rc.tc

#!/bin/bash
# vim: sw=4 ts=4 expandtab ai
TC="/sbin/tc"
IPTABLES="/usr/sbin/iptables"
IPROUTE="/sbin/ip"
USAGE="Usage: $0 {start|stop|restart|status} output_interface"
# Это сделано для запуска из ip-up/ip-down скрипта ppp.

# Каталог со списками пользователей
LDIR="/etc/iplist"

# Если скрипт запустили вручную то нужно проверить наличие параметров DEV_OUT.
if [ -z "$2" ] ; then
    # Интерфейс, для подколючения к интернету, указываем обязательно.
    echo "Not present output_interface"
    echo $USAGE
    exit 1
else
    DEV_OUT=$2
fi
################################################################################
# Настройки шейпинга
#
# xxx_OUT - относится к adsl интерфейсу, исходящему потоку.
# xxx_IN - относится к интерфейсу локальной сети, но входящему
# на adsl модем потоку :).
# Длина очереди fifo на выходном интерфейсе.
QLEN_OUT=10
# Ограничение исходящей скорости,  кбит/с.
# Рассчитывается на основании фактической исходящей скорости минус 15-20% в
# зависимости от того, как плавает скорость при ADSL соединении.
# Если скорость постоянна, можно снижать от фактической на 10%.
RATE_OUT=10000
# Размер MTU на выходном интерфейсе. В настройке указано для ADSL.
MTU_OUT=1492
# Интерфейс внутренней сети.
DEV_IN=eth0
# Ограничение входящей скорости.
# Рассчитывается на основании фактической входящей скорости минус 10-15%.
RATE_IN=7000
# Длина очереди fifo на входном интерфейсе
# (сетевой карте сервера, обращенной в локалку).
QLEN_IN=1000
# Скорость внутреннего интерфейса (сетевой карты сервера, обращенной в локалку).
RATE_LOCAL=10mbit
# Адрес самого сервера в локальной сети.
IP_LOCAL="192.168.1.22"
IP2_LOCAL="192.168.2.22"
# Переменные, сокращающие длины команд и облегчающие их понимание.
# Может используются не очень часто :) - но вдруг кому пригодится.
TCP="match ip protocol 6 0xff"
UDP="match ip protocol 17 0xff"
DPORT="match ip dport"
SPORT="match ip sport"
SRC="match ip src"
DST="match ip dst"
MRK="match mark"
U32="protocol ip u32"
################################################################################

################################################################################
# Настройки пользователей
# Массив содержит информацию о пользователях сервера из локальной сети
# Адреса пользователей принадлежат локальной сети. Формат записи:
# [Порядк_ном]="IP Приоритет Мин_канала Макс_канала", где
# Порядк_ном      - Номер строки по порядку. Повторение не допускается;
# IP              - IP адрес пользователя;
# Приоритет       - Приоритет пользователя, чем меньше значение тем лучше;
# Мин_канала      - Число обозначающее сколько частей пропускной способности
#                   канала нужно гарантировано выделить пользователю, например
#                   есть Вася с 2, Петя с 1 и Коля с 1, тогда канал распреде-
#                   литься так - Васе достанется 2/(2+1+1)=0,5 канала,
#                   Пете - 1/(2+1+1)=0,25 и Коле тоже 0,25;
# Макс_канала     - Число от 1 до 100, показывающее какую часть общего канала
#                   можно выделить пользователю, если канал свободен. Значение
#                   1 будет равно 0,01 канала, 100 соответствует каналу целиком;
# Для временного отключения клиентов допускается комментировать строки.
LOCAL_IPS=( $(cat ${LDIR}/ipmac.lst ${LDIR}/nedobooks.lst ${LDIR}/volonteers.lst | cut -f1 -d'#' | grep 192.168 | cut -f1 -d',') )
for i in $(seq $(echo ${#LOCAL_IPS[@]})); do
    if [ "a$(echo ${LOCAL_IPS[$((i - 1))]} | cut -f3 -d'.')" == "a1" ]; then
        LOCAL_IPS[$((i - 1))]="${LOCAL_IPS[$((i - 1))]} 1 4 85"
    else
        LOCAL_IPS[$((i - 1))]="${LOCAL_IPS[$((i - 1))]} 1 9 55"
    fi
done
#echo ${LOCAL_IPS[@]}
################################################################################
# Шейпер подразумевает разбиение выделенной полосы пропускания на конечное
# число полос. Каждая полоса обеспечивает гарантированный трафик в выделенных
# пределах. Чем больше полос, тем меньший гарантированный трафик приходится на
# одну. Расчет общего количества полос производится так:
# Количество полоc = Cпециальные полосы + Общее количество полос пользователей

