[置顶] Linux 流量控制

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mb5fe32930661bd 2013-09-01 00:15:00

在如今的网络界，也许TC知道的人并不多了，这篇文章做留恋吧。

以前研究TC时记录下的讲解与配置文件。

eth1:192.168.1.1,内网口
业务需求：保证正常的网页浏览，FTP，SMTP，POP3，对其它的所有应用加以限制，以免影响正常业务的使用。
1、让交互数据包保持较低的延迟时间,也就是说上载或下载文件不会打扰SSH/telnet等。
2、上载或下载期间有合理的速率用于网页浏览,即使http属于一种大量数据传输，也不应受其它传输影响太大
3、对FTP-data限速，不会占用所有带宽
4、对SMTP，pop3限速
5、对未分类的进行限制，以免影响
6、保证上载不会影响下载，上载数据流会影响下载的速率，这是相当普遍的现象。
7、对每个IP的下载速率进行限制
8、取得空闲带宽的优先级别如：交互数据，FTP-data,smtp,pop3；网页浏览，其它业务优先级别最低

二、方法： [/color6]
1、(eth0)使用HTB分成五类：如下图
+---------+
| root 1: |
+---------+
|
+--------------------------------+
| class 1:1 |
+--------------------------------+
| | | | | |
+----+ +----+ +----+ +----+ +----+
|1:11| |1:12| |1:13| |1:14| |1:15|
+----+ +----+ +----+ +----+ +----+
classid 1:11：
1）这个类优先权最高。拥有最低的延迟并最先取得空闲带宽，因此要设置这个类的峰值速率。
ssh、telnet、dns、quake3、irc,ftp控制，smtp命令和带有SYN标记的数据包都应属于这一类。
2)为了保证上行数据流不会伤害下行流，我们还要把ACK数据包排在队列前面。这就是当发生大批量数据流的时
候，双向传输均受到严重影响的原因。因为下行数据的ACK必须同上行流进行竞争，并在处理过程中被延迟。
3)限制上载速率:把上载速率限制在比可用带宽稍小一些的位置上，于是你的MODEM中就不会形成队列了。
4)排除了下行队列(除了偶尔的突发)，保证交互数据包永远排在上行队列的最前面。
classid 1:12：大批量传输的类。主要用来处理浏览网页的数据包，目标端口80,8080,443,8443的包。
classid 1:13:此类是拥用最大吞吐TOS位的数据包。用于处理目的地址为xxxx的FTP-data。
classid
1:14：这里是邮件(SMTP、pop3)相关和TOS要求最小成本的数据流。用于处理目的地址为xxxx的smtp,pop3服务
classid 1:15：最后是经过NAT进行大批量传输的机器，以保证他们不会妨碍正常服务。
2、(eth0)限制下载速率：。丢掉那些太快到来的数据包，不让他们导致TCP/IP的速率低于我们期望的速率。因
为我们不希望轻易地丢弃数据包，所以我们要配置“burst”来容纳突发传输。
3、(eth1)限制下载速率：对每一个IP限制最高下载速率
三、 [/color6]1、队列处理
#脚本：用384kbps作为峰值速率，调整CEIL为上行速率的75%。
#Set the following values to somewhat lesss than your actual download and uplink speed.
DOWNLINK=2000
UPLINK=384
#清空已有的队列，并把出错消息清空
#clean existing down and uplink qdiscs,put the errors to /dev/null
tc qdisc del dev eth0 root 2> /dev/null > /dev/null
tc qdisc del dev eth0 ingress 2> /dev/null > /dev/null
tc qdisc del dev eth1 root 2> /dev/null > /dev/null
########################################uplink###########################################
#建立HTB父类，默认数据由1：15这个类通走
#install root HTB,point default traffic to 1:15:
tc qdisc add dev eth0 root handle 1: htb default 15
#设定uplink的最大速率。
#shape everything at $UPLINK speed -this prevents huge queues in your DSL modem which destroy
latency:
# main class
tc class add dev eth0 parent 1: classid 1:1 htb rate ${UPLINK}kbit ceil ${UPLINK}kbit
#分类，1：11为最高优先级别，stmp,pop3,ftp-data次之，网页浏览再次之。并对每个类限制了最高速率。
#high prio class 1:11:
tc class add dev eth0 parent 1:1 classid 1:11 htb rate 128kbit ceil 128kbit prio 0
tc class add dev eth0 parent 1:1 classid 1:12 htb rate 128kbit ceil ${UPLINK}kbit prio 2
tc class add dev eth0 parent 1:1 classid 1:13 htb rate 32kbit ceil ${UPLINK}kbit prio 1
tc class add dev eth0 parent 1:1 classid 1:14 htb rate 32kbit ceil ${UPLINK}kbit prio 1
#bulk & default class 1:15 -gets slightly less traffic,and a lower priority:
tc class add dev eth0 parent 1:1 classid 1:15 htb rate 16kbit ceil ${UPLINK}kbit prio 3
可以在类下面再附加上另一个队列规定，以保证带宽的公平使用：
#bost get Stochastic Fairness:
tc qdisc add dev eth0 parent 1:12 handle 12: sfq perturb 10
tc qdisc add dev eth0 parent 1:13 handle 13: sfq perturb 10
tc qdisc add dev eth0 parent 1:14 handle 14: sfq perturb 10
tc qdisc add dev eth0 parent 1:15 handle 15: sfq perturb 10
2、分类：
上面的队列处理中等于把所有发出的数据包都送给了1:15
(tc qdisc add dev eth0 root handle 1: htb default 15)。
现在应该需要告诉机器那些数据包走哪条路。设置过滤器以便用iptables对数据包进行分类。
可以通过RETURN方法避免遍历所有的规则。
#TOS Mininum Delay (ssh,telnet) in 1:11:
tc filter add dev eth0 parent 1:0 protocol ip prio 1 handle 1 fw classid 1:11
#80,8080,443 in 1:12
tc filter add dev eth0 parent 1:0 protocol ip prio 2 handle 2 fw classid 1:12
#ftp-data in 1:13
tc filter add dev eth0 parent 1:0 protocol ip prio 3 handle 3 fw classid 1:13
#smtp,pop3 in 1:14

