Я хочу смоделировать следующий сценарий: учитывая, что у меня есть 4 сервера Ubuntu A, B, C и D. Я хочу уменьшить пропускную способность сети на 20% между машиной A и машиной C и 10% между A и B. Как сделать это с помощью инструментов моделирования / регулирования сети?

Для этого вы можете использовать tcодин с u32фильтрами или в сочетании с маркировкой iptables (возможно, более простым, если вы не хотите изучать синтаксис сложных фильтров). В следующем посте я подробно расскажу о первом решении.

Имитация вашей настройки

В качестве примера рассмотрим A, B, C и D с виртуальными интерфейсами со скоростью 10 Мбит / с .

Вы в основном хотите:

• A <==> B: 9 Мбит / с для выхода
• A <==> C: 8 Мбит / с для выхода

Чтобы смоделировать это, я создам 4 сетевых пространства имен и виртуальные интерфейсы Ethernet, подключенные к мосту.

Конечно, в вашем случае вы будете работать с реальными сетевыми картами, и мост будет вашим шлюзом или коммутатором в зависимости от вашей инфраструктуры.

Таким образом, в моей симуляции у нас будет следующая настройка в сети 10.0.0.0/24:

                                  10.0.0.254            

                                  +-------+                     
                                  |       |                     
                                  |  br0  |                     
                                  |       |                   
                                  +---+---+                     
                                      |                         
                                      | veth{A..D}.peer        
                                      |                      
                  +------------+------+-----+------------+     
                  |            |            |            |      
            vethA |      vethB |      vethC |      vethD |      
              +---+---+    +---+---+    +---+---+    +---+---+  
              |       |    |       |    |       |    |       |   
              |   A   |    |   B   |    |   C   |    |   D   |   
              |       |    |       |    |       |    |       |  
              +-------+    +-------+    +-------+    +-------+    

              10.0.0.1      10.0.0.2     10.0.0.3     10.0.0.4           

Во-первых, этап установки, чтобы вы могли понять, из чего он сделан, пропустить его, если вы не знакомы с ним, ничего страшного. Однако вы должны знать, что команда ip netns exec <namespace> <command>позволяет выполнить команду в сетевом пространстве имен (т.е. в одном из полей предыдущего рисования). Это также будет использовано в следующем разделе.

# Create the bridge
ip link add br0 type bridge

# Create network namespaces and veth interfaces and plug them into the bridge
for host in {A..D} ; do 
    ip link netns add ${host}
    ip link add veth${host} type veth peer name veth${host}.peer
    ip link set dev veth${host}.peer master br0
    ip link set dev veth${host} netns ${host}
    ip netns exec ${host} ip link set veth${host} up
done

# Assign IPs
ip addr add 10.0.0.254/24 dev br0
ip netns exec A ip addr add 10.0.0.1/24 dev vethA
ip netns exec B ip addr add 10.0.0.2/24 dev vethB
ip netns exec C ip addr add 10.0.0.3/24 dev vethC
ip netns exec D ip addr add 10.0.0.4/24 dev vethD

Итак, на данный момент у нас есть настройки, описанные ранее.

Формирование трафика

Пришло время войти в управление движением, чтобы получить то, что вы хотите. tcИнструмент позволяет добавлять организации очередей:

• Для выхода: однажды ядру нужно отправить пакеты и перед доступом к драйверу NIC.
• Для входа: после доступа к драйверу NIC и до запуска подпрограмм ядра над полученными пакетами.

Он поставляется с 3 понятиями: qdisc , классы и фильтры . Эти понятия можно использовать для настройки управления сложным потоком пакетов и определения приоритетов трафика на основе любого критерия / критериев, которые вы хотите.

В двух словах :

• Qdiscs - это структуры, в которых пакеты будут ставиться в очередь / исключаться из очереди.
• Классы являются контейнерами для qdiscs, действующих с определенным поведением.
• Фильтры - это способы маршрутизации пакетов между классами, несколько из которых могут быть определены в одной точке входа с приоритетами во время обработки.

