14.3. DSMARK

14.3.1. 简介

首先，首先，强烈建议您阅读关于此的 RFC（RFC2474、RFC2475、RFC2597 和 RFC2598），请访问 IETF DiffServ 工作组网站 和 Werner Almesberger 网站 (他编写了在 Linux 上支持区分服务的代码)。

14.3.2. Dsmark 与什么相关？

Dsmark 是一种队列规则，它提供了差分服务（也称为 DiffServ 或简称为 DS）中所需的功能。DiffServ 是两种实际的 QoS 架构之一（另一种称为集成服务），它基于 IP 报头 DS 字段中数据包携带的值。

IP 中旨在提供一定 QoS 水平的首批解决方案之一是 IP 报头中的服务类型字段 (TOS 字节)。通过更改该值，我们可以选择高/低吞吐量、延迟或可靠性级别。但这并没有为新服务（例如实时应用程序、交互式应用程序等）的需求提供足够的灵活性。此后，出现了新的架构。其中之一是 DiffServ，它保留了 TOS 位并重命名了 DS 字段。

14.3.3. 差分服务指南

差分服务是面向群组的。我的意思是，我们不了解任何关于流的信息（这将是集成服务的目的）；我们了解流聚合，并且我们将根据数据包所属的聚合应用不同的行为。

当数据包到达边缘节点（进入差分服务域的入口节点）进入差分服务域时，我们将需要策略、整形和/或标记这些数据包（标记是指为 DS 字段分配一个值。就像奶牛 :-) 一样）。这将是差分服务域上的内部/核心节点将查看的标记/值，以确定应用哪种行为或 QoS 级别。

正如您可以推断出的那样，差分服务涉及一个域，所有 DS 规则都必须在该域上应用。实际上，您可以认为我将对进入我的域的所有数据包进行分类。一旦它们进入我的域，它们将受到我的分类所指示的规则的约束，并且每个遍历的节点都将应用该 QoS 级别。

实际上，您可以在本地域中应用自己的策略，但在连接到其他 DS 域时，应考虑一些服务级别协议。

此时，您可能有很多问题。DiffServ 比我解释的要复杂得多。实际上，您可以理解我无法在短短 50 行中概括 3 个以上的 RFC :-)。

14.3.4. 使用 Dsmark

正如差分服务参考书目中指定的那样，我们区分边界节点和内部节点。这是流量路径中的两个重要点。两种类型都在数据包到达时执行分类。它的结果可以在 DS 过程中的不同位置使用，然后在将数据包发布到网络之前使用。正因为如此，diffserv 代码提供了一个名为 sk_buff 的结构，其中包括一个名为 skb->tc_index 的新字段，我们将在其中存储初始分类的结果，该结果可以在 DS 处理中的多个点使用。

skb->tc_index 值最初将由 DSMARK 队列规则设置，从每个接收数据包的 IP 报头中的 DS 字段检索它。此外，cls_tcindex 分类器将读取 skb->tcindex 值的全部或部分，并使用它来选择类。

但是，首先，看一下 DSMARK 队列规则命令及其参数

... dsmark indices INDICES [ default_index DEFAULT_INDEX ] [ set_tc_index ]

这些参数是什么意思？

• indices: (mask,value) 对表的 size。最大值为 2^n，其中 n>=0。

• Default_index：如果分类器未找到匹配项，则为默认表条目索引。

• Set_tc_index: 指示 dsmark 队列规则检索 DS 字段并将其存储到 skb->tc_index 中。

14.3.5. SCH_DSMARK 的工作原理。

此队列规则将应用以下步骤

• 如果我们在队列规则命令中声明了 set_tc_index 选项，则会检索 DS 字段并将其存储到 skb->tc_index 变量中。

• 调用分类器。分类器将被执行，它将返回一个类 ID，该类 ID 将存储在 skb->tc_index 变量中。如果未找到过滤器匹配项，我们认为 default_index 选项是要存储的 classId。如果既未声明 set_tc_index 也未声明 default_index，则结果可能是不可预测的。

• 在发送到内部队列规则后，您可以在其中重用过滤器的结果，内部队列规则返回的 classid 将存储到 skb->tc_index 中。我们将来将使用此值来索引 mask-value 表。要分配给数据包的最终结果将是下一个操作的结果

  New_Ds_field = ( Old_DS_field & mask ) | value

• 因此，新值将通过 "与" ds_field 和 mask 值得到，然后，此结果与 value 参数进行 "或" 运算。请参阅下图以了解整个过程

                         skb->ihp->tos
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - >
     |                                                       |     ^
     | -- If you declare set_tc_index, we set DS             |     |  <-----May change
     |    value into skb->tc_index variable                  |     |O       DS field
     |                                                      A|     |R
   +-|-+      +------+    +---+-+    Internal   +-+     +---N|-----|----+
   | | |      | tc   |--->|   | |-->  . . .  -->| |     |   D|     |    |
   | | |----->|index |--->|   | |     Qdisc     | |---->|    v     |    |
   | | |      |filter|--->| | | +---------------+ |   ---->(mask,value) |
-->| O |      +------+    +-|-+--------------^----+  /  |  (.  ,  .)    |
   | | |          ^         |                |       |  |  (.  ,  .)    |
   | | +----------|---------|----------------|-------|--+  (.  ,  .)    |
   | | sch_dsmark |         |                |       |                  |
   +-|------------|---------|----------------|-------|------------------+
     |            |         | <- tc_index -> |       |
     |            |(read)   |    may change  |       |  <--------------Index to the
     |            |         |                |       |                    (mask,value)
     v            |         v                v       |                    pairs table
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ->
                         skb->tc_index

