Linux從kernel 2.1.105開始支持QoS（服務質量），不過，需要重新編譯內核。具體步驟為：

（1）運行 make config命令時，將EXPERIMENTAL_OPTIONS選項設置成y；

（2）將 Class Based Queueing (CBQ)、Token Bucket Flow、Traffic Shapers選項設置為y；

（3）運行make dep; make clean; make bzimage，生成新的內核。

在Linux中流量控制器(TC)主要是在輸出端口處建立一個隊列進行流量控制，控制的方式是基于路由，亦即基于目的IP地址或目的子網的網絡號的流量控制。流量控制器TC，其基本的功能模塊為隊列、分類和過濾器。Linux內核中支持的隊列有，Class Based Queue ，Token Bucket Flow ，CSZ ，First In First Out ，Priority ，TEQL ，SFQ ，ATM ，RED。由于目前網絡流量種類繁多，網絡管理員在管理時通常都采用分類的方式進行，因此，本文所介紹的隊列與分類都是基于CBQ(Class Based Queue)的，而過濾器是基于路由(Route)的，其他的分類方式和過濾器使用方式請參看相關的技術文獻。

配置和使用流量控制器TC，主要分以下幾個方面：分別為建立隊列、建立分類、建立過濾器和建立路由，另外還需要對現有的隊列、分類、過濾器和路由進行監視。其基本使用步驟為：

（1）針對網絡物理設備綁定一個CBQ隊列；

（2）在該隊列上建立分類；

（3）為每一分類建立一個基于路由的過濾器；

（4）最后與過濾器相配合，建立特定的路由表#p#

使用Linux TC進行流量控制實例

實例環境及拓撲

在一個局域網中（如圖1所示），我們設定流量控制器上的以太網卡(設備名為eth0)的IP地址為10.172.4.66，在其上建立一個CBQ隊列。假設包的平均大小為1K字節，包間隔發送單元的大小為8字節，可接收沖突的發送最長包數目為20字節。假如有三種類型的流量需要控制：

（1）發往主機1的流量，其IP地址設定為10.172.4.138。其流量帶寬控制在500Mbit，優先級為2；

（2）是發往主機2的，其IP地址為10.172.4.141。其流量帶寬控制在200Mbit，優先級為1；

（3）是發往子網1的，其子網號為10.172.4.0，子網掩碼為255.255.255.0。流量帶寬控制在300Mbit，優先級為6。

那么，根據上面的實例條件，我們可以采用如下的步驟進行TC配置和控制：

圖1  Linux TC流量控制示意圖

1．綁定CBQ隊列

一般情況下，針對一個網卡只需建立一個隊列：

將一個cbq隊列綁定到網絡物理設備eth0上，其編號為1:0；網絡物理設備eth0的實際帶寬為1000Mbit，包的平均大小為1000字節；包間隔發送單元的大小為8字節，最小傳輸包大小為64字節。

#tc qdisc add dev eth0 root handle 1: cbq bandwidth 1000Mbit avpkt 1000 cell 8 mpu 64

2．為隊列建立分類

分類建立在隊列之上。一般情況下，針對一個隊列需建立一個根分類，然后再在其上建立子分類。對于分類，按其分類的編號順序起作用，編號小的優先；一旦符合某個分類匹配規則，通過該分類發送數據包，則其后的分類不再起作用。

（1）創建根分類1:1；分配帶寬為1000Mbit，優先級別為8。

#tc class add dev eth0 parent 1:0 classid 1:1 cbq bandwidth 1000Mbit rate 1000Mbit maxburst 20 allot 1514 prio 8 avpkt 1000 cell 8 weight 100Mbit

該隊列的最大可用帶寬為1000Mbit，實際分配的帶寬為1000Mbit，可接收沖突的發送最長包數目為20字節；最大傳輸單元加MAC頭的大小為1514字節，優先級別為8，包的平均大小為1000字節，包間隔發送單元的大小為8字節，相應于實際帶寬的加權速率為100Mbit。

