引言

在 Linux 系統龐大的內核參數體系中，net.ipv4.tcp_rmem 是一個對網絡性能有著重要影響的參數。無論是搭建高并發的 Web 服務器，還是優化網絡應用程序的傳輸效率，深入了解并合理配置 net.ipv4.tcp_rmem 都能帶來顯著的性能提升。接下來，我們就一同深入探究這個參數的奧秘。

一、認識 net.ipv4.tcp_rmem

net.ipv4.tcp_rmem 是用于控制 TCP 套接字接收緩沖區大小的內核參數。在網絡通信中，接收緩沖區扮演著至關重要的角色，它負責暫存從網絡上接收到的數據，直到應用程序讀取這些數據。而 net.ipv4.tcp_rmem 并非是一個單一的值，它由三個整數值組成，分別表示最小值（min）、默認值（default）和最大值（max），其格式為 net.ipv4.tcp_rmem = min default max。

1. 最小值（min）

最小值定義了 TCP 接收緩沖區能夠分配的最小字節數。即使在系統資源緊張的情況下，每個 TCP 套接字的接收緩沖區也不會小于這個值。設置合理的最小值可以確保基本的網絡通信能夠正常進行，避免因緩沖區過小而導致數據丟失或通信異常。例如，在一些對網絡穩定性要求較高的實時通信場景中，合適的最小值能保障數據的可靠接收。

2. 默認值（default）

默認值是系統在創建 TCP 套接字時，為接收緩沖區分配的初始大小。在大多數情況下，系統默認的設置能夠滿足一般的網絡應用需求。然而，當涉及到高帶寬、大數據量傳輸的場景時，默認值可能無法充分發揮網絡性能，這時就需要根據實際情況進行調整。

3. 最大值（max）

最大值限定了 TCP 接收緩沖區可增長到的最大字節數。在網絡傳輸過程中，如果網絡帶寬充足且有大量數據需要接收，接收緩沖區會自動擴展，但不會超過這個最大值。合理設置最大值可以充分利用網絡資源，提高數據傳輸效率，但如果設置過大，可能會占用過多的系統內存資源，影響其他進程的運行。

二、net.ipv4.tcp_rmem 的工作原理

當一個 TCP 連接建立時，系統會按照 net.ipv4.tcp_rmem 設置的默認值為該連接的接收緩沖區分配內存空間。隨著數據從網絡上不斷接收，接收緩沖區中的數據量逐漸增加。如果數據接收速度較快，而應用程序讀取數據的速度較慢，接收緩沖區會逐漸填滿。當緩沖區接近滿載時，TCP 協議會通過流量控制機制，通知發送方減緩數據發送速度，以避免緩沖區溢出導致數據丟失。

在某些情況下，如網絡帶寬突然增大或有大量數據突發傳輸時，接收緩沖區會根據需要自動擴展，直到達到最大值。而當應用程序開始讀取緩沖區中的數據，緩沖區中的數據量減少，系統會根據一定的策略釋放多余的內存，使緩沖區大小保持在合理范圍內。

三、net.ipv4.tcp_rmem 的實際應用場景

1. 高并發 Web 服務器

在高并發的 Web 服務器環境中，大量的客戶端同時向服務器發起請求并傳輸數據。如果 net.ipv4.tcp_rmem 設置不合理，可能會導致服務器接收數據緩慢，響應延遲增加，甚至出現連接超時等問題。通過適當增大 net.ipv4.tcp_rmem 的默認值和最大值，可以使服務器能夠更快地接收和處理客戶端發送的數據，提高服務器的并發處理能力和響應速度，為用戶提供更流暢的訪問體驗。例如，在處理大量圖片、視頻等大文件傳輸的 Web 應用中，優化該參數能顯著提升傳輸效率。

2. 文件傳輸服務

對于 FTP、SFTP 等文件傳輸服務，合理配置 net.ipv4.tcp_rmem 可以加快文件的傳輸速度。在傳輸大文件時，如果接收緩沖區過小，文件數據需要頻繁地在緩沖區和應用程序之間傳輸，增加了數據傳輸的開銷。適當增大緩沖區大小，可以減少數據傳輸的次數，提高文件傳輸的效率。比如在企業內部進行大規模文件備份或分發時，優化該參數能夠大幅縮短傳輸時間。

3. 實時通信應用

在視頻會議、語音通話等實時通信應用中，對數據的實時性和穩定性要求極高。如果接收緩沖區設置不當，可能會導致數據丟失、音視頻卡頓等問題。通過精確調整 net.ipv4.tcp_rmem，可以確保接收緩沖區既能容納一定量的突發數據，又不會因為過大的緩沖區而引入過多的延遲，從而保證實時通信的流暢性和質量。

四、如何調整 net.ipv4.tcp_rmem

1. 查看當前設置

在 Linux 系統中，可以通過以下命令查看 net.ipv4.tcp_rmem 的當前設置：

sysctl net.ipv4.tcp_rmem

執行該命令后，系統會輸出類似以下內容：

net.ipv4.tcp_rmem = 4096 131072 6291456

這表示當前系統中，TCP 接收緩沖區的最小值為 4096 字節，默認值為 131072 字節，最大值為 6291456 字節。

2. 臨時調整

如果只是想臨時修改 net.ipv4.tcp_rmem 的值，可以使用 sysctl 命令直接設置，例如：

sudo sysctl -w net.ipv4.tcp_rmem="8192 262144 12582912"

