FreeBSDでnet.inet.tcp.tcbhashsizeを変更する理由

事実上すべてのFreeBSDネットワークチューニングドキュメントで私は見つけることができます：

# /boot/loader.conf
net.inet.tcp.tcbhashsize=4096

これは通常、「TCP制御ブロックハッシュテーブルのチューニング」や「これを適切な値に設定する」などの役に立たないステートメントとペアになります。man 4 tcpどちらもあまり役に立ちません：

tcbhashsize         Size of the TCP control-block hash table (read-only).
                    This may be tuned using the kernel option TCBHASHSIZE
                    or by setting net.inet.tcp.tcbhashsize in the
                    loader(8).

この不思議なことに触れた唯一のドキュメントは、FreeBSD IPとTCP Stackの最適化の Transport Layerの下にあるProtocol Control Block Lookupサブセクションですが、その説明はそれを使用する際の潜在的なボトルネックについての詳細です。新しいTCPセグメントをリスニングソケットに一致させることに関連しているようですが、方法はわかりません。

正確に何のために使用されるTCP制御ブロックですか？ハッシュサイズを4096または他の特定の数値に設定する理由は何ですか？

コンピュータサイエンスの質問のようなものです。特に、ハッシュテーブルとbig-O表記法を詳しく調べたい場合は。

答えは次のとおりです。
サーバーで多くのTCPセッションを処理している場合、接続のtcpパラメータをO（n）ではなくO（1）時間で検索する必要があります。FreeBSDはチェーンを使用してハッシュテーブルの衝突を解決します。したがって、接続が多い場合は衝突が多くなるため、O（1）ハッシュテーブルルックアップの代わりに、O（n）複雑さで線形チェーンルックアップを行う必要があります。

あなたが言及したパラメータ- tcbhashsize基本的にはハッシュテーブル内のバケットの数です。
私たちのサーバーでは、これ16384よりもかなり高い値に設定されています。この設定では、サーバーごとに約60,000の接続を処理しています。

現在x86_64上にあるハッシュテーブル内の各エントリは、エントリごとに252バイト（tcp_inpcb）+ 688バイト（tcpcb）のカーネルメモリを使用します（7.2+ IIRC以降、amd64ではkmemサイズは512Gです）。経由で表示できますvmstat -z。

TCP制御ブロックの構造については、FreeBSDソースを読むことができます：tcp_var.hまたはTCP / IP Illustrated、Volume 2：Gary R. Wright、W。Richard Stevensによる実装