（2）創建分類1:2，其父分類為1:1，分配帶寬為500Mbit，優先級別為2。

#tc class add dev eth0 parent 1:1 classid 1:2 cbq bandwidth 1000Mbit rate 500Mbit maxburst 20 allot 1514 prio 2 avpkt 1000 cell 8 weight 50Mbit split 1:0 bounded

該隊列的最大可用帶寬為1000Mbit，實際分配的帶寬為500Mbit，可接收沖突的發送最長包數目為20字節；最大傳輸單元加MAC頭的大小為1514字節，優先級別為1，包的平均大小為1000字節，包間隔發送單元的大小為8字節，相應于實際帶寬的加權速率為50Mbit，分類的分離點為1:0，且不可借用未使用帶寬。

（3）創建分類1:3，其父分類為1:1，分配帶寬為200Mbit，優先級別為1。

#tc class add dev eth0 parent 1:1 classid 1:3 cbq bandwidth 1000Mbit rate 200Mbit maxburst 20 allot 1514 prio 1 avpkt 1000 cell 8 weight 20Mbit split 1:0

該隊列的最大可用帶寬為1000Mbit，實際分配的帶寬為200Mbit，可接收沖突的發送最長包數目為20字節；最大傳輸單元加MAC頭的大小為1514字節，優先級別為2，包的平均大小為1000字節，包間隔發送單元的大小為8字節，相應于實際帶寬的加權速率為20Mbit，分類的分離點為1:0。

（4）創建分類1:4，其父分類為1:1，分配帶寬為300Mbit，優先級別為6。

#tc class add dev eth0 parent 1:1 classid 1:4 cbq bandwidth 1000Mbit rate 300Mbit maxburst 20 allot 1514 prio 6 avpkt 1000 cell 8 weight 30Mbit split 1:0

該隊列的最大可用帶寬為1000Mbit，實際分配的帶寬為300Mbit，可接收沖突的發送最長包數目為20字節；最大傳輸單元加MAC頭的大小為1514字節，優先級別為1，包的平均大小為1000字節，包間隔發送單元的大小為8字節，相應于實際帶寬的加權速率為30Mbit，分類的分離點為1:0。#p#

3．建立過濾器

過濾器主要服務于分類。一般只需針對根分類提供一個過濾器，然后為每個子分類提供路由映射。

（1）應用路由分類器到cbq隊列的根，父分類編號為1:0；過濾協議為ip，優先級別為100，過濾器為基于路由表。

#tc filter add dev eth0 parent 1:0 protocol ip prio 100 route

（2）建立路由映射分類1:2, 1:3, 1:4

#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

4．建立與過濾器對應的路由

該路由是與前面所建立的路由映射一一對應。

1） 發往主機10.172.4.138的數據包通過分類2轉發(分類2的速率500Mbit)

#ip route add 10.172.4.138 dev eth0 via 10.172.4.66 realm 2

2） 發往主機10.172.4.30的數據包通過分類3轉發(分類3的速率200Mbit)

#ip route add 10.172.4.30 dev eth0 via 10.172.4.66 realm 3

3）發往子網10.172.4.0/24的數據包通過分類4轉發(分類4的速率300Mbit)

#ip route add 10.172.4.0/24 dev eth0 via 10.172.4.66 realm 4

在配置路由時特別值得注意的是：一般對于流量控制器所直接連接的網段建議使用IP主機地址流量控制限制，不要使用子網流量控制限制。如一定需要對直連子網使用子網流量控制限制，則在建立該子網的路由映射前，需將原先由系統建立的路由刪除，才可完成相應步驟。#p#

5．對上述建立的機制進行查看

主要包括對現有隊列、分類、過濾器和路由的狀況進行查看。

（1）顯示隊列的狀況

簡單顯示指定設備(這里為eth0)的隊列狀況

#tc qdisc ls dev eth0

qdisc cbq 1: rate 1000Mbit (bounded,isolated) prio no-transmit

詳細顯示指定設備(這里為eth0)的隊列狀況

#tc -s qdisc ls dev eth0

qdisc cbq 1: rate 1000Mbit (bounded,isolated) prio no-transmit

Sent 7646731 bytes 13232 pkts (dropped 0, overlimits 0)

