Bert Hubert - Linux Advanced Routing & Traffic Control HOWTO

• Название: Linux Advanced Routing & Traffic Control HOWTO
• Автор: Bert Hubert
• Жанр: Программное обеспечение

Оригинальную версию документа вы найдете по адресу http://lartc.org/.

Практическое руководство по применению iproute2 (и в меньшей степени netfilter) для управления трафиком.

---

ping –c 2 224.0.0.1

С этого момента вы готовы производить групповую маршрутизацию. При этом предполагается, что у вас имеется две сети, между которыми и выполняется маршрутизация.

(Продолжение следует…)

Глава 9. Дисциплины обработки очередей для управления пропускной способностью

Когда я узнал об этом, я был в полнейшем восторге. Linux 2.2/2.4 содержит все необходимое для управления полосой пропускания на уровне специализированных систем управления пропускной способностью.

Linux предоставляет даже больше возможностей, чем FrameRelay и ATM.

Чтобы избежать путаницы, утилита tc использует следующие единицы измерения для задания пропускной способности:

mbps = 1024 kbps = 1024 * 1024 bps => byte/s

mbit = 1024 kbit => kilo bit/s.

mb = 1024 kb = 1024 * 1024 b => byte

mbit = 1024 kbit => kilo bit

Хранятся данные в bps и b.

Но при выводе, tc использует сделующее соглашение:

1Mbit = 1024 Kbit = 1024 * 1024 bps => byte/s

9.1. Понятие очереди и дисциплины обработки

Организация очереди (очередизация) определяет способ отсылки данных. Важно понимать, что мы можем управлять лишь скоростью передачи отправляемых данных.

В том виде, в каком сейчас существует Internet, мы не можем контролировать объем входящего трафика. Это что-то вроде почтового ящика (не электронного!). Нет никакого способа влиять на то, какой объем почты приходит к вам, разве что общаясь с каждым респондентом.

Однако, Internet, в большистве своем, основан на протоколе TCP/IP, а у него есть несколько свойств, которые могут нам помочь. TCP/IP не может узнать пропускной способности сети между двумя хостами, поэтому он начинает передавать данные все быстрее и быстрее (это называется "медленный старт"). Когда пакеты начинают теряться из-за перегрузки передающей среды, передача тормозится. На самом деле все немного сложнее и умнее, но об этом позже.

Продолжая нашу аналогию, это можно сравнить с выбрасыванием половины вашей почты в надежде на то, что люди перестанут вам писать. Разница лишь в том, что в случае с Internet этот прием срабатывает :-)

Если у вас есть маршрутизатор и вы хотите ограничить скорость загрузки во внутренней сети, вам нужно это делать на внутреннем интерфейсе маршрутизатора, с которого данные передаются вашим компьютерам.

Кроме того, вы должны быть уверенны, что контролируете узкое место соединения. Так, если у вас есть 100-мегабитная сетевая карта и маршрутизатор с соединением в 256 Кбит/сек, вы должны убедиться, что не посылаете данных больше, чем ваш маршрутизатор может передать. Иначе канал будет контролировать маршрутизатор и именно он будет ограничивать доступную пропускную способность. Нам нужно, так сказать, "владеть очередью" и быть самым медленным звеном. К счастью это легко реализуется.

9.2. Простые бесклассовые дисцплины обработки очереди.

Как уже говорилось, дисциплины обработки очереди определяют способ передачи данных. Бесклассовые дисциплины, в общем, получают данные, переупорядочивают, вносят задержку или уничтожают их.

Они могут использоватся для ограничения пропускной способности интерфейса целиком, без какого-либо разделения по классам. Крайне важно, чтобы вы поняли назначение этого типа очередей перед тем, как мы перейдем к классовым дисциплинам!

Наиболее распространенной дисциплиной является pfifo_fast — она используется по умолчанию.

Каждая из дисциплин имеет свои достоинства и недостатки. Не все из них досконально протестированы.

9.2.1. pfifo_fast

Эта дисциплина работает, как видно из названия, по принципу "первым пришел, первым ушел" (First In, First Out). Это означает, что ни один пакет не получает специальной обработки. Однако это не совсем так. Данная очередь имеет три, так называемых, "полосы". В каждой "полосе" пакеты обрабатываются по принципу FIFO. Но полоса 1 не будет обслуживаться до тех пор, пока есть пакеты в полосе 0. Аналогично, пока есть пакеты в полосе 1, не обрабатывается полоса 2.

