8.16 详解 Neutron 的 QoS¶
QoS 的全称是 Quality of Service，也就是服务质量。
Neutron 支持的 QoS 类型有
bandwidth_limit（带宽限速）：实现带宽速速
DSCP（差分服务代码点）：给网络流量包添加一个 DSCP 标记，以此实现流量的优先级
minimum_bandwidth：暂时没用过
1. 开户 QoS 支持¶
在控制节点上执行两条命令修改配置
$ openstack-config --set /etc/neutron/neutron.conf DEFAULT service_plugins neutron.services.qos.qos_plugin.QoSPlugin
$ openstack-config --set /etc/neutron/plugins/ml2/ml2_conf.ini ml2 extension_drivers port_security,qos
然后重启 neutron-server
$ crm resource cleanup openstack-neutron-server-clone
在计算节点上执行命令修改配置
$ openstack-config --set /etc/neutron/plugins/ml2/openvswitch_agent.ini agent extensions qos
然后重启对应的 neutron-agent 服务
$ systemctl restart neutron-openvswitch-agent
DSCP 差分服务代码点¶
DSCP 大小为 6 个 bit，也就是最大可表示 64 个分类。
但在 Neutron 里可用的标记只有这些
0, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20,
22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36,
38, 40, 46, 48, 56
可以看到，它们都是0-56 间的偶数，但是排除 2-6, 42, 44 和 50-54。
原理¶
在 IP 协议分组里有一个 ToS（服务类型） 的字段，就是用来表示 ToS 的。
ToS 字段，总共 8 个 bit
前面 3 个 bit
为优选权子字段，现在已经废弃，这个字段默认值是000，从wireshark抓包结果看，表示的是：
但是在某些协议中仍然是有用的，比如 OSPFv2 协议
关于 Precedence （优先级），有如下几种
111 - Network Control
110 - Internetwork Control
101 - CRITIC/ECP
100 - Flash Override
011 - Flash
010 - Immediate
001 - Priority
000 – Routine
中间 4 个bit
这四个 bit 组合在一起，表示了该数据报对应的服务类别，这个应用层的服务类别是不同的。这里所说的服务类别，是指：
1000 -- minimize delay 最小延迟
0100 -- maximize throughput 最大吞吐量
0010 -- maximize reliability 最高可靠性
0001 -- minimize monetary cost 最小费用
0000 -- normal service 一般服务
IP首部中的ToS字段，只能表示一种服务类别，也就是：这4bit字段中，最多只能有一个bit字段为1。
看下不同应用下该4bit字段对应的值： 
翻译过来就是： 
最小延迟，对应于对延迟敏感的应用，如telnet和人login等。
最大吞吐量，对应于对吞吐量要求比较高的应用，如FTP文件应用，对文件传输吞吐量有比较高的要求。
最高可靠性，对网络传输可靠性要求高的应用，如使用SNMP的应用、路由协议等等。
最小费用，如NNTP这种用户网络新闻等。
最后 1 个bit
这个1bit末尾，没有被使用，必须强制设置为0
最后，很重要的一点，只有当网络设备（如交换机等）能够支持（能够识别IP首部中的ToS字段）识别ToS字段时，这给字段设置才有意义。
创建 policy¶
$ neutron qos-policy-create qos-dscp --shared
Created a new policy:
+-----------------+--------------------------------------+
| Field | Value |
+-----------------+--------------------------------------+
| created_at | 2020-07-01T06:43:23Z |
| description | |
| id | ee7e7a83-c67d-4f27-b77c-3345553e5abe |
| name | qos-dscp |
| project_id | 2ac17c7c792d45eaa764c30bac37fad9 |
| revision_number | 1 |
| rules | |
| shared | True |
| tenant_id | 2ac17c7c792d45eaa764c30bac37fad9 |
| updated_at | 2020-07-01T06:43:23Z |
+-----------------+--------------------------------------+
创建 rule¶
创建时需要指定 QOS_POLICY，创建完后，就会自动添加到 QOS_POLICY
$ neutron qos-dscp-marking-rule-create --dscp-mark 14 ee7e7a83-c67d-4f27-b77c-3345553e5abe
Created a new dscp_marking_rule:
+-----------+--------------------------------------+
| Field | Value |
+-----------+--------------------------------------+
| dscp_mark | 14 |
| id | 1d045cf3-eb31-440b-9a74-a9d5fea6a7e0 |
+-----------+--------------------------------------+
绑定policy到 port¶
$ neutron port-update <port_id> --qos-policy qos-dscp
关闭 QoS¶
$ neutron port-update <port_id> --no-qos-policy
查看规则¶
过滤出 tos 后就能看到 ToS（Type of Service） 的值
$ ovs-ofctl dump-flows br-int | grep tos
然后再对照这个表，找到对应的 DSCP 的 decimal ，如果 tos 是 64，那么 DSCP mark 就是 16，其实除以 4 就可以了，也不用对照表。其中这个 16 需要跟交换上支持的一样。
其他¶
