TC(HTB)+iptables作流量控制

來源:互聯網
上載者:User
一、環境和要求
  
  線路:ADSL:2M/512K
  eth0:10.0.0.136,外網口
  eth1:192.168.1.1,內網口
  
  業務需求:保證正常的網頁瀏覽,FTP,SMTP,POP3,對其它的所有應用加以限制,以免影響正常業務的使用。
  
  1、讓互動資料包保持較低的延遲時間,也就是說上傳或下載檔案不會打擾SSH/telnet等。
  2、上傳或下載期間有合理的速率用於網頁瀏覽,即使http屬於一種大量資料轉送,也不應受其它傳輸影響太大
  3、對FTP-data限速,不會佔用所有頻寬
  4、對SMTP,pop3限速
  5、對未分類的進行限制,以免影響
  6、保證上傳不會影響下載,上傳資料流會影響下載的速率,這是相當普遍的現象。
  7、對每個IP的下載速率進行限制
  8、取得空閑頻寬的優先順序別如:互動資料,FTP-data,smtp,pop3;網頁瀏覽,其它業務優先順序別最低
  
   二、方法
  
  1、(eth0)使用HTB分成五類:如
  +---------+
  | root 1: |
  +---------+
  |
  +--------------------------------+
  | class 1:1 |
  +--------------------------------+
  | | | | | |
  +----+ +----+ +----+ +----+ +----+
  |1:11| |1:12| |1:13| |1:14| |1:15|
  +----+ +----+ +----+ +----+ +----+
  
  classid 1:11:
  
  1)這個類優先權最高。擁有最低的延遲並最先取得空閑頻寬,因此要設定這個類的峰值速率。
  ssh、telnet、dns、quake3、irc,ftp控制,smtp命令和帶有SYN標記的資料包都應屬於這一類。
  
  2)為了保證上行資料流不會傷害下行流,我們還要把ACK資料包排在隊列前面。這就是當發生大批量資料流的時
  
  候,雙向傳輸均受到嚴重影響的原因。因為下行資料的ACK必須同上行流進行競爭,並在處理過程中被延遲。
  
  3)限制上傳速率:把上傳速率限制在比可用頻寬稍小一些的位置上,於是你的MODEM中就不會形成隊列了。
  
  4)排除了下行隊列(除了偶爾的突發),保證互動資料包永遠排在上行隊列的最前面。
  
  classid 1:12:大批量傳輸的類。主要用來處理瀏覽網頁的資料包,目標連接埠80,8080,443,8443的包。
  
  classid 1:13:此類是擁用最大吞吐TOS位的資料包。用於處理目的地址為xxxx的FTP-data。
  
  classid
  
  1:14:這裡是郵件(SMTP、pop3)相關和TOS要求最小成本的資料流。用於處理目的地址為xxxx的smtp,pop3服務
  
  classid 1:15:最後是經過NAT進行大批量傳輸的機器,以保證他們不會妨礙正常服務。
  
  2、(eth0)限制下載速率:。丟掉那些太快到來的資料包,不讓他們導致TCP/IP的速率低於我們期望的速率。因
  
  為我們不希望輕易地丟棄資料包,所以我們要配置“burst”來容納突發傳輸。
  
  3、(eth1)限制下載速率:對每一個IP限制最高下載速率
  
   三、流量控制步驟
  
  1、隊列處理
  
  #指令碼:用384kbps作為峰值速率,調整CEIL為上行速率的75%。
  #Set the following values to somewhat lesss than your actual download and uplink speed.
  DOWNLINK=2000
  UPLINK=384
  
  #清空已有的隊列,並把出錯訊息清空
  #clean existing down and uplink qdiscs,put the errors to /dev/null
  tc qdisc del dev eth0 root 2> /dev/null > /dev/null
  tc qdisc del dev eth0 ingress 2> /dev/null > /dev/null
  tc qdisc del dev eth1 root 2> /dev/null > /dev/null
  
  ########################################uplink###########################################
  
  #建立HTB父類,預設資料由1:15這個類通走
  #install root HTB,point default traffic to 1:15:
  tc qdisc add dev eth0 root handle 1: htb default 15
  
  #設定uplink的最大速率。
  #shape everything at $UPLINK speed -this prevents huge queues in your DSL modem which destroy
  
  latency:
  # main class
  tc class add dev eth0 parent 1: classid 1:1 htb rate ${UPLINK}kbit ceil ${UPLINK}kbit
  
  #分類,1:11為最高優先順序別,stmp,pop3,ftp-data次之,網頁瀏覽再次之。並對每個類限制了最高速率。
  #high prio class 1:11:
  tc class add dev eth0 parent 1:1 classid 1:11 htb rate 128kbit ceil 128kbit prio 0
  tc class add dev eth0 parent 1:1 classid 1:12 htb rate 128kbit ceil ${UPLINK}kbit prio 2
  tc class add dev eth0 parent 1:1 classid 1:13 htb rate 32kbit ceil ${UPLINK}kbit prio 1
  tc class add dev eth0 parent 1:1 classid 1:14 htb rate 32kbit ceil ${UPLINK}kbit prio 1
  #bulk & default class 1:15 -gets slightly less traffic,and a lower priority:
  tc class add dev eth0 parent 1:1 classid 1:15 htb rate 16kbit ceil ${UPLINK}kbit prio 3
  