# Спец полосы - по ним пойдет общий для всех пользователей трафик по UDP и ASK
# пакеты, но с наивысшим приоритетом, а так же прочий неклассифицированный
# трафик, с низким приоритетом.
# Число меняется только при изменении в программе.
NNN=$((count+3))

# Общее количество полос.
# Получается сложением полос для всех пользователей, и спец полос.
#for client in "${LOCAL_IPS[@]}"; do
#    if [ -z "$client" ]; then continue; fi
#    let "NNN += `echo $client | awk '{print $3}'`"
#done

ShaperStatus(){
    # Показываем настройки шэйпера.
    echo "SHAPER SETTINGS"
    echo
    echo "[qdisc out]"
    $TC -s -d qdisc show dev $DEV_OUT
    echo
    echo "[class out]"
    $TC -s -d class show dev $DEV_OUT
    echo
    echo "[filter out]"
    $TC -s filter show dev $DEV_OUT
    echo
    echo "-----------------------------------------------------------------"
    echo "[qdisc in]"
    $TC -s -d qdisc show dev $DEV_IN
    echo
    echo "[class in]"
    $TC -s -d class show dev $DEV_IN
    echo
    echo "[filter in]"
    $TC -s filter show dev $DEV_IN
    echo
}

ShaperStopAll(){
    # Удаляем все настройки шэйпинга. Используется для остановки
    # или перезапуска.
    $TC qdisc del dev $DEV_OUT ingress 2> /dev/null > /dev/null
    $TC qdisc del dev $DEV_OUT root 2> /dev/null > /dev/null
    $TC qdisc del dev $DEV_IN ingress 2> /dev/null > /dev/null
    $TC qdisc del dev $DEV_IN root 2> /dev/null > /dev/null
    echo "Shaping removed on $DEV_OUT/$DEV_IN."
}

ShaperStartOut(){
    ############################################################################
    # Ограничение скорости для SYN пакетов. Закомментировать если не требуется
    # ограничить скорость создания новых подключений.
    # На входном интерфейсе используется для защиты от SYN-атаки из интернета.
    # Актуально, если разрешены любые входящие подключения из интернета.
#    $TC qdisc add dev $DEV_OUT handle ffff: ingress
#    $TC filter add dev $DEV_OUT parent ffff: protocol ip prio 0 handle 1 fw police rate 100kbit burst 1500 mtu 9k drop flowid :1
    ############################################################################

    $TC qdisc add dev $DEV_OUT root handle 1: htb default 17

    $TC class add dev $DEV_OUT parent 1: classid 1:1 htb rate $[$RATE_OUT]kbit
    # Специальным видам трафика выделяем по одной полосе.
    $TC class add dev $DEV_OUT parent 1:1 classid 1:10 htb rate $[$RATE_OUT/$NNN]kbit ceil $[$RATE_OUT/20]kbit prio 1
    $TC class add dev $DEV_OUT parent 1:1 classid 1:12 htb rate $[$RATE_OUT/$NNN]kbit ceil $[$RATE_OUT/4]kbit prio 2
    $TC class add dev $DEV_OUT parent 1:1 classid 1:17 htb rate $[$RATE_OUT/$NNN]kbit ceil $[$RATE_OUT/4]kbit prio 7

    # DNS запросы самые приоритетные.
    $TC filter add dev $DEV_OUT parent 1:0 prio 1 $U32 $SPORT 53 0xffff classid 1:10
    $TC filter add dev $DEV_OUT parent 1:0 prio 2 $U32 $DPORT 53 0xffff classid 1:10

