高建行

桂林理工大学信息科学与工程学院 广西 541004

0 引言

随着网络应用范围的不断扩展，对网络带宽资源的要求也随着网络应用范围的扩大而提高，网络带宽资源相对应用的需求总是有限的；另外不同的网络应用业务对网络的带宽、可靠性和时延的要求也不一样。因此如何合理的根据不同业务的具体需求分配带宽并进行精确的流量控制已经成为目前网络管理中一个迫切需要解决的问题。在目前的网络通信中，大多数流量是以 TCP/IP协议为基础的，即所有的通信是交互的，当接收端收到数据包后，总要发送一个确认消息以便发送方采取下一步动作。目前由于P2P业务的大量应用造成大量的带宽被占用，更需要对网络进行更精确的流量控制与带宽分配。目前Linux平台下以Netfilter和Iptables构建的Traffic Control下提供了多种流量控制策略，但由于其粒度过大无法提供精确的流量控制。

1 Linux 的Netfilter架构

Linux内核中的防火墙 Netfilter是用于扩展各类网络服务的结构化的底层架构，主要包含：数据报过滤模块、连接跟踪模块、网络地址转换模块、数据报修改模块和其它高级功能模块。Netfilter的这种架构设计使得其生成的任何一个结构模块比较容易扩展，因此一些新的特性的加入只需通过构建相应的内核模块，并不需要对内核进行重启，有利于扩展底层网络的特性。Netfilter主要通过HOOK机制、Iptables基础模块来实现。其处理流程如下：数据报进入系统后，经IP校验以后，先由第一个HOOK函数NF_IP_PRE_ROUTING进行处理；然后路由选择模块决定该数据报的去向，是否需要转发或是留在本机；……