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linux下对单服务器的一些流量整形

文章翻译转自
http://www.cyberciti.biz/faq/linux-traffic-shaping-using-tc-to-control-http-traffic/

不少中小企业服务器接入带宽往往只有10Mbps 通常服务器也运行了其它服务,比如FTP服务、web服务,当网站访问量较大并且有多人同时下载时,带宽很容易耗尽,导致服务器延迟增加或丢包。如何对80端口进行速度限制,而保障其它服务能正常运行?

你可以使用tc 命令,对服务器上指定的端口和服务器进行调整限制。

令牌桶 (TB)

令牌桶是一个常见的算法,用于控制进入到网络的数据量,允许将发送数据突发。它是用于网络流量控制或速率限制。随着令牌桶中,您可以定义一个接口上允许的最大速率在给定时间的交通。

                                      tokens/sec
                                   | 		|
                                   |		| Bucket to
                                   |		| to hold b tokens
  	                      	   +======+=====+
                                          |
                                          |
        |                                \|/
Packets |      +============+
stream  | ---> | token wait | --->  Remove token  --->  eth0
        |      +============+
  1. The TB filter puts tokens into the bucket at a certain rate.
  2. Each token is permission for the source to send a specific number of bits into the network.
  3. Bucket can hold b tokens as per shaping rules.
  4. Kernel can send packet if you’ve a token else traffic need to wait.

我如何使用TC命令?

警告!这些例子,需要很好地理解TCP/ IP和其它网络概念。所有新的用户,应尽量在测试环境中的例子。
TC命令是默认安装在我的Linux发行版。要列出现有规则,请输入:

# tc -s qdisc ls dev eth0
样本输出:

qdisc pfifo_fast 0: root bands 3 priomap  1 2 2 2 1 2 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1
 Sent 2732108 bytes 10732 pkt (dropped 0, overlimits 0 requeues 0)
 rate 0bit 0pps backlog 0b 0p requeues 0

你首先流量整形规则
首先,发送ping请求cyberciti.biz你本地的Linux工作站,并注意下ping的时间,输入:

# ping cyberciti.biz
样本输出:

PING cyberciti.biz (74.86.48.99) 56(84) bytes of data.
64 bytes from txvip1.simplyguide.org (74.86.48.99): icmp_seq=1 ttl=47 time=304 ms
64 bytes from txvip1.simplyguide.org (74.86.48.99): icmp_seq=2 ttl=47 time=304 ms
64 bytes from txvip1.simplyguide.org (74.86.48.99): icmp_seq=3 ttl=47 time=304 ms
64 bytes from txvip1.simplyguide.org (74.86.48.99): icmp_seq=4 ttl=47 time=304 ms
64 bytes from txvip1.simplyguide.org (74.86.48.99): icmp_seq=5 ttl=47 time=304 ms
64 bytes from txvip1.simplyguide.org (74.86.48.99): icmp_seq=6 ttl=47 time=304 ms

键入下面的TC命令减慢200毫秒

# tc qdisc add dev eth0 root netem delay 200ms
现在,再次运行ping 请求
# ping cyberciti.biz
输出样本:

PING cyberciti.biz (74.86.48.99) 56(84) bytes of data.
64 bytes from txvip1.simplyguide.org (74.86.48.99): icmp_seq=1 ttl=47 time=505 ms
64 bytes from txvip1.simplyguide.org (74.86.48.99): icmp_seq=2 ttl=47 time=505 ms
64 bytes from txvip1.simplyguide.org (74.86.48.99): icmp_seq=3 ttl=47 time=505 ms
64 bytes from txvip1.simplyguide.org (74.86.48.99): icmp_seq=4 ttl=47 time=505 ms
64 bytes from txvip1.simplyguide.org (74.86.48.99): icmp_seq=5 ttl=47 time=505 ms
64 bytes from txvip1.simplyguide.org (74.86.48.99): icmp_seq=6 ttl=47 time=505 ms
64 bytes from txvip1.simplyguide.org (74.86.48.99): icmp_seq=7 ttl=47 time=505 ms
64 bytes from txvip1.simplyguide.org (74.86.48.99): icmp_seq=8 ttl=47 time=505 ms
^C
--- cyberciti.biz ping statistics ---
8 packets transmitted, 8 received, 0% packet loss, time 7006ms
rtt min/avg/max/mdev = 504.464/505.303/506.308/0.949 ms

