This commit was manufactured by cvs2svn to create branch
[iproute2.git] / tc-cbq.8
diff --git a/tc-cbq.8 b/tc-cbq.8
new file mode 100644 (file)
index 0000000..79fb93b
--- /dev/null
+++ b/tc-cbq.8
@@ -0,0 +1,353 @@
+.TH CBQ 8 "16 December 2001" "iproute2" "Linux"
+.SH NAME
+CBQ \- Class Based Queueing
+.SH SYNOPSIS
+.B tc qdisc ... dev
+dev
+.B  ( parent
+classid 
+.B | root) [ handle 
+major: 
+.B ] cbq [ allot 
+bytes
+.B ] avpkt
+bytes
+.B bandwidth
+rate
+.B [ cell 
+bytes
+.B ] [ ewma
+log
+.B ] [ mpu
+bytes
+.B ] 
+
+.B tc class ... dev
+dev
+.B parent 
+major:[minor]
+.B [ classid 
+major:minor
+.B ] cbq allot
+bytes
+.B [ bandwidth 
+rate 
+.B ] [ rate 
+rate
+.B ] prio
+priority
+.B [ weight
+weight
+.B ] [ minburst 
+packets
+.B ] [ maxburst 
+packets 
+.B ] [ ewma 
+log
+.B ] [ cell
+bytes
+.B ] avpkt
+bytes
+.B [ mpu
+bytes 
+.B ] [ bounded isolated ] [ split
+handle
+.B & defmap
+defmap
+.B ] [ estimator 
+interval timeconstant
+.B ]
+
+.SH DESCRIPTION
+Class Based Queueing is a classful qdisc that implements a rich
+linksharing hierarchy of classes.  It contains shaping elements as
+well as prioritizing capabilities.  Shaping is performed using link
+idle time calculations based on the timing of dequeue events and 
+underlying link bandwidth.
+
+.SH SHAPING ALGORITHM
+When shaping a 10mbit/s connection to 1mbit/s, the link will
+be idle 90% of the time. If it isn't, it needs to be throttled so that it
+IS idle 90% of the time.
+
+During operations, the effective idletime is measured using an
+exponential weighted moving average (EWMA), which considers recent
+packets to be exponentially more important than past ones. The Unix
+loadaverage is calculated in the same way.
+
+The calculated idle time is subtracted from the EWMA measured one,
+the resulting number is called 'avgidle'. A perfectly loaded link has
+an avgidle of zero: packets arrive exactly at the calculated
+interval.
+
+An overloaded link has a negative avgidle and if it gets too negative,
+CBQ throttles and is then 'overlimit'.
+
+Conversely, an idle link might amass a huge avgidle, which would then
+allow infinite bandwidths after a few hours of silence. To prevent
+this, avgidle is capped at 
+.B maxidle.
+
+If overlimit, in theory, the CBQ could throttle itself for exactly the
+amount of time that was calculated to pass between packets, and then
+pass one packet, and throttle again. Due to timer resolution constraints,
+this may not be feasible, see the 
+.B minburst
+parameter below.
+
+.SH CLASSIFICATION
+Within the one CBQ instance many classes may exist. Each of these classes
+contains another qdisc, by default 
+.BR tc-pfifo (8).
+
+When enqueueing a packet, CBQ starts at the root and uses various methods to 
+determine which class should receive the data. 
+
+In the absence of uncommon configuration options, the process is rather easy. 
+At each node we look for an instruction, and then go to the class the 
+instruction refers us to. If the class found is a barren leaf-node (without 
+children), we enqueue the packet there. If it is not yet a leaf node, we do 
+the whole thing over again starting from that node. 
+
+The following actions are performed, in order at each node we visit, until one 
+sends us to another node, or terminates the process.
+.TP
+(i)
+Consult filters attached to the class. If sent to a leafnode, we are done. 
+Otherwise, restart.
+.TP
+(ii)
+Consult the defmap for the priority assigned to this packet, which depends 
+on the TOS bits. Check if the referral is leafless, otherwise restart.
+.TP
+(iii)
+Ask the defmap for instructions for the 'best effort' priority. Check the 
+answer for leafness, otherwise restart.
+.TP
+(iv)
+If none of the above returned with an instruction, enqueue at this node.
+.P
+This algorithm makes sure that a packet always ends up somewhere, even while
+you are busy building your configuration. 
+
+For more details, see
+.BR tc-cbq-details(8).
+
+.SH LINK SHARING ALGORITHM
+When dequeuing for sending to the network device, CBQ decides which of its 
+classes will be allowed to send. It does so with a Weighted Round Robin process
+in which each class with packets gets a chance to send in turn. The WRR process
+starts by asking the highest priority classes (lowest numerically - 
+highest semantically) for packets, and will continue to do so until they
+have no more data to offer, in which case the process repeats for lower 
+priorities.
+
+Classes by default borrow bandwidth from their siblings. A class can be 
+prevented from doing so by declaring it 'bounded'. A class can also indicate 
+its unwillingness to lend out bandwidth by being 'isolated'.
+
+.SH QDISC
+The root of a CBQ qdisc class tree has the following parameters:
+
+.TP 
+parent major:minor | root
+This mandatory parameter determines the place of the CBQ instance, either at the
+.B root
+of an interface or within an existing class.
+.TP
+handle major:
+Like all other qdiscs, the CBQ can be assigned a handle. Should consist only
+of a major number, followed by a colon. Optional, but very useful if classes
+will be generated within this qdisc.
+.TP 
+allot bytes
+This allotment is the 'chunkiness' of link sharing and is used for determining packet
+transmission time tables. The qdisc allot differs slightly from the class allot discussed
+below. Optional. Defaults to a reasonable value, related to avpkt.
