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03.Ubuntu_设置系统参数.md

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1.系统时间

在上一篇文章 02.Ubuntu_安装系统软件 中，已经安装了必要软件，现在开始配置系统基础参数。

默认情况下 Ubuntu Server 的系统时间需要调整，执行以下命令将系统时区设置为中国时区。

## 设置系统时区
$ sudo timedatectl set-timezone Asia/Shanghai

## 检查系统时间
$ date -R

#### 系统时间示例输出
Mon, 26 Jun 2023 16:16:16 +0800

Ubuntu Server 默认使用 systemd-timesyncd.service 同步时间，且需要调整为使用国内 NTP 服务器。

调整 NTP 服务器参数，执行以下命令。

## 创建 NTP 配置文件的目录
$ sudo mkdir -p /etc/systemd/timesyncd.conf.d

## 创建 NTP 配置文件
$ sudo nvim /etc/systemd/timesyncd.conf.d/10-server-ntp.conf

在配置文件中添加以下配置项，并保存。

# This configuration file is customized by fox,
# Optimize system NTP server.

[Time]
NTP=ntp.aliyun.com ntp.tencent.com cn.pool.ntp.org

2.系统自动更新

配置 Ubuntu 服务器的系统自动更新，与配置 Debian 系统自动更新方法基本一致，参阅 PVE 制作虚拟机模板 。

3.系统内核模块

本段内核模块设置主要针对 nftables 的一些必要特性进行设置。

使用 neovim 编辑器创建 内核模块 配置文件，执行以下命令。

## 创建 内核模块 配置文件
$ sudo nvim /etc/modules-load.d/10-server-modules.conf

在配置文件中添加以下配置项，并保存。

# This configuration file is customized by fox,
# Optimize netfilter related modules at system boot.

nf_conntrack

4.系统内核参数

为了能让服务器完成路由器功能，需要对内核参数进行调整。

使用 neovim 编辑器编辑 内核参数 配置文件，执行以下命令。

## 编辑 内核参数 配置文件
$ sudo nvim /etc/sysctl.d/99-sysctl.conf

在配置文件末尾输入以下配置项，注意配置中间的空格。

# This configuration file is customized by fox,
# Optimize sysctl parameters for Linux Router.

kernel.panic = 20
kernel.panic_on_oops = 1

net.core.default_qdisc = fq_codel
net.ipv4.tcp_congestion_control = bbr

net.ipv4.ip_forward = 1

net.ipv6.conf.all.forwarding = 1
net.ipv6.conf.default.forwarding = 1

# Other adjustable system parameters

net.core.netdev_budget = 600
net.core.netdev_budget_usecs = 20000

net.core.rps_sock_flow_entries = 32768
net.core.somaxconn = 8192
net.core.rmem_max = 16777216
net.core.wmem_max = 16777216

net.ipv4.conf.all.accept_redirects = 0
net.ipv4.conf.default.accept_redirects = 0

net.ipv4.conf.all.accept_source_route = 0
net.ipv4.conf.default.accept_source_route = 0

net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.default.arp_ignore = 1

net.ipv4.conf.all.rp_filter = 2
net.ipv4.conf.default.rp_filter = 2

net.ipv4.conf.all.log_martians = 1

net.ipv4.igmp_max_memberships = 256

net.ipv4.route.error_burst = 500
net.ipv4.route.error_cost = 100

net.ipv4.route.redirect_load = 2
net.ipv4.route.redirect_silence = 2048

net.ipv4.tcp_challenge_ack_limit = 1000
net.ipv4.tcp_fin_timeout = 30
net.ipv4.tcp_keepalive_time = 120
net.ipv4.tcp_mtu_probing = 1
net.ipv4.tcp_notsent_lowat = 131072
net.ipv4.tcp_rmem = 16384 262144 8388608
net.ipv4.tcp_wmem = 32768 524288 16777216

net.ipv6.conf.all.accept_ra = 0
net.ipv6.conf.default.accept_ra = 0

net.ipv6.conf.all.accept_redirects = 0
net.ipv6.conf.default.accept_redirects = 0

net.ipv6.conf.all.accept_source_route = 0
net.ipv6.conf.default.accept_source_route = 0

net.ipv6.conf.all.use_tempaddr = 0
net.ipv6.conf.default.use_tempaddr = 0

net.netfilter.nf_conntrack_acct = 1
net.netfilter.nf_conntrack_tcp_timeout_established = 7440

保存该配置文件后，重启系统或者执行以下命令让配置生效。

## 让内核参数生效
$ sudo sysctl -f

5.配置 CPU 调度器

当 Ubuntu Server 安装了 linux-tools-generic 后，可使用 cpupower 对 CPU 调度器进行调整。

## 检查 CPU 当前调度器
$ cpupower -c all frequency-info

#### 设备 CPU - J4125 示例输出
analyzing CPU 0:
  driver: intel_cpufreq
  CPUs which run at the same hardware frequency: 0
  CPUs which need to have their frequency coordinated by software: 0
  maximum transition latency: 20.0 us
  hardware limits: 800 MHz - 2.70 GHz
  available cpufreq governors: conservative ondemand userspace powersave performance schedutil
  current policy: frequency should be within 800 MHz and 2.70 GHz.
                  The governor "ondemand" may decide which speed to use
                  within this range.
  current CPU frequency: Unable to call hardware
  current CPU frequency: 800 MHz (asserted by call to kernel)
  boost state support:
    Supported: yes
    Active: yes

