7. 分类排队规则 (qdiscs)
通过分类排队规则，Linux 流量控制的灵活性和控制力可以得到充分发挥。请记住，分类排队规则可以附加过滤器，从而允许将数据包定向到特定的类和子队列。
有一些常用术语来描述直接附加到根qdisc 和终端类的类。附加到根qdisc 的类被称为根类，更广泛地称为内部类。特定排队规则中的任何终端类都被称为叶子类，这与类的树状结构类似。除了使用比喻性的语言将结构描绘成树之外，使用家庭关系语言也很常见。
7.1. HTB，分层令牌桶
HTB 使用令牌和桶的概念，以及基于类的系统和filters（过滤器），以实现对流量的复杂和精细控制。凭借复杂的借用模型，HTB 可以执行各种复杂的流量控制技术。立即使用 HTB 最简单的方法之一是整形。
通过理解令牌和桶，或者掌握TBF 的功能，HTB 应该只是一个逻辑步骤。这种排队规则允许用户定义所使用的令牌和桶的特性，并允许用户以任意方式嵌套这些桶。当与分类方案结合使用时，可以非常精细地控制流量。
下面是使用 tc 工具在命令行上使用 HTB 的语法的示例输出。虽然 tcng 的语法是一种独立的语言，但 HTB 的规则是相同的。
示例 10. tc 用于 HTB 的用法
Usage: ... qdisc add ... htb [default N] [r2q N]
default minor id of class to which unclassified packets are sent {0}
r2q DRR quantums are computed as rate in Bps/r2q {10}
debug string of 16 numbers each 0-3 {0}
... class add ... htb rate R1 burst B1 [prio P] [slot S] [pslot PS]
[ceil R2] [cburst B2] [mtu MTU] [quantum Q]
rate rate allocated to this class (class can still borrow)
burst max bytes burst which can be accumulated during idle period {computed}
ceil definite upper class rate (no borrows) {rate}
cburst burst but for ceil {computed}
mtu max packet size we create rate map for {1600}
prio priority of leaf; lower are served first {0}
quantum how much bytes to serve from leaf at once {use r2q}
TC HTB version 3.3
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7.1.1. 软件要求
与几乎所有其他讨论的软件不同，HTB 是一种较新的排队规则，您的发行版可能没有使用 HTB 所需的所有工具和功能。内核必须支持 HTB；内核版本 2.4.20 及更高版本在标准发行版中支持它，尽管较早的内核版本需要打补丁。要启用用户空间对 HTB 的支持，请参阅 HTB 以获取 iproute2 补丁到 tc。
7.1.3. 借用
HTB qdisc 的一个基本组成部分是借用机制。子类一旦超过rate（速率）就会从其父类借用令牌。子类将继续尝试借用，直到达到 ceil（上限），此时它将开始将数据包排队以进行传输，直到有更多令牌/ctoken 可用。由于只有两种主要类型的类可以使用 HTB 创建，下表和图表标识了各种可能的状态和借用机制的行为。
表 2. HTB 类状态和可能的动作
| 类类型 | 类状态 | HTB 内部状态 | 采取的动作 |
|---|---|---|---|
| 叶子类 | < 速率 (rate) | HTB_CAN_SEND | 叶子类将出队排队的字节，最多到可用令牌（不超过 burst 数据包） |
| 叶子类 | > 速率 (rate), < 上限 (ceil) | HTB_MAY_BORROW | 叶子类将尝试从父类借用令牌/ctoken。如果令牌可用，它们将以quantum增量借出，叶子类将出队最多cburst字节 |
| 叶子类 | > 上限 (ceil) | HTB_CANT_SEND | 不会出队数据包。这将导致数据包延迟，并将增加延迟以满足所需速率。 |
| 内部类，根类 | < 速率 (rate) | HTB_CAN_SEND | 内部类将向子类借出令牌。 |
| 内部类，根类 | > 速率 (rate), < 上限 (ceil) | HTB_MAY_BORROW | 内部类将尝试从父类借用令牌/ctoken，并以quantum每次请求的增量借给竞争的子类。 |
| 内部类，根类 | > 上限 (ceil) | HTB_CANT_SEND | 内部类将不会尝试从其父类借用，也不会向子类借出令牌/ctoken。 |
该图表标识了借用令牌的流向以及令牌如何向父类收费的方式。为了使借用模型正常工作，每个类都必须准确计算自身及其所有子类使用的令牌数量。因此，在子类或叶子类中使用的任何令牌都会向每个父类收费，直到到达根类。
任何希望借用令牌的子类都将向其父类请求令牌，如果父类也超过了其速率 (rate)速率 (rate)，将请求从其父类借用，直到找到令牌或到达根类。因此，令牌的借用流向叶子类，而令牌使用的收费流向根类。
请注意，在此图中，有多个 HTB 根类。每个根类都可以模拟一个虚拟电路。
7.1.4. HTB 类参数
- default（默认）
每个 HTB qdisc 对象的可选参数，default（默认）default（默认）为 0，这将导致任何未分类的流量以硬件速度出队，完全绕过附加到根qdisc 的任何类。
- 速率 (rate)
rate（速率）
- 上限 (ceil)
用于设置限制传输流量的最小期望速度。这可以被认为是承诺信息速率 (CIR) 的等效值，或给定叶子类的保证带宽。
- ceil（上限）
用于设置限制传输流量的最大期望速度。借用模型应说明如何使用此参数。这可以被认为是"突发带宽"的等效值。ceil（上限）burst
- cburst
- quantum
- 字节，然后等待更多 ctoken 的到达。
quantum字节，然后等待更多 ctoken 的到达。这是 HTB 用来控制借用的关键参数。通常，正确的
- quantum
- 由 HTB 计算，而不是由用户指定。调整此参数可能会对争用下的借用和整形产生巨大影响，因为它既用于在超过 rate（速率）（但在 ceil（上限）以下）的子类之间拆分流量，也用于从这些相同的类传输数据包。
r2q
同样，通常为用户计算，
r2q
是 HTB 的一个提示，以帮助确定特定类的最佳 quantum。速率 (rate)mtu上限 (ceil)mtu速率 (rate)最大传输单元 (MTU)，应设置为 MTU 或更高。速率 (rate)prio上限 (ceil) - 速率 (rate)prio
优先级。
7.1.5. 规则quantum以下是一些使用 HTB 的通用指南，这些指南来自 http://docum.org/ 和 LARTC 邮件列表。这些规则只是对初学者的建议，旨在最大限度地发挥 HTB 的优势，直到更好地理解 HTB 的实际应用。速率 (rate)使用 HTB 的整形仅发生在叶子类中。另请参见 第 7.1.2 节。上限 (ceil).
7.1.5. 规则quantum由于 HTB 除了叶子类之外，不在任何类中进行整形，因此叶子类的quantumrate（速率）之和不应超过父类的
ceil（上限）。理想情况下，子类的quantumrate（速率）之和应与父类的quantumrate（速率）匹配，从而允许父类在子类之间分配剩余带宽（
ceil（上限））。
在采用 HTB 时，这个关键概念值得重复。只有叶子类实际整形数据包；数据包仅在这些叶子类中延迟。内部类（一直到根类）的存在是为了定义借用/借出如何发生（另请参见 第 7.1.3 节）。