Linux 網(wǎng)絡(luò)故障模擬工具TC

一铃将、什么是TC?

TC（traffic control) 是 Linux 中的流量控制工具食店。它是通過控制 netem 來實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)場景模擬霎奢。該工具是直接對物理網(wǎng)卡生效的蠕蚜，如果是邏輯網(wǎng)卡扣囊，則該控制無效乎折。如果是用的虛擬機(jī)，可視虛擬網(wǎng)卡為物理網(wǎng)卡侵歇。

二骂澄、什么是HTB?

HTB 是 Hierarchy Token Bucket 的縮寫。通過在實(shí)踐基礎(chǔ)上的改進(jìn)惕虑，它實(shí)現(xiàn)了一個(gè)豐富的連接共享類別體系坟冲。使用 HTB 可以很容易地保證每個(gè)類別的帶寬，雖然它也允許特定的類可以突破帶寬上限溃蔫，占用別的類的帶寬健提。HTB 可以通過 TBF(Token Bucket Filter) 實(shí)現(xiàn)帶寬限制，也能夠劃分類別的優(yōu)先級酒唉。

三矩桂、TC使用步驟

要對網(wǎng)卡進(jìn)行流量控制的配置，需要進(jìn)行如下的步驟:

為網(wǎng)卡配置一個(gè)隊(duì)列
在該隊(duì)列上建立分類
根據(jù)需要建立子隊(duì)列和子分類
為每個(gè)分類建立過濾器
建立與過濾器配合的路由表

四、基本操作

1侄榴、正常網(wǎng)絡(luò)

使用 iperf 產(chǎn)生流量

Server 端：

iperf - s
復(fù)制代碼

Client 端：

iperf -c 172.17.211.143 -p 5001 -i 2 -P 5
復(fù)制代碼

Server 端結(jié)果：

[ 12]  0.0-10.1 sec  95.2 MBytes  79.3 Mbits/sec
[ 10]  0.0-10.1 sec   158 MBytes   131 Mbits/sec
[  6]  0.0-10.1 sec   116 MBytes  95.7 Mbits/sec
[  9]  0.0-10.2 sec   143 MBytes   118 Mbits/sec
[  4]  0.0-10.3 sec   183 MBytes   150 Mbits/sec
[  7]  0.0-10.3 sec   117 MBytes  96.0 Mbits/sec
[ 11]  0.0-10.3 sec   156 MBytes   127 Mbits/sec
[ 14]  0.0-10.3 sec   138 MBytes   113 Mbits/sec
[  8]  0.0-10.3 sec   136 MBytes   111 Mbits/sec
[  5]  0.0-10.3 sec   162 MBytes   132 Mbits/sec
[SUM]  0.0-10.3 sec  1.37 GBytes  1.14 Gbits/sec
復(fù)制代碼

