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linux服务器traffic control的使用

news 2025/7/18 20:47:22

文章目录

一、核心组件与原理
二、配置实战：HTB限速示例
三、高级技巧
四、监控与维护
五、常见问题解决
六、QDisc 类型对比

流量控制（Traffic Control，TC）可以用于在测试过程中模拟服务器网络异常场景，测试系统的高可用用性

一、核心组件与原理

队列规则（qdisc）
• 作用：管理数据包发送顺序和速率，分为无类（Classless）和分类（Classful）两类。
• 常用类型：
- htb（分层令牌桶）：支持带宽分配和借用，适合复杂限速。
- sfq（随机公平队列）：避免单一连接垄断带宽，适用于子类调度。
- netem：模拟网络延迟、丢包等场景。
• 默认规则：pfifo_fast（基于TOS的三波段优先级队列）。
分类（class）
• 在分类qdisc（如HTB）下创建子类，为不同流量分配独立带宽。

• 示例：根类设定总带宽，子类划分具体速率（如rate 5mbit）。
过滤器（filter）
• 将流量分类到指定class，匹配条件包括IP、端口、协议等。

• 常用匹配器：

◦ u32：基于IP/端口过滤（如match ip dport 80匹配HTTP流量）。

◦ fwmark：结合iptables标记流量。

二、配置实战：HTB限速示例

场景：限制eth0总带宽为10Mbps，并为HTTP流量分配5Mbps固定带宽。

# 清除现有规则
tc qdisc del dev eth0 root# 创建HTB根队列
tc qdisc add dev eth0 root handle 1: htb default 20# 设置根类（总带宽10Mbps）
tc class add dev eth0 parent 1: classid 1:1 htb rate 10mbit ceil 10mbit# 创建HTTP子类（5Mbps）
tc class add dev eth0 parent 1:1 classid 1:10 htb rate 5mbit ceil 5mbit# 创建其他流量子类（基础5Mbps，可借用至10Mbps）
tc class add dev eth0 parent 1:1 classid 1:20 htb rate 5mbit ceil 10mbit# 将80端口的流量定向到HTTP子类
tc filter add dev eth0 protocol ip parent 1:0 prio 1 u32 match ip dport 80 0xffff flowid 1:10

参数说明：
• rate：保证带宽；ceil：最大可用带宽。

• default 20：未分类流量默认发送到类1:20。

三、高级技巧

突发流量控制
通过burst参数允许瞬时突发：

tc class add dev eth0 parent 1:1 classid 1:30 htb rate 2mbit burst 50k ceil 4mbit

burst定义令牌桶大小，平滑短时流量高峰。

多级调度与公平性
为子类添加sfq防止单一连接占满带宽：

   tc qdisc add dev eth0 parent 1:10 handle 10: sfq perturb 10

perturb表示每10秒重置哈希算法，优化公平性。

流量模拟测试
使用netem模拟网络异常：

# 添加100ms延迟 + 10%丢包
tc qdisc add dev eth0 root netem delay 100ms loss 10%
# 添加100ms延时，波动率为20%，波动时间为 10ms(默认为0)  
tc qdisc add dev eth0 root netem delay 100ms 10ms 20%
# 设置随机丢包数为30%
tc qdisc add dev eth0 root netem loss 30%
# 设置随机产生重复数据包20%
tc qdisc add dev eth0 root netem duplicate 30%
# 设置随机产生损坏数据包30%
tc qdisc add dev eth0 root netem corrupt 30%
# 设置随机产生乱序包，乱序包率30%，数据包相关性50%，乱序延时时间10ms
tc qdisc change dev eth0 root netem delay 10ms reorder 30% 50%
#查看已经增加的规则
tc qdisc show | grep netem#测试完成后删除规则：
tc qdisc del dev eth0 root

四、监控与维护

• 查看实时统计：
tc -s qdisc show dev eth0 # 队列状态
tc -s class show dev eth0 # 分类流量详情

• 可视化工具：

iftop（实时流量）、nload（带宽趋势）辅助验证效果。

五、常见问题解决

规则未生效
• 检查网卡名（如eth0 vs ens18）。
• 确认内核模块加载：lsmod | grep sch_htb。
• 验证过滤器匹配（如端口/IP是否正确）。
配置持久化
• Debian/Ubuntu：写入/etc/network/interfaces。
• RHEL/CentOS：保存到/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0。
替代工具
• wondershaper：简化HTB配置（例：wondershaper eth0 10000 10000限制上下行10Mbps）。
• trickle：针对单进程限速（例：trickle -d 200 -u 100 wget URL）。