圖1 Linux TC流量控制示意圖

1.綁定CBQ隊(duì)列

一般情況下，針對一個(gè)網(wǎng)卡只需建立一個(gè)隊(duì)列：

將一個(gè)cbq隊(duì)列綁定到網(wǎng)絡(luò)物理設(shè)備eth0上，其編號(hào)為1:0;網(wǎng)絡(luò)物理設(shè)備eth0的實(shí)際帶寬為1000Mbit，包的平均大小為1000字節(jié);包間隔發(fā)送單元的大小為8字節(jié)，最小傳輸包大小為64字節(jié)。

#tc qdisc add dev eth0 root handle 1: cbq bandwidth 1000Mbit avpkt 1000 cell 8 mpu 64

2.為隊(duì)列建立分類

分類建立在隊(duì)列之上。一般情況下，針對一個(gè)隊(duì)列需建立一個(gè)根分類，然后再在其上建立子分類。對于分類，按其分類的編號(hào)順序起作用，編號(hào)小的優(yōu)先;一旦符合某個(gè)分類匹配規(guī)則，通過該分類發(fā)送數(shù)據(jù)包，則其后的分類不再起作用。

(1)創(chuàng)建根分類1:1;分配帶寬為1000Mbit，優(yōu)先級別為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

該隊(duì)列的最大可用帶寬為1000Mbit，實(shí)際分配的帶寬為1000Mbit，可接收沖突的發(fā)送最長包數(shù)目為20字節(jié);最大傳輸單元加MAC頭的大小為1514字節(jié)，優(yōu)先級別為8，包的平均大小為1000字節(jié)，包間隔發(fā)送單元的大小為8字節(jié)，相應(yīng)于實(shí)際帶寬的加權(quán)速率為100Mbit。

(2)創(chuàng)建分類1:2，其父分類為1:1，分配帶寬為500Mbit，優(yōu)先級別為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

該隊(duì)列的最大可用帶寬為1000Mbit，實(shí)際分配的帶寬為500Mbit，可接收沖突的發(fā)送最長包數(shù)目為20字節(jié);最大傳輸單元加MAC頭的大小為1514字節(jié)，優(yōu)先級別為1，包的平均大小為1000字節(jié)，包間隔發(fā)送單元的大小為8字節(jié)，相應(yīng)于實(shí)際帶寬的加權(quán)速率為50Mbit，分類的分離點(diǎn)為1:0，且不可借用未使用帶寬。

(3)創(chuàng)建分類1:3，其父分類為1:1，分配帶寬為200Mbit，優(yōu)先級別為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

該隊(duì)列的最大可用帶寬為1000Mbit，實(shí)際分配的帶寬為200Mbit，可接收沖突的發(fā)送最長包數(shù)目為20字節(jié);最大傳輸單元加MAC頭的大小為1514字節(jié)，優(yōu)先級別為2，包的平均大小為1000字節(jié)，包間隔發(fā)送單元的大小為8字節(jié)，相應(yīng)于實(shí)際帶寬的加權(quán)速率為20Mbit，分類的分離點(diǎn)為1:0。

(4)創(chuàng)建分類1:4，其父分類為1:1，分配帶寬為300Mbit，優(yōu)先級別為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

該隊(duì)列的最大可用帶寬為1000Mbit，實(shí)際分配的帶寬為300Mbit，可接收沖突的發(fā)送最長包數(shù)目為20字節(jié);最大傳輸單元加MAC頭的大小為1514字節(jié)，優(yōu)先級別為1，包的平均大小為1000字節(jié)，包間隔發(fā)送單元的大小為8字節(jié)，相應(yīng)于實(shí)際帶寬的加權(quán)速率為30Mbit，分類的分離點(diǎn)為1:0。

3.建立過濾器

過濾器主要服務(wù)于分類。一般只需針對根分類提供一個(gè)過濾器，然后為每個(gè)子分類提供路由映射。

(1)應(yīng)用路由分類器到cbq隊(duì)列的根，父分類編號(hào)為1:0;過濾協(xié)議為ip，優(yōu)先級別為100，過濾器為基于路由表。

#tc filter add dev eth0 parent 1:0 protocol ip prio 100 route

(2)建立路由映射分類1:2, 1:3, 1:4

#tc filter add dev eth0 parent 1:0 protocol ip prio 100 route to 2 flowid 1:2

#tc filter add dev eth0 parent 1:0 protocol ip prio 100 route to 3 flowid 1:3

#tc filter add dev eth0 parent 1:0 protocol ip prio 100 route to 4 flowid 1:4

4.建立與過濾器對應(yīng)的路由

該路由是與前面所建立的路由映射一一對應(yīng)。

1) 發(fā)往主機(jī)10.172.4.138的數(shù)據(jù)包通過分類2轉(zhuǎn)發(fā)(分類2的速率500Mbit)

#ip route add 10.172.4.138 dev eth0 via 10.172.4.66 realm 2

2) 發(fā)往主機(jī)10.172.4.30的數(shù)據(jù)包通過分類3轉(zhuǎn)發(fā)(分類3的速率200Mbit)

#ip route add 10.172.4.30 dev eth0 via 10.172.4.66 realm 3

3)發(fā)往子網(wǎng)10.172.4.0/24的數(shù)據(jù)包通過分類4轉(zhuǎn)發(fā)(分類4的速率300Mbit)

#ip route add 10.172.4.0/24 dev eth0 via 10.172.4.66 realm 4

在配置路由時(shí)特別值得注意的是：一般對于流量控制器所直接連接的網(wǎng)段建議使用IP主機(jī)地址流量控制限制，不要使用子網(wǎng)流量控制限制。如一定需要對直連子網(wǎng)使用子網(wǎng)流量控制限制，則在建立該子網(wǎng)的路由映射前，需將原先由系統(tǒng)建立的路由刪除，才可完成相應(yīng)步驟。

