云中的网络Qos

在 Linux 下，可以通过 TC 控制网络的 QoS，主要就是通过队列的方式。

第一大类称为无类别排队规则（Classless Queuing Disciplines）。pfifo_fast 分为三个先入先出的队列，称为三个 Band。根据网络包里面 TOS，看这个包到底应该进入哪个队列。TOS 总共四位，每一位表示的意思不同，总共十六种类型。

通过命令行 tc qdisc show dev eth0，可以输出结果 priomap，也是十六个数字。在 0 到 2 之间，和 TOS 的十六种类型对应起来，表示不同的 TOS 对应的不同的队列。其中 Band 0 优先级最高，发送完毕后才轮到 Band 1 发送，最后才是 Band 2。

另外一种无类别队列规则叫作随机公平队列（Stochastic Fair Queuing）。

会建立很多的 FIFO 的队列，TCP Session 会计算 hash 值，通过 hash 值分配到某个队列。在队列的另一端，网络包会通过轮询策略从各个队列中取出发送。这样不会有一个 Session 占据所有的流量。

当然如果两个 Session 的 hash 是一样的，会共享一个队列，也有可能互相影响。hash 函数会经常改变，从而 session 不会总是相互影响。

还有一种无类别队列规则称为令牌桶规则（TBF，Token Bucket Filte）。

所有的网络包排成队列进行发送，但不是到了队头就能发送，而是需要拿到令牌才能发送。

令牌根据设定的速度生成，所以即便队列很长，也是按照一定的速度进行发送的。

当没有包在队列中的时候，令牌还是以既定的速度生成，但是不是无限累积的，而是放满了桶为止。设置桶的大小为了避免下面的情况：当长时间没有网络包发送的时候，积累了大量的令牌，突然来了大量的网络包，每个都能得到令牌，造成瞬间流量大增。

另外一大类是基于类别的队列规则（Classful Queuing Disciplines），其中典型的为分层令牌桶规则（HTB， Hierarchical Token Bucket）。

OpenvSwitch 支持两种：

• 对于进入的流量，可以设置策略 Ingress policy；

ovs-vsctl set Interface tap0 ingress_policing_rate=100000
ovs-vsctl set Interface tap0 ingress_policing_burst=10000

• 对于发出的流量，可以设置 QoS 规则 Egress shaping，支持 HTB。

构建一个拓扑图，来看看 OpenvSwitch 的 QoS 是如何工作的。

首先，在 port 上可以创建 QoS 规则，一个 QoS 规则可以有多个队列 Queue。

此文章为9月Day27学习笔记，内容来源于极客时间《趣谈网络协议》，推荐该课程。