如何进行标记？只需更改要重新标记的类的 mask 和 value 即可。请参阅下一行代码

tc class change dev eth0 classid 1:1 dsmark mask 0x3 value 0xb8

这会更改哈希表中的 (mask,value) 对，以重新标记属于类 1:1 的数据包。您必须 "更改" 这些值，因为 (mask,value) 最初获取的默认值（请参见下表）。

现在，我们将解释 TC_INDEX 过滤器的工作原理以及如何适应这种情况。此外，TCINDEX 过滤器可以用于其他配置，而不仅仅是包括 DS 服务的配置。

14.3.6. TC_INDEX 过滤器

这是声明 TC_INDEX 过滤器的基本命令

... tcindex [ hash SIZE ] [ mask MASK ] [ shift SHIFT ] [ pass_on | fall_through ] [ classid CLASSID ] [ police POLICE_SPEC ]

接下来，我们展示用于解释 TC_INDEX 操作模式的示例。请注意粗体字：tc qdisc add dev eth0 handle 1:0 root dsmark indices 64 set_tc_index tc filter add dev eth0 parent 1:0 protocol ip prio 1 tcindex mask 0xfc shift 2 tc qdisc add dev eth0 parent 1:0 handle 2:0 cbq bandwidth 10Mbit cell 8 avpkt 1000 mpu 64 # EF traffic class tc class add dev eth0 parent 2:0 classid 2:1 cbq bandwidth 10Mbit rate 1500Kbit avpkt 1000 prio 1 bounded isolated allot 1514 weight 1 maxburst 10 # Packet fifo qdisc for EF traffic tc qdisc add dev eth0 parent 2:1 pfifo limit 5 tc filter add dev eth0 parent 2:0 protocol ip prio 1 handle 0x2e tcindex classid 2:1 pass_on （此代码不完整。它只是 iproute2 发行版中包含的 EFCBQ 示例的摘录）。

首先，假设我们收到一个标记为 EF 的数据包。如果您阅读 RFC2598，您会看到 EF 流量的 DSCP 建议值为 101110。这意味着 DS 字段将为 10111000（请记住 TOS 字节中不太重要的位在 DS 中未使用），或十六进制编码中的 0xb8。

TC INDEX FILTER +---+ +-------+ +---+-+ +------+ +-+ +-------+ | | | | | | | |FILTER| +-+ +-+ | | | | | |----->| MASK | -> | | | -> |HANDLE|->| | | | -> | | -> | | | | . | =0xfc | | | | |0x2E | | +----+ | | | | | | | . | | | | | +------+ +--------+ | | | | | | . | | | | | | | | | -->| | . | SHIFT | | | | | | | |--> | | . | =2 | | | +----------------------------+ | | | | | | | | | CBQ 2:0 | | | | | +-------+ +---+--------------------------------+ | | | | | | | +-------------------------------------------------------------+ | | DSMARK 1:0 | +-------------------------------------------------------------------------+

数据包到达，然后在 DS 字段中设置为 0xb8 值。正如我们之前解释的那样，示例中由 1:0 id 标识的 dsmark 队列规则检索 DS 字段并将其存储在 skb->tc_index 变量中。示例中的下一步将对应于与此队列规则关联的过滤器（示例中的第二行）。这将执行以下操作

Value1 = skb->tc_index & MASK Key = Value1 >> SHIFT

在示例中，MASK=0xFC 且 SHIFT=2。

Value1 = 10111000 & 11111100 = 10111000 Key = 10111000 >> 2 = 00101110 -> 0x2E in hexadecimal

返回值将对应于队列规则内部过滤器句柄（在示例中，标识符 2:0）。如果存在具有此 id 的过滤器，则将验证策略和计量条件（如果该过滤器包含这些条件），并且将返回 classid（在我们的示例中，classid 2:1）并将其存储在 skb->tc_index 变量中。

但是，如果未找到任何具有该标识符的过滤器，则结果将取决于 fall_through 标志声明。如果是这样，则 value 键作为 classid 返回。如果不是，则返回错误，并且进程继续处理其余过滤器。如果您使用 fall_through 标志，请小心；如果 skb->tc_index 变量的值与类 id 之间存在简单关系，则可以这样做。

要评论的最新参数是 hash 和 pass_on。第一个参数与哈希表大小有关。Pass_on 将用于指示如果未找到等于此过滤器结果的 classid，请尝试下一个过滤器。默认操作是 fall_through（请参阅下表）。

最后，让我们看看可以为所有这些 TCINDEX 参数设置哪些可能的值

TC Name Value Default ----------------------------------------------------------------- Hash 1...0x10000 Implementation dependent Mask 0...0xffff 0xffff Shift 0...15 0 Fall through / Pass_on Flag Fall_through Classid Major:minor None Police ..... None

这种过滤器非常强大。有必要探索所有可能性。此外，此过滤器不仅用于差分服务配置。您可以将其用作任何其他类型的过滤器。

我建议您查看 iproute2 发行版中包含的所有差分服务示例。我保证我会尽快尝试补充本文。此外，我所解释的所有内容都是大量测试的结果。如果您发现我在任何地方犯了错误，请告诉我。