    ############################################################################
    # Короткие SYN пакеты, для установки соединения, отправляем в ту же полосу.
    # Это увеличит скорость установления новых соединий, что при сильной загрузке
    # канала обеспечит сохранение минимальной паузы при открытии новой Web страницы.
    # Закоментировать, если используется очередь ingress на входном интерфейсе
    # и Вы не доверяете локальной сети.
    $TC filter add dev $DEV_OUT parent 1:0 protocol ip prio 3 handle 1 fw flowid 1:10
    ############################################################################

    # Все прочие udp пакеты. Возможно, некоторые пиринговые сети будут жить в
    # этой полосе. Но в основном для игрушек, которые не попали в более
    # приоритетную полосу.
    $TC filter add dev $DEV_OUT parent 1:0 prio 4 $U32 $UDP classid 1:12

    #Организуем очереди для специальных полос.
    $TC qdisc add dev $DEV_OUT parent 1:10 handle 10: sfq perturb 5
    $TC qdisc add dev $DEV_OUT parent 1:12 handle 12: sfq perturb 5

    # Это прочий (неклассифицированный) трафик.
    $TC qdisc add dev $DEV_OUT parent 1:17 handle 17: sfq perturb 10

    # Классы клиентов.
    j=21
    for client in "${LOCAL_IPS[@]}"; do
        if [ -z "$client" ]; then continue; fi
        # Это определяются переменные для выражения.
        prio=`echo $client | awk '{print $2}'`
        let "rate= $RATE_OUT / $NNN * `echo $client | awk '{print $3}'`"
        let "cell= $RATE_OUT / 100 * `echo $client | awk '{print $4}'`"
        # Создаем полосы для клиентов.
        $TC class add dev $DEV_OUT parent 1:1 classid 1:$j htb rate $[$rate]kbit ceil $[cell]kbit prio $prio
        # Создаем фильтры для машин сети.
        $TC filter add dev $DEV_OUT parent 1:0 protocol ip prio $j handle $j fw flowid 1:$j
        # Теперь создаем очереди для машин сети.
        $TC qdisc add dev $DEV_OUT parent 1:$j handle $j: sfq perturb 5
        let "j += 1"
    done
    echo "Outbound shaping added to $DEV_OUT.  Rate: ${RATE_OUT}Kbit/sec."
}

ShaperStartIn(){
    # Это шейпер на внутреннюю сеть, то есть на входящий трафик.
    $IPROUTE link set dev $DEV_IN qlen $QLEN_IN

    ############################################################################
    # Добавляем особый тип очереди - ingress, что контролирует вход интерфейса.
    # Собственно, ограничиваем количество входящих! коннектов в секунду.
    # Раскомментировать, если Вы не доверяете локальной сети.
    #$TC qdisc add dev $DEV_IN handle ffff: ingress
    #$TC filter add dev $DEV_IN parent ffff: protocol ip prio 0 handle 1 fw  police rate 200kbit burst 1500 mtu 9k drop flowid :1
    ############################################################################

    $TC qdisc add dev $DEV_IN root handle 1: htb default 17
    $TC class add dev $DEV_IN parent 1: classid 1:1 htb rate ${RATE_IN}kbit
    $TC class add dev $DEV_IN parent 1:1 classid 1:10 htb rate $[$RATE_IN/$NNN]kbit ceil $[$RATE_IN/20]kbit prio 0
    $TC class add dev $DEV_IN parent 1:1 classid 1:12 htb rate $[$RATE_IN/$NNN]kbit ceil $[$RATE_IN/4]kbit prio 2

    # Полоса для неопределенного трафика.
    $TC class add dev $DEV_IN parent 1:1 classid 1:17 htb rate $[$RATE_IN/$NNN]kbit ceil $[$RATE_IN/4]kbit prio 7

    # Примерно тоже самое, только этот интерфейс работает с локальной сетью.
    $TC class add dev $DEV_IN parent 1: classid 1:2 htb rate $RATE_LOCAL prio 7

