• limit资源限制ulimit 详解


    系统性能一直是一个受关注的话题,如何通过最简单的设置来实现最有效的性能调优,如何在有限资源的条件下保证程序的运作,ulimit 是我们在处理这些问题时,经常使用的一种简单手段。ulimit 是一种 Linux 系统的内键功能,它具有一套参数集,用于为由它生成的 shell进程及其子进程的资源使用设置限制。

    命令总结:

    查看系统用户所有限制值:ulimit -a

    设置用户open files(用户可以打开文件的最大数目):ulimit -n 4096。执行该命令非root用户只能设置到4096。想要设置到8192需要sudo权限或者root用户。

    查看当前系统打开的文件数量: lsof | wc -l  
    查看当前进程的打开文件数量:lsof -p pid | wc -l      (lsof -p 1234 | wc -l  )

    查看当前进程的最大可以打开的文件数:cat /proc/PID/limits  (如果通过ulimit -n 设置或者修改/etc/security/limits.conf,看看进程是否生效)  

    查看系统总限制打开文件的最大数量:cat /proc/sys/fs/file-max

    lsof只能以root权限执行。在终端下输入lsof即可显示系统打开的文件,因为 lsof 需要访问核心内存和各种文件,所以必须以 root 用户的身份运行它才能够充分地发挥其功能。

    1、ulimit的功能
    假设有这样一种情况,当一台 linux 主机上同时登陆了 10 个人,在系统资源无限制的情况下,这 10 个用户同时打开了 500 个文档,而假设每个文档的大小有 10M,这时系统的内存资源就会受到巨大的挑战。

        而实际应用的环境要比这种假设复杂的多,例如在一个嵌入式开发环境中,各方面的资源都是非常紧缺的,对于开启文件描述符的数量,分配堆栈的大小,CPU 时间,虚拟内存大小等等,都有非常严格的要求。资源的合理限制和分配,不仅仅是保证系统可用性的必要条件,也与系统上软件运行的性能有着密不可分的联系。这时,ulimit 可以起到很大的作用,它是一种简单并且有效的实现资源限制的方式。

        ulimit 用于限制 shell 启动进程所占用的资源,支持以下各种类型的限制:

        所创建的内核文件的大小、

        进程数据块的大小、

        Shell 进程创建文件的大小、

        内存锁住的大小、

        常驻内存集的大小、

        打开文件描述符的数量、

        分配堆栈的最大大小、

        CPU 时间、

        单个用户的最大线程数、

       Shell 进程所能使用的最大虚拟内存。同时,它支持硬资源和软资源的限制。

    作为临时限制,ulimit 可以作用于通过使用其命令登录的 shell 会话,在会话终止时便结束限制,并不影响于其他 shell 会话。而对于长期的固定限制,ulimit 命令语句又可以被添加到由登录 shell 读取的文件中,作用于特定的 shell 用户。

    2、使用ulimit
    ulimit 通过一些参数选项来管理不同种类的系统资源。

    ulimit 命令的格式为:ulimit [options] [limit]

     

    主要关注两个:

    1)open files:– 用户可以打开文件的最大数目

    对应ulimit 的命令ulimit -n,可以使用ulimit -n 临时设置。

    对应/etc/security/limits.conf的资源限制类型是:nofile

    * soft nofile 4096    

     * hard nofile 4096

    2)max user processes  – 用户可以开启进程/线程的最大数目

    对应ulimit 的命令ulimit  -u  临时修改max user processes的值:ulimit  -u   8192。

    对应/etc/security/limits.conf的资源限制类型是:  noproc

    *          soft    nproc     8192

    具体的 options 含义以及简单示例可以参考以下表格。
    ulimit 参数说明

    选项 含义-a 显示当前系统所有的limit资源信息。 -H 设置硬资源限制,一旦设置不能增加。例如:ulimit – Hs 64;限制硬资源,线程栈大小为 64K。-S 设置软资源限制,设置后可以增加,但是不能超过硬资源设置。例如:ulimit – Sn 32;限制软资源,32 个文件描述符。-c 最大的core文件的大小,以 blocks 为单位。例如:ulimit – c unlimited; 对生成的 core 文件的大小不进行限制。-f 进程可以创建文件的最大值,以blocks 为单位.例如:ulimit – f 2048;限制进程可以创建的最大文件大小为 2048 blocks。-d 进程最大的数据段的大小,以Kbytes 为单位。例如:ulimit -d unlimited;对进程的数据段大小不进行限制。-m 最大内存大小,以Kbytes为单位。例如:ulimit – m unlimited;对最大内存不进行限制。-n 可以打开的最大文件描述符的数量。例如:ulimit – n 128;限制最大可以使用 128 个文件描述符-s 线程栈大小,以Kbytes为单位。例如:ulimit – s 512;限制线程栈的大小为 512 Kbytes。-p 管道缓冲区的大小,以Kbytes 为单位。例如ulimit – p 512;限制管道缓冲区的大小为 512 Kbytes。-u 用户最大可用的进程数。例如 limit – u 65536;限制用户最多可以使用 65536个进程。-v 进程最大可用的虚拟内存,以Kbytes 为单位。ulimit – v 200000;限制最大可用的虚拟内存为 200000 Kbytes。-t 最大CPU占用时间,以秒为单位。ulimit – t unlimited;对最大的 CPU 占用时间不进行限制。-l 最大可加锁内存大小,以Kbytes 为单位。
    1
     

