Bandwidth Management using Linux

1
???????????????????????????????????????

• Bandwidth Management using Linux

???????? ??????????? (sutticha_at_nida.ac.th) ???????
?????????????????? ????????????????????????????
2
??????????????????????

• ?????????????????????????????????????????????????
  ?
• ????????????????????????????????????? ???
• ?????????????
• ???????????????
• ??????????????????????????????????????????????

3
??????????????????????????????????

• ??????????????????????? ????? ?????????????????
  (Output Queuing ???? Egress)
• default queue FIFO (First In First Out)

4
Queuing Disciplines ???? qdisc

• qdisc ?????????????????????????????????????
• qdisc ?????????????????????????????????????
  ????? root qdisc
• ?????? qdisc
• Classless qdisc FIFO, TBF, SFQ
• Classful qdisc PRIO, CBQ, HTB

5
Classless qdisc

• ???????????????????????????????????????????????
  root qdisc??????
• pfifo_fast
• TBF (Token Bucket Filter)
• SFQ (Stochastic Fairness Queuing)

6
pfifo_fast

• ???????? 3 band ??? FIFO 0,1,2 ???????????
  0,1,2
• ????????????? Band ????????? Type of Service
  (TOS)
• Band 0 ?????????????????? minimize delay ????
  TELNET, FTP-control, SMTP-command, DNS-udp-query

7
TBF (Token Bucket Filter)

• ??? Tokens buffer ???????????????????????
• ?????????????????????????????? ???????? Token ??
  Token Buffer
• ????????????????????????????????????????????????
  Token

8
SFQ (Stochastic Fairness Queuing)

• ????????????????????????????????????????????????
  ??????????
• ???????????????????????????? ??? tcp session,
  udp stream
• ???????????????????????????????????
  ????????????????????????????????????????????
  ??????????????????????? session

9
Classful qdisc

• ?????????????????????????????????????????????????
  ?????????????????????????????????????????????????
  ??????
• PRIO
• CBQ (Classes Based Queue)
• HTB qdisc (Hierarchical Token Bucket)

10
????????????? Classful qdisc

• Queuing discipline
• Classes
• Filters
• Policer

11
PRIO qdisc

• 3 ???? ????????????????? pfifo ???????
• ???????????????????? 1,2,3
• filter ???????????????????????????? (default ???
  TOS, ??????????)
• ??????????? ??????? 1 ???????????????????????????
  ???????????????????????????????????? -gt ?????????
  ??????????? 1 ?????????? SFQ

12
CBQ qdisc

• ????????????????????????????????????????????
• ???????????????????????? ?????????????
  ???????????????????????????????? ???????????
  ??????????????????????????????
• ??????????? filter ??????????????????????????????
  ???
• ??????????????????????????????????????????
  ??????????????????????????????????????????
• ?????????????????????????????????????????????????
  ???????????????????????

13
HTB qdisc

• ?????????????????????? CBQ ?????????????????????
  ??????? ????????????????????? CBQ
• CBQ ?????????????????????????????????????????????
  ??????? ??????????????????????????????????
• ????????????????????????????????

14
HTB qdisc ??????????? 1

• ????????????????????????????????????????? tc
• ????????????? root qdisc ???? HTB qdisc
• tc qdisc add dev eth0 root handle 1 htb default
  12
• (kbps kilo bytes per sec)

15
HTB qdisc ??????????? 1

• ?????????????????????????????????? ??????????
• tc class add dev eth0 parent 1 classid 11 htb
  rate 100kbps ceil 100kbps
• tc class add dev eth0 parent 11 classid 110 htb
  rate 30kbps ceil 100kbps
• tc class add dev eth0 parent 11 classid 111 htb
  rate 10kbps ceil 100kbps
• tc class add dev eth0 parent 11 classid 112 htb
  rate 60kbps ceil 100kbps

16
HTB qdisc ??????????? 1

• ????? filter ????????????????????????????
• tc filter add dev eth0 protocol ip parent 10
  prio 1 u32 match ip src 1.2.3.4 match
• ip dport 80 0xffff flowid 110
• tc filter add dev eth0 protocol ip parent 10
  prio 1 u32 match ip src 1.2.3.4 flowid
• 111

17
HTB qdisc ??????????? 1

• ????? Classless qdisc ????????????????????????????
  ? leaf class
• tc qdisc add dev eth0 parent 110 handle 20
  pfifo limit 5
• tc qdisc add dev eth0 parent 111 handle 30
  pfifo limit 5
• tc qdisc add dev eth0 parent 112 handle 40 sfq
  perturb 10

18
HTB qdisc ??????????? 1

• ??????????
• ????????????? 3 ????????????????? rate ???????
  HTB ????????????????????????? A/WWW ????????? 30
  kbps ??? A/other 10 kbps ???? B ?????????????????
  60 kbps
• ????????????? A/WWW ????? HTB ??????????????? 30
  kbps ??? A/WWW ??????????????????? 2
  ???????????????????????????? rate
  ?????????????????????? ???
• A/other ?????????????????? 10/70 ??? 30 kbps
• B ?????????????????? 60/70 ??? 30 kbps

19
HTB qdisc ??????????? 2

• ????????????????????????
• ??????????? A ????????????? ??????? WWW ??? other
  ???? ?????????????? A ??????????????? B ???
• ?????????????????????????? B ?????????????? A
  ??????