#### 设备 CPU - N6005 示例输出
analyzing CPU 0:
  driver: intel_pstate
  CPUs which run at the same hardware frequency: 0
  CPUs which need to have their frequency coordinated by software: 0
  maximum transition latency:  Cannot determine or is not supported.
  hardware limits: 800 MHz - 3.30 GHz
  available cpufreq governors: performance powersave
  current policy: frequency should be within 800 MHz and 3.30 GHz.
                  The governor "powersave" may decide which speed to use
                  within this range.
  current CPU frequency: Unable to call hardware
  current CPU frequency: 800 MHz (asserted by call to kernel)
  boost state support:
    Supported: yes
    Active: yes

这里面主要关注两个点：

  • driver: intel_cpufreq 或 intel_pstate

  • current policy: governor "ondemand" 或 governor "performance"

还有另外一个命令可用来显示 CPU 当前调度器。

## 检查 CPU 当前调度器
$ cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_governor

#### 设备 CPU - J4125 示例输出
ondemand

#### 设备 CPU - N6005 示例输出
performance

CPU 驱动一般不建议手动调整，而 governor 后面的参数表示 CPU 当前调度器设置。

接下来，需要了解 CPU 支持的调度器有哪些，执行以下命令。

## 检查 CPU 调度器支持情况
$ cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_available_governors

#### 设备 CPU - J4125 示例输出
conservative ondemand userspace powersave performance schedutil

#### 设备 CPU - N6005 示例输出
performance powersave

根据 CPU 所使用的驱动不同，可选调度器也不同，至于每种调度器有什么优劣，欢迎大家深度挖掘。

  • CPU 驱动为 intel_cpufreq 时，推荐使用 schedutil 调度器。

  • CPU 驱动为 intel_pstate 时，推荐使用 powersave 调度器。

本文使用 powersave 调度器为演示，使用 neovim 编辑器创建 cpupower 的配置文件。

## 创建 cpupower 配置文件
$ sudo nvim /etc/default/cpupower

在配置文件中修改以下配置项，并保存。

# This configuration file is customized by fox,
# Optimize system CPU governors.

CPUPOWER_START_OPTS="frequency-set -g powersave"
CPUPOWER_STOP_OPTS="frequency-set -g performance"

使用 neovim 编辑器创建 cpupower 服务配置文件，以满足系统自动化设置需求。

## 创建 cpupower 服务配置文件
$ sudo nvim /etc/systemd/system/cpupower.service

在服务配置文件中修改以下配置项，并保存。

# This configuration file is customized by fox,
# Optimize for cpupower systemd service.

[Unit]
Description=Apply cpupower configuration
ConditionVirtualization=!container
After=syslog.target

[Service]
Type=oneshot
EnvironmentFile=/etc/default/cpupower
ExecStart=/usr/bin/cpupower $CPUPOWER_START_OPTS
ExecStop=/usr/bin/cpupower $CPUPOWER_STOP_OPTS
RemainAfterExit=yes

[Install]
WantedBy=multi-user.target

由于修改了服务项，需要执行以下命令进行重载。

## 服务重载
$ sudo systemctl daemon-reload

执行以下命令让 cpupower 服务开机自启。

## 设置 cpupower 服务开机自启
$ sudo systemctl enable cpupower.service

修改完成后，需重启 Ubuntu Server，并再次查看 CPU 调度器，检验配置文件是否生效。

这里提供两个额外命令，方便实时查看 CPU 当前频率和温度状况。

## 查看 CPU 当前频率
$ watch cat /sys/devices/system/cpu/cpu[0-9]*/cpufreq/scaling_cur_freq

## 查看内部温度
$ watch -d sensors

6.配置 ZSH

Zsh 是比 Bash 好用的 Shell 程序，使用 oh-my-zsh 进行配置。

## 返回 home 目录
$ cd

## 使用 curl 安装 oh-my-zsh
$ sh -c "$(curl -fsSL https://raw.githubusercontent.com/ohmyzsh/ohmyzsh/master/tools/install.sh)"

## 或者使用 wget 安装 oh-my-zsh
$ sh -c "$(wget https://raw.githubusercontent.com/ohmyzsh/ohmyzsh/master/tools/install.sh -O -)"

## 询问是否切换默认 shell，输入 Y

#### 示例输出
Time to change your default shell to zsh:
Do you want to change your default shell to zsh? [Y/n] y

7.清理系统

执行以下命令，注意命令中的空格。

## 清理系统软件包
$ sudo bash -c 'apt clean && apt autoclean && apt autoremove --purge'

## 清理系统缓存
$ sudo bash -c 'find /var/cache/apt /var/cache/smartdns /var/lib/apt/lists /tmp -type f -print -delete'

## 清理系统日志
$ sudo find /var/log/ -type f -print -delete

## 清理命令历史记录文件
$ rm -rvf ~/.bash_history ~/.zsh_history ~/.zcompdump* && history -c

## 关闭系统
$ sudo shutdown now

8.虚拟机硬件参数

在 Ubuntu Server 关机后，进入 PVE 的 WEB 管理界面，移除其光驱设备。

PVE移除光驱

再次检查系统引导项，确保只有 scsi0 作为引导项。

PVE检查引导顺序

9.备份虚拟机

由于后续对 Ubuntu Server 的配置较多，建议分阶段对虚拟机进行备份操作。

这样，在意外配置错误或虚拟机异常等情况下，能快速将虚拟机回滚到正常状态。

PVE备份虚拟机

至此，Ubuntu 服务器设置系统参数步骤完成。