    # Через этот класс пропускается не транзитный с adsl модема трафик, а
    # исходящий с роутера, поэтому используется другой, более высокий rate,
    # а это фильтр для него.
    $TC filter add dev $DEV_IN parent 1:0 prio 1 $U32 $SRC $IP_LOCAL classid 1:2
    #  это фильтр для DNS.
    $TC filter add dev $DEV_IN parent 1:0 prio 2 $U32 $SPORT 53 0xffff classid 1:10
    $TC filter add dev $DEV_IN parent 1:0 prio 3 $U32 $DPORT 53 0xffff classid 1:10
    ############################################################################
    # Короткие SYN  пакеты, для установки соединения, отправляем в ту же полосу.
    # Раскоментировать, если не используется (закоментирована) очередь ingress
    # на исходящем интерфейсе.
    $TC filter add dev $DEV_IN parent 1:0 protocol ip prio 4 handle 1 fw flowid 1:10
    ############################################################################
    # Это фильтр для прочих UDP соединений.
    $TC filter add dev $DEV_IN parent 1:0 prio 5 $U32 $UDP classid 1:12

    # Использую самую простую и легкую для процессора очередь pfifo для
    # исходящего с роутера трафика (не транзитный!).
    $TC qdisc add dev $DEV_IN parent 1:2 handle 2: pfifo
    # Очереди для DNS и UDP.
    $TC qdisc add dev $DEV_IN parent 1:10 handle 10: sfq perturb 5
    $TC qdisc add dev $DEV_IN parent 1:12 handle 12: sfq perturb 5

    # Это прочий неклассифицированный трафик.
    $TC qdisc add dev $DEV_IN parent 1:17 handle 17: sfq perturb 15

    # Полосы для клиентских машин.
    j=21
    for client in "${LOCAL_IPS[@]}"; do
         if [ -z "$client" ]; then continue; fi
         # Это определяются переменные для выражения.
         ip=`echo $client | awk '{print $1}'`
         prio=`echo $client | awk '{print $2}'`
         let "rate= $RATE_IN / $NNN * `echo $client | awk '{print $3}'`"
         let "cell= $RATE_IN / 100 * `echo $client | awk '{print $4}'`"
         # Создаем полосы для клиентов.
         $TC class add dev $DEV_IN  parent 1:1 classid 1:$j htb rate $[$rate]kbit  ceil $[cell]kbit prio $prio
         # Фильтры для них же.
         $TC filter add dev $DEV_IN parent 1:0 prio $j $U32 $DST $ip classid 1:$j
         # Очереди.
         $TC qdisc add dev $DEV_IN parent 1:$j handle $j: sfq perturb 5
         let "j += 1"
    done
    echo "Outbound shaping added to $DEV_IN.  Rate: ${RATE_IN}Kbit/sec."
}

Marking(){
    action=$1
    j=21
#    echo ${LOCAL_IPS[@]}
    for client in "${LOCAL_IPS[@]}"; do
        if [ -z "$client" ]; then continue; fi
        ip=`echo $client | awk '{print $1}'`
        # Маркируем пакеты для клиентов.
        # Это действие требуется для распределения клиентов по полосам.
        $IPTABLES $action PREROUTING -t mangle -s $ip -j MARK --set-mark $j
        let "j += 1"
    done
    # Маркируем syn пакеты.
    $IPTABLES $action PREROUTING -t mangle -p tcp --syn -j MARK --set-mark 1
    # Назначаем одинаковое время жизни для пакетов.
#    $IPTABLES $action PREROUTING -t mangle -i $DEV_IN -j TTL --ttl-set 64
}

case "$1" in
start)
    Marking "-A"
    ShaperStartIn
    ShaperStartOut
    ;;
stop)
    ShaperStopAll
    Marking "-D"
    ;;
status)
    ShaperStatus
    ;;
restart)
    ShaperStopAll
    Marking "-D"
    Marking "-A"
    ShaperStartIn
    ShaperStartOut
    ;;
*)
    echo $USAGE
esac

exit 0