义便于浏览器解析
  • 不要在HTML中缩放图片
  • 减少css嵌套层级,选择合适的选择器
  • 對于首屏的关键css可以使用style标签内联
  • 动画渲染使用3d语法开启GPU加速

css选择器的效率排序:

  • 减少通过js直接修改元素的样式,可以通过修改class名的方式统一修改
  • 需要多次访问的dom节点需要通过变量转存,以免重复访问dom节点造成性能损耗
  • 对于高频触发的事件增加防抖(debounce)、节流(throttle)
  • 图片懶加载、预加载、默认图
  1. 代码压缩提前gzip或brotli减少服务器动态压缩的时间
  2. 选择合适格式的图片并压缩

本文总结Linux内核中关于TCP协议相关的內核tcp参数调优含义及其相关配置目的是指出可能在某些情况下提高TCP网络性能的潜在内核可调tcp参数调优,请确保在进行调整之前和之后进荇测试以获得可测量的定量结果


TCP连接的任意一端,在任一时刻都处于某一状态当前状态可以通过netstat命令查看。上图中的粗虚线表示典型嘚服务器端的状态转移图粗实线表示典型客户端连接的状态转移图。

TCP连接建立需要3次握手对于服务器侧来说,其维护一个内部的SYNC队列加大队列长度为可以容纳更多等待连接的网络连接数:

客户端发起SYNC连接,如果超时会进行重传重传次数会由下列tcp参数调优进行设置:

當服务器接收到客户端发送的SYNC连接请求报文后,回应SYNC+ACK报文并等待客户端的ACK确认,如果超时会进行重传重传次数由下列tcp参数调优设置:

TCP進行相应次数的重连操作均失败的情况下,将通知应用层
预防半连接攻击,SYN-Cookie是一种有效的机制它的基本原理非常简单,那就是“完成彡次握手前不为任何一个连接分配任何资源”详细可参考RFC4987 TCP SYN Flooding Attacks and Common Mitigations,参考资料1对具体实现原理进行了讲解可参考阅读。内核提供了tcp参数调优鈳以用于开启或关闭此项功能:

当客户端发送FIN结束报文,并接收到服务器的ACK确认报文后客户端将处于FIN_WAIT_2状态,并等待服务器发送结束报文段才能转移到TIME_WAIT状态,否则它将一直停留在这个状态客户端处在这个状态时,连接处于半连接状态并可以继续接收服务器端发送过来嘚数据。连接停留在FIN_WAIT_2状态的情况可能发生在:客户端执行半关闭后未等服务器关闭连接就强行退出。此时服务器端连接由内核来接管被称之为孤儿连接(orphan)。Linux为了防止孤儿连接长时间存留在内核中定义了两个内核变量:

前者定义了内核接管的最大孤儿连接数,后者指定孤兒连接在内核中生存的时间
客户端连接在接收到服务器端端结束报文(FIN)之后,并没有直接进入CLOSED状态而是转移到TIME_WAIT状态。在这个状态愙户端连接要等待2MSL(Maximum Segment Life, 报文段最大生存时间)长时间,才能完全关闭标准RFC1122推荐为2分钟。

sockets重新用于新的TCP连接默认为0,表示关闭

SACK)选项。TCP通信时如果某个TCP报文段丢失,则TCP模块会重传被确认的TCP报文段后续的所有报文段这样已经正确传输的TCP报文段也可能重复发送,从而降低TCP嘚性能SACK技术正是为改善这种情况而产生的,它使TCP模块只重新发送丢失的TCP报文段不用发送所有未被确认的TCP报文段。选择性确认项用于在連接初始化时表示是否支持SACK功能。

启用或关闭时间戳选项该选项提供了较为准确的计算通信双方之间的回路时间(Round Trip Time)RTT的方法,从而为TCP鋶量控制提供重要的信息

启用或关闭窗口扩大因子选项。在TCP的头部中接收通告窗口大小时用16位表示,故最大为65535字节但实际上TCP模块允許的接收通告窗口大小远不止这个数(提高TCP通信的吞吐量)。窗口扩大因子解决了这个问题假设TCP头部中的接收通告窗口大小是N,窗口扩夶因子(移位数)是M则TCP报文段段实际接收通告窗口是N乘于2的M次方。M的取值范围为0~14

确保下列选项都被配置为缺省值1,打开相关的配置選项

要增加Linux自动调整TCP缓冲区限制要使用的最小,默认和最大字节数1GE的最大值为16MB,10GE的最大值为32M或54M:

low:当TCP使用了低于该值的内存页面数时TCP鈈会考虑释放内存。
pressure:当TCP使用了超过该值的内存页面数量时TCP试图稳定其内存使用,进入pressure模式当内存消耗低于low值时则退出pressure状态。
一般情況下这些值是在系统启动时根据系统内存数量计算得到的 根据当前tcp_mem最大内存页面数是1864896,当内存为()/.75M时系统将无法为新的socket连接分配内存,即TCP连接将被拒绝

NIC上有一个选项txqueuelen可以用来提高TCP性能,对于RTT值比较大的传输路径可以增大该值:

注:熟练掌握TCP/IP 各连接与中断流程,及狀态变化;有利网络设置与系统内核TCP连接tcp参数调优的优化.

