如何在 Linux 下使用 TC 优雅的实现网络限流

1. 下的流量控制原理

通过对包的排队,我们可以控制包的发送方式。这种控制,称之为数据整形,shape the data,包括对数据的以下操作:

  • 增加延时
  • 丢包
  • 重新排列
  • 重复、损坏
  • 速率控制 在 qdisc-class-filter 结构下,对流量进行控制需要进行三个步骤:
  • 创建 qdisc 队列 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。
  • 创建 class 分类 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。
  • 创建 filter 过滤 虽然创建了 class 分类,但是并没有将任何的 、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,也是 Cilium/eBPF 等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

2.2 配置 qdisc-class-filter

  • 创建 qdisc 根队列
tcqdiscadddeveth0roothandle1:htbdefault1
  • 创建第一级 class 绑定所有带宽资源 注意这里的单位是 6 MBps,也就是 48 Mbps。
tcclassadddeveth0parent1:0classid1:1htbrate6MBpsburst15k
  • 创建子分类 class 可以创建多个子分类,对资源的流量进行精细化管理。
tcclassadddeveth0parent1:1classid1:10htbrate6MBpsceil10MBpsburst15k

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。

  • 创建过滤器 filter,限制 IP
tcfilteradddeveth0protocolipparent1:0prio1u32matchipdst1.2.3.3flowid1:10

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

  • 查看 class 配置
tcclassshowdeveth0

classhtb1:10parent1:1leaf10:prio0rate48Mbitceil80Mbitburst15Kbcburst1600b
classhtb1:1rootrate48Mbitceil48Mbitburst15Kbcburst1590b
  • 查看 filter 配置
tcfiltershowdeveth0

filterparent1:protocolippref1u32chain0
filterparent1:protocolippref1u32chain0fh800:htdivisor1
filterparent1:protocolippref1u32chain0fh800::800order2048keyht800bkt0flowid1:10not_in_hw
match01020303/ffffffffat16
  • 清理全部配置
tcqdiscdeldeveth0root

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

  • 将在 ifb 设备
modprobeifbnumifbs=1
  • 启用 ifb0 虚拟设备
iplinksetdevifb0up

3.2 配置 qdisc-class-filter

  • 添加 qdisc
tcqdiscadddeveth0handleffff:ingress
  • 重定向网卡流量到 ifb0
tcfilteradddeveth0parentffff:protocolipu32matchu3200actionmirredegressredirectdevifb0
  • 添加 class 和 filter
tcqdiscadddevifb0roothandle1:htbdefault10
tcclassadddevifb0parent1:0classid1:1htbrate6Mbps
tcclassadddevifb0parent1:1classid1:10htbrate6Mbps
tcfilteradddevifb0parent1:0protocolipprio16u32matchipdst1.2.3.4flowid1:10

3.3 查看并清理配置

  • 下面是限速本机对指定 IP 访问的如何在 Linux 下使用 TC 优雅的实现网络限流

进入的流量被限制在 6 MBps 以下,而出去的流量不被限制。

  • 查看 class 配置
tcclassshowdevifb0

classhtb1:10parent1:1prio0rate48Mbitceil48Mbitburst1590bcburst1590b
classhtb1:1rootrate48Mbitceil48Mbitburst1590bcburst1590b
  • 查看 filter 配置
tcfiltershowdevifb0

filterparent1:protocolippref16u32chain0
filterparent1:protocolippref16u32chain0fh800:htdivisor1
filterparent1:protocolippref16u32chain0fh800::800order2048keyht800bkt0flowid1:10not_in_hw
match01020304/ffffffffat16
  • 清理全部配置
tcqdiscdeldeveth0ingress
tcqdiscdeldevifb0root
modprobe-rifb

4. 参考

https://arthurchiao.art/blog/lartc-qdisc-zh/ https://serverfault.com/questions/350023/tc-ingress-policing-and-ifb-mirroring

链接:https://url.hi-linux.com/UBhb0

(版权归原作者所有,侵删)

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