上述命令將 TCP 接收緩沖區的最小值設置為 8192 字節，默認值設置為 262144 字節，最大值設置為 12582912 字節。需要注意的是，這種臨時調整在系統重啟后會失效。

3. 永久修改

要實現永久修改 net.ipv4.tcp_rmem 的值，需要編輯 /etc/sysctl.conf 文件。打開該文件，在末尾添加或修改以下內容：

net.ipv4.tcp_rmem = 8192 262144 12582912

保存文件后，執行 sudo sysctl -p 命令使修改生效。這樣，系統在每次啟動時都會按照新的設置來配置 net.ipv4.tcp_rmem。

五、調整 net.ipv4.tcp_rmem 的注意事項

1. 內存資源限制

增大 net.ipv4.tcp_rmem 的值會占用更多的系統內存資源。在調整參數時，需要充分考慮系統的內存容量，避免因設置過大導致系統內存不足，影響其他進程的正常運行。特別是在內存資源有限的服務器或嵌入式設備上，更要謹慎調整。

2. 網絡環境適配

不同的網絡環境對 net.ipv4.tcp_rmem 的要求不同。例如，在高帶寬、低延遲的網絡環境中，可以適當增大緩沖區大小以充分利用網絡資源；而在帶寬較低、延遲較高的網絡環境中，過大的緩沖區可能會導致數據傳輸延遲增加，反而降低性能。因此，在調整參數前，需要對網絡環境進行評估，并進行多次測試和優化。

3. 與其他參數的協同

net.ipv4.tcp_rmem 并不是孤立的參數，它與其他網絡相關的內核參數（如 net.ipv4.tcp_wmem 控制發送緩沖區大小、net.core.rmem_max 限制所有套接字接收緩沖區的最大值等）相互關聯、相互影響。在調整 net.ipv4.tcp_rmem 時，還需要綜合考慮其他相關參數的設置，確保整個網絡性能的優化達到最佳效果。

net.ipv4.tcp_rmem 作為 Linux 內核中影響網絡性能的關鍵參數，通過深入理解其原理并結合實際應用場景進行合理配置，能夠有效提升網絡傳輸效率，滿足不同場景下的網絡需求。希望通過本文的介紹，能幫助你更好地掌握和運用這個重要的內核參數，讓你的 Linux 系統在網絡環境中發揮出更強大的性能。

六、實操

打流方向

192.168.37.21（PC）–> 192.168.37.37（Nvidia Orin）

默認值

nvidia@ubuntu:~$ sudo sysctl net.ipv4.tcp_rmem
net.ipv4.tcp_rmem = 4096        131072  6291456

TCP 窗口大小

打流時窗口大小為 2737152

流速

流速比較均勻：
大小均勻：每包都是65226字節
間隔均勻：每 0.3ms~0.7ms 間隔發送一個包

網速

927Mbps

減小接收緩存

sudo sysctl -w net.ipv4.tcp_rmem=“4096 4096 4096”

TCP 窗口大小

打流時窗口大小為 2048

警告

[Expert Info (Warning/Sequence): TCP window specified by the receiver is now completely full]
意味著接收方的 TCP 接收窗口已經完全滿了。這是一個重要的網絡性能和流量控制相關的警告，表明接收方的緩沖區已經沒有空間來接收更多的數據了。

分析

• PC 發送 1090 字節給 Orin
• Orin 沒有回復 Ack
• PC 再次發送 1090 字節給 Orin 時，
  • 就知道 Orin 緩沖區滿了，發出警告
  • 并且等到 Orin 回復 Ack 后，PC 才開始發送下個包
  • 所以打流速率被 Orin 的緩沖區限制了
  • 打流速率瓶頸在于 Orin 接收緩沖區

流速

流速不均勻
大小均勻：每包都是1090字節
間隔不均勻：

• 4100 到 4101 間隔 0.002ms
• 4101 到 4103 間隔 0.25ms
  • 時間間隔長，是受限于 4102（Orin 回復給 PC 一個 Ack，說明已經處理好了一個包，目前緩沖區有空間了，PC 可以繼續發包了）

網速

95Mbps

七、總結?

net.ipv4.tcp_rmem 作為 Linux 內核中調控 TCP 接收緩沖區的核心參數，其最小值、默認值與最大值的設置直接影響著網絡數據傳輸的效率與穩定性。從高并發 Web 服務器快速響應請求，到實時通信應用保障流暢體驗，合理配置該參數能顯著提升網絡性能。減小緩存導致網速降低的實例，更直觀地揭示了參數設置不當帶來的負面影響 —— 過小的緩沖區會頻繁觸發流量控制，嚴重制約數據傳輸速率，即便節省了內存資源，卻犧牲了網絡性能。?
這也進一步印證了調整 net.ipv4.tcp_rmem 時需遵循的關鍵原則：既要依據網絡應用場景與環境特點，精準權衡內存占用與傳輸效率的關系，又要綜合考量與其他網絡參數的協同作用。唯有通過不斷實踐與優化，才能讓 net.ipv4.tcp_rmem 成為釋放 Linux 系統網絡潛力的有力工具，滿足多樣化的網絡需求 。