20
HTB qdisc ??????????? 2

• ?????????????????????????????????? ??????????
• tc class add dev eth0 parent 1 classid 11 htb
  rate 100kbps ceil 100kbps
• tc class add dev eth0 parent 11 classid 12 htb
  rate 40kbps ceil 100kbps
• tc class add dev eth0 parent 12 classid 110 htb
  rate 30kbps ceil 100kbps
• tc class add dev eth0 parent 12 classid 111 htb
  rate 10kbps ceil 100kbps
• tc class add dev eth0 parent 11 classid 112 htb
  rate 60kbps ceil 100kbps

21
HTB qdisc ??????????? 2

• ??????????
• ????????? A/WWW ????????????????? 30 kbps
  ??????????????????? A/WWW ???????????? A/other
  ????????????????? B ????
• ??? B ??????????????? ??????????? A ??????
  ?????????????????? A ?????????????????????????? B
  ?????? ????????????????????? A ???? B ???????????
  ceil ??????????????????? A ??? B ?????????? root
  class ????????

22
HTB qdisc ??????????? 3

• ??????????? ceil ??? A ???? 60 kbps ??? A/other
  ???? 20 kbps ???????
• A ???????????????????? B ???????? 20 kbps
• A/other ???????????????????? A/WWW ???????? 10
  kbps

23
HTB qdisc ??????????? 3

• ?????????????????????? A/WWW ??????????? A/WWW
  ???????????? A/other ?????? ceil ??? A/other
  ????????? 10 kbps ??????? A/other ?????? 20 kbps
  ??????????????? 20 kbps ???????? B ??????
• ?????????????????????? B ??????????? B ?????????
  A ?????? ???? A ??????????????????????????? ceil
  ?????????????? 60 kbps ???????????????????????????
  ????? B ??????????? ????????????????????? ISP
  ???????????????????????????????????????????
  ??????????????????????????????????????????????????
  ??????

24
?????????????????????????????? HTB/CBQ qdisc

• ???????? 3 ??????
• ???????????????????????????????????????(script)
  ?????????????? tc ????????????????????????
  ?????? htb.init, cbq.init
• ?????????? Web-based ?????????????? class,
  filter ???????????????????? tc ??????????? ??????
  QOS Configurator
• ?????????????????????????????????????????? tc
  ????????? 1 ????? ????????????????????????????????
  ???????????????????? ?????? tcng (tc next
  generation)

25
?????????????? CBQ qdisc

• ???????? cbq-028.backbone-client
• DEVICEeth1,10Mbit,1Mbit
• RATE28Kbit
• WEIGHT2Kbit
• PRIO5
• RULE192.168.1.1
• ??????? 1 ?????????????? class-id ??????? 028
  ??????????????????????? eth1 ??????????????
  backbone ?????????????? client (download) ?????
  IP Address ??????? 192.168.1.1 ???????????????????
  ? 28 kbit/sec

26
?????????????? CBQ qdisc

• ???????? cbq-128.client-backbone
• DEVICEeth0,10Mbit,1Mbit
• RATE128Kbit
• WEIGHT10Kbit
• PRIO5
• RULE192.168.1.1,
• ?????????????? class-id ??????? 128
  ??????????????????????? eth0 ??????????????
  client 192.168.1.1 ??????? backbone (upload)
  ???????????????????? 128 kbit/sec

27
?????????????? HTB qdisc

• ??????? 1 eth0
• ???? Default class ??????? 30
• ??????? 2 eth0-2.root
• ??????????? root class ?? class-id ??????? 2
  ????????????????? eth0 ?????????????????????? 5
  Mbits/sec
• ??????? 3 eth0-210.www
• ??????????????????? class-id 2 ???????????
  class-id ??????? 10 ???????????????? 5Mbits/sec
  ?? filter ???? source-port ???? 80 ??????????
  leaf queue ???????????? sfq
• ??????? 4 eth0-220.smtp
• ??????????????????? class-id 2 ???????????????????
  3 ????????????? 3 Mbits/sec ??? ??????????????
  (ceil) ??????? 5 Mbits/sec ?? filter ????
  destination-port ???? 25
• ??????? 5 eth0-230.dfl
• ??????????????????? class-id 2 ???????????????????
  3 ????????????? 1 Kbit/sec ??? ??????????????
  (ceil) ??????? 5 Mbits/sec ?? class-id ??????? 30
  ???????? default class

28
????

• ?????????????????????????????????????????????????
  ??????????????????????????????????????????????????
  ?????????????????????
• ?????????????????????????????????????????????????
  ???? (Appliance) ????????????????????????????????
  ???? ???????????????????????????????????????????/?
  ?????????????????????????????????????? ????
  Juniper ???????????????????????????????, SARAN
  ?????????????????????????????????? ???????
• ?????????????????????????????????????????????????
  ??????????????????????????????????????????????????
  ??????????????????????????????????????????????????
  ???????????????????????????????
  ??????????????????????????????????????????????????
  ????????????

29
Thanks you.