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linux tc实现ip流量限制

时间:2015/6/28来源:IT猫扑网作者:网管联盟我要评论(0)

  tc是个配置Linux内核流量控制的工具

  名字

  tc - 显示/维护流量控制配置

  摘要

  tc qdisc [ add | change | replace | link ] dev DEV [ parent qdisc-id | root ] [ handle qdisc-id ] qdisc [ qdisc specific parameters ]

  tc class [ add | change | replace ] dev DEV parent qdisc-id [ classid class-id ] qdisc [ qdisc specific parameters ]

  tc filter [ add | change | replace ] dev DEV [ parent qdisc-id | root ] protocol protocol prio priority filtertype [ filtertype specific parameters ] flowid flow-id

  tc [-s | -d ] qdisc show [ dev DEV ]

  tc [-s | -d ] class show dev DEV tc filter show dev DEV

  简介

  Tc用于Linux内核的流量控制。流量控制包括以下几种方式:

  SHAPING(限制)

  当流量被限制,他的传输速率就被控制在某个值以下。限制值能够大大小于有效带宽,这样能够平滑突发数据流量,使网络更为稳定。shaping(限制)只适用于向外的流量。

  SCHEDULING(调度) bitsCN.Com

  通过调度数据包的传输,能够在带宽范围内,按照优先级分配带宽。SCHEDULING(调度)也只适于向外的流量。

  POLICING(策略)

  SHAPING用于处理向外的流量,而POLICIING(策略)用于处理接收到的数据。

  DROPPING(丢弃)

  假如流量超过某个设定的带宽,就丢弃数据包,不管是向内还是向外。

  流量的处理由三种对象控制,他们是:qdisc(排队规则)、class(类别)和filter(过滤器)。

  QDISC(排队规则)

  QDisc(排队规则)是queueing discipline的简写,他是理解流量控制(traffic control)的基础。无论何时,内核假如需要通过某个网络接口发送数据包,他都需要按照为这个接口配置的qdisc(排队规则)把数据包加入队列。然后,内核会尽可能多地从qdisc里面取出数据包,把他们交给网络适配器驱动模块。

  最简单的QDisc是pfifo他不对进入的数据包做任何的处理,数据包采用先入先出的方式通过队列。但是,他会保存网络接口一时无法处理的数据包。

  CLASS(类)

  某些QDisc(排队规则)能够包含一些类别,不同的类别中能够包含更深入的QDisc(排队规则),通过这些细分的QDisc还能够为进入的队列的数据包排队。通过配置各种类别数据包的离队次序,QDisc能够为配置网络数据流量的优先级。 中国网管论坛

  FILTER(过滤器)

  filter(过滤器)用于为数据包分类,决定他们按照何种QDisc进入队列。无论何时数据包进入一个划分子类的类别中,都需要进行分类。分类的方法能够有多种,使用fileter(过滤器)就是其中之一。使用filter(过滤器)分类时,内核会调用附属于这个类(class)的任何过滤器,直到返回一个判决。假如没有判决返回,就作进一步的处理,而处理方式和QDISC有关。

  需要注意的是,filter(过滤器)是在QDisc内部,他们不能作为主体。

  CLASSLESS QDisc(不可分类QDisc)

  无类别QDISC包括:

  [p|b]fifo

  使用最简单的qdisc,纯粹的先进先出。只有一个参数:limit,用来配置队列的长度,pfifo是以数据包的个数为单位;bfifo是以字节数为单位。

  pfifo_fast

  在编译内核时,假如打开了高级路由器(Advanced Router)编译选项,pfifo_fast就是系统的标准QDISC。他的队列包括三个波段(band)。在每个波段里面,使用先进先出规则。而三个波段(band)的优先级也不相同,band 0的优先级最高,band 2的最低。假如band里面有数据包,系统就不会处理band 1里面的数据包,band 1和band 2之间也是相同。数据包是按照服务类型(Type of Service,TOS)被分配多三个波段(band)里面的。 [url]www.bitsCN.com[/url]

  red

  red是Random Early Detection(随机早期探测)的简写。假如使用这种QDISC,当带宽的占用接近于规定的带宽时,系统会随机地丢弃一些数据包。他很适合高带宽应用。

  sfq

  sfq是Stochastic Fairness Queueing的简写。他按照会话(session--对应于每个TCP连接或UDP流)为流量进行排序,然后循环发送每个会话的数据包。

  tbf

  tbf是Token Bucket Filter的简写,适合于把流速降低到某个值。

  不可分类QDisc的配置

  假如没有可分类QDisc,不可分类QDisc只能附属于设备的根。他们的用法如下:

  tc qdisc add dev DEV root QDISC QDISC-PARAMETERS

  要删除一个不可分类QDisc,需要使用如下命令:

  tc qdisc del dev DEV root

  一个网络接口上假如没有配置QDisc,pfifo_fast就作为缺省的QDisc。

  CLASSFUL QDISC(分类QDisc)

