Linux 下使用tc命令实现网络限流限速

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1. Linux 下的流量控制原理

通过对包的排队,我们可以控制数据包的发送方式。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 IP、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 下提供的流量控制工具,也是 Cilium/eBPF 等网络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 查看网卡

2.2 配置 qdisc-class-filter

  • 创建 qdisc 根队列

  • 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。

  • 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。

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

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

  • 查看 filter 配置

  • 清理全部配置

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

  • 启用 ifb0 虚拟设备

3.2 配置 qdisc-class-filter

  • 添加 qdisc

  • 重定向网卡流量到 ifb0

  • 添加 class 和 filter

3.3 查看并清理配置

  • 下面是限速本机对指定 IP 访问的监控图

    图片

进入的流量被限制在 6 MBps 以下,而出去的流量不被限制。

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  • 查看 class 配置

  • 查看 filter 配置

  • 清理全部配置

4. 参考

https://arthurchiao.art/blog/lartc-qdisc-zh/

https://serverfault.com/questions/350023/tc-ingress-policing-and-ifb-mirroring

https://mp.weixin.qq.com/s/YToPtt1aMuniMVX_dQRAVQ

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