Linux Advanced Routing & Traffic Control HOWTO - [20]

non-Work-Conserving

Некоторые виды дисциплин, например Token Bucket Filter, могут выполнять задержку пакетов на некоторое время, с целью ограничения пропускной способности. Это означает, что пакеты могут быть задержаны, даже не смотря на то, что устройство готово к передаче.

Теперь, когда мы определились с терминологией, рассмотрим все вышесказанное на следующей диаграмме:

         Пользовательские программы
                     ^
                     |
     +---------------+-----------------------------------------+
     |               Y                                         |
     |    -------> IP Stack                                    |
     |   |              |                                      |
     |   |              Y                                      |
     |   |              Y                                      |
     |   ^              |                                      |
     |   |  / ----------> Forwarding ->                        |
     |   ^ /                           |                       |
     |   |/                            Y                       |
     |   |                             |                       |
     |   ^                             Y          /-qdisc1-\   |
     |   |                         Исходящий     /--qdisc2--\  |
  --->->Входящая                   Классификатор ---qdisc3---- | ->
     |  Дисциплина                               \--qdisc4--/  |
     |                                            \-qdiscN-/   |
     |                                                         |
     +---------------------------------------------------------+

Большой объемлющий блок, на диаграмме, представляет собой ядро. Стрелка слева показывает входящий трафик. Он подается во входящую дисциплину, которая может содержать ряд фильтров, посредством которых отдельные пакеты могут быть отброшены (потеряны, отфильтрованы). Это называется Ограничением (Policing).

Все это происходит на самой ранней стадии, прежде чем пакет будет передан для дальнейшей обработки. Таким образом достигается уменьшение нагрузки на центральный процессор.

Если пакет благополучно миновал эту стадию, то далее он может быть передан либо локальным приложениям (в этом случае он попадает в стек IP для дальнейшей обработки), либо в сеть, через исходящий классификатор, на другой узел сети. Пользовательские приложения так же могут отправлять данные в сеть, которые аналогичным образом движутся через исходящий классификатор. Исходящий классификатор "разбивает" трафик по очередям, каждая из которых имеет свою дисциплину организации. В случае конфигурации по-умолчанию имеется единственная исходящая очередь — pfifo_fast. Этот процесс называется "постановкой в очередь".

Попав в соответствующую очередь, пакет ожидает, пока ядро передаст его сетевому интерфейсу. Этот процесс называется "выборка из очереди".

Эта диаграмма годится и для случая с одним сетевым интерфейсом — не следует рассматривать стрелки на ней слишком буквально.

9.5. Классовые дисциплины обработки очередей.

Классовые дисциплины широко используются в случаях, когда тот или иной вид трафика необходимо обрабатывать по разному. Примером классовой дисциплины может служить CBQ — class based queueing (дисциплина обработки очередей на основе классов). Она настолько широко известна, что многие идентифицируют понятие "Дисциплина Обработки Очередей" с названием CBQ, однако это далеко не так.

CBQ — один из старейших алгоритмов и кроме того — один из самых сложных. К сожалению он может далеко не все. Это может оказаться неожиданностью для тех, кто свято верит в то, что если какая-либо достаточно сложная технология распространяется без документации, то это лучшая технология из имеющихся вариантов.

Чуть ниже мы поближе рассмотрим CBQ и его альтернативы.

9.5.1. Порядок движения пакетов внутри полноклассовых дисциплин и классов.

Когда трафик передается на обработку классовой дисциплине, он должен быть отнесен к одному из классов (классифицирован). Определение принадлежности пакета к тому или иному классу выполняется фильтрами. Очень важно понимать, что именно фильтры вызываются из дисциплины, а не наоборот!

Фильтры, присоединенные к дисциплине, возвращают результат классификации (грубо говоря — класс пакета), после чего пакет передается в очередь, соответствующую заданному классу. Каждый из классов, в свою очередь, может состоять из подклассов и иметь свой набор фильтров, для выполнения более точной классификации свой доли трафика. В противном случае пакет обслуживается дисциплиной очереди класса.

Кроме того, в большинстве случаев классовые дисциплины выполняют шейпинг (формирование) трафика, с целью переупорядочивания пакетов (например, с помощью SFQ) и управления скоростью их передачи. Это определенно необходимо в случае перенаправления трафика с высокоскоростного интерфейса (например, ethernet) на медленный (например, модем).

9.5.2. Элементы дисциплины: корень, дескриптор, родительские элементы и элементы одного уровня.

Каждый из интерфейсов имеет одну исходящую корневую дисциплину. По-умолчанию это, упоминавшаяся ранее дисциплина — pfifo_fast. Каждой дисциплине и каждому классу назначается уникальный дескриптор, который который может использоваться последующими инструкциями для ссылки на эти дисциплины и классы. Помимо исходящей дисциплины, интерфейс так же может иметь и входящую дисциплину, которая производит управление входящим трафиком.