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參考資料
總結的很好很全面 實際上是linux手冊的中文翻譯233
這個基本概念補充的更全一些
linux TC的設計論文
driver queue 和 qdisc 和socket buffer之間的關係
QDisc層之上就沒有數據包隊列了。這意味着Linux協議棧將數據包直接放在QDisc隊列中 或者當QDisc隊列已滿時將數據包又返回存放到更上面的層中（例如：socket緩衝區中）
breif summary
- 輸出斷口處建立一個隊列進行TC
- 方式分類
- shaping （僅針對輸出
- scheduling （僅針對輸出
- policing （僅針對輸入
- dropping （僅針對輸入輸出均可
三個機制
qdisc 排隊規則
classless QDisc [ 不可分類的QDisc]
* [p|b]fifo
* pfifo_fast -- 按TOS分爲三個band
* redn(Random Early Detection) -- 非常適用於高帶寬的情況
* Sfq(Stochastic Fairness Queueing)
* Tbf(Token Bucket Filter)
- 如果沒有可分類QDisc，不可分類QDisc只能附屬於設備的根
- 一個網絡接口上如果沒有設置QDisc，pfifo_fast就作爲缺省的QDisc
CLASSFUL QDISC(分類QDisc)
- CBQ(Class Based Queueing)
- HTB(Hierarchy Token Bucket)
- PRIO
class 類別
- CLASSFUL QDISC可以包含class，並且在其上附有filter句柄，而classless QDISC就沒有class和filter之說了
- class僅存在於classful qdisc中（例如，HTB和CBQ）。class非常靈活，可以始終包含多個child class或單個child qdisc [1]。
不提倡使用一個沒有child class的classful qdisc，它會帶來極其複雜的流量控制方案。
- leaf class (contains a qdisc(default is FIFO) ) & root class(inner class)
filter 過濾器
術語混餚
- root qdisc and ingress qdisc實際上指的不是兩類qdisc，而是qdisc機制部署的位置—— egress/root (outbound traffic) and ingress (inbound traffic).
- 每個device兩個都有
- 最主要且更常見的是egress qdisc，稱爲root qdisc
- ingress 則沒有child class 但是有filter 作爲策略上的過濾
In short, you can do much more with an egress qdisc because it contains a real qdisc and the full power of the traffic control system. An ingress qdisc can only support a policer.
Theory Of Operation
類形成一棵樹，其中每個類都有一個父級。一個班級可能有多個孩子。一些qdiscs允許在運行時添加類（CBQ，HTB），而其他qdiscs是使用靜態子代數創建的。 允許動態添加類的Qdiscs可以具有零個或多個子類，可以將流量入隊。 此外，每個類都包含一個葉子qdisc，默認情況下它具有pfifo行爲，儘管可以將另一個qdisc附加到位。這個qdisc可能再次包含類，但是每個類只能有一個葉子qdisc。
-
當數據包進入有類別的qdisc時，可以將其分類爲其中的一個類別。可以使用三個條件，儘管並非所有qdiscs都將使用所有三個條件：
- tc filters
如果將tc過濾器附加到類上，請先諮詢它們以獲取相關說明。過濾器可以匹配數據包頭的所有字段，也可以匹配ipchains或iptables應用的防火牆標記。
- Type of Service(TOS)
一些qdiscs內置了用於基於TOS字段對數據包進行分類的規則。
- skb-> priority
用戶空間程序可以使用SO_PRIORITY選項在該字段中對class-id進行編碼。