Все это обычно работает как дерево, где листья - это qdiscs, а классы - это узлы. Корень дерева или поддерева будет объявлен как, <id>:а дочерние узлы будут объявлены как <parent_id>:<children_id>. Помните об этом синтаксисе.

Для вашего случая давайте возьмем A и отобразим дерево, которое вы хотели бы установить tc:

                                     1:
                                      |
                                      |
                                      |
                                     1:1
                                   /  |  \
                                  /   |   \
                                 /    |    \
                               1:10  1:20  1:30
                                |     |     |
                                |     |     |
                               :10   :20   :30

Пояснение:

• 1:является корневым qdisc, присоединенным к устройству vethA, он будет принят явно, как htbдля Hierarchy Token Bucket (по умолчанию qdisc устройства является pfifoили pfifo_fastзависит от ОС). Это особенно подходит для управления полосой пропускания. Пакеты, не соответствующие фильтрам, определенным на этом уровне, перейдут в 1:30класс.
• 1:1будет htbкласс, ограничивающий весь трафик устройства до 10 Мбит / с.
• 1:10будет htbкласс, ограничивающий выходной трафик до 9 Мбит / с (90% от 10 Мбит / с).
• 1:20будет htbкласс, ограничивающий выходной трафик до 8 Мбит / с (80% от 10 Мбит / с).
• 1:30будет htbкласс, ограничивающий трафик до 10 Мбит / с (запасной вариант).
• :10, :20, :30является sfqдисциплиной стохастической Fairness очереди. Другими словами, эти qdiscs обеспечат справедливость в планировании передачи, основанном на потоках.

Все это настраивается с помощью следующих команд:

ip netns exec A tc qdisc add dev vethA root handle 1: htb default 30
ip netns exec A tc class add dev vethA parent 1: classid 1:1 htb rate 10mbit burst 15k
ip netns exec A tc class add dev vethA parent 1:1 classid 1:10 htb rate 9mbit burst 15k
ip netns exec A tc class add dev vethA parent 1:1 classid 1:20 htb rate 8mbit burst 15k
ip netns exec A tc class add dev vethA parent 1:1 classid 1:30 htb rate 10mbit burst 15k
ip netns exec A tc qdsic add dev vethA parent 1:10 handle 10: sfq perturb 10
ip netns exec A tc qdisc add dev vethA parent 1:20 handle 20: sfq perturb 10
ip netns exec A tc qdisc add dev vethA parent 1:30 handle 30: sfq perturb 10

Последнее, что нам нужно, это добавить фильтры, чтобы IP-пакеты с IP-адресом назначения, равным B, переходили в 1:10класс, а IP-пакеты с IP-адресом назначения, равным C, переходили в 1:20класс:

ip netns exec A tc filter add dev vethA parent 1: protocol ip prio 1 u32 match ip dst 10.0.0.2/32 flowid 1:10
ip netns exec A tc filter add dev vethA parent 1: protocol ip prio 2 u32 match ip dst 10.0.0.3/32 flowid 1:20

Теперь, когда вы поняли идею, вам нужно будет добавить похожие tcправила к B и C, чтобы также формировались передачи в направлении A от этих буровых установок.

тестирование

Теперь давайте проверим это. Для этого я лично привык играть iperf, он просто состоит из одного двоичного файла, который может быть запущен как клиент или как сервер, и автоматически отправляет как можно больше трафика между обоими хостами.

Между А и В:

 $ ip netns exec B iperf -s -p 8001
  ...
 $ ip netns exec A iperf -c 10.0.0.2 -p 8001 -t 10 -i 2
------------------------------------------------------------
Client connecting to 10.0.0.2, TCP port 8001
TCP window size: 21.0 KByte (default)
------------------------------------------------------------
[  5] local 10.0.0.1 port 58191 connected with 10.0.0.2 port 8001
[ ID] Interval       Transfer     Bandwidth
[  5]  0.0- 2.0 sec  2.38 MBytes  9.96 Mbits/sec
[  5]  2.0- 4.0 sec  2.12 MBytes  8.91 Mbits/sec
[  5]  4.0- 6.0 sec  2.00 MBytes  8.39 Mbits/sec
[  5]  6.0- 8.0 sec  2.12 MBytes  8.91 Mbits/sec
[  5]  8.0-10.0 sec  2.00 MBytes  8.39 Mbits/sec
[  5]  0.0-10.1 sec  10.8 MBytes  8.91 Mbits/sec

Мы получаем наш предел пропускной способности 9 Мбит / с .