5.對上述建立的機(jī)制進(jìn)行查看

主要包括對現(xiàn)有隊(duì)列、分類、過濾器和路由的狀況進(jìn)行查看。

(1)顯示隊(duì)列的狀況

簡單顯示指定設(shè)備(這里為eth0)的隊(duì)列狀況

#tc qdisc ls dev eth0

qdisc cbq 1: rate 1000Mbit (bounded,isolated) prio no-transmit

詳細(xì)顯示指定設(shè)備(這里為eth0)的隊(duì)列狀況

#tc -s qdisc ls dev eth0

qdisc cbq 1: rate 1000Mbit (bounded,isolated) prio no-transmit

Sent 7646731 bytes 13232 pkts (dropped 0, overlimits 0)

borrowed 0 overactions 0 avgidle 31 undertime 0

這里主要顯示了通過該隊(duì)列發(fā)送了13232個(gè)數(shù)據(jù)包，數(shù)據(jù)流量為7646731個(gè)字節(jié)，丟棄的包數(shù)目為0，超過速率限制的包數(shù)目為0。

(2)顯示分類的狀況

簡單顯示指定設(shè)備(這里為eth0)的分類狀況

#tc class ls dev eth0

class cbq 1: root rate 1000Mbit (bounded,isolated) prio no-transmit

class cbq 1:1 parent 1: rate 10Mbit prio no-transmit #no-transmit表示優(yōu)先級為8

class cbq 1:2 parent 1:1 rate 500Mbit prio 2

class cbq 1:3 parent 1:1 rate 200Mbit prio 1

class cbq 1:4 parent 1:1 rate 300Mbit prio 6

詳細(xì)顯示指定設(shè)備(這里為eth0)的分類狀況

#tc -s class ls dev eth0

class cbq 1: root rate 1000Mbit (bounded,isolated) prio no-transmit

Sent 17725304 bytes 32088 pkts (dropped 0, overlimits 0)

borrowed 0 overactions 0 avgidle 31 undertime 0

class cbq 1:1 parent 1: rate 1000Mbit prio no-transmit

Sent 16627774 bytes 28884 pkts (dropped 0, overlimits 0)

borrowed 16163 overactions 0 avgidle 587 undertime 0

class cbq 1:2 parent 1:1 rate 500Mbit prio 2

Sent 628829 bytes 3130 pkts (dropped 0, overlimits 0)

borrowed 0 overactions 0 avgidle 4137 undertime 0

class cbq 1:3 parent 1:1 rate 200Mbit prio 1

Sent 0 bytes 0 pkts (dropped 0, overlimits 0)

borrowed 0 overactions 0 avgidle 159654 undertime 0

class cbq 1:4 parent 1:1 rate 300Mbit prio 6

Sent 5934679 bytes 9354 pkts (dropped 0, overlimits 0)

borrowed 3797 overactions 0 avgidle 159557 undertime 0

這里主要顯示了通過不同分類發(fā)送的數(shù)據(jù)包，數(shù)據(jù)流量，丟棄的包數(shù)目，超過速率限制的包數(shù)目等等。其中根分類(class cbq 1:0)的狀況應(yīng)與隊(duì)列的狀況類似。

例如，分類class cbq 1:4發(fā)送了9354個(gè)數(shù)據(jù)包，數(shù)據(jù)流量為5934679個(gè)字節(jié)，丟棄的包數(shù)目為0，超過速率限制的包數(shù)目為0。

(3)顯示過濾器的狀況

#tc -s filter ls dev eth0

filter parent 1: protocol ip pref 100 route

filter parent 1: protocol ip pref 100 route fh 0xffff0002 flowid 1:2 to 2

filter parent 1: protocol ip pref 100 route fh 0xffff0003 flowid 1:3 to 3

filter parent 1: protocol ip pref 100 route fh 0xffff0004 flowid 1:4 to 4

這里flowid 1:2代表分類class cbq 1:2，to 2代表通過路由2發(fā)送。

(4)顯示現(xiàn)有路由的狀況

#ip route

10.172.4.66 dev eth0 scope link

10.172.4.138 via 10.172.4.66 dev eth0 realm 2

10.172.4.30 via 10.172.4.66 dev eth0 realm 3

10.172.4.0/24 via 10.172.4.66 dev eth0 realm 4

10.172.4.0/24 dev eth0 proto kernel scope link src 10.172.4.66

172.16.1.0/24 via 10.172.4.66 dev eth0 scope link

127.0.0.0/8 dev lo scope link

default via 10.172.4.254 dev eth0

6.隊(duì)列、分類、過濾器及路由維護(hù)

上面我們通過一個(gè)完整的例子示意了使用Linux的TC進(jìn)行流量控制的全過程。不難看出，該技術(shù)主要包括如上步驟。而在日常的網(wǎng)絡(luò)管理過程中，網(wǎng)管員還需要對TC的隊(duì)列、分類、過濾器和路由進(jìn)行相應(yīng)的增添、修改和刪除等操作，以保證流量控制能夠因時(shí)、因地、因應(yīng)用制宜?？赡苡玫降南鄳?yīng)的命令如下所示：

tc class add命令：添加分類;

tc class change命令：修改分類;

tc filter add命令：添加過濾器;

tc filter change命令：修改過濾器;

tc filter del命令：刪除過濾器;

ip route add命令：添加與過濾器對應(yīng)的路由;

ip route change命令：修改與過濾器對應(yīng)的路由;

ip route del命令：刪除與過濾器對應(yīng)的路由。

zhangcun