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一、环境和要求
线路:ADSL:2M/512K
eth0:10.0.0.136,外网口
eth1:192.168.1.1,内网口
业务需求:保证正常的网页浏览,FTP,SMTP,POP3,对其它的所有应用加以限制,以免影响正常业务的使用。
1、让交互数据包保持较低的延迟时间,也就是说上载或下载文件不会打扰SSH/telnet等。
2、上载或下载期间有合理的速率用于网页浏览,即使http属于一种大量数据传输,也不应受其它传输影响太大
3、对FTP-data限速,不会占用所有带宽
4、对SMTP,pop3限速
5、对未分类的进行限制,以免影响
6、保证上载不会影响下载,上载数据流会影响下载的速率,这是相当普遍的现象。
7、对每个IP的下载速率进行限制
8、取得空闲带宽的优先级别如:交互数据,FTP-data,smtp,pop3;网页浏览,其它业务优先级别最低
二、方法
1、(eth0)使用HTB分成五类:如下图
+---------+
| root 1: |
+---------+
+--------------------------------+
| class 1:1 |
+--------------------------------+
+----+ +----+ +----+ +----+ +----+
|1:11| |1:12| |1:13| |1:14| |1:15|
+----+ +----+ +----+ +----+ +----+
classid 1:11:
1)这个类优先权最高。拥有最低的延迟并最先取得空闲带宽,因此要设置这个类的峰值速率。
ssh、telnet、dns、quake3、irc,ftp控制,smtp命令和带有SYN标记的数据包都应属于这一类。
2)为了保证上行数据流不会伤害下行流,我们还要把ACK数据包排在队列前面。这就是当发生大批量数据流的时
候,双向传输均受到严重影响的原因。因为下行数据的ACK必须同上行流进行竞争,并在处理过程中被延迟。
3)限制上载速率:把上载速率限制在比可用带宽稍小一些的位置上,于是你的MODEM中就不会形成队列了。
4)排除了下行队列(除了偶尔的突发),保证交互数据包永远排在上行队列的最前面。
classid 1:12:大批量传输的类。主要用来处理浏览网页的数据包,目标端口80,8080,443,8443的包。
classid 1:13:此类是拥用最大吞吐TOS位的数据包。用于处理目的地址为xxxx的FTP-data。
classid
1:14:这里是邮件(SMTP、pop3)相关和TOS要求最小成本的数据流。用于处理目的地址为xxxx的smtp,pop3服务
classid 1:15:最后是经过NAT进行大批量传输的机器,以保证他们不会妨碍正常服务。
2、(eth0)限制下载速率:。丢掉那些太快到来的数据包,不让他们导致TCP/IP的速率低于我们期望的速率。因
为我们不希望轻易地丢弃数据包,所以我们要配置“burst”来容纳突发传输。
3、(eth1)限制下载速率:对每一个IP限制最高下载速率
三、流量控制步骤
1、队列处理
#脚本:用384kbps作为峰值速率,调整CEIL为上行速率的75%。
#Set the following values to somewhat lesss than your actual download and uplink speed.
DOWNLINK=2000
UPLINK=384
#清空已有的队列,并把出错消息清空
#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父类,默认数据由1:15这个类通走
#install root HTB,point default traffic to 1:15:
tc qdisc add dev eth0 root handle 1: htb default 15
#设定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
#分类,1:11为最高优先级别,stmp,pop3,ftp-data次之,网页浏览再次之。并对每个类限制了最高速率。
#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
可以在类下面再附加上另一个队列规定,以保证带宽的公平使用:
#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、分类:
上面的队列处理中等于把所有发出的数据包都送给了1:15
(tc qdisc add dev eth0 root handle 1: htb default 15)。
现在应该需要告诉机器那些数据包走哪条路。设置过滤器以便用iptables对数据包进行分类。
可以通过RETURN方法避免遍历所有的规则。
#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
这样数据包会有一个特定的FWMARK标记值(hanlde x fw),表明它应该送给哪个类( classid x)。
后面要给数据包打标记。
3、丢掉那些太快到来的数据包,不让他们导致TCP/IP的速率低于我们期望的速率。因为我们不希望轻易地丢弃数据包,所以我们要配置“burst”来容纳突发传输。,
########################################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、对内网的IP速率进行限制
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、现在对数据mark
1、首先启用ip转发,做NAT转换,并设定默认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、设置TOS的处理:
最小延迟的归第一类
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
这里是邮件(SMTP、pop3?)相关和TOS要求最小成本的数据流。
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
最后是路由器后面经过NAT进行大批量传输的机器。以保证他们不会妨碍正常服务。
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、给数据包打标记
类1:
提高tcp初始连接(也就是带有SYN的数据包)的优先权是非常明智的:
# 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
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