要列出当前规则,请输入
# tc -s qdisc ls dev eth0
输出样本:

qdisc netem 8001: root limit 1000 delay 200.0ms
 Sent 175545 bytes 540 pkt (dropped 0, overlimits 0 requeues 0)
 rate 0bit 0pps backlog 0b 0p requeues 0

想删除全部规则,请输入
# tc qdisc del dev eth0 root
# tc -s qdisc ls dev eth0

TBF的范例

要附加一个持续的最大速率1Mbit / s的,peakrate2.0mbit/ S,10kilobyte缓冲区一个TBF的计算,使TBF的原因最多70ms的延迟,与完美的peakrate行为,与前斗队列大小限制,,输入:

 

# tc qdisc add dev eth0 root tbf rate 1mbit burst 10kb latency 70ms peakrate 2mbit minburst 1540

HTB – 层次令牌桶

要控制在一个给定的链接使用HTB的出口带宽的使用:
1.rate – 您可以设置允许的带宽。
2.ceil – 您可以设置的突发带宽时,允许桶。
3.prio – 您可以设置额外的带宽优先级。 prios较低的类所提供的带宽。例如,您可以给DNS流量和HTTP下载PRIO较低。
4.iptables和TC:你需要使用iptables和TC如下:控制出站HTTP流量。

示例: HTTP 出站流量整形

首先,删除eth1 网卡上已存在的规则:
# /sbin/tc qdisc del dev eth1 root
打开队列规则,输入:
# /sbin/tc qdisc add dev eth1 root handle 1:0 htb default 10
定义类的限制,即允许的带宽为512千字节到640千字节的端口80和突发带宽:

# /sbin/tc class add dev eth1 parent 1:0 classid 1:10 htb rate 512kbps ceil 640kbps prio 0
请注意,端口80是不是在上面的类中定义的任何地方。您将使用iptables裂伤规则如下:

# /sbin/iptables -A OUTPUT -t mangle -p tcp --sport 80 -j MARK --set-mark 10
要保存iptables 规则,请输入下列命令,(RHEL 为例):
# /sbin/service iptables save
最后,将其分配给 qdisc:
# tc filter add dev eth1 parent 1:0 prio 0 protocol ip handle 10 fw flowid 1:10
下面是端口80和22的另一个例子:

/sbin/tc qdisc add dev eth0 root handle 1: htb
/sbin/tc class add dev eth0 parent 1: classid 1:1 htb rate 1024kbps
/sbin/tc class add dev eth0 parent 1:1 classid 1:5 htb rate 512kbps ceil 640kbps prio 1
/sbin/tc class add dev eth0 parent 1:1 classid 1:6 htb rate 100kbps ceil 160kbps prio 0
/sbin/tc filter add dev eth0 parent 1:0 prio 1 protocol ip handle 5 fw flowid 1:5
/sbin/tc filter add dev eth0 parent 1:0 prio 0 protocol ip handle 6 fw flowid 1:6
/sbin/iptables -A OUTPUT -t mangle -p tcp --sport 80 -j MARK --set-mark 5
/sbin/iptables -A OUTPUT -t mangle -p tcp --sport 22 -j MARK --set-mark 6

我如何监控和测试速度呢?

使用一下工具

# /sbin/tc -s -d class show dev eth0
# /sbin/iptables -t mangle -n -v -L
# iptraf
# watch /sbin/tc -s -d class show dev eth0

要测试下载速度使用LFTP或者wget命令行工具。