    我们可以通过以下几种方式来使用 ulimit:

    一、在用户的启动脚本中

            如果用户使用的是 bash,就可以在用户的目录下的 .bashrc 文件中,加入 ulimit – u 64,来限制用户最多可以使用 64 个进程。此外,可以在与 .bashrc 功能相当的启动脚本中加入 ulimt。

    二、在应用程序的启动脚本中

    如果用户要对某个应用程序 myapp 进行限制,可以写一个简单的脚本 startmyapp。

    ulimit – s 512
    myapp

    以后只要通过脚本 startmyapp 来启动应用程序,就可以限制应用程序 myapp 的线程栈大小为 512K。

    三、直接在控制台输入 

     ulimit – p 256 

    限制管道的缓冲区为 256K。

    四、修改所有 linux 用户的环境变量文件:

        vi /etc/profile

        ulimit -u 10000

        ulimit -n 4096

        ulimit -d unlimited

        ulimit -m unlimited

        ulimit -s unlimited

        ulimit -t unlimited

        ulimit -v unlimited

     保存后运行#source /etc/profile 使其生效

    四、也可以针对单个用户的.bash_profile设置:

    vi ~./.bash_profile

    #ulimit -n 1024
    重新登陆ok

    3、用户进程的有效范围
    ulimit 作为对资源使用限制的一种工作,是有其作用范围的。那么,它限制的对象是单个用户,单个进程,还是整个系统呢?事实上,ulimit 限制的是当前 shell 进程以及其派生的子进程。举例来说,如果用户同时运行了两个 shell 终端进程,只在其中一个环境中执行了 ulimit – s 100,则该 shell 进程里创建文件的大小收到相应的限制,而同时另一个 shell终端包括其上运行的子程序都不会受其影响:

    Shell 进程 1

    ulimit –s 100
    cat testFile > newFile
    File size limit exceeded

    Shell 进程 2

    cat testFile > newFile
    ls –s newFile
    323669 newFile

    针对用户永久生效:

    那么,是否有针对某个具体用户的资源加以限制的方法呢?答案是有的,方法是通过修改系统的 /etc/security/limits.conf配置文件。该文件不仅能限制指定用户的资源使用,还能限制指定组的资源使用。该文件的每一行都是对限定的一个描述。

    limits.conf的格式如下:

    <domain>                  <type>      <item>     <value> 

    username|@groupname       type        resource          limit

    domain:username|@groupname:设置需要被限制的用户名,组名前面加@和用户名区别。也可以用通配符*来做所有用户的限制。

    type:有 soft,hard 和 -,soft 指的是当前系统生效的设置值。hard 表明系统中所能设定的最大值。soft 的最大值不能超过hard的值。用 – 就表明同时设置了 soft 和 hard 的值。

    resource:
        core – 限制内核文件的大小
        date – 最大数据大小
        fsize – 最大文件大小
        memlock – 最大锁定内存地址空间
        nofile – 打开文件的最大数目
        rss – 最大持久设置大小
        stack – 最大栈大小
        cpu – 以分钟为单位的最多 CPU 时间
        noproc – 进程的最大数目(系统的最大进程数)
        as – 地址空间限制
       maxlogins – 此用户允许登录的最大数目

       要使 limits.conf 文件配置生效,必须要确保 pam_limits.so 文件被加入到启动文件中。

       查看 /etc/pam.d/login 文件中有:
       session required /lib/security/pam_limits.so

    例如:解除 Linux 系统的最大进程数和最大文件打开数限制:  

            vi /etc/security/limits.conf  

            # 添加如下的行  

            * soft noproc 20000  #软连接   

            * hard noproc 20000  #硬连接  

            * soft nofile 4096    

            * hard nofile 4096  

           说明:* 代表针对所有用户,noproc 是代表最大进程数,nofile 是代表最大文件打开数

    需要注意一点:/etc/security/limits.d下也有noproc最大进参数的限制:

    即 /etc/security/limits.d/下的文件覆盖了/etc/security/limits.conf设置的值 

    这个是官网答疑:https://access.redhat.com/solutions/406663

    # /etc/security/limits.conf
    #This file sets the resource limits for the users logged in via PAM.
    #It does not affect resource limits of the system services.
    #Also note that configuration files in /etc/security/limits.d directory,
    #That means for example that setting a limit for wildcard domain here

    [root@tr10-46-65-29 ~]# cat /etc/security/limits.d/20-nproc.conf 
    # Default limit for number of user's processes to prevent
    # accidental fork bombs.
    # See rhbz #432903 for reasoning.

