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在Debian系统中，通过合理的配置和优化工具，可以提高网络的稳定性和传输速度，提升用户体验。本教程将介绍一些常用的Debian网络优化工具，包括最佳MTU设置、WAN TCP优化以及Netfilter网络过滤框架等方面。
网络优化工具列表：
| 软件包 | 流行度 | 大小 | 说明 |
|---|---|---|---|
iftop |
V:7, I:102 | 93 | 显示一个网络接口上的带宽使用信息 |
iperf |
V:3, I:44 | 360 | 互联网协议带宽测量工具 |
ifstat |
V:0, I:7 | 59 | 接口统计监控 |
bmon |
V:1, I:17 | 144 | 便携式带宽监视器和网速估计工具 |
ethstatus |
V:0, I:3 | 40 | 快速测量网络设备吞吐的脚本 |
bing |
V:0, I:0 | 80 | 实验性的随机带宽测试器 |
bwm-ng |
V:1, I:14 | 95 | 小巧简单的控制台带宽监测器 |
ethstats |
V:0, I:0 | 23 | 基于控制台的以太网统计监视器 |
ipfm |
V:0, I:0 | 82 | 带宽分析工具 |
一、 最佳MTU
在网络管理中，通常可以依赖网络管理器自动设置最佳最大传输单元（MTU）。然而，在某些特定场景下，我们可能需要手动调整MTU。MTU是指数据包在没有IP分片的情况下能够携带的最大字节数，对于IPv4来说，这个值还需要加上28字节，而对于IPv6来说，需要加上48字节。
例如，通过使用ping命令并添加"-M do"选项来发送不同大小的ICMP数据包进行实验后，你可能会发现IPv4连接的MTU为1460字节，而IPv6连接的MTU为1500字节。
$ ping -4 -c 1 -s $((1500-28)) -M do www.debian.org PING (149.20.4.15) 1472(1500) bytes of data. ping: local error: message too long, mtu=1460 --- ping statistics --- 1 packets transmitted, 0 received, +1 errors, 100% packet loss, time 0ms $ ping -4 -c 1 -s $((1460-28)) -M do www.debian.org PING (130.89.148.77) 1432(1460) bytes of data. 1440 bytes from klecker-misc.debian.org (130.89.148.77): icmp_seq=1 ttl=50 time=325 ms --- ping statistics --- 1 packets transmitted, 1 received, 0% packet loss, time 0ms rtt min/avg/max/mdev = 325.318/325.318/325.318/0.000 ms $ ping -6 -c 1 -s $((1500-48)) -M do www.debian.org PING www.debian.org(mirror-csail.debian.org (2603:400a:ffff:bb8::801f:3e)) 1452 data bytes 1460 bytes from mirror-csail.debian.org (2603:400a:ffff:bb8::801f:3e): icmp_seq=1 ttl=47 time=191 ms --- www.debian.org ping statistics --- 1 packets transmitted, 1 received, 0% packet loss, time 0ms
最佳 MTU 值的基本指引方法：
| 网络环境 | MTU | 基本原理 |
|---|---|---|
| 拨号连接(IP: PPP) | 576 | 标准的 |
| 以太网连接 (IP: DHCP 或固定) | 1500 | 默认标准值 |
除了这些基本的指引方法外，还具有以下方法：
使用任何隧道方式的最佳 MTU 需要进一步减去它们上面的头部；
MTU 值不应当超过通过实验验证的 PMTU 值；
当遇到其它限制的时候，较大的 MTU 值通常比较好。
最大分片大小 (MSS) 是另外一种衡量包大小的方法。MSS 和 MTU 的关系如下.
对于 IPv4， MSS = MTU - 40
对于 IPv6，MSS = MTU - 60
二、WAN TCP优化
通过调整 TCP 缓冲区大小参数，可以最大限度地提高 TCP 吞吐量，如现代高带宽和高延迟广域网的 "TCP 调整"。到目前为止，Debian 目前的默认设置即使在我的局域网内使用快速的 1G bps FTTP 服务时也能很好地运行。
三、Netfilter网络过滤框架
Netfilter 使用 Linux 内核模块提供状态防火墙和网络地址转换 (NAT) 框架。
防火墙工具列表：
| 软件包 | 流行度 | 大小 | 说明 |
|---|---|---|---|
iptables |
V:315, I:740 | 2414 | netfilter 管理工具(iptables(8) 用于 IPv4, ip6tables(8) 用于 IPv6) |
arptables |
V:0, I:1 | 100 | netfilter 管理工具(arptables(8) 用于 ARP) |
ebtables |
V:14, I:29 | 264 | netfilter 管理工具 (ebtables(8) 用于以太网桥) |
iptstate |
V:0, I:2 | 119 | 持续性监控 netfilter 状态 (和 top(1) 相似) |
ufw |
V:53, I:75 | 857 | Uncomplicated Firewall (UFW) is a program for managing a netfilter firewall |
gufw |
V:5, I:10 | 3660 | graphical user interface for Uncomplicated Firewall (UFW) |
firewalld |
V:9, I:14 | 2496 | firewalld is a dynamically managed firewall program with support for network zones |
firewall-config |
V:0, I:2 | 1164 | graphical user interface for firewalld |
shorewall-init |
V:0, I:0 | 88 | Shoreline 防火墙 初始化 |
shorewall |
V:3, I:8 | 3090 | Shoreline 防火墙, netfilter 配置文件生成器 |
shorewall-lite |
V:0, I:0 | 71 | Shoreline 防火墙, netfilter 配置文件生成器 (精简版) |
shorewall6 |
V:0, I:1 | 1334 | Shoreline 防火墙, netfilter 配置文件生成器(IPv6 版本) |
shorewall6-lite |
V:0, I:0 | 71 | Shoreline 防火墙, netfilter 配置文件生成器 (IPv6,精简版) |
netfilter 主要的用户层程序是 iptables(8).你能从 shell 手工交付式的配置 netfilter，使用 iptables-save(8) 保存当前状态,当系统重启时，通过 init 脚本调用 iptables-restore(8) 来恢复。