  
  可以在類下面再附加上另一個隊列規定,以保證頻寬的公平使用:
  #bost get Stochastic Fairness:
  tc qdisc add dev eth0 parent 1:12 handle 12: sfq perturb 10
  tc qdisc add dev eth0 parent 1:13 handle 13: sfq perturb 10
  tc qdisc add dev eth0 parent 1:14 handle 14: sfq perturb 10
  tc qdisc add dev eth0 parent 1:15 handle 15: sfq perturb 10
  
  2、分類:
  
  上面的隊列處理中等於把所有發出的資料包都送給了1:15
  (tc qdisc add dev eth0 root handle 1: htb default 15)。
  現在應該需要告訴機器那些資料包走哪條路。設定過濾器以便用iptables對資料包進行分類。
  可以通過RETURN方法避免遍曆所有的規則。
  #TOS Mininum Delay (ssh,telnet) in 1:11:
  tc filter add dev eth0 parent 1:0 protocol ip prio 1 handle 1 fw classid 1:11
  #80,8080,443 in 1:12
  tc filter add dev eth0 parent 1:0 protocol ip prio 2 handle 2 fw classid 1:12
  #ftp-data in 1:13
  tc filter add dev eth0 parent 1:0 protocol ip prio 3 handle 3 fw classid 1:13
  #smtp,pop3 in 1:14
  tc filter add dev eth0 parent 1:0 protocol ip prio 4 handle 4 fw classid 1:14
  #
  tc filter add dev eth0 parent 1:0 protocol ip prio 5 handle 5 fw classid 1:15
  
  這樣資料包會有一個特定的FWMARK標記值(hanlde x fw),表明它應該送給哪個類( classid x)。
  後面要給資料包打標記。
  
  3、丟掉那些太快到來的資料包,不讓他們導致TCP/IP的速率低於我們期望的速率。因為我們不希望輕易地丟棄資料包,所以我們要配置“burst”來容納突發傳輸。,
  ########################################DOWNLINK###########################################
  # install the ingress qdisc on the ingress
  tc qdisc add dev eth0 handle ffff: ingress
  # DROP everything thats coming in too fast:
 
 tc filter add dev eth0 parent ffff: protocol ip prio 50 u32 match ip
src 0.0.0.0/0 police rate ${DOWNLINK}kbit burst 10k drop flowid :1
  
  
  4、對內網的IP速率進行限制
  tc qdisc add dev eth1 root handle 2: htb
  tc class add dev eth1 parent 2: classid 2:1 htb rate 128kbit ceil ${DOWNLINK}kbit
  tc qdisc add dev eth1 parent 2:1 sfq
  tc filter add dev eth1 parent 2:0 protocol ip prio 4 u32 match ip dst 192.168.1.0/24 flowid 2:1
  
  
   四、現在對資料mark
  
  1、首先啟用ip轉寄,做NAT轉換,並設定預設iptable策略:
  echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
  iptables -P INPUT DROP
  iptables -P OUTPUT DROP
  iptables -P FORWARD DROP
  iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.1.0/255.255.255.0 -o eth0 -j SNAT --to-source
  
  10.0.0.136
  
  2、設定TOS的處理:
  
  最小延遲的歸第一類
  iptables -t mangle -A PREROUTING -m tos --tos Minimize-Delay -j MARK --set-mark 0x1
  iptables -t mangle -A PREROUTING -m tos --tos Minimize-Delay -j RETURN
  
  這裡是郵件(SMTP、pop3?)相關和TOS要求最小成本的資料流。
  iptables -t mangle -A PREROUTING -m tos --tos Minimize-Cost -j MARK --set-mark 0x4
  iptables -t mangle -A PREROUTING -m tos --tos Minimize-Cost -j RETURN
  
  最後是路由器後面經過NAT進行大批量傳輸的機器。以保證他們不會妨礙正常服務。
  iptables -t mangle -A PREROUTING -m tos --tos Maximize-Throughput -j MARK --set-mark 0x5
  iptables -t mangle -A PREROUTING -m tos --tos Maximize-Throughput -j RETURN
  
  
  3、給資料包打標記
  
  類1:
  提高tcp初始串連(也就是帶有SYN的資料包)的優先權是非常明智的:
  # tag all incoming SYN packets through eth0 as mark value
  iptables -t mangle -I PREROUTING -p tcp -m tcp --tcp-flags SYN,RST,ACK SYN -j MARK --set-mark 0x1
  i

文章轉載地址:http://cisco.chinaitlab.com/TCP/32622.html

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