tc脚本命令如何高效配置网络规则？

tc脚本命令是Linux系统中用于流量控制（Traffic Control）的核心工具，它通过配置网络接口的队列规则、分类器和过滤器，实现对数据包的优先级管理、带宽限制、延迟控制等功能，tc命令属于iproute2工具包，通常与iptables、netfilter等工具配合使用，构建复杂的网络策略，以下从基本概念、命令结构、常用操作及实际应用场景等方面详细解析tc脚本命令。

tc命令的基本结构

tc命令的语法层次分明，主要由对象（object）、动作（action）和参数组成,基本格式为：

tc [OPTIONS] OBJECT { COMMAND | help }

OBJECT包括qdisc（队列规则）、class（分类）、filter（过滤器）、action（动作）等；COMMAND用于对对象进行增删改查操作，如add、del、replace等，常用选项包括-s（显示统计信息）、-d（详细输出）、-n（不解析DNS）等。

核心对象详解

qdisc（队列规则）

qdisc是流量控制的基础，定义数据包在发送队列中的调度方式,常用qdisc类型包括：

• pfifo_fast：三优先级先进先出队列,默认类型。
• HTB（Hierarchical Token Bucket）：分层令牌桶,支持带宽分配和优先级管理。
• SFQ（Stochastic Fairness Queueing）：随机公平队列,防止流间霸占带宽。
• TBF（Token Bucket Filter）：令牌桶过滤器,限制流量速率。

示例：为eth0接口添加HTB队列,限制总带宽为10Mbps：

tc qdisc add dev eth0 root handle 1: htb default 12
tc class add dev eth0 parent 1: classid 1:1 htb rate 10mbit

class（分类）

class用于定义qdisc的子类，实现分层带宽分配，需与qdisc配合使用,例如在HTB下创建多个子类：

tc class add dev eth0 parent 1:1 classid 1:10 htb rate 7mbit ceil 10mbit
tc class add dev eth0 parent 1:1 classid 1:20 htb rate 3mbit ceil 10mbit

filter（过滤器）

filter根据数据包特征（如IP、端口、协议）将其分类到特定class，常用过滤器包括u32（基于规则匹配）、fw（基于iptables标记）、route（基于路由表）等。

示例：将源IP为192.168.1.100的流量分配到class 1:10：

tc filter add dev eth0 protocol ip parent 1:0 prio 1 u32 match ip src 192.168.1.100 flowid 1:10

典型应用场景

带宽限制

为不同用户或服务分配固定带宽,例如限制P2P下载：

tc qdisc add dev eth1 root handle 1: htb default 30
tc class add dev eth1 parent 1: classid 1:1 htb rate 100mbit
tc class add dev eth1 parent 1:1 classid 1:10 htb rate 50mbit ceil 100mbit
tc filter add dev eth1 protocol ip parent 1:0 prio 1 u32 match ip dport 6881 0xffff flowid 1:10

延迟控制

通过netem模块模拟网络延迟和丢包：

tc qdisc add dev eth0 root netem delay 100ms loss 1%

实时流量优先级

保障VoIP或游戏等低延迟业务：

tc qdisc add dev eth0 root handle 1: htb default 20
tc class add dev eth0 parent 1:1 classid 1:10 htb rate 2mbit prio 0
tc filter add dev eth0 protocol ip parent 1:0 prio 1 u32 match ip dscp 46 0xfc flowid 1:10

tc命令的调试与监控

使用tc -s qdisc show dev eth0查看队列统计信息，包括数据包数、字节量、丢包数等，结合tc -s filter show可分析规则匹配情况，长期监控可通过tcwatch工具或结合cron定期采集数据。

注意事项

1. 原子性操作：replace命令可避免临时规则失效,但需确保参数完整。
2. 规则顺序：filter的优先级（prio）决定匹配顺序,数值越小优先级越高。
3. 清理规则：删除qdisc时会自动关联删除其下的class和filter,但建议手动清理避免残留。

相关问答FAQs

Q1: 如何删除已配置的tc规则？
A: 使用tc命令的del选项删除特定对象，例如删除整个qdisc：tc qdisc del dev eth0 root；删除单个class：tc class del dev eth0 parent 1:1 classid 1:10；删除filter：tc filter del dev eth0 protocol ip parent 1:0 prio 1 u32 match ip src 192.168.1.100，若不确定规则ID，可通过tc filter show dev eth0查询。

Q2: tc规则重启后失效怎么办？
A: tc规则是内核临时配置，重启后会丢失，可通过两种方式持久化：1）将命令写入网络接口启动脚本（如/etc/network/interfaces的up段落）；2）使用iptables的mangle表标记数据包，结合tc的fw过滤器实现规则绑定；3）编写systemd服务单元，在系统启动时自动加载tc规则，例如创建/etc/systemd/system/tc-config.service，在ExecStart中执行tc命令并启用服务。