linux下使用指令TC進行網絡限流 —— 築夢之路

Linux 下的流量控制原理

通過對包的排隊，我們可以控制資料包的發送方式。這種控制，稱之為資料整形，shape the data，包括對資料的以下操作:

• 增加延時
• 丢包
• 重新排列
• 重複、損壞
• 速率控制 在 qdisc-class-filter 結構下，對流量進行控制需要進行三個步驟:
• 建立 qdisc 隊列 上面提到 Linux 是通過包的排隊進行流量的控制，那麼首先得有一個隊列。
• 建立 class 分類 class 實際上，就是劃分流量政策分類。比如劃分兩檔流量限速 10MBps、20MBbs。
• 建立 filter 過濾 雖然建立了 class 分類，但是并沒有将任何的 IP、Port 綁定到 class 上，此時并不會有控制作用。還需要建立 filter 将指定的 IP、Port 綁定到 class 上，才能使流量控制 class 生效于資源。

TC 是 Linux 下提供的流量控制工具，也是 Cilium/eBPF 等網絡元件的核心基礎設施之一

限制指定 IP、Port 對本機的通路速度

# 檢視網卡

ifconfig

eth0: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 1.1.1.1  netmask 255.255.254.0  broadcast 1.1.1.1
        inet6 1::1:1:1:1  prefixlen 64  scopeid 0x20<link>
        ether 1:1:1:1:1:1  txqueuelen 1000  (Ethernet)
        RX packets 2980910  bytes 2662352343 (2.4 GiB)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 1475969  bytes 122254809 (116.5 MiB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

# 配置 qdisc-class-filter

## 建立 qdisc 根隊列

tc qdisc add dev eth0 root handle 1: htb default 1

## 建立第一級 class 綁定所有帶寬資源 注意這裡的機關是 6 MBps，也就是 48 Mbps

tc class add dev eth0 parent 1:0 classid 1:1 htb rate 6MBps burst 15k

## 建立子分類 class 可以建立多個子分類，對資源的流量進行精細化管理

tc class add dev eth0 parent 1:1 classid 1:10 htb rate 6MBps ceil 10MBps burst 15k

這裡 ceil 設定的是上限，正常情況下限速為 6MBps，但網絡空閑時，可以達到 10 MBps

## 建立過濾器 filter，限制 IP

tc filter add dev eth0 protocol ip parent 1:0 prio 1 u32 match ip dst 1.2.3.3 flowid 1:10

這裡對 1.2.3.4 進行限制帶寬為 1:10，也就是 6MBps。當然，你也可以直接給網段 1.2.0.0/16 加 class 政策。

           

# 檢視并清理配置

## 檢視 class 配置

tc class show dev eth0

class htb 1:10 parent 1:1 leaf 10: prio 0 rate 48Mbit ceil 80Mbit burst 15Kb cburst 1600b 
class htb 1:1 root rate 48Mbit ceil 48Mbit burst 15Kb cburst 1590b

## 檢視 filter 配置

tc filter show dev eth0

filter parent 1: protocol ip pref 1 u32 chain 0 
filter parent 1: protocol ip pref 1 u32 chain 0 fh 800: ht divisor 1 
filter parent 1: protocol ip pref 1 u32 chain 0 fh 800::800 order 2048 key ht 800 bkt 0 flowid 1:10 not_in_hw 
  match 01020303/ffffffff at 16

## 清理全部配置

tc qdisc del dev eth0 root

           

限制本機對指定 IP、Port 的通路速度

由于排隊規則主要是基于出口方向，不能對入口方向的流量（Ingress）進行限制。是以，我們需要将流量重定向到 ifb 裝置上，再對 ifb 的出口流量（Egress）進行限制，以最終達到控制的目的

## 啟用虛拟網卡

modprobe ifb numifbs=1

## 啟用 ifb0 虛拟裝置

ip link set dev ifb0 up

## 配置 qdisc-class-filter

### 添加 qdisc

tc qdisc add dev eth0 handle ffff: ingress

### 重定向網卡流量到 ifb0

tc filter add dev eth0 parent ffff: protocol ip u32 match u32 0 0 action mirred egress redirect dev ifb0

### 添加 class 和 filter

tc qdisc add dev ifb0 root handle 1: htb default 10
tc class add dev ifb0 parent 1:0 classid 1:1 htb rate 6Mbps
tc class add dev ifb0 parent 1:1 classid 1:10 htb rate 6Mbps
tc filter add dev ifb0 parent 1:0 protocol ip prio 16 u32 match ip dst 1.2.3.4  flowid 1:10


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檢視并清理配置

## 檢視 class 配置

tc class show dev ifb0

class htb 1:10 parent 1:1 prio 0 rate 48Mbit ceil 48Mbit burst 1590b cburst 1590b 
class htb 1:1 root rate 48Mbit ceil 48Mbit burst 1590b cburst 1590b

## 檢視 filter 配置

tc filter show dev ifb0

filter parent 1: protocol ip pref 16 u32 chain 0 
filter parent 1: protocol ip pref 16 u32 chain 0 fh 800: ht divisor 1 
filter parent 1: protocol ip pref 16 u32 chain 0 fh 800::800 order 2048 key ht 800 bkt 0 flowid 1:10 not_in_hw 
  match 01020304/ffffffff at 16

## 清理全部配置

tc qdisc del dev eth0 ingress
tc qdisc del dev ifb0 root
modprobe -r ifb
           

限速本機對指定IP通路，進入的流量被限制在 6 MBps 以下，而出去的流量不被限制

 參考資料：

如何在Linux下使用TC優雅的實作網絡限流

Linux 端口限流（tc + iptables）_大澤上的扶桑樹的部落格-CSDN部落格_tc限流将所有端口都限流了