TCP正常建立和关闭的状态变化

TCP连接的建立可以简单的称为三次握手而连接的中止则鈳以叫做 四次握手。

在TCP/IP协议中TCP协议提供可靠的连接服务,采用三次握手建立一个连接

第一次握手:建立连接时,客户端发送syn包(syn=j)到服务器并进入SYN_SEND状态,等待服务器确认;

第二次握手:服务器收到syn包必须确认客户的SYN(ack=j+1),同时自己也发送一个SYN包(syn=k)即SYN+ACK包,此时服务器進入SYN_RECV状态;

第三次握手:客户端收到服务器的SYN+ACK包向服务器发送确认包ACK(ack=k+1),此包发送完毕客户端和服务器进入ESTABLISHED状态,完成三次握手

完荿三次握手,客户端与服务器开始传送数据也就是ESTABLISHED状态。 

    TCP有一个特别的概念叫做half-close这个概念是说,TCP的连接是全双工(可以同时发送和接收)连接因此在关闭连接的时候,必须关闭传和送两个方向上的连接客户机给服务器一个FIN为1 的TCP报文,然后服务器返回给客户端一个确認ACK报文并且发送一个FIN报文,当客户机回复ACK报文后(四次握手)连接就结束了。

这是一个看起来比较复杂的状态迁移图因为它包含了兩个部分---服务器的状态迁移和客户端的状态迁移,如果从某一个 角度出发来看这个图就会清晰许多,这里面的服务器和客户端都不是绝對的发送数据的就是客户端,接受数据的就是服务器

客户端的状态可以用如下的流程来表示:

以上流程是在程序正常的情况下应该有嘚流程,从书中的图中可以看到在建立连接时,当客户端收到SYN报文的ACK以后客户端就打开了数据交互地 连接。而结束连接则通常是客户端主动结束的客户端结束应用程序以后,需要经历FIN_WAIT_1FIN_WAIT_2等状态,这些状态的迁移就是前 面提到的结束连接的四次握手

服务器的状态可以鼡如下的流程来表示:

在建立连接的时候,服务器端是在第三次握手之后才进入数据交互状态而关闭连接则是在关闭连接的第二次握手鉯后(注意不是第四次)。而关闭以后还要 等待客户端给出最后的ACK包才能进入初始的状态

书中的图还有一些其他的状态迁移,这些状态遷移针对服务器和客户端两方面的总结如下

书中给的图里面有一个TIME_WAIT等待状态,这个状态又叫做2MSL状态说的是在TIME_WAIT2发送了最后一个ACK数据报以後, 要进入 TIME_WAIT状态这个状态是防止最后一次握手的数据报没有传送到对方那里而准备的(注意这不是四次握手,这是第四次握手的保险状態)这个状态在 很大程度上保证了双方都可以正常结束,但是问题也来了。

由于插口的2MSL状态(插口是IP和端口对的意思socket),使得应用程序在2MSL时间内是无法再次使用同一个插口的对于客户程序还好 一些,但是对于服务程序例如httpd,它总是要使用同一个端口来进行服务洏在 2MSL时间内,启动httpd就会出现错误(插口被使用)为了避免这个错误,服务器给出了一个平静时间的概念这是说在2MSL时间内,虽然可以重噺 启动服务器但是这个服务器还是要平静的等待2MSL时间的过去才能进行下一次连接。

这就是著名的半关闭的状态了这是在关闭连接时,愙户端和服务器两次握手之后的状态在这个状态下,应用程序还有接受数据的能力但是已经无法发送 数据,但是也有一种可能是客戶端一直处于FIN_WAIT_2状态,而服务器则一直处于WAIT_CLOSE状态而直到应用层来决定关闭这个状态

RST,同时打开和同时关闭

RST是另一种关闭连接的方式应用程序应该可以判断RST包的真实性,即是否为异常中止而同时打开和同时关闭则是两种特殊的TCP状态,发生的 概率很小

TCP各连接状态解释:

LISTEN:偵听来自远方端口的连接请求

SYN-SENT:再次发送连接请求后等待匹配的连接请求

SYN-RECEIVE:再次收到和发送一个连接请求后等待对方连接诶请求的确认

FIN-WAIT-1:等待远程TCP连接中断请求,或先前的连接中断请求的确认

CLOSE-WAIT:等待从本地用户发来的连接中断请求

CLOSEING:等待远程TCP对连接中断的确认

LAST-ACK:等待原来的發向远程TCP的连接中断请求的确认

TIME-WAIT:等待足够的时间以确保远程TCP接收到中断请求的确认

CLOSED:没有任何连接状态

LINUX 系统内核TCP连接tcp参数调优详解

/proc/sys/net/ipv4/tcp_mem    确定TCP棧应该如何反映内存使用每个值的单位都是内存页(通常是4KB).第一个值是内存使用的下限;第二个值是内存压力模式开始对缓冲区使用應用压力的上限;

第三个值是内存使用的上限.在这个层次上可以将报文丢弃,从而减少对内存的使用.对于较大的BDP可以增大这些值(注意其单位是内存页而不是字节)   调整后:   131072  262144  524288

/proc/sys/net/ipv4/tcp_rmem      为自动调优定义socket使用的内存.第一个值是为socket接收缓冲区分配的最少字节数;第二个值是默认值(该值会被rmem_default覆盖),缓冲区在系统负载不重的情况下可以增长到这个值;第三个值是接收缓冲区空间的最大字节数(该值会被rmem_max覆盖)

/proc/sys/net/ipv4/tcp_wmem    为自动调优定義socket使用的内存.第一个值是为socket发送缓冲区分配的最少字节数;第二个值是默认值(该值会被wmem_default覆盖)缓冲区在系统负载不重的情况下可以增長到这个值;第三个值是发送缓冲区空间的最大字节数(该值会被wmem_max覆盖) 调整后:8760

/proc/sys/net/ipv4/tcp_sack    启用有选择的应答(1表示启用),通过有选择地应答乱序接收到的报文来提高性能让发送者只发送丢失的报文段,(对于广域网通信来说)这个选项应该启用但是会增加对CPU的占用. 调整后:1

.......更多嘚tcp参数调优优化需要进一步去挖掘.....

保存文件,使用命令“/sbin/sysctl –p”使之立即生效.

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