Ключевые слова:cisco, linux, freebsd, bandwidth, limit, shaper, (найти похожие документы)
From: NetUP Team <info@netup.ru.>
Newsgroups: email
Date: Mon, 30 Jun 2009 17:02:14 +0000 (UTC)
Subject: Способы шейпирования трафика. RADIUS-атрибуты для Cisco и внешние скрипты под Linux и FreeBSD
Общие положения
Шейпирование - это ограничение полосы пропускания для абонентов сети
передачи данных. По характеру ограничения оно может быть:
статическим (постоянным, т.е. зависящим только от тарифного плана);
динамическим (меняющимся в зависимости от объёмов израсходованного трафика,
а также от времени суток).
Регулировка полосы пропускания фактически происходит на маршрутизаторах
трафика. В качестве таких устройств могут выступать PC-маршрутизаторы,
маршрутизаторы Cisco, управляемые коммутаторы и т.п. Взаимодействие
биллингового ПО с этими устройствами может происходить следующим
образом:
1. Средствами внешних скриптов. По некоторому событию (например, при
расходовании определённого количества трафика) биллинговая система
запускает внешний скрипт управления шейпером, который меняет полосу
пропускания (или, возможно, разрывает соединение). В параметрах скрипту
обычно передаётся IP-адрес пользователя и новое значение установленной
для него полосы пропускания.
Скрипт вызывает внешние утилиты управления трафиком (например, tc из
пакета iproute2 в случае Linux и ipfw в случае FreeBSD со включённой
функциональностью dummynet). Для использования данных утилит может
требоваться предварительная настройка операционной системы или
стороннего ПО.
2. При помощи RADIUS-атрибутов (в случае услуг VPN и Dial-UP). В ответе
на запрос аутентификации RADIUS-сервер может отсылать атрибут или набор
атрибутов, определённый для данного абонента и данного NAS, и содержащий
в себе инструкции по управлению пропускной способностью устанавливаемого
соединения. В данном случае необходима поддержка этой возможности
программным обеспечением со стороны NAS. Такой поддержкой обладают, в
частности, маршрутизаторы Cisco.
При данном способе управления полоса пропускания устанавливается в
момент установления соединения, и её корректировка в зависимости от
израсходованного трафика происходит не мгновенно при достижении
определённого значения, а только при следующем соединении.
Описанные способы регулировки полосы пропускания могут применяться как
порознь, так и одновременно.
Реализация в UTM5
Биллинговая система UTM5 предлагает следующий подход к шейпированию:
1. В случае шейпирования с помощью внешних скриптов, передаваемые
скрипту параметры настраиваются на странице Правила firewall (в группе
Настройки). Каждое правило ассоциировано с одним или несколькими
событиями, при наступлении которых выполняется внешний скрипт с
заданными параметрами. Путь к скрипту указывает переменная firewall_path
в конфигурационном файле utm5_rfw.cfg.
Среди параметров скрипта можно указывать переменные, выбирая их из
выпадающего списка. При вызове скрипта вместо переменных подставляются
их значения: IP-адрес пользователя, текущее значение полосы пропускания
и т.д.
Статическое шейпирование можно реализовать с помощью правил,
выполняемых, например, при наступлении события Включение Интернета.
Динамическое шейпирование (возможно при наличии модуля динамического
шейпирования) осуществляется правилами, выполняемыми при наступлении
событий Установление ширины, Изменение ширины и Снятие ограничений
входящего (исходящего) канала. События первых двух типов происходят в
тот момент, когда суммарное количество трафика за отчётный период
переходит через границы, заданные на странице Динамическое шейпирование,
а событие Снятие ограничений - при закрытии отчётного периода или при
удалении сервисной связки. Если настроены разные границы для разных
временных диапазонов, события любого типа могут также происходить при
наступлении времени начала/окончания диапазона.
2. С помощью RADIUS-атрибутов:
Статическое шейпирование настраивается на вкладке RADIUS-параметры на
странице Услуга в группе Тарификация.
Динамическое (возможно при наличии модуля динамического шейпирования)
настраивается на вкладке RADIUS-параметры на странице Динамическое
шейпирование в группе Настройки. Для каждой услуги, наряду с границами
потребления трафика, можно задать RADIUS-атрибуты, устанавливающие
ширину полосы пропускания. Динамическое изменение атрибутов в
зависимости от потреблённого трафика обеспечивается использованием
переменных (выбираемых из списка и вставляемых кнопкой Добавить).
Примеры
RADIUS-атрибуты
Пример RADIUS-атрибутов для динамического шейпирования в случае маршутизатора Cisco.
ID вендора: 9;
ID атрибута: 1;
Тип атрибута: строка;
Значение:
lcp:interface-config#1=rate-limit input IN_BANDWIDTH_BITS 8000 8000 conform-action transmit exceed-action drop
Перед отправкой данной строки на NAS система подставляет на место
IN_BANDWIDTH_BITS числовое значение полосы пропускания для пользователя
(в бит/сек), зависящее от потреблённого трафика и заданных границ. Два
следующие параметра (в данном примере оба равны 8000) интерпретируются
как burst_size и excess_burst_size.
burst_size - количество байт, пересылаемых за один всплеск (burst), т.е.
за интервал времени, равный отношению burst_size и указанной полосы
пропускания.
excess_burst_size - возможное количество байт сверх burst_size,
пересылаемое за один интервал при кратковременном повышении нагрузки.
Будучи потрачено, восполняется за счёт полосы пропускания в периоды,
когда нагрузка ниже максимально разрешённой.
