Linux 内核流量控制 TC 详解(2)

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可以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或者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,而一个类可以有多个子类。某些QDisc(例如:CBQ和HTB)允许在运行时动态添加类,而其它的QDisc(例如:PRIO)不允许动态建立类。

允许动态添加类的QDisc可以有零个或者多个子类,由它们为数据包排队。

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,我们也可以使用其它类型的QDisc代替这个默认的QDisc。而且,这个叶子叶子QDisc有可以分类,不过每个子类只能有一个叶子QDisc。

当一个数据包进入一个分类QDisc,它会被归入某个子类。我们可以使用以下三种方式为数据包归类,不过不是所有的QDisc都能够使用这三种方式。

tc过滤器(tc filter)

如果过滤器附属于一个类,相关的指令就会对它们进行查询。过滤器能够匹配数据包头所有的域,也可以匹配由ipchains或者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

用户空间的应用程序可以使用SO_PRIORITY选项在skb->priority域设置一个类的ID。

树的每个节点都可以有自己的过滤器,但是高层的过滤器也可以直接用于其子类。

如果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

所有的QDisc、类和过滤器都有ID。ID可以手工设置,也可以有内核自动分配。

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10:一样的表达方式。习惯上,需要为有子类的QDisc显式地分配一个句柄。

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)。类识别符只与父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命令的所有参数都可以使用浮点数,可能会涉及到以下计数单位。

带宽或者流速单位:

kbps

千字节/秒

mbps

兆字节/秒

kbit

KBits/秒

mbit

MBits/秒

bps或者一个无单位数字

字节数/秒

数据的数量单位:

kb或者k

千字节

mb或者m

兆字节

mbit

兆bit

kbit

千bit

b或者一个无单位数字

字节数

时间的计量单位:

s、sec或者secs

ms、msec或者msecs

分钟

us、usec、usecs或者一个无单位数字

微秒

TC命令

tc可以使用以下命令对QDisc、类和过滤器进行操作:

add

在一个节点里加入一个QDisc、类或者过滤器。添加时,需要传递一个祖先作为参数,传递参数时既可以使用ID也可以直接传递设备的根。如果要建立一个 QDisc或者过滤器,可以使用句柄(handle)来命名;如果要建立一个类,可以使用类识别符(classid)来命名。

remove

删除有某个句柄(handle)指定的QDisc,根QDisc(root)也可以删除。被删除QDisc上的所有子类以及附属于各个类的过滤器都会被自动删除。

change

以替代的方式修改某些条目。除了句柄(handle)和祖先不能修改以外,change命令的语法和add命令相同。换句话说,change命令不能一定节点的位置。

replace

对一个现有节点进行近于原子操作的删除/添加。如果节点不存在,这个命令就会建立节点。

link

只适用于DQisc,替代一个现有的节点。

历史

tc由Alexey N. Kuznetsov编写,从Linux 2.2版开始并入Linux内核。

SEE ALSO

tc-cbq(8)、tc-htb(8)、tc-sfq(8)、tc-red(8)、tc-tbf(8)、tc-pfifo(8)、tc-bfifo(8)、tc-pfifo_fast(8)、tc-filters(8)

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