linux QOS流量管理實例四

下面的例子是一個真實的應用環境，是一個大型的自助商場，擁有一個總部，一個
貯藏室，以及其它城市的幾個貯藏室。

商場是使用MSSQL數據庫，遠程數據庫包含了詳細的儲備品的工作人員信息，並需要每天覆制總部數據庫數據，複製儲備品的詳細更新信息，檢驗價格和更新信息以便總部數據庫擁有每天的詳細信息，以及每個商店的庫存，應用程序是由第三方軟件公司開發，還沒有實現數據庫管理和遠程存儲，因此，需要訪問所有的數據庫在每一個商店。

所有的地點都有IP電話適配器，在下面的例子中，就像實際中的應用，H.323作爲VoIP協議，SIP,IAX,MGCP以及其它VoIP協議將在經過防火牆時被略爲的修改。

總部和同一城市的各店連接至同一ISP，事實上，城域網訪問要比廣域網更加便宜，總部擁有10M的連接至internet以及100M的城域網，貯藏室只希望擁有100M的城域網連接，而沒有連接至internet，其餘的貯藏室通過它們自己城市的ISP連接至internet

網絡結構如下圖所示：

IP地址規則如下：

總部：

路由器外網IP：1.1.1.1，內網IP：192.168.1.1，具有10M的internet連接和100M的城域網連接。

MSSQL HQ ：192.168.1.2。
IP ATA：192.168.1.3。

 

站點A：

路由器外網IP爲：10.10.12.1，內網IP爲192.168.2.1，100M的城域網連接。

MSSQL ：192.168.2.2。
IP ATA：192.168.2.3。

 

站點B：

B路由器的外網IP：1.1.2.1內網地址爲：192.168.3.1，擁有一條2M的到internet的連接

MSSQL：192.168.3.2。

IP ATAs：192.168.3.3。

 

站點C：

C路由器的外網IP：1.1.3.1內網地址爲：192.168.4.1，擁有一條1M的到internet的連接

MSSQL：192.168.4.2。

IP ATAs：192.168.4.3。

 

QOS流量規劃：

語音流量應該具備最高的優先級，因爲丟失數據包對其影響最大，我們爲語音流量設置優先級爲0。

數據庫複製非常重要，我們將其優先級設置爲1。

遠程數據庫開發人員必須在低延遲的情況下進行工作，我們將優先級設置爲2。

中心站點與分支機構間的流量應該優先於訪問internet的流量，我們將優先級別爲3。

internet上的用戶流量相對來說具有最低的優先級將其設爲4。

 

我們將在防火牆上創建QOS腳本，這樣，可以在部署其它位置時，緩解壓力，
在設置QOS時，沒有最好的方法，只有更好的實現我們的需求。

 

從總帶寬上來看，我們將爲每條線路上的VOIP ATA設備分配32kbps的帶寬，以確保它們不會出現問題，這此帶寬應該有最高的優先級，同時，數據庫複製也是非常重要的，因此，我們將至少分配剩下的3/8的帶寬，並且可以借用其它數據的帶寬除了VOIP之外。

 

遠程開發者不需要佔用太多的帶寬，我們將爲其分配在除去VOIP帶寬情況下況帶寬的1/8，並且可以借用其它數據帶寬除了VOIP數據之外。

 

現在已經分配了在除了VOIP帶寬的前提下的一半帶寬了，剩餘的流量正常通過站點路由器，只有站點和中心的流量，餘下的爲訪問internet的流量，餘下的流量將劃分給站點也中心之前優先級爲3，以及到internet的流量優先級爲4，具體劃分方法，如下圖所示：

現在可以通過結合iptables的方法來爲POSTROUTING打標記（MARK）來區分不同的服務和流量。

在B和C站點的防火牆中，創建下列腳本來MARK數據。

#Flush Mangle chain
$IPT -t mangle -F

#mark packets for the Voip Device - value 0
$IPT -t mangle -A POSTROUTING -d $PREFIX.3 -j MARK --set-mark 1

#mark packets for Database replication - value 1
$IPT -t mangle -A POSTROUTING -s 192.168.1.2 -d $PREFIX.2 -j MARK --set-mark 2

#mark packets for remote DB developers - value 2
$IPT -t mangle -A POSTROUTING -s 1.1.4.1 -d $PREFIX.2 -j MARK --set-mark 3

#mark packets for HQ traffic - value 3
$IPT -t mangle -A POSTROUTING -s 192.168.1.0/24 -d $PREFIX.0/24 -j MARK --set-mark 4

 

現在數據情況如下：

0: VoIP traffic
1: Database Replication
2: Remote DB Developers
3: Headquarters traffic
4: Everything else is Internet traffic

 

mangle表中的POSTROUTING中的內容如下：

Chain POSTROUTING (policy ACCEPT)
target prot opt source destination
MARK all -- 0.0.0.0/0 192.168.4.3 MARK set 0x1
MARK all -- 192.168.1.2 192.168.4.2 MARK set 0x2
MARK all -- 1.1.4.1 192.168.4.2 MARK set 0x3
MARK all -- 192.168.1.0/24 192.168.4.0/24 MARK set 0x4

 

接下來，通過下列腳本來創建HTB class。

#!/bin/bash

#Edit these lines to suit location

TOTALBW=1024 #Total DOWNLOAD bandwidth for the location
VBW=128 #Voice bandwidth in this location
PREFIX=192.168.4 #IP addresses in this location

#no more editing is required below this line

let BW=$TOTALBW-$VBW

#delete root qdisc - this will drop all classes
tc qdisc del root dev eth1

#create root qdisc
tc qdisc add dev eth1 root handle 1: htb default 12

#create root class
tc class add dev eth1 parent 1: classid 1:1 htb rate ${TOTALBW}kbit ceil ${TOTALBW}kbit