#p#副标题#e#

  可分类的QDisc包括:

  CBQ

  CBQ是Class Based Queueing(基于类别排队)的缩写。他实现了一个丰富的连接共享类别结构,既有限制(shaping)带宽的能力,也具备带宽优先级管理的能力。带宽限制是通过计算连接的空闲时间完成的。空闲时间的计算标准是数据包离队事件的频率和下层连接(数据链路层)的带宽。

  [url]www.bitsCN.com[/url]

  HTB

  HTB是Hierarchy Token Bucket的缩写。通过在实践基础上的改进,他实现了一个丰富的连接共享类别体系。使用HTB能够很容易地确保每个类别的带宽,虽然他也允许特定的类能够突破带宽上限,占用别的类的带宽。HTB能够通过TBF(Token Bucket Filter)实现带宽限制,也能够划分类别的优先级。

  PRIO

  PRIO QDisc不能限制带宽,因为属于不同类别的数据包是顺序离队的。使用PRIO QDisc能够很容易对流量进行优先级管理,只有属于高优先级类别的数据包全部发送完毕,才会发送属于低优先级类别的数据包。为了方便管理,需要使用iptables或ipchains处理数据包的服务类型(Type Of Service,ToS)。

  操作原理

  类(Class)组成一个树,每个类都只有一个父类,而一个类能够有多个子类。某些QDisc(例如:CBQ和HTB)允许在运行时动态添加类,而其他的QDisc(例如:PRIO)不允许动态建立类。

  允许动态添加类的QDisc能够有零个或多个子类,由他们为数据包排队。

  此外,每个类都有一个叶子QDisc,默认情况下,这个叶子QDisc使用pfifo的方式排队,我们也能够使用其他类型的QDisc代替这个默认的QDisc。而且,这个叶子叶子QDisc有能够分类,但是每个子类只能有一个叶子QDisc。 bitsCN_com

  当一个数据包进入一个分类QDisc,他会被归入某个子类。我们能够使用以下三种方式为数据包归类,但是不是任何的QDisc都能够使用这三种方式。

  tc过滤器(tc filter)

  假如过滤器附属于一个类,相关的指令就会对他们进行查询。过滤器能够匹配数据包头任何的域,也能够匹配由ipchains或iptables做的标记。

  服务类型(Type of Service)

  某些QDisc有基于服务类型(Type of Service,ToS)的内置的规则为数据包分类。

  skb->priority

  用户空间的应用程式能够使用SO_PRIORITY选项在skb->priority域配置一个类的ID。

  树的每个节点都能够有自己的过滤器,但是高层的过滤器也能够直接用于其子类。

  假如数据包没有被成功归类,就会被排到这个类的叶子QDisc的队中。相关细节在各个QDisc的手册页中。

  命名规则

  任何的QDisc、类和过滤器都有ID。ID能够手工配置,也能够有内核自动分配。

  ID由一个主序列号和一个从序列号组成,两个数字用一个冒号分开。

  QDISC

  一个QDisc会被分配一个主序列号,叫做句柄(handle),然后把从序列号作为类的命名空间。句柄采用象10:相同的表达方式。习惯上,需要为有子类的QDisc显式地分配一个句柄。

  www_bitscn_com

  类(CLASS)

  在同一个QDisc里面的类分享这个QDisc的主序列号,但是每个类都有自己的从序列号,叫做类识别符(classid)。类识别符只和父QDisc有关,和父类无关。类的命名习惯和QDisc的相同。

  过滤器(FILTER)

  过滤器的ID有三部分,只有在对过滤器进行散列组织才会用到。详情请参考tc-filters手册页。

  单位

  tc命令的任何参数都能够使用浮点数,可能会涉及到以下计数单位。

  带宽或流速单位:

  kbps

  千字节/秒

  mbps

  兆字节/秒

  kbit

  KBits/秒

  mbit

  MBits/秒

  bps或一个无单位数字

  字节数/秒

  数据的数量单位:

  kb或k

  千字节

  mb或m

  兆字节

  mbit

  兆bit

  kbit

  千bit

  b或一个无单位数字

  字节数

#p#副标题#e#

  时间的计量单位:

  s、sec或secs

  秒

  ms、msec或msecs

  分钟

  us、usec、usecs或一个无单位数字

  微秒

  TC命令

  tc能够使用以下命令对QDisc、类和过滤器进行操作:

  add

  bitsCN_com

  在一个节点里加入一个QDisc、类或过滤器。添加时,需要传递一个祖先作为参数,传递参数时既能够使用ID也能够直接传递设备的根。假如要建立一个QDisc或过滤器,能够使用句柄(handle)来命名;假如要 关键词标签:linux,ip流量限制

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