Последующие инструкции указывают, что трафик в пределах разрешённой
полосы с учётом допустимых превышений пропускается маршрутизатором
(conform-action transmit), а при превышении нагрузки и исчерпании
excess_burst_size приходящие пакеты данных сверх burst_size игнорируются
(exceed-action drop).
Внешние скрипты
Ниже приведены примеры исполняемых файлов. Предполагается, что созданы
правила firewall для событий Установление ширины, Изменение ширины и
Снятие ограничений, и для каждого из них заданы параметры скрипта в
формате:
UID IP UBITS UMASK BANDWIDTH [0|1|2]
Первые пять параметров представляют собой переменные. При вызове скрипта
они будут заменены своими значениями: UID - идентификатор
пользователя
IP - адрес пользователя;
UMASK - маска сети;
UBITS - количество бит в маске сети;
BANDWIDTH - текущая скорость соединения.
В качестве последнего параметра надо указать значение 0, 1 или 2 в
зависимости от типа события:
0 - Снятие ограничений;
1 - Установление ширины;
2 - Изменение ширины.
Пример для программного шейпера iproute2 под ОС GNU/Linux.
Предполагается, что предварительно выполнены следующие команды:
tc qdisc add dev eth0 root handle 1: htb
создана очередь (qdisc, queueing discipline), ассоциированная со
входящим интерфейсом eth0, имеющая идентификатор 1. Для очереди выбран
метод упорядочения htb (Hierarchy Token Bucket), отличающийся простотой
и высоким быстродействием.
tc class add dev eth0 parent 1: classid 1:1 htb rate 50mbit ceil 100mbit burst 200k
tc class add dev eth0 parent 1:1 classid 1:10 htb rate 1mbit burst 20k
создан корневой класс очереди (root class) с идентификатором 1:1,
имеющий гарантированную полосу пропускания 50 Мбит/сек (rate 50mbit) с
возможностью повышения до 100 Мбит/сек при наличии незанятой пропускной
способности (ceil 100mbit), пропускаемый всплесками размером по 200 Кб
(burst 200k). Он будет использоваться как родительский для всех
остальных классов и распределять между ними полосу пропускания,
предоставляя им возможность занимать (borrow) друг у друга
неиспользуемую часть. Также создан класс с идентификатором 1:10, имеющий
полосу пропускания 1 Мбит/сек без возможности превышения, и
предназначенный для пропускания трафика неопределённой принадлежности из
очереди.
tc filter add dev eth0 parent 1: protocol ip prio 3 handle 1 fw classid 1:10
создан фильтр, направляющий неклассифицированные пакеты трафика из
очереди в класс с наименьшей пропускной способностью.
В дальнейшем при вызове скрипта по событию Установление ширины
происходит следующее:
создаётся правило iptables, помечающее входящие пакеты трафика,
направленные на данный IP-адрес (исходящий трафик при необходимости
шейпируется аналогично, для чего надо создать отдельное правило);
создаётся новый фильтр, отправляющий помеченные таким образом пакеты
в новый класс;
создаётся новый класс с указанной пропускной способностью.
По событию Изменение ширины происходит изменение пропускной способности
класса, а по событию Снятие ограничений - удаление самого класса,
соответствующего фильтра и правила iptables.
Трафик, не подпадающий под фильтры (т.е. принадлежащий пользователям,
для которых шейпирование не настроено), не ставится в очередь, а
пропускается непосредственно.
Содержимое исполняемого файла:
#!/bin/bash
if="eth0"
echo $*
echo "First create: tc qdisc add dev $if root handle 1: htb"
case "$6" in
0)
iptables -t mangle -D FORWARD -s 0/0 -d $2/$3 -j MARK --set-mark $1
tc filter del dev $if parent 1: protocol ip prio 3 handle $1 fw classid 1:$1
tc class del dev $if parent 1:1 classid 1:$1 htb rate $5kbit burst 20k
;;
1)
iptables -t mangle -A FORWARD -s 0/0 -d $2/$3 -j MARK --set-mark $1
tc filter add dev $if parent 1: protocol ip prio 3 handle $1 fw classid 1:$1
tc class add dev $if parent 1:1 classid 1:$1 htb rate $5kbit burst 20k
;;
2)
tc class change dev $if parent 1:1 classid 1:$1 htb rate $5kbit burst 20k
;;
*)
echo "Usage: `basename $0` {UID IP UBITS UMASK BANDWIDTH [0|1|2]}" >&2
exit 64
;;
esac
Пример исполняемого файла для программного шейпера dummynet под ОС FreeBSD:
При вызове скрипта по событию Установление ширины создаётся канал (pipe)
с ограниченной пропускной способностью, а также правило, которое
направляет входящий трафик данного пользователя на интерфейсе em0 в
созданный канал. По событию Изменение ширины изменяется пропускная
способность канала, а по событию Снятие ограничений - удаляется канал и
соответствующее правило.
Скрипт работает корректно при многопроходном режиме обработки правил
(команда sysctl net.inet.ip.fw.one_pass должна возвращать значение 0).
#!/bin/sh case "$6" in
0)
/sbin/ipfw delete $1
/sbin/ipfw pipe delete $1
;;
1)
/sbin/ipfw pipe $1 config bw $5Kbit/s
/sbin/ipfw add $1 pipe $1 ip from any to $2/$3 via em0
;;
2)
/sbin/ipfw pipe $1 config bw $5Kbit/s
;;
esac
Источник: http://www.netup.ru/articles.php?n=40
