透過HTB共享頻寬和優先即時流量，哪種場景效果更好？

2024-6-20 • tag-icon

我想為我們的網路線路添加某種流量管理。在閱讀了大量文件後，我認為 HFSC 對我來說太複雜了（我不明白所有曲線的東西，我擔心我永遠不會正確），不推薦 CBQ，基本上 HTB 是解決問題的方法適合大多數人。

我們的內部網路有三個“部分”，我希望在這些部分之間或多或少平等地共享頻寬（至少在開始時）。此外，我必須根據至少三種流量（即時流量、標準流量和批量流量）對流量進行優先排序。頻寬共享並不重要，重要的是即時流量應始終被視為優質流量，但當然其他流量類別也不會匱乏。

問題是，什麼更有意義並且還能保證更好的即時吞吐量：

每個段創建一個類，每個類具有相同的速率（根據HTB 開發人員的說法，對於沒有葉子的類，優先級並不重要），並且每個類都有3 個優先級的三個子類（葉子）（具有不同的優先順序）和不同的費率）。
每個優先級在頂部有一個類，每個類具有不同的速率（同樣，優先級無關緊要），每個類都有3 個子類，每個段一個，而實時類中的所有3 個子類都具有最高的優先級，批量中最低的優先級類，等等。

我將嘗試使用以下 ASCII 藝術圖像使這一點更加清晰：

Case 1:

root --+--> Segment A
       |       +--> High Prio
       |       +--> Normal Prio
       |       +--> Low Prio
       |
       +--> Segment B
       |       +--> High Prio
       |       +--> Normal Prio
       |       +--> Low Prio
       |
       +--> Segment C
               +--> High Prio
               +--> Normal Prio
               +--> Low Prio

Case 2:

root --+--> High Prio
       |        +--> Segment A
       |        +--> Segment B
       |        +--> Segment C
       |
       +--> Normal Prio
       |        +--> Segment A
       |        +--> Segment B
       |        +--> Segment C
       |
       +--> Low Prio
                +--> Segment A
                +--> Segment B
                +--> Segment C

案例 1 似乎是大多數人都會這樣做的方式，但除非我沒有正確閱讀 HTB 實作細節，否則案例 2 可能會提供更好的優先順序。

HTB 手冊說，如果一個類別達到了其速率，它可以從其父級借用，並且在藉用時，優先順序較高的類別總是首先獲得提供的頻寬。然而，它也表示，在較低樹級別上具有可用頻寬的類始終優先於在較高樹級別上的類，無論優先順序如何。

我們假設以下情況：段 C 未發送任何流量。網段 A 僅盡可能快速地發送即時流量（足以單獨使鏈路飽和），而網段 B 僅盡可能快速地發送批量流量（同樣，足以單獨使整個鏈路飽和）。會發生什麼事？

情況 1：
Segment A->High Prio 和 Segment B->Low Prio 都有資料包要傳送，由於 A->High Prio 具有更高的優先級，因此它始終會首先被調度，直到達到其速率。現在它嘗試從 Segment A 借款，但由於 Segment A 處於較高級別，而 Segment B->Low Prio 尚未達到其利率，因此現在首先服務該類別，直到它也達到利率並想要從段B。者都達到了其利率，兩者再次處於同一水平，現在段A->高Prio 將再次獲勝，直到它達到段A 的利率。分段C 沒有使用任何其保證流量），但同樣，它必須等待分段B->低優先權也達到根級。一旦發生這種情況，就會再次考慮優先級，這次段 A->高優先級將獲得段 C 剩餘的所有頻寬。

情況2：
高優先級->段A和低優先級->段B都有資料包要發送，同樣高優先級->段A將獲勝，因為它具有更高的優先權。一旦達到其速率，它就會嘗試從具有空閒頻寬的 High Prio 借用，但在更高的等級上，它必須等待 Low Prio->Segment B 再次達到其速率。一旦兩者都達到了各自的利率並且都必須藉款，High Prio->A 段將再次獲勝，直到達到 High Prio 類別的利率。一旦發生這種情況，它會嘗試從root借用，而root仍然有足夠的頻寬（此時Normal Prio的所有頻寬都未使用），但它必須再次等待，直到Low Prio->Segment B達到了Low Prio ->Segment B的速率限制。最後，兩個類別都嘗試從根借用，考慮優先級，高優先級->段 A 獲得根剩餘的所有頻寬。

這兩種情況似乎都不是最佳的，因為無論哪種方式，即時流量有時都必須等待批量流量，即使有足夠的頻寬可以藉用。然而，在情況 2 中，實時流量的等待時間似乎比情況 1 短，因為它只需要等到達到批量流量速率，這很可能小於整個段的速率（並且在情況1 這是它必須等待的速率）。或者我在這裡完全錯了？

我考慮了更簡單的設置，使用優先級 qdisc。但優先權佇列有一個大問題，如果不加以限制，它們會導致飢餓。飢餓是不可接受的。當然，可以在每個優先權中放置一個 TBF（令牌桶過濾器）來限制速率，從而避免飢餓，但這樣做時，單一優先權不能再自行使連結飽和，即使所有其他優先權是空的，TBF 將阻止這種情況發生。這也是次優的，因為如果目前沒有其他類別需要任何線路頻寬，為什麼一個類別不能獲得 100% 的線路頻寬呢？

關於此設定有什麼意見或想法嗎？使用標準 tc qdisc 似乎很難做到。作為一名程式設計師，如果我可以簡單地編寫自己的調度程式（我不允許這樣做），那麼這是一項非常簡單的任務。

答案1

如果我正確理解htb，那麼利率是「有保證的」。這意味著你有關於「即時」流量速率的想法。只有超過這個利率，它才會借錢。如果有幾個班級想要藉錢，prio應該啟動。不然就太麻煩了。

恕我直言，情況 A 永遠不會真正起作用，因為您需要在根級別進行優先級或速率限制。不同段的優先順序/費率彼此不了解，並且將被同等處理。

您可能想要的是：將低優先級和正常優先級的“速率”設置為 0 或接近它，並為其餘頻寬添加“上限”，對於高優先級，您保證 100% 的物理速率。

答案1

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