Klasifikace provozu sítě

Adam Dobiáš, 451044@muni.cz

Obsah

Dátové toky
Quality of Service
Fronty paketov
Bufferbloat
Monitoring
Modelovanie záťaže
Literatura

Dátové toky

Parametre:

spoľahlivosť
opozdenie
rozptyl opozdenia
prenosová kapacita

Quality of Service

Internet je navrhnutý ako spravodlivý a best effort.

Niektoré služby (VoIP, kriticke data, ...) potrebujú definovať parametre spojenia.

Mechanizmy:

Plánovanie (scheduling)

fronty

Formovanie (shaping)

množstvo a rýchlosť odosielania paketov
leaky bucket, token bucket

Prevencia zahltenia (congestion avoidance)

RED/WRED

Implementácia:

Integrated Services

kontrakt, rezervácia zdrojov, udržovanie stavu

Differentiated Services

rozdelenie paketov do tried

napr. zdrojová/cieľová adresa, zdrojový/cieľový port

pole DS (v IP4 nahradilo ToS)
per hop behavior (PHB)

Expedited Forwarding - low delay, low loss, low jitter
Assured Forwarding - garancia doručenia, ak to neprekročí nejaký bandwidth
Default Forwarding
Class Selectors - spätná komtatibilita s IP precedence

viz. wiki

Fronty paketov

CBQ - Class Based Queueing

rozdelí pakety do tried (napr. podľa priority, rozhrania, IP, protokolu, ...)

TBF - Token Bucket Filter

anerage rate, burst size

HTB - hierarchical token bucket

vylepšená verzia CQB
rate, ceil

SFQ - Stochastic Fairenss Queueing

toky rozdelené do front pomocou hashovacej funkcie
fronty sú obsluhované spravodlivo
perturb, quantum, limit

WFQ - Weighted Fair Queueing

každý tok dostane pomernú časť šírky pásma, podľa jeho váhy

PRIO

rozdeľuje toky na základe filterov
nerobí shaping

Bufferbloat

príliš veľké buffery na sieťových prvkoch

keď je potom na sieti problém, môže trvať dlho kým si to TCP uvedomí a zareguje

riešenie:

AQM - Adaptive Queue Management (CoDel)
BBR congestion control
Micto Transport Protocol (BitTorrent klienti)
HTTP pipelining, HTTP/2

Monitoring

iftop

iptraf

Konfigurácia

Prevzaté z lartc.org.

Vytvoríme hierarchiu tried:

    CEIL=240
    tc qdisc add dev eth0 root handle 1: htb default 15
    tc class add dev eth0 parent 1: classid 1:1 htb rate ${CEIL}kbit ceil ${CEIL}kbit
    tc class add dev eth0 parent 1:1 classid 1:10 htb rate 80kbit ceil 80kbit prio 0
    tc class add dev eth0 parent 1:1 classid 1:11 htb rate 80kbit ceil ${CEIL}kbit prio 1
    tc class add dev eth0 parent 1:1 classid 1:12 htb rate 20kbit ceil ${CEIL}kbit prio 2
    tc class add dev eth0 parent 1:1 classid 1:13 htb rate 20kbit ceil ${CEIL}kbit prio 2
    tc class add dev eth0 parent 1:1 classid 1:14 htb rate 10kbit ceil ${CEIL}kbit prio 3
    tc class add dev eth0 parent 1:1 classid 1:15 htb rate 30kbit ceil ${CEIL}kbit prio 3
    tc qdisc add dev eth0 parent 1:12 handle 120: sfq perturb 10
    tc qdisc add dev eth0 parent 1:13 handle 130: sfq perturb 10
    tc qdisc add dev eth0 parent 1:14 handle 140: sfq perturb 10
    tc qdisc add dev eth0 parent 1:15 handle 150: sfq perturb 10

Vytvoril sa HTB strom s hĺbkou 1:

        +---------+
        | root 1: |
        +---------+
            |
        +---------------------------------------+
        | class 1:1                             |
        +---------------------------------------+
        |      |      |      |      |      |      
        +----+ +----+ +----+ +----+ +----+ +----+
        |1:10| |1:11| |1:12| |1:13| |1:14| |1:15| 
        +----+ +----+ +----+ +----+ +----+ +----+

Pakety s markerom X (handle X fw) pošleme do danej fronty (classid Y:Z):

    tc filter add dev eth0 parent 1:0 protocol ip prio 1 handle 1 fw classid 1:10
    tc filter add dev eth0 parent 1:0 protocol ip prio 2 handle 2 fw classid 1:11
    tc filter add dev eth0 parent 1:0 protocol ip prio 3 handle 3 fw classid 1:12
    tc filter add dev eth0 parent 1:0 protocol ip prio 4 handle 4 fw classid 1:13
    tc filter add dev eth0 parent 1:0 protocol ip prio 5 handle 5 fw classid 1:14
    tc filter add dev eth0 parent 1:0 protocol ip prio 6 handle 6 fw classid 1:15

Priradenie markeru pomocou iptables:

    iptables -t mangle -A PREROUTING -p tcp -m tcp --sport 22 -j MARK --set-mark 0x1
    iptables -t mangle -A PREROUTING -p tcp -m tcp --sport 22 -j RETURN

Modelovanie Záťaže

iperf

jeden PC je server, druhý je klient

        iperf -s
        iperf -c <ip serveru> -t 60