Client 端：

[ ID] Interval       Transfer     Bandwidth
[  6]  0.0- 2.0 sec  88.9 MBytes   373 Mbits/sec
[  4]  0.0- 2.0 sec  85.8 MBytes   360 Mbits/sec
[  5]  0.0- 2.0 sec  68.2 MBytes   286 Mbits/sec
[  7]  0.0- 2.0 sec  52.2 MBytes   219 Mbits/sec
[  3]  0.0- 2.0 sec  92.5 MBytes   388 Mbits/sec
[SUM]  0.0- 2.0 sec   388 MBytes  1.63 Gbits/sec
[  4]  2.0- 4.0 sec  62.4 MBytes   262 Mbits/sec
[  6]  2.0- 4.0 sec  48.9 MBytes   205 Mbits/sec
[  5]  2.0- 4.0 sec  27.4 MBytes   115 Mbits/sec
[  3]  2.0- 4.0 sec  68.9 MBytes   289 Mbits/sec
[  7]  2.0- 4.0 sec  44.6 MBytes   187 Mbits/sec
[SUM]  2.0- 4.0 sec   252 MBytes  1.06 Gbits/sec
[  3]  4.0- 6.0 sec  45.5 MBytes   191 Mbits/sec
[  5]  4.0- 6.0 sec  30.0 MBytes   126 Mbits/sec
[  4]  4.0- 6.0 sec  54.8 MBytes   230 Mbits/sec
[  6]  4.0- 6.0 sec  69.4 MBytes   291 Mbits/sec
[  7]  4.0- 6.0 sec  53.1 MBytes   223 Mbits/sec
[SUM]  4.0- 6.0 sec   253 MBytes  1.06 Gbits/sec
[  4]  6.0- 8.0 sec  40.4 MBytes   169 Mbits/sec
[  6]  6.0- 8.0 sec  25.6 MBytes   107 Mbits/sec
[  7]  6.0- 8.0 sec  76.1 MBytes   319 Mbits/sec
[  3]  6.0- 8.0 sec  59.1 MBytes   248 Mbits/sec
[  5]  6.0- 8.0 sec  38.2 MBytes   160 Mbits/sec
[SUM]  6.0- 8.0 sec   240 MBytes  1.00 Gbits/sec
[  6]  8.0-10.0 sec  37.8 MBytes   158 Mbits/sec
[  6]  0.0-10.0 sec   270 MBytes   227 Mbits/sec
[  4]  8.0-10.0 sec  39.9 MBytes   167 Mbits/sec
[  4]  0.0-10.1 sec   283 MBytes   234 Mbits/sec
[  5]  8.0-10.0 sec  40.8 MBytes   171 Mbits/sec
[  5]  0.0-10.1 sec   205 MBytes   169 Mbits/sec
[  7]  8.0-10.0 sec  48.0 MBytes   201 Mbits/sec
[  7]  0.0-10.1 sec   274 MBytes   227 Mbits/sec
[  3]  8.0-10.0 sec  84.8 MBytes   355 Mbits/sec
[SUM]  8.0-10.0 sec   251 MBytes  1.05 Gbits/sec
[  3]  0.0-10.2 sec   351 MBytes   289 Mbits/sec
[SUM]  0.0-10.2 sec  1.35 GBytes  1.14 Gbits/sec
復(fù)制代碼

做了多遍雹锣，都和上面的結(jié)果相似。5 個(gè)線程加在一起每秒大概 1Gbits 左右癞蚕。

2蕊爵、模擬網(wǎng)絡(luò)丟包

模擬命令:

tc qdisc add dev eth0 root netem loss 10%
復(fù)制代碼

丟包率與帶寬的關(guān)系： [圖片上傳失敗...(image-1ab65c-1658806816109)]

3、模擬網(wǎng)絡(luò)延遲

模擬命令：

tc qdisc add dev eth0 root netem delay 100ms
復(fù)制代碼

延遲與帶寬的關(guān)系： [圖片上傳失敗...(image-1cf3c6-1658806816109)]

4桦山、HTB 隊(duì)列分層限制

分類配置：

tc qdisc add dev eth0 root handle 1: htb default 2

tc class add dev eth0 parent 1: classid 1:1 htb rate 100Mbps ceil 100Mbps
tc class add dev eth0 parent 1:1 classid 1:2 htb rate 20Mbps ceil 20Mbps
tc class add dev eth0 parent 1:1 classid 1:3 htb rate 50Mbps ceil 50Mbps
tc class add dev eth0 parent 1:1 classid 1:4 htb rate 20Mbps ceil 20Mbps

tc filter add dev eth0 parent 1:0 protocol ip prio 100 route
tc filter add dev eth0 parent 1:0 protocol ip prio 100 route to 2 flowid 1:2
tc filter add dev eth0 parent 1:0 protocol ip prio 100 route to 3 flowid 1:3
tc filter add dev eth0 parent 1:0 protocol ip prio 100 route to 4 flowid 1:4

ip route add 172.17.211.144 dev eth0 via 172.17.211.143 realm 2

[root@7dgroup ~]# tc -s class ls dev eth0
class htb 1:1 root rate 800000Kbit ceil 800000Kbit burst 1600b cburst 1600b
 Sent 1350897 bytes 6146 pkt (dropped 0, overlimits 0 requeues 0)
 rate 0bit 0pps backlog 0b 0p requeues 0
 lended: 0 borrowed: 0 giants: 0
 tokens: 234 ctokens: 234