tc filter add dev eth0 parent 1:0 protocol ip prio 4 handle 4 fw classid 1:14
#
tc filter add dev eth0 parent 1:0 protocol ip prio 5 handle 5 fw classid 1:15
这样数据包会有一个特定的FWMARK标记值(hanlde x fw)，表明它应该送给哪个类( classid x)。

附上一个配置脚本：

###/!sbin/bash
############ TC control [HTB] #########
#varible setting
eth=eth0
S_NET=192.168.0.1
#ISP distribule IP
INTER_IP=1.2.3.4
############SNAT#######################
#iptables -t nat -F
#iptables -t nat -I POSTROUTING -s $S_NET -o $eth -j SNAT --to-source $INTER_IP
#iptables -t nat -A POSTROUTING -s $S_NET -o $eth -j MASQUERADE
#clean existing down and uplink qdiscs,put the errors to /dev/null
tc qdisc del dev eth0 root 2> /dev/null > /dev/null
tc qdisc del dev eth0 ingress 2> /dev/null > /dev/null
tc qdisc del dev eth1 root 2> /dev/null > /dev/null
#root class
tc qdisc add dev $eth root handle 1: htb default 10
#classid
tc class add dev $eth parent 1: classid 1:1 htb rate 2Mbit ceil 3Mbit
tc class add dev $eth parent 1:1 classid 1:11 htb rate 80Kbit ceil 100Kbit prio 1
tc class add dev $eth parent 1:1 classid 1:12 htb rate 500Kbit ceil 550Kbit prio 2
tc class add dev $eth parent 1:1 classid 1:13 htb rate 400Kbit ceil 450Kbit prio 3
tc class add dev $eth parent 1:1 classid 1:14 htb rate 400Kbit ceil 450Kbit prio 4
#bost get Stochastic Fairness:
tc qdisc add dev $eth parent 1:12 handle 12: sfq perturb 10
tc qdisc add dev $eth parent 1:13 handle 13: sfq perturb 10
tc qdisc add dev $eth parent 1:14 handle 14: sfq perturb 10
#TOS Mininum Delay (ssh,telnet) in 1:11:
tc filter add dev $eth parent 1:0 protocol ip prio 1 handle 1 fw classid 1:11
#80,8080,443 in 1:12
tc filter add dev $eth parent 1:0 protocol ip prio 2 handle 2 fw classid 1:12
#ftp-data in 1:13
tc filter add dev $eth parent 1:0 protocol ip prio 3 handle 3 fw classid 1:13
#smtp,pop3 in 1:14
tc filter add dev $eth parent 1:0 protocol ip prio 4 handle 4 fw classid 1:14
###

############IPTABLES handle############
#clear mangle rules
iptables -t mangle -F
# ssh,telnet
iptables -t mangle -A PREROUTING -s $S_NET -p tcp --dport 22 -j MARK --set-mark 1
iptables -t mangle -A PREROUTING -s $S_NET -p tcp --dport 23 -j MARK --set-mark 1
#80,8080,443
iptables -t mangle -A PREROUTING -s $S_NET -p tcp --syn --dport 80 -j MARK --set-mark 2
iptables -t mangle -A PREROUTING -s $S_NET -p tcp --syn --dport 8080 -j MARK --set-mark 2
iptables -t mangle -A PREROUTING -s $S_NET -p tcp --syn --dport 443 -j MARK --set-mark 2
#ftp-data
iptables -t mangle -A PREROUTING -s $S_NET -p tcp --dport 21 -j MARK --set-mark 3
iptables -t mangle -A PREROUTING -s $S_NET -p tcp --dport 22 -j MARK --set-mark 3
#smtp,pop3
iptables -t mangle -A PREROUTING -s $S_NET -p tcp --dport 25 -j MARK --set-mark 4
iptables -t mangle -A PREROUTING -s $S_NET -p tcp --dport 110 -j MARK --set-mark 4
###########SHOW TC MANGLE##############
tc qdisc show dev $eth
tc class show dev $eth
tc filter show dev $eth
iptables -t mangle -L PREROUTING
##END
echo "[+] setting TC(htb) successful"