如何在 Linux 伺服器上設置 ulimit 和文件描述符數限制

知識 07-09

在生產環境中遇到打開文件數這類的挑戰如今已是司空見慣的事情了。
-- Shashidhar Soppin（作者）

簡介：在生產環境中遇到打開文件數這類的挑戰如今已是司空見慣的事情了。因為許多應用程序是基於 Java 和 Apache 的，安裝和配置它們可能會導致打開過多的文件（文件描述符）。如果打開的文件描述符超過了默認設置的限制，就可能會面臨訪問控制問題，受阻於打開文件的挑戰。許多生產環境因此而陷入停滯狀態。

幸運的是，在基於 Linux 的伺服器上，都有 ulimit 命令，通過它可以查看、設置、獲取文件打開的狀態和配置詳情。此命令配備了許多選項，通過這些組合可以設置打開文件的數量。下面逐個命令用示例做了詳細說明。

查看任何 Linux 系統中當前打開文件數的限制

要在 Linux 伺服器上得到打開文件數的限制，請執行以下命令，

[root@ubuntu ~]# cat /proc/sys/fs/file-max
146013

上面的數字表明用戶可以在每個用戶登錄會話中打開『146013』個文件。

[root@centos ~]# cat /proc/sys/fs/file-max
149219
[root@debian ~]# cat /proc/sys/fs/file-max
73906

這清楚地表明，各個 Linux 操作系統具有不同的打開文件數限制。這基於各自系統中運行的依賴關係和應用程序。

ulimit 命令

顧名思義，ulimit（用戶限制）用於顯示和設置登錄用戶的資源限制。當我們使用 -a 選項運行 ulimit 命令時，它將列印登錄用戶的所有資源限制。現在讓我們在 Ubuntu/Debian 和 CentOS 系統上運行 ulimit -a，

Ubuntu / Debian 系統

shashi@Ubuntu ~}$ ulimit -a
core file size (blocks, -c) 0
data seg size (kbytes, -d) unlimited
scheduling priority (-e) 0
file size (blocks, -f) unlimited
pending signals (-i) 5731
max locked memory (kbytes, -l) 64
max memory size (kbytes, -m) unlimited
open files (-n) 1024
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) 5731
virtual memory (kbytes, -v) unlimited
file locks (-x) unlimited

CentOS 系統

shashi@centos ~}$ ulimit -a
core file size (blocks, -c) 0
data seg size (kbytes, -d) unlimited
scheduling priority (-e) 0
file size (blocks, -f) unlimited
pending signals (-i) 5901
max locked memory (kbytes, -l) 64
max memory size (kbytes, -m) unlimited
open files (-n) 1024
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) 5901
virtual memory (kbytes, -v) unlimited
file locks (-x) unlimited

正如我們可以在這裡看到的，不同的操作系統具有不同的限制設置。所有這些限制都可以使用 ulimit 命令進行配置/更改。

要顯示單個資源限制，可以在 ulimit 命令中傳遞特定的參數，下面列出了一些參數：

ulimit -n –> 顯示打開文件數限制
ulimit -c –> 顯示核心轉儲文件大小
umilit -u –> 顯示登錄用戶的最大用戶進程數限制
ulimit -f –> 顯示用戶可以擁有的最大文件大小
umilit -m –> 顯示登錄用戶的最大內存大小
ulimit -v –> 顯示最大內存大小限制

使用以下命令檢查登錄用戶打開文件數量的硬限制和軟限制：

shashi@Ubuntu ~}$ ulimit -Hn
1048576
shashi@Ubuntu ~}$ ulimit -Sn
1024

如何修復達到最大文件數限制的問題？

讓我們假設我們的 Linux 伺服器已經達到了打開文件的最大數量限制，並希望在系統範圍擴展該限制，例如，我們希望將 100000 設置為打開文件數量的限制。

root@ubuntu~]# sysctl -w fs.file-max=100000
fs.file-max = 100000

上述更改將在下次重啟之前有效，因此要使這些更改在重啟後仍存在，請編輯文件 /etc/sysctl.conf 並添加相同的參數，

root@ubuntu~]# vi /etc/sysctl.conf
fs.file-max = 100000

保存文件並退出。

運行下面命令，使上述更改立即生效，而無需註銷和重新啟動。

root@ubuntu~]# sysctl -p

現在驗證新的更改是否生效。

root@ubuntu~]# cat /proc/sys/fs/file-max
100000

使用以下命令找出當前正在使用的文件描述符數量：

[root@ansible ~]# more /proc/sys/fs/file-nr
1216 0 100000

注意：命令 sysctl -p 用於在不重新啟動和註銷的情況下提交更改。

通過 limit.conf 文件設置用戶級資源限制

/etc/sysctl.conf 文件用於設置系統範圍的資源限制，但如果要為 Oracle、MariaDB 和 Apache 等特定用戶設置資源限制，則可以通過 /etc/security/limits.conf 文件去實現。

示例 limits.conf 如下所示，

root@ubuntu~]# cat /etc/security/limits.conf

如何在 Linux 伺服器上設置 ulimit 和文件描述符數限制

Limits-conf-linux-part1

如何在 Linux 伺服器上設置 ulimit 和文件描述符數限制

Limits-conf-linux-part2

假設我們要為 linuxtechi 用戶設置打開文件數量的硬限制和軟限制，而對於 oracle 用戶設置打開進程數量的硬限制和軟限制，編輯文件 /etc/security/limits.conf 並添加以下行：

# hard limit for max opened files for linuxtechi user
linuxtechi hard nofile 4096
# soft limit for max opened files for linuxtechi user
linuxtechi soft nofile 1024
# hard limit for max number of process for oracle user
oracle hard nproc 8096
# soft limit for max number of process for oracle user
oracle soft nproc 4096

保存文件並退出。

注意：如果你想對一個組而不是用戶進行資源限制，那麼也可以通過 limits.conf 文件，輸入 @<組名> 代替用戶名，其餘項都是相同的，示例如下，

# hard limit for max opened files for sysadmin group
@sysadmin hard nofile 4096
# soft limit for max opened files for sysadmin group
@sysadmin soft nofile 1024

驗證新的更改是否生效：

~]# su - linuxtechi
~]$ ulimit -n -H
4096
~]$ ulimit -n -S
1024
~]# su - oracle
~]$ ulimit -H -u
8096
~]$ ulimit -S -u
4096

註：其他主要使用的命令是 lsof ，可用於找出「當前打開了多少個文件」，這命令對管理員非常有幫助。