Ядро учитывает значение поля пакета Type of Service, и направляет пакеты с установленным флагом 'минимальная задержка' в полосу 0.

Не путайте эту простую бесклассовую дисциплину с классовой дисциплиной PRIO! Хотя они ведут себя похожим образом, pfifo_fast является бесклассовой и вы не можете добавлять к ней другие дисциплины командой tc.

9.2.1.1. Параметры и использование

Вы не можете конфигурировать pfifo_fast, поскольку ее параметры жестко "зашиты". Вот ее конфигурация по умолчанию:

priomap

Определяет отображение пакетных приоритетов, присвоенных ядром, в полосы. Отображение основывается на значении поля TOS, которое выглядит следующим образом:

   0     1     2     3     4     5     6     7

+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+

|                 |                       |     |

|   PRECEDENCE    |          TOS          | MBZ |

|                 |                       |     |

+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+

Четыре бита TOS (поле TOS) определяются так:

Двоичн Десятичн Значение  1000 8 Минимизировать задержку (md) 0100 4 Максимальная пропускная способность (mt) 0010 2 Максимальная надежность (mr) 0001 1 Минимальная стоимость (mmc) 0000 0 Обычное обслуживание

Поскольку справа еще есть 1 бит, реальное значение поля TOS вдвое больше значения битов TOS. Команда tcpdump –v –v выводит значение всего поля TOS, а не только четырех бит. Оно приведено в первой колонке таблицы:

TOS Биты Значение Приоритет Linux Полоса 0x0 0 Normal Service 0 Best Effort 1 0x2 1 Minimize Monetary Cost 1 Filler 2 0x4 2 Maximize Reliability 0 Best Effort 1 0x6 3 mmc+mr 0 Best Effort 1 0x8 4 Maximize Throughput 2 Bulk 2 0xa 5 mmc+mt 2 Bulk 2 0xc 6 mr+mt 2 Bulk 2 0xe 7 mmc+mr+mt 2 Bulk 2 0x10 8 Minimize Delay 6 Interactive 0 0x12 9 mmc+md 6 Interactive 0 0x14 10 mr+md 6 Interactive 0 0x16 11 mmc+mr+md 6 Interactive 0 0x18 12 mt+md 4 Int. Bulk 1 0x1a 13 mmc+mt+md 4 Int. Bulk 1 0x1c 4 mr+mt+md 4 Int. Bulk 1 0x1e 15 mmc+mr+mt+md 4 Int. Bulk 1

Куча цифр. Вторая колонка содержит значение четырех значимых битов поля TOS, а в третьей расшифровывается значение. Например, 15 означает минимальную стоимость (Minimal Monetary Cost), максимальную надежность (Maximum Reliability), максимальную полосу пропускания (Maximum Throughput) и минимальную задержку (Minimum Delay).

В четвертой колонке приведены соответствующие уровни приоритетов, выставляемые ядром Linux.

В последней колонке демонстрируется результат отображения в полосы по-умолчанию. В командной строке это выглядит так:

1, 2, 2, 2, 1, 2, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1

Это означает, что, например, приоритет 4 отображается в первую полосу. priomap позволяет задавать и более высокие приоритеты (> 7) , которые не соответствуют полю TOS, но они используются в других целях.

Ниже приводится таблица из документа RFC 1349 (за подробной информацией обратитесь к этому документу). Она показывает, каким образом приложения могут выставлять биты TOS:  

TELNET 1000 (minimize delay) FTP Control 1000 (minimize delay) Data 0100 (maximize throughput) TFTP 1000 (minimize delay) SMTP Command phase 1000 (minimize delay) DATA phase 0100 (maximize throughput) Domain Name Service UDP Query 1000 (minimize delay) TCP Query 0000 Zone Transfer 0100 (maximize throughput) NNTP 0001 (minimize monetary cost) ICMP Errors 0000 Requests 0000 (mostly) Responses <same as request> (mostly) txqueuelen

Длина этой очереди определяется конфигурацией интерфейса, просмотреть которую можно командами ifconfig и ip. Для задания очереди длиной 10, выполните: ifconfig eth0 txqueuelen 10.