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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送機制及排隊系統的統稱。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。

? 傳統的流量控制涉及到整流(sharping),調度(scheduling), 分類(classifying),監管(policing),dropping(丟棄), 標記(marking)等工作。

整流。整流器通過延遲數據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送之前進行延時,然后一定的速率發送,使網絡流量保持在一定的速率之下,這是大部分用戶進行流量控制的目的。調度。調度就是對隊列中的輸入輸出報文進行排列。最常的調度方法就是FIFO(先進先出),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度,因為報文被排列以被輸出。分類。分類就是將流量進行劃分以便區別處理,例如拆分后放到不同的輸出隊列中。在報文的接收、路由、發送過程中,網絡設備可以用多種方式來分類報文。分類包括對報文進行標記,標記可以在邊際網絡中由一個單一的控制單元來完成,也可以在每一跳中都進行標記。監管。監管作為流量控制的一部分,就是用于限制流量。監管常用于網絡邊際設備,使某個節點不能使用多于分配給它的帶寬。監管器以特定的速率接收數據包,當流量超過這一速率時就對接收的數據包執行相應的動作。最嚴格的動作就是丟棄數據包,盡管該數據包可以被重新分類。丟棄。丟棄就是通過某種機制來選擇哪個數據包被丟掉。如RED。標記。標記流量控制在數據包中插入了DSCP部分,在一個可管理網絡中,其可被其它路由器利用和識別(通常用于DiffServ,差分服務)。

1.2 為什么需要流量控制

? 分組交換網絡和電路交換網絡的一個重要不同之處是:分組交換網絡是無狀態的,而電路交換網絡(比如電話網)必須保持其狀態。分組交換網絡和IP網絡一樣被設計成無狀態的,實際上,無狀態是IP的一個根本優勢。

? 無狀態的缺陷是不能對不同類型數據流進行區分。但通過流量控制,管理員就能夠基于報文的屬性對其進行排隊和區別。它甚至能夠被用于模擬電路交換網絡,將無狀態網絡模擬成有狀態網絡。

? 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、服務或客戶端的帶寬。通過提升ACK報文的優先級,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)為某個應用或用戶保留帶寬。通過HTB分類(HTB class)中的(優先級)PRIO機制來提高延時敏感型應用的性能。通過HTB的租借機制來管理多余的帶寬。通過HTB的租借機制來實現所有帶寬的公平分配。通過監管器(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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