Между А и С:

$ ip netns exec C iperf -s -p 8001
...
$ ip netns exec A iperf -c 10.0.0.3 -p 8001 -t 10 -i 2
------------------------------------------------------------
Client connecting to 10.0.0.3, TCP port 8001
TCP window size: 21.0 KByte (default)
------------------------------------------------------------
[  5] local 10.0.0.1 port 58522 connected with 10.0.0.3 port 8001
[ ID] Interval       Transfer     Bandwidth
[  5]  0.0- 2.0 sec  2.25 MBytes  9.44 Mbits/sec
[  5]  2.0- 4.0 sec  1.75 MBytes  7.34 Mbits/sec
[  5]  4.0- 6.0 sec  1.88 MBytes  7.86 Mbits/sec
[  5]  6.0- 8.0 sec  1.88 MBytes  7.86 Mbits/sec
[  5]  8.0-10.0 sec  1.75 MBytes  7.34 Mbits/sec
[  5]  0.0-10.1 sec  9.62 MBytes  7.98 Mbits/sec

Мы получаем наш предел пропускной способности 8 Мбит / с .

Между А и D:

$ ip netns exec D iperf -s -p 8001
...
$ ip netns exec A iperf -c 10.0.0.4 -p 8001 -t 10 -i 2
------------------------------------------------------------
Client connecting to 10.0.0.4, TCP port 8001
TCP window size: 21.0 KByte (default)
------------------------------------------------------------
[  5] local 10.0.0.1 port 40614 connected with 10.0.0.4 port 8001
[ ID] Interval       Transfer     Bandwidth
[  5]  0.0- 2.0 sec  2.62 MBytes  11.0 Mbits/sec
[  5]  2.0- 4.0 sec  2.25 MBytes  9.44 Mbits/sec
[  5]  4.0- 6.0 sec  2.38 MBytes  9.96 Mbits/sec
[  5]  6.0- 8.0 sec  2.25 MBytes  9.44 Mbits/sec
[  5]  8.0-10.0 sec  2.38 MBytes  9.96 Mbits/sec
[  5]  0.0-10.2 sec  12.0 MBytes  9.89 Mbits/sec

Здесь у нас виртуальный интерфейс достиг полной скорости 10 Мбит / с .

Обратите внимание, что пакет первого такта каждого прогона можно лучше обрабатывать в htbклассах, регулируя соответствующий параметр.

Убираться

Удалять :

• Фильтр приоритета 1 на 1:: tc filter del dev vethA parent 1: prio 1 u32.
• Все фильтры на 1:: tc filter del dev vethA parent 1:.
• Класс 1:20и его дети tc class del dev vethA parent 1:1 classid 1:20.
• Целое дерево tc qdisc del dev vethA.

Чтобы очистить набор симуляции:

# Remove veth pairs and network namespaces
for host in {A..D} ; do
    ip link del dev veth${host}.peer
    ip netns del ${host}
done

# Remove the bridge
ip link del dev br0

Ubuntu имеет IPFW, портированный из FreeBSD, а IPFW имеет DUMMYNET, который позволяет управлять различными параметрами сети - пропускной способностью, задержкой, скоростью потери пакетов и т. Д.

Лучше всего использовать инструменты tc с теперь интегрированным (по крайней мере, в Ubuntu сервере) модулем netem. Вы можете найти больше информации в этой статье от Stackoverflow .

Трикл работает хорошо.

Это обсуждение показывает некоторые ограничения: /unix/109973/how-to-change-speed-limit-of-running-trickle-instance