class htb 1:2 parent 1:1 prio 0 rate 160000Kbit ceil 160000Kbit burst 1600b cburst 1600b
 Sent 1350897 bytes 6146 pkt (dropped 0, overlimits 0 requeues 0)
 rate 0bit 0pps backlog 0b 0p requeues 0
 lended: 5850 borrowed: 0 giants: 0
 tokens: 1170 ctokens: 1170

class htb 1:3 parent 1:1 prio 0 rate 400000Kbit ceil 400000Kbit burst 1600b cburst 1600b
 Sent 0 bytes 0 pkt (dropped 0, overlimits 0 requeues 0)
 rate 0bit 0pps backlog 0b 0p requeues 0
 lended: 0 borrowed: 0 giants: 0
 tokens: 500 ctokens: 500

class htb 1:4 parent 1:1 prio 0 rate 160000Kbit ceil 160000Kbit burst 1600b cburst 1600b
 Sent 0 bytes 0 pkt (dropped 0, overlimits 0 requeues 0)
 rate 0bit 0pps backlog 0b 0p requeues 0
 lended: 0 borrowed: 0 giants: 0
 tokens: 1250 ctokens: 1250
復(fù)制代碼

5攒射、網(wǎng)絡(luò)限流效果

測試手段從 A 機(jī)往 B 機(jī)用 iperf 開 5 個(gè)線程發(fā)數(shù)據(jù)包。

不限制：

[  5]  0.0-10.0 sec   168 MBytes   140 Mbits/sec
[  7]  0.0-10.1 sec  75.2 MBytes  62.4 Mbits/sec
[  8]  0.0-10.2 sec   210 MBytes   172 Mbits/sec
[  4]  0.0-10.3 sec  92.8 MBytes  75.7 Mbits/sec
[  6]  0.0-10.3 sec   158 MBytes   129 Mbits/sec
[SUM]  0.0-10.3 sec   704 MBytes   574 Mbits/sec
復(fù)制代碼

限 10 M

[  8]  0.0-10.2 sec  16.6 MBytes  13.7 Mbits/sec
[  4]  0.0-10.2 sec  16.4 MBytes  13.5 Mbits/sec
[  5]  0.0-10.2 sec  14.5 MBytes  11.9 Mbits/sec
[  6]  0.0-10.2 sec  25.8 MBytes  21.2 Mbits/sec
[  7]  0.0-10.2 sec  19.8 MBytes  16.2 Mbits/sec
[SUM]  0.0-10.2 sec  93.0 MBytes  76.4 Mbits/sec
復(fù)制代碼

限 20 M

[  5]  0.0-10.1 sec  55.6 MBytes  46.0 Mbits/sec
[  7]  0.0-10.2 sec  28.9 MBytes  23.8 Mbits/sec
[  9]  0.0-10.2 sec  26.1 MBytes  21.6 Mbits/sec
[  4]  0.0-10.2 sec  45.0 MBytes  37.1 Mbits/sec
[  6]  0.0-10.2 sec  29.5 MBytes  24.3 Mbits/sec
[SUM]  0.0-10.2 sec   185 MBytes   153 Mbits/sec
復(fù)制代碼

限 30 M：

[  4]  0.0-10.2 sec  53.0 MBytes  43.7 Mbits/sec
[  6]  0.0-10.2 sec  62.0 MBytes  51.1 Mbits/sec
[  8]  0.0-10.2 sec  57.9 MBytes  47.7 Mbits/sec
[  5]  0.0-10.2 sec  58.5 MBytes  48.2 Mbits/sec
[  7]  0.0-10.2 sec  46.4 MBytes  38.2 Mbits/sec
[SUM]  0.0-10.2 sec   278 MBytes   229 Mbits/sec
復(fù)制代碼

限 40 M：

[  5]  0.0-10.1 sec  76.6 MBytes  63.5 Mbits/sec
[  9]  0.0-10.1 sec  76.9 MBytes  63.6 Mbits/sec
[  6]  0.0-10.1 sec  72.4 MBytes  59.9 Mbits/sec
[  7]  0.0-10.1 sec  70.6 MBytes  58.5 Mbits/sec
[  4]  0.0-10.1 sec  72.9 MBytes  60.3 Mbits/sec
[SUM]  0.0-10.1 sec   369 MBytes   305 Mbits/sec
復(fù)制代碼