#add class, Add Qdisc, Add Filter
AC="tc class add dev eth1 parent"
AQ="tc qdisc add dev eth1 parent"
AF="tc filter add dev eth1 protocol ip parent 1:0 prio 1"

#VoIP should have the highest priority
$AC 1:1 classid 1:10 htb rate ${VBW}kbit ceil ${VBW}kbit prio 0
$AQ 1:10 handle 100: pfifo limit 5
$AF handle 1 fw classid 1:10

#Database Replication
#we allow a minimum of 3/8 of total bandwidth for replication
let DBW=3*$BW/8

$AC 1:1 classid 1:20 htb rate ${DBW}kbit ceil ${BW}kbit prio 1
$AQ 1:20 handle 200: pfifo limit 5
$AF handle 2 fw classid 1:20

#Remote DB application developers

 

#we allow a minimum of 1/8 of total bandwidth for remote developers

let RBW=$BW/8

$AC 1:1 classid 1:30 htb rate ${RBW}kbit ceil ${RBW}kbit prio 2
$AQ 1:30 handle 300: pfifo limit 5
$AF handle 3 fw classid 1:30

#traffic between HQ and this location
#we allow a minimum of 1/4 of total bandwidth for traffic with HQ

let I=$BW/4
$AC 1:1 classid 1:40 htb rate ${I}kbit ceil ${BW}kbit prio 3
$AQ 1:40 handle 400: pfifo limit 5
$AF handle 4 fw classid 1:40

#Internet Traffic for users
#we allow a minimum of 1/4 of total bandwidth for internet traffic
$AC 1:1 classid 1:50 htb rate ${I}kbit ceil ${BW}kbit prio 4
$AQ 1:50 handle 500: pfifo limit 5
tc filter add dev eth1 protocol ip parent 1:0 prio 5 u32 match ip dst $PREFIX.0/24 flowid 1:50

 

used $TOTALBW (X in the earlier diagram) 1024 kbps = 1 Mbps, and $VBW (Y in the same diagram) 128 kbps

 

檢驗隊列：

sitec~# tc -s class show dev eth1

 

爲了限制上傳功能，我們將對mangle表下的POSTROUTING表中的數據打標記。將在防火牆上添加下列腳本。

 

#mark packets from the Voip Device - value 0
$IPT -t mangle -A PREROUTING -s $PREFIX.3 -j MARK --set-mark 1

#mark packets for Database replication - value 1
$IPT -t mangle -A PREROUTING -d 192.168.1.2 -s $PREFIX.2 -j MARK --set-mark 2

#mark packets for remote DB developers - value 2
$IPT -t mangle -A PREROUTING -d 1.1.4.1 -s $PREFIX.2 -j MARK --set-mark 3

 

#mark packets for HQ traffic - value 3
$IPT -t mangle -A PREROUTING -d 192.168.1.0/24 -s $PREFIX.0/24 -j MARK --set-mark 4

 

具體QOS腳本如下：

#!/bin/bash

#Edit these lines to suit location

TOTALBW=1024 #Total UPLOAD bandwidth for the location

VBW=128 #Voice bandwidth in this location
PREFIX=192.168.4 #IP addresses in this location

#no more editing is required below this line

let BW=$TOTALBW-$VBW

#delete root qdisc - this will drop all classes
tc qdisc del root dev eth0

#create root qdisc
tc qdisc add dev eth0 root handle 1: htb default 12

#create root class
tc class add dev eth0 parent 1: classid 1:1 htb rate ${TOTALBW}kbit ceil ${TOTALBW}kbit

#add class, Add Qdisc, Add Filter
AC="tc class add dev eth0 parent"
AQ="tc qdisc add dev eth0 parent"
AF="tc filter add dev eth0 protocol ip parent 1:0 prio 1"

#VoIP should have the highest priority
$AC 1:1 classid 1:10 htb rate ${VBW}kbit ceil ${VBW}kbit prio 0
$AQ 1:10 handle 100: pfifo limit 5
$AF handle 1 fw classid 1:10

#Database Replication
#we allow a minimum of 3/8 of total bandwidth for replication
let DBW=3*$BW/8

$AC 1:1 classid 1:20 htb rate ${DBW}kbit ceil ${BW}kbit prio 1
$AQ 1:20 handle 200: pfifo limit 5
$AF handle 2 fw classid 1:20

 

#Remote DB application developers
#we allow a minimum of 1/8 of total bandwidth for remote developers

let RBW=$BW/8

$AC 1:1 classid 1:30 htb rate ${RBW}kbit ceil ${RBW}kbit prio 2
$AQ 1:30 handle 300: pfifo limit 5
$AF handle 3 fw classid 1:30

#traffic between HQ and this location
#we allow a minimum of 1/4 of total bandwidth for traffic with HQ

let I=$BW/4
$AC 1:1 classid 1:40 htb rate ${I}kbit ceil ${BW}kbit prio 3
$AQ 1:40 handle 400: pfifo limit 5
$AF handle 4 fw classid 1:40

#Internet Traffic for users
#we allow a minimum of 1/4 of total bandwidth for internet traffic
$AC 1:1 classid 1:50 htb rate ${I}kbit ceil ${BW}kbit prio 4
$AQ 1:50 handle 500: pfifo limit 5
tc filter add dev eth0 protocol ip parent 1:0 prio 5 u32 match ip src $PREFIX.0/24 flowid 1:50

 

更多的關於HTB的配置請參考：

http://luxik.cdi.cz/~devik/qos/htb/manual/userg.htm