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Linux 内核 QoS 实现机制

1. QoS 介绍

QoS（Quality of Service）即服务质量。对于网络业务，服务质量包括传输的带宽、传

送的时延、数据的丢包率等。在网络中可以通过保证传输的带宽、降低传送的时延、降低数

据的丢包率以及时延抖动等措施来提高服务质量。

网络资源总是有限的，只要存在抢夺网络资源的情况，就会出现服务质量的要求。服务

质量是相对网络业务而言的，在保证某类业务的服务质量的同时，可能就是在损害其它业务

这样可以平滑突发数据流量，使网络更为稳定。shaping（限制）只适用于向外的流量。

 SCHEDULING(调度)

通过调度数据包的传输，可以在带宽范围内，按照优先级分配带宽。SCHEDULING(调

度)也只适于向外的流量。

 POLICING(策略)

SHAPING 用于处理向外的流量，而 POLICIING(策略)用于处理接收到的数据。

 DROPPING(丢弃)

如果流量超过某个设定的带宽，就丢弃数据包，不管是向内还是向外。

2. 内核实现过程

图表 1 流量控制过程

而 是 打 开 了 CONFIG_NET_CLS_POLICE （ from 2.6.9 release to 2.6.24, thus this is an

obsolete configuration）和 CONFIG_NETFILTER 时，就会在 netfilter 的 PREROUTING 钩子

点处调用 ing_hook 函数。

相匹配的表项，如果找到了则会进一步调用 tcf_exts_exec 函数对扩展的 action 进行处理。

2.2. Egress 实现机制

系统在注册网络设备时会在 register_netdevice 函数中调用 dev_init_scheduler 函数注册

一个 qdisc 的接口，它是一个特殊的 qdisc，不做任何处理。当创建好设备，用 ifconfig up 命

令把设备拉起后，会调用到内核的 src/net/core/dev.c 中的 dev_open 函数，在 dev_open 函数

中又会调用到 src/net/sched/sch_generic.c 中的 dev_activate 函数，给设备配置默认的 root

qdisc 处理机制：pfifo_fast。