    *          soft    nproc     8192
    root       soft    nproc     unlimited

    现在已经可以对进程和用户分别做资源限制了,看似已经足够了,其实不然。很多应用需要对整个系统的资源使用做一个总的限制,这时候我们需要修改 /proc 下的配置文件。/proc 目录下包含了很多系统当前状态的参数,例如 /proc/sys/kernel/pid_max,/proc/sys/net/ipv4/ip_local_port_range 等等,从文件的名字大致可以猜出所限制的资源种类。

    注意:

    通过读取/proc/sys/fs/file-nr可以看到当前使用的文件描述符总数。另外,对于文件描述符的配置,需要注意以下几点:

     
    所有进程打开的文件描述符数不能超过/proc/sys/fs/file-max

     
     
     
    单个进程打开的文件描述符数不能超过user limit中nofile的soft limit

     
     
     
    nofile的soft limit不能超过其hard limit

     
     
     
    nofile的hard limit不能超过/proc/sys/fs/nr_open

     
    4、用户进程的有效范围
     问题1:su切换用户时提示:Resource temporarily unavailable

    或者通过进程跟踪 strace -p pid 看到:Resource temporarily unavailab

    通过ulimit -a,得到结果:

    core file size          (blocks, -c) 0
    data seg size           (kbytes, -d) unlimited
    scheduling priority             (-e) 0
    file size               (blocks, -f) unlimited
    pending signals                 (-i) 63463
    max locked memory       (kbytes, -l) 64
    max memory size         (kbytes, -m) unlimited
    open files                      (-n) 65535
    pipe size            (512 bytes, -p) 8
    POSIX message queues     (bytes, -q) 819200
    real-time priority              (-r) 0
    stack size              (kbytes, -s) 8192
    cpu time               (seconds, -t) unlimited
    max user processes              (-u) 4096
    virtual memory          (kbytes, -v) unlimited
    file locks                      (-x) unlimited

    在上面这些参数中,通常我们关注得比较多:

    open files: 一个进程可打开的最大文件数.

    max user processes: 系统允许创建的最大进程数量.

    通过 ps -efL|grep java |wc -l

    #24001

    这个得到的线程数竟然是2万多,远远超过4096

    我们可以使用 ulimit -u 20000 修改max user processes的值,但是只能在当前终端的这个session里面生效,重新登录后仍然是使用系统默认值。

    正确的修改方式是修改/etc/security/limits.d/20-nproc.conf文件中的值。先看一下这个文件包含什么:

    $ cat /etc/security/limits.d/90-nproc.conf # Default limit for number of user's processes to prevent# accidental fork bombs.# See rhbz #432903 for reasoning.*          soft    nproc    8192
    我们只要修改上面文件中的8192这个值,即可。

    问题2:linux 打开文件数 too many open files 解决方法
    在运行某些命令或者 tomcat等服务器持续运行 一段时间后可能遇到   too many open files。

    出现这句提示的原因是程序打开的文件/socket连接数量超过系统设定值。

    java进程如果遇到java.net.SocketException: Too many open files,接着可能导致域名解析ava.net.UnknownHostException:

    原因是用户进程无法打开系统文件了。

    查看每个用户最大允许打开文件数量


    ulimit -a

    其中 open files (-n) 65535 表示每个用户最大允许打开的文件数量是65535 。 默认是1024。1024很容易不够用。

    永久修改open files 方法
    vim /etc/security/limits.conf  
    在最后加入  
    * soft nofile 65535 
    * hard nofile 65535  

    或者只加入

     * - nofile 65535

    最前的 * 表示所有用户,可根据需要设置某一用户,例如
    fdipzone soft nofile 8192  
    fdipzone hard nofile 8192  

    注意"nofile"项有两个可能的限制措施。就是项下的hard和soft。 要使修改过得最大打开文件数生效,必须对这两种限制进行设定。 如果使用"-"字符设定, 则hard和soft设定会同时被设定。 
    改完后注销一下就能生效。

    通过 ulimit -n或者ulimit -a 查看系统的最大文件打开数已经生效了。但此时查看进程的最大文件打开数没有变,原因是这个值是在进程启动的时候设定的,要生效必须重启!

    ok,那就重启吧,重启完毕,结果发现依然没变!这奇了怪了,后来经过好久的排查,最终确认问题是,该程序是通过 supervisord来管理的,也就是这进程都是 supervisord 的子进程,而 supervisord 的最大文件打开数还是老的配置,此时必须重启 supervisord 才可以。

    当大家遇到limits修改不生效的时候,请查一下进程是否只是子进程,如果是,那就要把父进程也一并重启才可以
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    原文链接:https://blog.csdn.net/skiwnc/article/details/84100095

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