Linux从kernel 2.1.105开始支持QoS(服务质量),不过,需要重新编译内核。具体步骤为: (1)运行 make config命令时,将EXPERIMENTAL_OPTIONS选项设置成y; (2)将 Class Based Queueing (CBQ)、Token Bucket Flow、Traffic Shapers选项设置为y; (3)运行make dep; make clean; make bzimage,生成新的内核。 在Linux中流量控制器(TC)主要是在输出端口处建立一个队列进行流量控制,控制的方式是基于路由,亦即基于目的IP地址或目的子网的网络号的流……
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Linux从kernel 2.1.105开始支持QoS(服务质量),不过,需要重新编译内核。具体步骤为:
(1)运行 make config命令时,将EXPERIMENTAL_OPTIONS选项设置成y;
(2)将 Class Based Queueing (CBQ)、Token Bucket Flow、Traffic Shapers选项设置为y;
(3)运行make dep; make clean; make bzimage,生成新的内核。
在Linux中流量控制器(TC)主要是在输出端口处建立一个队列进行流量控制,控制的方式是基于路由,亦即基于目的IP地址或目的子网的网络号的流量控制。流量控制器TC,其基本的功能模块为队列、分类和过滤器。Linux内核中支持的队列有,Class Based Queue ,Token Bucket Flow ,CSZ ,First In First Out ,Priority ,TEQL ,SFQ ,ATM ,RED。由于目前网络流量种类繁多,网络管理员在管理时通常都采用分类的方式进行,因此,本文所介绍的队列与分类都是基于CBQ(Class Based Queue)的,而过滤器是基于路由(Route)的,其他的分类方式和过滤器使用方式请参看相关的技术文献。
配置和使用流量控制器TC,主要分以下几个方面:分别为建立队列、建立分类、建立过滤器和建立路由,另外还需要对现有的队列、分类、过滤器和路由进行监视。其基本使用步骤为:
(1)针对网络物理设备绑定一个CBQ队列;
(2)在该队列上建立分类;
(3)为每一分类建立一个基于路由的过滤器;
(4)最后与过滤器相配合,建立特定的路由表
使用Linux TC进行流量控制实例
实例环境及拓扑
在一个局域网中(如图1所示),我们设定流量控制器上的以太网卡(设备名为eth0)的IP地址为10.172.4.66,在其上建立一个CBQ队列。假设包的平均大小为1K字节,包间隔发送单元的大小为8字节,可接收冲突的发送最长包数目为20字节。假如有三种类型的流量需要控制:
(1)发往主机1的流量,其IP地址设定为10.172.4.138。其流量带宽控制在500Mbit,优先级为2;
(2)是发往主机2的,其IP地址为10.172.4.141。其流量带宽控制在200Mbit,优先级为1;
(3)是发往子网1的,其子网号为10.172.4.0,子网掩码为255.255.255.0。流量带宽控制在300Mbit,优先级为6。
那么,根据上面的实例条件,我们可以采用如下的步骤进行TC配置和控制:
图1 Linux TC流量控制示意图
1.绑定CBQ队列
一般情况下,针对一个网卡只需建立一个队列:
将一个cbq队列绑定到网络物理设备eth0上,其编号为1:0;网络物理设备eth0的实际带宽为1000Mbit,包的平均大小为1000字节;包间隔发送单元的大小为8字节,最小传输包大小为64字节。
#tc qdisc add dev eth0 root handle 1: cbq bandwidth 1000Mbit avpkt 1000 cell 8 mpu 64
2.为队列建立分类
分类建立在队列之上。一般情况下,针对一个队列需建立一个根分类,然后再在其上建立子分类。对于分类,按其分类的编号顺序起作用,编号小的优先;一旦符合某个分类匹配规则,通过该分类发送数据包,则其后的分类不再起作用。
(1)创建根分类1:1;分配带宽为1000Mbit,优先级别为8。
#tc class add dev eth0 parent 1:0 classid 1:1 cbq bandwidth 1000Mbit rate 1000Mbit maxburst 20 allot 1514 prio 8 avpkt 1000 cell 8 weight 100Mbit
该队列的最大可用带宽为1000Mbit,实际分配的带宽为1000Mbit,可接收冲突的发送最长包数目为20字节;最大传输单元加MAC头的大小为1514字节,优先级别为8,包的平均大小为1000字节,包间隔发送单元的大小为8字节,相应于实际带宽的加权速率为100Mbit。
(2)创建分类1:2,其父分类为1:1,分配带宽为500Mbit,优先级别为2。
#tc class add dev eth0 parent 1:1 classid 1:2 cbq bandwidth 1000Mbit rate 500Mbit maxburst 20 allot 1514 prio 2 avpkt 1000 cell 8 weight 50Mbit split 1:0 bounded
该队列的最大可用带宽为1000Mbit,实际分配的带宽为500Mbit,可接收冲突的发送最长包数目为20字节;最大传输单元加MAC头的大小为1514字节,优先级别为1,包的平均大小为1000字节,包间隔发送单元的大小为8字节,相应于实际带宽的加权速率为50Mbit,分类的分离点为1:0,且不可借用未使用带宽。
(3)创建分类1:3,其父分类为1:1,分配带宽为200Mbit,优先级别为1。
#tc class add dev eth0 parent 1:1 classid 1:3 cbq bandwidth 1000Mbit rate 200Mbit maxburst 20 allot 1514 prio 1 avpkt 1000 cell 8 weight 20Mbit split 1:0
该队列的最大可用带宽为1000Mbit,实际分配的带宽为200Mbit,可接收冲突的发送最长包数目为20字节;最大传输单元加MAC头的大小为1514字节,优先级别为2,包的平均大小为1000字节,包间隔发送单元的大小为8字节,相应于实际带宽的加权速率为20Mbit,分类的分离点为1:0。
(4)创建分类1:4,其父分类为1:1,分配带宽为300Mbit,优先级别为6。
#tc class add dev eth0 parent 1:1 classid 1:4 cbq bandwidth 1000Mbit rate 300Mbit maxburst 20 allot 1514 prio 6 avpkt 1000 cell 8 weight 30Mbit split 1:0
该队列的最大可用带宽为1000Mbit,实际分配的带宽为300Mbit,可接收冲突的发送最长包数目为20字节;最大传输单元加MAC头的大小为1514字节,优先级别为1,包的平均大小为1000字节,包间隔发送单元的大小为8字节,相应于实际带宽的加权速率为30Mbit,分类的分离点为1:0。