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Linux流量控制(TC)之表面

2024-08-28 00:23:04
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供稿:網(wǎng)友

1.1 流量控制是什么

? 流量控制是路由器上報文的接收和發(fā)送機制及排隊系統(tǒng)的統(tǒng)稱。這包括在一個輸入接口上決定以何種速率接收何種報文,在一個輸出接口上以何種速率、何種順序輸出何種報文。

? 傳統(tǒng)的流量控制涉及到整流(sharping),調(diào)度(scheduling), 分類(classifying),監(jiān)管(policing),dropping(丟棄), 標(biāo)記(marking)等工作。

整流。整流器通過延遲數(shù)據(jù)包來使流量保持在一定速率。整流就是讓包在輸出隊列上被發(fā)送之前進(jìn)行延時,然后一定的速率發(fā)送,使網(wǎng)絡(luò)流量保持在一定的速率之下,這是大部分用戶進(jìn)行流量控制的目的。調(diào)度。調(diào)度就是對隊列中的輸入輸出報文進(jìn)行排列。最常的調(diào)度方法就是FIFO(先進(jìn)先出),更廣泛的來說,在輸出隊列上的任何流量控制都可以被稱作調(diào)度,因為報文被排列以被輸出。分類。分類就是將流量進(jìn)行劃分以便區(qū)別處理,例如拆分后放到不同的輸出隊列中。在報文的接收、路由、發(fā)送過程中,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以用多種方式來分類報文。分類包括對報文進(jìn)行標(biāo)記,標(biāo)記可以在邊際網(wǎng)絡(luò)中由一個單一的控制單元來完成,也可以在每一跳中都進(jìn)行標(biāo)記。監(jiān)管。監(jiān)管作為流量控制的一部分,就是用于限制流量。監(jiān)管常用于網(wǎng)絡(luò)邊際設(shè)備,使某個節(jié)點不能使用多于分配給它的帶寬。監(jiān)管器以特定的速率接收數(shù)據(jù)包,當(dāng)流量超過這一速率時就對接收的數(shù)據(jù)包執(zhí)行相應(yīng)的動作。最嚴(yán)格的動作就是丟棄數(shù)據(jù)包,盡管該數(shù)據(jù)包可以被重新分類。丟棄。丟棄就是通過某種機制來選擇哪個數(shù)據(jù)包被丟掉。如RED。標(biāo)記。標(biāo)記流量控制在數(shù)據(jù)包中插入了DSCP部分,在一個可管理網(wǎng)絡(luò)中,其可被其它路由器利用和識別(通常用于DiffServ,差分服務(wù))。

1.2 為什么需要流量控制

? 分組交換網(wǎng)絡(luò)和電路交換網(wǎng)絡(luò)的一個重要不同之處是:分組交換網(wǎng)絡(luò)是無狀態(tài)的,而電路交換網(wǎng)絡(luò)(比如電話網(wǎng))必須保持其狀態(tài)。分組交換網(wǎng)絡(luò)和IP網(wǎng)絡(luò)一樣被設(shè)計成無狀態(tài)的,實際上,無狀態(tài)是IP的一個根本優(yōu)勢。

? 無狀態(tài)的缺陷是不能對不同類型數(shù)據(jù)流進(jìn)行區(qū)分。但通過流量控制,管理員就能夠基于報文的屬性對其進(jìn)行排隊和區(qū)別。它甚至能夠被用于模擬電路交換網(wǎng)絡(luò),將無狀態(tài)網(wǎng)絡(luò)模擬成有狀態(tài)網(wǎng)絡(luò)。

? 有很多實際的理由去考慮使用流量控制,并且流量控制也有很多有意義的應(yīng)用場景。下面是一些利用流量控制可以解決或改善的問題的例子,下面的列表不是流量控制可以解決的問題的完整列表,此處僅僅介紹了一些能通過流量控制來解決的幾類問題

常用的流量控制解決方案

通過TBF和帶子分類的HTB將帶寬限制在一個數(shù)值之下通過HTB分類(HTB class)和分類(classifying)并配合filter,來限制指定用戶、服務(wù)或客戶端的帶寬。通過提升ACK報文的優(yōu)先級,以及使用wondershaper來最大化非對稱線路上的TCP吞吐量。通過帶子分類的HTB和分類(classifying)為某個應(yīng)用或用戶保留帶寬。通過HTB分類(HTB class)中的(優(yōu)先級)PRIO機制來提高延時敏感型應(yīng)用的性能。通過HTB的租借機制來管理多余的帶寬。通過HTB的租借機制來實現(xiàn)所有帶寬的公平分配。通過監(jiān)管器(policer)加上帶丟棄動作的過濾器(filter)來使某種類型的流量被丟棄。
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