Linux selbst beherrscht viele Techniken, die den ein- und ausgehenden Netzwerkverkehr kontrollieren, begrenzen, priorisieren und aufteilen. Alle Queueing-Varianten unterstehen der abstrakten QDisc-Schicht, die wiederum dem TC-Kommando gehorcht.

Kurvenreich: HFSC

Nicht alle Probleme, die beim Aufteilen eines Netzzugangs auftreten, sind durch Verteilen und Garantieren von Bandbreite lösbar. Voice over IP und Streaming-Anwendungen brauchen ein Queueing, das Verzögerungen vermeidet. Die Vergabe von Bandbreite hilft nur bedingt, ist aber ein wichtiger Faktor.

Angenommen jedes zu sendende Paket ist 1500 Byte groß und alle Klassen senden mit maximaler Kapazität. Aufgrund der Leitungskapazität von 1000 KBit/s dauert es 12 Millisekunden, um ein Datenpaket zu versenden: 1500 Byte/Paket * 8 Bit/Byte / 1000000 Bit/s = 12 ms/Paket. Sendet die VoIP-Anwendung mit 100 KBit/s, dann sind das bei 1500-Byte-Paketen etwa acht Pakete pro Sekunde: 100000 Bit/s / (1500 Byte/Paket * 8 Bit/Byte) = 8,33 Pakete/s. Um die garantierte Rate von 100 KBit/s für diese Klasse einzuhalten, muss die QDisc spätestens alle 120 Millisekunden ein Datenpaket der Klasse versenden: 1 Paket / 8,33 Pakete/s = 0,12 s. Daraus ergibt sich eine maximale Verzögerung von etwa 132 Millisekunden pro Paket (120 ms + 12 ms). Das Beispiel illustriert die enge Verflechtung von Bandbreite und Verzögerungszeit.

Der HFSC-Algorithmus (Hierarchical Fair Service Curve,[3]) behandelt die beiden Ressourcen Bandbreite und Verzögerungszeit getrennt und vergibt sie nach dem Servicekurven-Modell. Eine Servicekurve S(t) repräsentiert die geleistete Arbeit (Service) in gesendeten Bits zu einem Zeitpunkt t. Die Steigung der Kurve entspricht der Senderate.

Steigung auf Raten

Die Verzögerungszeiten beeinflusst HFSC durch die Form der Servicekurven für die einzelnen Klassen. Für die VoIP-Klasse eignet sich eine zweiteilige, stückweise lineare Servicekurve. Deren erster Abschnitt weist eine Steigung von 400 KBit/s auf und ist 30 Millisekunden lang. Die Steigung des zweiten Abschnitts beträgt 100 KBit/s. Die Kurve reduziert die Sendeverzögerung auf 30 Millisekunden (Abbildung 5b). Der Gewinn von etwa 78 Millisekunden Verzögerungszeit geht jedoch zu Lasten der anderen Klassen: Zu keinem Zeitpunkt darf die Summe aller Kurven über der Servicekurve der Leitung liegen.

In obigem Beispiel soll die geringere Verzögerung der VoIP-Klasse auf Kosten der unspezifizierten Daten von Partei A gehen. Dazu braucht sie eine angepasste Servicekurve, die das globale Limit einhält. Die maximale Sendeverzögerung dieser Klasse erhöht sich von 30 auf 52,5 Millisekunden. Für reinen Datentransport, zum Beispiel FTP, spielt die Verzögerung kaum eine Rolle. Hier ist der Datendurchsatz wichtig, den die angepasste Servicekurve nicht beeinträchtigt.

01 tc qdisc add dev eth0 root handle 1: htb default 30
02 tc class add dev eth0 parent 1: classid 1:1 htb rate 1000kbit ceil 1000kbit
03 tc class add dev eth0 parent 1:1 classid 1:10 htb rate 400kbit ceil 1000kbit
04 tc class add dev eth0 parent 1:1 classid 1:20 htb rate 100kbit ceil 1000kbit
05 tc class add dev eth0 parent 1:1 classid 1:30 htb rate 500kbit ceil 1000kbit

01 tc qdisc add dev eth0 root handle 1: htb default 20
02 tc class add dev eth0 parent 1: classid 1:1 htb rate 1000kbit ceil 1000kbit
03 tc class add dev eth0 parent 1:1 classid 1:10 htb rate 500kbit ceil 1000kbit
04 tc class add dev eth0 parent 1:1 classid 1:20 htb rate 500kbit ceil 1000kbit
05 tc class add dev eth0 parent 1:10 classid 1:11 htb rate 400kbit ceil 1000kbit
06 tc class add dev eth0 parent 1:10 classid 1:12 htb rate 100kbit ceil 1000kbit

Linux selbst beherrscht viele Techniken, die den ein- und ausgehenden Netzwerkverkehr kontrollieren, begrenzen, priorisieren und aufteilen. Alle Queueing-Varianten unterstehen der abstrakten QDisc-Schicht, die wiederum dem TC-Kommando gehorcht.