限 50 M：

[  4]  0.0-10.1 sec  89.9 MBytes  74.5 Mbits/sec
[  5]  0.0-10.1 sec  99.6 MBytes  82.5 Mbits/sec
[  8]  0.0-10.1 sec  89.9 MBytes  74.3 Mbits/sec
[  6]  0.0-10.1 sec  91.9 MBytes  76.0 Mbits/sec
[  7]  0.0-10.2 sec  89.8 MBytes  74.1 Mbits/sec
[SUM]  0.0-10.2 sec   461 MBytes   381 Mbits/sec
復(fù)制代碼

限 60 M：

[  4]  0.0-10.1 sec   107 MBytes  89.1 Mbits/sec
[  7]  0.0-10.1 sec   121 MBytes   101 Mbits/sec
[  9]  0.0-10.1 sec   108 MBytes  89.3 Mbits/sec
[  5]  0.0-10.1 sec   107 MBytes  89.1 Mbits/sec
[  6]  0.0-10.1 sec   107 MBytes  89.2 Mbits/sec
[SUM]  0.0-10.1 sec   550 MBytes   457 Mbits/sec
復(fù)制代碼

限 70 M：

[  8]  0.0-10.1 sec   178 MBytes   148 Mbits/sec
[  7]  0.0-10.1 sec  94.4 MBytes  78.5 Mbits/sec
[  4]  0.0-10.1 sec  95.0 MBytes  78.9 Mbits/sec
[  6]  0.0-10.1 sec  94.6 MBytes  78.6 Mbits/sec
[  5]  0.0-10.1 sec   178 MBytes   148 Mbits/sec
[SUM]  0.0-10.1 sec   640 MBytes   531 Mbits/sec
復(fù)制代碼

限 80M：

[  7]  0.0-10.0 sec   167 MBytes   140 Mbits/sec
[  9]  0.0-10.1 sec   166 MBytes   137 Mbits/sec
[  4]  0.0-10.2 sec  99.8 MBytes  82.4 Mbits/sec
[  5]  0.0-10.2 sec   157 MBytes   129 Mbits/sec
[  6]  0.0-10.2 sec   110 MBytes  90.2 Mbits/sec
[SUM]  0.0-10.2 sec   700 MBytes   574 Mbits/sec
復(fù)制代碼

限 90 M

[  4]  0.0-10.0 sec   220 MBytes   184 Mbits/sec
[  7]  0.0-10.2 sec   124 MBytes   102 Mbits/sec
[  5]  0.0-10.2 sec   104 MBytes  85.2 Mbits/sec
[  8]  0.0-10.2 sec   117 MBytes  96.2 Mbits/sec
[  6]  0.0-10.2 sec   135 MBytes   111 Mbits/sec
[SUM]  0.0-10.2 sec   699 MBytes   573 Mbits/sec
復(fù)制代碼

限 100 M

[  4]  0.0-10.1 sec   140 MBytes   116 Mbits/sec
[  7]  0.0-10.1 sec   139 MBytes   116 Mbits/sec
[  6]  0.0-10.1 sec   145 MBytes   121 Mbits/sec
[  5]  0.0-10.1 sec   128 MBytes   106 Mbits/sec
[  9]  0.0-10.1 sec   146 MBytes   121 Mbits/sec
[SUM]  0.0-10.1 sec   698 MBytes   579 Mbits/sec
復(fù)制代碼

五恒水、小結(jié)

Linux 下有很多種手段可以模擬網(wǎng)絡(luò)丟包会放、延遲、限流等情況钉凌，大家可以自行探索咧最。

作者：zuozewei
鏈接：https://juejin.cn/post/7013657819010318349
來源：稀土掘金
著作權(quán)歸作者所有。商業(yè)轉(zhuǎn)載請聯(lián)系作者獲得授權(quán)御雕，非商業(yè)轉(zhuǎn)載請注明出處矢沿。

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