htb este un qdisc classful (tratează traficul în mod diferențiat, în funcție de clasa din care face parte). Este varianta classful a tbf (împarte traficul pe clase, apoi aplica tbf pe fiecare în parte).

Clasele sunt organizate într-o structura de arbore. Cu cât o clasa este mai jos în ierarhie, cu atât este mai specifică. Fiecare clasă are asociată o strategie de QoS (qdisc). În mod implicit, qdisc-ul este pfifo_fast, iar acesta poate fi modificat.

Exemplu de ierarhie:

               1:           root qdisc (always present)
               |
              1:1           child class (with default qdisc)
             /   \
            /     \
          1:3     1:4       leaf classes (with user-defined qdiscs)
           |       |
          30:     40:       qdiscs
         (sfq)   (sfq)

Observații:

• Fiecare clasa este identificată printr-un major și un minor, sub forma “major:minor”. Toate clasele dintr-o ierarhie trebuie să aiba același major.
• Fiecare qdisc este identificat doar printr-un major. Minorul este întotdeauna zero. O scriere de forma major: este echivalentă cu major:0.
• Deși nu este reprezentat, clasa 1:1 are un qdisc asociat (cel implicit).
• Claselor 1:3 și 1:4 le-a fost schimbat qdisc-ul implicit (în loc de pfifo_fast, avem sfq, un qdisc ce funcționează după modelul Round Robin)

Tratarea pachetelor:

• Dacă un pachet se potrivește cu clasa 1:1, dar NU se potrivește cu clasa 1:3 sau 1:4, va fi tratat conform qdisc-ului implicit al clasei 1:1, adica pfifo_fast.
• Dacă un pachet se potrivește cu clasa 1:1 ȘI cu clasa 1:3, va fi tratat conform qdisc-ului clasei 1:3, adica sfq.
• Analog pentru clasa 1:4.

Clasificarea pachetelor:

• Pentru a decide din ce clasă face parte un pachet, trebuie definite filtre.
• Un filtru specifică condițiile de match și clasa în care trebuie inclus pachetul.
• De obicei, filtrele se atașează rădăcinii.

Ne propunem sa alocam cate o clasa fiecarui tip de trafic din cele definite în scenariu. Fiecare clasă de trafic va fi limitată la o lățime de bandă bine definită, astfel:

• voce: 1Mbps
• video: 40Mbps
• FTP: 5Mbps
• HTTP: 3Mbps

Toate configurațiile vor fi făcute pe interfața eth0 a stației gateway (politifice de traffic shaping pot fi aplicate doar pentru traficul care iese pe o interfață). Mai întâi, trebuie să ștergem orice alt qdisc de pe interfața eth0:

root@gateway:~# tc qdisc del dev eth0 root

Adăugam qdisc-ul htb, cu majorul 1: (sau 1:0):

root@gateway:~# tc qdisc add dev eth0 root handle 1: htb

Definim prima clasa, cea pentru traficul de voce. Trebuie să specificăm:

• părintele, care este 1:
• id-ul, fie acesta 1:1 (majorul trebuie sa fie același cu al părintelui, minorul poate fi orice)
• parametrii htb: viteza și depășirea (burst-ul) acceptată

root@gateway:~# tc class add dev eth0 parent 1: classid 1:1 htb rate 1mbit burst 128k

Procedăm analog și pentru restul claselor:

tc class add dev eth0 parent 1: classid 1:2 htb rate 40mbit burst 128k
tc class add dev eth0 parent 1: classid 1:3 htb rate 5mbit burst 128k
tc class add dev eth0 parent 1: classid 1:4 htb rate 3mbit burst 128k

Verificăm qdisc-ul asociat interfeței eth0 și ierarhia de clase adăugată

# tc qdisc show dev tap1
qdisc htb 1: root refcnt 2 r2q 10 default 0 direct_packets_stat 940

# tc class show dev tap1
class htb 1:1 root prio 0 rate 1000Kbit ceil 1000Kbit burst 128Kb cburst 1600b 
class htb 1:2 root prio 0 rate 40000Kbit ceil 40000Kbit burst 131055b cburst 1575b 
class htb 1:3 root prio 0 rate 5000Kbit ceil 5000Kbit burst 128Kb cburst 1600b 
class htb 1:4 root prio 0 rate 3000Kbit ceil 3000Kbit burst 128Kb cburst 1593b

* Cu toate ca am definit ierarhia de clase, nu am definit cum impartim traficul in aceste clase. Pentru aceasta, avem nevoie de filtre.

* Definim primul filtru, ce selecteaza trafic cu portul destinatie 8000. Trebuie sa specificam: protocolul de nivel 3: IP parintele: “1:” - vom atasa toate filtrele in nodul radacina prioritatea: “1” - toate filtrele vor avea aceeasi prioritate tipul de filtru: “u32”, ce poate face match pe header-ul IP. Alte filtre sunt “rsvp”, “route” etc., dar sunt folosite cu alte scopuri. conditia de match: portul destinatie (8000), si masca (0xffff - dorim sa facem match pe toti cei 16 biti) clasa in care va fi incadrat traficul (flowid): “1:1”

tc filter add dev tap1 protocol ip parent 1: prio 1 u32 match ip dport 8000 0xffff flowid 1:1

* Procedam analog si cu celelalte filtre:

tc filter add dev tap1 protocol ip parent 1: prio 1 u32 match ip dport 6000 0xffff flowid 1:2
tc filter add dev tap1 protocol ip parent 1: prio 1 u32 match ip dport 21 0xffff flowid 1:3
tc filter add dev tap1 protocol ip parent 1: prio 1 u32 match ip dport 80 0xffff flowid 1:4

* Verificam filtrele create:

# tc filter show dev tap1
filter parent 1: protocol ip pref 1 u32 fh 800::801 order 2049 key ht 800 bkt 0 flowid 1:1 
  match 00001f40/0000ffff at 20
filter parent 1: protocol ip pref 1 u32 fh 800::802 order 2050 key ht 800 bkt 0 flowid 1:2 
  match 00001770/0000ffff at 20
filter parent 1: protocol ip pref 1 u32 fh 800::803 order 2051 key ht 800 bkt 0 flowid 1:3 
  match 00000015/0000ffff at 20
filter parent 1: protocol ip pref 1 u32 fh 800::804 order 2052 key ht 800 bkt 0 flowid 1:4 
  match 00000050/0000ffff at 20

* Pe masina fizica, rulati din nou script-ul iperf-client.sh. Asteptati 60 de secunde. Inspectati output-ul de pe masina virtuala. Ce observati? Fiecare flux de trafic nu a depasit banda alocata. Packet-loss-ul este foarte mic pentru flow-urile UDP.