1. Linux 下的流量控制原理
通过对包的排队,我们可以控制数据包的发送方式。这种控制,称之为数据整形,shape the data,包括对数据的以下操作:
在 qdisc-class-filter
结构下,对流量进行控制需要进行三个步骤:
上面提到 Linux 是通过包的排队进行流量的控制,那么首先得有一个队列。
class 实际上,就是划分流量策略分类。比如划分两档流量限速 10MBps、20MBbs。
虽然创建了 class 分类,但是并没有将任何的 IP、Port 绑定到 class 上,此时并不会有控制作用。还需要创建 filter 将指定的 IP、Port 绑定到 class 上,才能使流量控制 class 生效于资源。TC 是 Linux 下提供的流量控制工具,也是 Cilium/eBPF 等网络组件的核心基础设施之一。
2. 限制指定 IP、Port 对本机的访问速度
2.1 查看网卡
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ifconfig
eth0: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST> mtu 1500
inet 1.1.1.1 netmask 255.255.254.0 broadcast 1.1.1.1
inet6 1::1:1:1:1 prefixlen 64 scopeid 0x20<link>
ether 1:1:1:1:1:1 txqueuelen 1000 (Ethernet)
RX packets 2980910 bytes 2662352343 (2.4 GiB)
RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0
TX packets 1475969 bytes 122254809 (116.5 MiB)
TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0
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2.2 配置 qdisc-class-filter
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tc qdisc add dev eth0 root handle 1: htb default 1
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注意这里的单位是 6 MBps
,也就是 48 Mbps
。
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tc class add dev eth0 parent 1:0 classid 1:1 htb rate 6MBps burst 15k
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可以创建多个子分类,对资源的流量进行精细化管理。
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tc class add dev eth0 parent 1:1 classid 1:10 htb rate 6MBps ceil 10MBps burst 15k
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这里 ceil 设置的是上限,正常情况下限速为 6MBps,但网络空闲时,可以达到 10 MBps。
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tc filter add dev eth0 protocol ip parent 1:0 prio 1 u32 match ip dst 1.2.3.3 flowid 1:10
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这里对 1.2.3.4
进行限制带宽为 1:10
,也就是 6MBps。当然,你也可以直接给网段 1.2.0.0/16
加 class 策略。
2.3 查看并清理配置
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tc class show dev eth0
class htb 1:10 parent 1:1 leaf 10: prio 0 rate 48Mbit ceil 80Mbit burst 15Kb cburst 1600b
class htb 1:1 root rate 48Mbit ceil 48Mbit burst 15Kb cburst 1590b
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tc filter show dev eth0
filter parent 1: protocol ip pref 1 u32 chain 0
filter parent 1: protocol ip pref 1 u32 chain 0 fh 800: ht divisor 1
filter parent 1: protocol ip pref 1 u32 chain 0 fh 800::800 order 2048 key ht 800 bkt 0 flowid 1:10 not_in_hw
match 01020303/ffffffff at 16
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tc qdisc del dev eth0 root
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3. 限制本机对指定 IP、Port 的访问速度
由于排队规则主要是基于出口方向,不能对入口方向的流量(Ingress)进行限制。因此,我们需要将流量重定向到 ifb 设备上,再对 ifb 的出口流量(Egress)进行限制,以最终达到控制的目的。
3.1 启用虚拟网卡
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ip link set dev ifb0 up
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3.2 配置 qdisc-class-filter
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tc qdisc add dev eth0 handle ffff: ingress
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tc filter add dev eth0 parent ffff: protocol ip u32 match u32 0 0 action mirred egress redirect dev ifb0
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tc qdisc add dev ifb0 root handle 1: htb default 10
tc class add dev ifb0 parent 1:0 classid 1:1 htb rate 6Mbps
tc class add dev ifb0 parent 1:1 classid 1:10 htb rate 6Mbps
tc filter add dev ifb0 parent 1:0 protocol ip prio 16 u32 match ip dst 1.2.3.4 flowid 1:10
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3.3 查看并清理配置
进入的流量被限制在 6 MBps 以下,而出去的流量不被限制。
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tc class show dev ifb0
class htb 1:10 parent 1:1 prio 0 rate 48Mbit ceil 48Mbit burst 1590b cburst 1590b
class htb 1:1 root rate 48Mbit ceil 48Mbit burst 1590b cburst 1590b
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tc filter show dev ifb0
filter parent 1: protocol ip pref 16 u32 chain 0
filter parent 1: protocol ip pref 16 u32 chain 0 fh 800: ht divisor 1
filter parent 1: protocol ip pref 16 u32 chain 0 fh 800::800 order 2048 key ht 800 bkt 0 flowid 1:10 not_in_hw
match 01020304/ffffffff at 16
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tc qdisc del dev eth0 ingress
tc qdisc del dev ifb0 root
modprobe -r ifb
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4. 参考
- https://arthurchiao.art/blog/lartc-qdisc-zh/
- https://serverfault.com/questions/350023/tc-ingress-policing-and-ifb-mirroring