樹中的每個節點都可以擁有自己的過濾器，但是較高級別的過濾器也可以直接指向較低的類。 如果分類不成功，則將數據包排隊到附加到該類的葉子qdisc上。
linux TC設計理念 （ ref3
2-4節介紹了基本概念； 第5至8節更詳細地描述了Linux內核中的TC元素；第9節介紹了作者已實現的排隊規則。
概念介紹
- class自己本身不負責存儲數據包 使用queue ，一般說成qdisc(我們普通認爲的queue實際上就是pfifo qdisc)，然後裏面還可以繼續層層嵌套
- 多個filter可以對對應同一個class
- TBF token bucket filter 令牌桶過濾器 強制以最高速度爲1Mbps的速度發包
基本流程
qdisc
- 對於所有這些功能，排隊規則通常由指向相應結構Qdisc的指針引用。 當數據包在接口上排隊（net / core / dev.c中的dev_ queue_xmit）時，設備的排隊規則（include / linux / netdevice.c中的struct device的eld qdisc）被調用。 然後，dev_queue_xmit在該設備上的include / net / pkt_sched.h中調用qdisc_喚醒，以嘗試發送剛剛入隊的數據包。
- qdisc_wakeup立即在net / sched / sch_generic.c中調用qdisc_restart，這是輪詢隊列規則和發送數據包的主要功能。 qdisc_restart rst嘗試從設備的排隊規則中獲取數據包，如果成功，它將調用設備的hard_start_xmit函數以實際發送數據包。 如果由於某種原因發送失敗，則數據包將通過其requeue功能返回到排隊規則。
- 當排隊規則注意到某個數據包可能由於發送而到期時，排隊規則也可以調用qdisc_wakeup。 在計時器到期時。 TBF是這種排隊規則的一個示例。 也可以通過net / core / dev.c中net_bh的qdisc_ run_queues調用qdisc_restart。 net_ bh是網絡堆棧的\ bottom-half“處理程序，並在將數據包排隊等待進一步處理時執行。
- 這裏說明了requeue是爲了使丟棄的包重新進入隊列
- 請注意，排隊規則永遠不會直接調用傳遞功能。 相反，他們必須等到被輪詢爲止。
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class
filter
Policing
管制的目的是確保流量不超過特定範圍。 爲簡單起見，我們將對policing進行廣泛的定義，並考慮它包括各種以某種方式依賴於交通量的交通控制行動。
- 我們考慮四種類型的管制機制：（1）通過過濾器進行管制決策；（2）拒絕對數據包進行排隊；（3）從“內部”排隊規則中丟棄數據包；以及（4）在排隊時丟棄數據包 圖11至15說明了這四種機制。
第一種 對過濾器進行管制決策
- 是決策者做出的決定（圖11）。 過濾器的分類功能可以返回三種類型的值以指示策略決策（這些值在include / linux / pkt_cls.h中聲明：
TC_POLICE_OK不需要特殊處理。
TC_POLICE_RECLASSIFY數據包已被過濾，但在特定範圍之外，應重新分類（請參見下文）。
過濾器選擇了TC_POLICE_SHOT過濾器，發現該過濾器超出範圍，因此應將其丟棄。
第二種 拒絕對數據包進行排對
第二種類型的管制發生在排隊規則無法使數據包排隊時（圖13）。
在這種情況下，它通常會簡單地丟棄該數據包（即通過調用kfree_skb）。 一些排隊規則還向調用排隊規則提供更復雜的反饋，併爲它提供了使數據包排隊的第二次機會：如果已經設置了reshape_fail回調函數（在結構Qdisc中），則\ inner“排隊規則可以調用它來代替允許 “外部”排隊規則以選擇不同的類別。
第三種 從“內部”排隊規則中丟棄數據包
如果排隊規則決定在某個分組被“排隊”之後從“內部”排隊規則中丟棄某個數據包，則應用第三個策略機制，例如，以便爲更重要的類的數據包創建空間（圖14）。 sch_cbq的cbq_dequeue_prio函數通過cbq_under_limit使用它來從超出限制的類中刪除數據包。
第四種(圖15) 丟棄已經成功排隊的數據包
如果排隊規則的排隊功能認爲新數據包比一些舊數據包更重要，則可以丟棄舊數據包並將新數據包排隊。 。 它通過返回零來向呼叫者表明這一點。