borrowed 0 overactions 0 avgidle 31 undertime 0

這里主要顯示了通過該隊列發送了13232個數據包，數據流量為7646731個字節，丟棄的包數目為0，超過速率限制的包數目為0。

（2）顯示分類的狀況

簡單顯示指定設備(這里為eth0)的分類狀況

#tc class ls dev eth0

class cbq 1: root rate 1000Mbit (bounded,isolated) prio no-transmit

class cbq 1:1 parent 1: rate 10Mbit prio no-transmit #no-transmit表示優先級為8

class cbq 1:2 parent 1:1 rate 500Mbit prio 2

class cbq 1:3 parent 1:1 rate 200Mbit prio 1

class cbq 1:4 parent 1:1 rate 300Mbit prio 6

詳細顯示指定設備(這里為eth0)的分類狀況

#tc -s class ls dev eth0

class cbq 1: root rate 1000Mbit (bounded,isolated) prio no-transmit

Sent 17725304 bytes 32088 pkts (dropped 0, overlimits 0)

borrowed 0 overactions 0 avgidle 31 undertime 0

class cbq 1:1 parent 1: rate 1000Mbit prio no-transmit

Sent 16627774 bytes 28884 pkts (dropped 0, overlimits 0)

borrowed 16163 overactions 0 avgidle 587 undertime 0

class cbq 1:2 parent 1:1 rate 500Mbit prio 2

Sent 628829 bytes 3130 pkts (dropped 0, overlimits 0)

borrowed 0 overactions 0 avgidle 4137 undertime 0

class cbq 1:3 parent 1:1 rate 200Mbit prio 1

Sent 0 bytes 0 pkts (dropped 0, overlimits 0)

borrowed 0 overactions 0 avgidle 159654 undertime 0

class cbq 1:4 parent 1:1 rate 300Mbit prio 6

Sent 5934679 bytes 9354 pkts (dropped 0, overlimits 0)

borrowed 3797 overactions 0 avgidle 159557 undertime 0

這里主要顯示了通過不同分類發送的數據包，數據流量，丟棄的包數目，超過速率限制的包數目等等。其中根分類(class cbq 1:0)的狀況應與隊列的狀況類似。

例如，分類class cbq 1:4發送了9354個數據包，數據流量為5934679個字節，丟棄的包數目為0，超過速率限制的包數目為0。

（3）顯示過濾器的狀況

#tc -s filter ls dev eth0

filter parent 1: protocol ip pref 100 route

filter parent 1: protocol ip pref 100 route fh 0xffff0002 flowid 1:2 to 2

filter parent 1: protocol ip pref 100 route fh 0xffff0003 flowid 1:3 to 3

filter parent 1: protocol ip pref 100 route fh 0xffff0004 flowid 1:4 to 4

這里flowid 1:2代表分類class cbq 1:2，to 2代表通過路由2發送。

（4）顯示現有路由的狀況

#ip route

10.172.4.66 dev eth0 scope link

10.172.4.138 via 10.172.4.66 dev eth0 realm 2

10.172.4.30 via 10.172.4.66 dev eth0 realm 3

10.172.4.0/24 via 10.172.4.66 dev eth0 realm 4

10.172.4.0/24 dev eth0 proto kernel scope link src 10.172.4.66

172.16.1.0/24 via 10.172.4.66 dev eth0 scope link

127.0.0.0/8 dev lo scope link

default via 10.172.4.254 dev eth0

#p#

6．隊列、分類、過濾器及路由維護

上面我們通過一個完整的例子示意了使用Linux的TC進行流量控制的全過程。不難看出，該技術主要包括如上步驟。而在日常的網絡管理過程中，網管員還需要對TC的隊列、分類、過濾器和路由進行相應的增添、修改和刪除等操作，以保證流量控制能夠因時、因地、因應用制宜。可能用到的相應的命令如下所示：

tc class add命令：添加分類；

tc class change命令：修改分類；

tc filter add命令：添加過濾器；

tc filter change命令：修改過濾器；

tc filter del命令：刪除過濾器；

ip route add命令：添加與過濾器對應的路由；

ip route change命令：修改與過濾器對應的路由；

ip route del命令：刪除與過濾器對應的路由。