Otro intento para configurar QoS en Linux: Día 1

Nota: Pues que creo que he tenido problemas con las capturas de pantalla y no se corresponden del todo con el trabajo en curso. Igual lo publico, así las cosas. Excepto ese pequeño detalle, todo lo demás es funcional

La idea es que modelemos el tráfico de nuestra red aplicando la siguiente configuración en nuestro firewall linux. O en nuestro IPS inline, que no es tan mala idea como en un principio lo parece. Que incluso puede hacerse una cajita específicamente para esto: Lo importante es que la configuración de este equipo pueda modelar todo el tráfico de nuestra red, al pasar toda nuestra red mediante él.

Por defecto, nuestra configuración tiene la siguiente forma:

tc qdisc show 
qdisc noqueue 0: dev lo root refcnt 2
qdisc pfifo_fast 0: dev ens2 root refcnt 2 bands 3 priomap  1 2 2 2 1 2 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1
qdisc pfifo_fast 0: 10.dev ens3 root refcnt 2 bands 3 priomap  1 2 2 2 1 2 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1
qdisc pfifo_fast 0: dev ens4 root refcnt 2 bands 3 priomap  1 2 2 2 1 2 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1
qdisc pfifo_fast 0: dev ens9 root refcnt 2 bands 3 priomap  1 2 2 2 1 2 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1

El usuario lo vería de la siguiente manera:

Empezamos con lo que podría considerarse una configuración mínima para hacer shaping:

#!/bin/bash

## Borramos la configuración anterior. 
## Cuando se tenga la configuración por defecto, se lanza un mensaje de error "RTNETLINK answers: No such file or directory"
tc qdisc delete dev ens2 root

## Cambiamos qdisc de fast_fifo a htb. 
## Dentro del esquema de HTB, este es llamado ROOT
tc qdisc add dev ens2 root handle 1:0 htb default 10

## Agregamos la primera clase. 
## Dentro del esquema de HTB, este es llamado INNER. No hay shapping en este momento, pero es necesario configurarle para el funcionamiento de los leaf
tc class add dev ens2 parent 1:0 classid 1:1 htb rate 20480 ceil 20480

## Dentro del esquema de HTB, este es llamado LEAF. Acá ocurre el shapping por primera vez
tc class add dev ens2 parent 1:1 classid 1:10 htb rate 20480 ceil 20480

## Dentro de la última (Y única por ahora) clase LEAF, agregamos una QDISC de tipo SFQ. 
## SFQ intentará repartir el ancho de banda de forma más o menos equitivativa
tc qdisc add dev ens2 parent 1:10 handle 130: sfq perturb 5

Ahora, estamos configurados de la siguiente forma:

tc qdisc show dev ens2
qdisc htb 1: root refcnt 2 r2q 10 default 10 direct_packets_stat 0 direct_qlen 1000

tc class show dev ens2
class htb 1:10 parent 1:1 leaf 130: prio 0 rate 20480bit ceil 20480bit burst 1600b cburst 1600b
class htb 1:1 root rate 20480bit ceil 20480bit burst 1600b cburst 1600b

El resultado es que ahora nos vamos limitar: 20480bit representa un enlace de 2 MB/s. Desde el punto de vista del cliente nos vemos de la siguiente forma: Al iniciar ambas peticiones casi al mismo tiempo, el uso de ancho de banda se reparte casi igual

Conforma pasa el tiempo, el tráfico para FTP-DATA consigue un mejor rendimiento. Luego, también podría ocurrir si se inicia la descarga de FTP primero:

En general, con pfifo_fast ocurrirá que algunas conexiones irán mejor que otras. Posiblemente las más nuevas (Esto es bien común de verificar). Algunos protocolos sbbre otros. Para tener mejor idea, descargo el mismo contenido usando HTTP en ambos clientes

El cliente a la derecha descarga con todo el ancho de banda disponible en ese momento

Cuando empieza la descarga en el cliente a la izquierda, este es claramente beneficiado de un mejor ancho de banda

Una solución a este problema (Que el ancho de banda se reparta mejor entre todas las conexiones), es usar una disciplina de cola en la clase leaf. SFQ es bastante sugerido para esta trabajo en específico. Agremos lo siguiente al final del script anterior

## Dentro de la última (Y única por ahora) clase LEAF, agregamos una QDISC de tipo SFQ.
## SFQ intentará repartir el ancho de banda de forma más o menos equitivativa
tc qdisc add dev ens2 parent 1:10 handle 130: sfq perturb 5

Una vez configurado así, no importa en que momento inicia la descarga el uno o el otro: Ambas conexiones tienen casi el mismo ancho de banda disponible. El "casi" es importante. SFQ "intenta" darles el mismo ancho de banda a ambas conexiones. Con todo lo que lleva en contra, parece que hace un trabajo bastante aceptable