DSCP 是以集群为粒度，一个集群只要创建一个就行，需要的时候将其绑定到 port 上就可以。
2. bandwidth_limit 带宽限速¶
华云 QoS ：https://support.huawei.com/enterprise/zh/doc/EDOC1100055155/101c0e7b
http://blog.chinaunix.net/uid-20530497-id-2490382.html
https://www.zhihu.com/question/21053403
qos 查询命令
$ neutron qos-policy-list
$ neutron qos-bandwidth-limit-rule-list 16fbb0c2-b7ac-4053-a85f-75fb72c3ab55
在 dpdk 宿主机上查询限速
# 查询 ingress（宿主机角度）
$ virsh dumpxml 4f6a0708-aeb8-4208-bea8-2c51e6a94948
# 查询 egress（虚拟机角度）
$ ovs-vsctl list interface vhu198063e9-97
# 查询 ingress（虚拟机角度）
$ ovs-appctl -t ovs-vswitchd qos/show vhu198063e9-97
测试限速
average: 100M
# burst：50
$ nova meta b1575f81-0a33-4872-995e-2c2dd48d52c8 set __system__vif_inbound_average=12500 __system__vif_inbound_burst=7500 __system__vif_outbound_average=12500 __system__vif_outbound_burst=6000
# burst：60
$ nova meta b1575f81-0a33-4872-995e-2c2dd48d52c8 set __system__vif_inbound_average=12500 __system__vif_inbound_burst=7500 __system__vif_outbound_average=12500 __system__vif_outbound_burst=7500
# burst：70
$ nova meta b1575f81-0a33-4872-995e-2c2dd48d52c8 set __system__vif_inbound_average=12500 __system__vif_inbound_burst=8750 __system__vif_outbound_average=12500 __system__vif_outbound_burst=8750
# burst：80
$ nova meta b1575f81-0a33-4872-995e-2c2dd48d52c8 set __system__vif_inbound_average=12500 __system__vif_inbound_burst=10000 __system__vif_outbound_average=12500 __system__vif_outbound_burst=10000
3. 带宽单位换算¶
带宽，英文名 Bandwidth，在不同领域的含义各不相同，而在网络服务中，带宽是指单位时间内的流经数据量。
数据量的单位一般有两种：bit 和 Byte。
因此，带宽的单位即为，b/s 或者 B/s，如果数值较大，可以使用 K 表示千（Kb/s 或者 KB/s），M 表示 百万（Mb/s 或者 MB/s）。
Mb/s：Million bits per second的缩写，是一种传输速率单位，指每秒传输的位（比特）数量。通常用于运营商带宽速率的计量。
MB/s：Million Bytes per second的缩写，是一种传输速率单位，指每秒传输的字节数量。即是我们平时说的下载速度。
Byte 和 bit 是不一样的，Byte = 8 bit，而不同的地方单位不同，需要进行换算，下表整理了在 VMP 中的各个位置的单位
type |
cloud |
meta |
xml |
qos rule |
ovs-vsctl/ovs-appctl |
|---|---|---|---|---|---|
ovs |
bit |
Byte |
Byte |
||
dpdk |
bit |
Byte |
bit |
bit |
4. 带宽限制效果¶
CentOS 安装 iperf3¶
源码编译安装 iperf3
yum -y install gcc make wget
cd /tmp
wget https://iperf.fr/download/source/iperf-3.1.3-source.tar.gz
tar zxvf iperf-3.1.3-source.tar.gz
cd iperf-3.1.3
./configure
make
make install
使用 rpm 包安装（更简单，推荐）
$ rpm -ih ftp://ftp.pbone.net/mirror/archive.fedoraproject.org/fedora/linux/updates/24/x86_64/i/iperf3-3.1.3-1.fc24.x86_64.rpm
Windows 安装 iperf3¶
所有的 windows 可用的 iperf3 安装包都可以从这个页面下载：https://iperf.fr/iperf-download.php
这里直接给出两个 windows 常用的
windows 10 64位：https://iperf.fr/download/windows/iperf-3.1.3-win64.zip
windows 10 32 位：https://iperf.fr/download/windows/iperf-3.1.3-win32.zip
下载到电脑到，并解压后，会得到两个文件：cygwin1.dll 和
iperf3.exe，将这两个文件拷贝到 c:\windows 目录下。
最后打开 cmd，执行 iperf3 --version ，若安装成功，会打印出版本信息。
iperf3 使用前关闭防火墙¶
CentOS 关闭防火墙，只要一条命令
$ systemctl stop firewalld
$ systemctl stop iptables
windows 10 手动设置一下
iperf3 的使用¶
iperf3 有客户端 和 服务端之别：
服务端：收包，使用
-s参数指定
$ iperf3 -s
客户端：发包，使用
-c xx.xx.xx.xx来指定要往哪个服务端发包
$ iperf3 -c 172.20.20.200
iperf3 还有更多的参数，其中有一些是客户端专用的，有一些是服务端专用的，也有一些是二者共用的。
具体可以前往这个地址，进行查阅：https://www.cnblogs.com/yingsong/p/5682080.html
常用的参数有
-u：发送 UDP 包，仅客户端 可用-p：后接服务端监听的端口-i：设置带宽报告的时间间隔，单位为秒-t：设置测试的时长，单位为秒-w：设置tcp窗口大小，一般可以不用设置，默认即可