+.TP
+avpkt bytes
+The average size of a packet is needed for calculating maxidle, and is also used
+for making sure 'allot' has a safe value. Mandatory.
+.TP
+bandwidth rate
+To determine the idle time, CBQ must know the bandwidth of your underlying 
+physical interface, or parent qdisc. This is a vital parameter, more about it
+later. Mandatory.
+.TP
+cell
+The cell size determines he granularity of packet transmission time calculations. Has a sensible default.
+.TP 
+mpu
+A zero sized packet may still take time to transmit. This value is the lower
+cap for packet transmission time calculations - packets smaller than this value
+are still deemed to have this size. Defaults to zero.
+.TP
+ewma log
+When CBQ needs to measure the average idle time, it does so using an 
+Exponentially Weighted Moving Average which smoothes out measurements into
+a moving average. The EWMA LOG determines how much smoothing occurs. Lower 
+values imply greater sensitivity. Must be between 0 and 31. Defaults 
+to 5.
+.P
+A CBQ qdisc does not shape out of its own accord. It only needs to know certain
+parameters about the underlying link. Actual shaping is done in classes.
+
+.SH CLASSES
+Classes have a host of parameters to configure their operation.
+
+.TP 
+parent major:minor
+Place of this class within the hierarchy. If attached directly to a qdisc 
+and not to another class, minor can be omitted. Mandatory.
+.TP 
+classid major:minor
+Like qdiscs, classes can be named. The major number must be equal to the
+major number of the qdisc to which it belongs. Optional, but needed if this 
+class is going to have children.
+.TP 
+weight weight
+When dequeuing to the interface, classes are tried for traffic in a 
+round-robin fashion. Classes with a higher configured qdisc will generally
+have more traffic to offer during each round, so it makes sense to allow
+it to dequeue more traffic. All weights under a class are normalized, so
+only the ratios matter. Defaults to the configured rate, unless the priority 
+of this class is maximal, in which case it is set to 1.
+.TP 
+allot bytes
+Allot specifies how many bytes a qdisc can dequeue
+during each round of the process. This parameter is weighted using the 
+renormalized class weight described above. Silently capped at a minimum of
+3/2 avpkt. Mandatory.
+
+.TP 
+prio priority
+In the round-robin process, classes with the lowest priority field are tried 
+for packets first. Mandatory.
+
+.TP 
+avpkt
+See the QDISC section.
+
+.TP 
+rate rate
+Maximum rate this class and all its children combined can send at. Mandatory.
+
+.TP
+bandwidth rate
+This is different from the bandwidth specified when creating a CBQ disc! Only
+used to determine maxidle and offtime, which are only calculated when
+specifying maxburst or minburst. Mandatory if specifying maxburst or minburst.
+
+.TP 
+maxburst
+This number of packets is used to calculate maxidle so that when
+avgidle is at maxidle, this number of average packets can be burst
+before avgidle drops to 0. Set it higher to be more tolerant of
+bursts. You can't set maxidle directly, only via this parameter.
+
+.TP
+minburst 
+As mentioned before, CBQ needs to throttle in case of
+overlimit. The ideal solution is to do so for exactly the calculated
+idle time, and pass 1 packet. However, Unix kernels generally have a
+hard time scheduling events shorter than 10ms, so it is better to
+throttle for a longer period, and then pass minburst packets in one
+go, and then sleep minburst times longer.
+
+The time to wait is called the offtime. Higher values of minburst lead
+to more accurate shaping in the long term, but to bigger bursts at
+millisecond timescales. Optional.
+
+.TP
+minidle
+If avgidle is below 0, we are overlimits and need to wait until
+avgidle will be big enough to send one packet. To prevent a sudden
+burst from shutting down the link for a prolonged period of time,
+avgidle is reset to minidle if it gets too low.
+
+Minidle is specified in negative microseconds, so 10 means that
+avgidle is capped at -10us. Optional.
+
+.TP
+bounded 
+Signifies that this class will not borrow bandwidth from its siblings.
+.TP 
+isolated
+Means that this class will not borrow bandwidth to its siblings
+
+.TP 
+split major:minor & defmap bitmap[/bitmap]
+If consulting filters attached to a class did not give a verdict, 
+CBQ can also classify based on the packet's priority. There are 16
+priorities available, numbered from 0 to 15. 
+
+The defmap specifies which priorities this class wants to receive, 
+specified as a bitmap. The Least Significant Bit corresponds to priority 
+zero. The 
+.B split
+parameter tells CBQ at which class the decision must be made, which should
+be a (grand)parent of the class you are adding.
+
+As an example, 'tc class add ... classid 10:1 cbq .. split 10:0 defmap c0'
+configures class 10:0 to send packets with priorities 6 and 7 to 10:1.
+
+The complimentary configuration would then 
+be: 'tc class add ... classid 10:2 cbq ... split 10:0 defmap 3f'
+Which would send all packets 0, 1, 2, 3, 4 and 5 to 10:1.
+.TP
+estimator interval timeconstant
+CBQ can measure how much bandwidth each class is using, which tc filters
+can use to classify packets with. In order to determine the bandwidth
+it uses a very simple estimator that measures once every
+.B interval
+microseconds how much traffic has passed. This again is a EWMA, for which
+the time constant can be specified, also in microseconds. The 
+.B time constant
+corresponds to the sluggishness of the measurement or, conversely, to the 
+sensitivity of the average to short bursts. Higher values mean less
+sensitivity. 
+
+.SH BUGS
+The actual bandwidth of the underlying link may not be known, for example 
+in the case of PPoE or PPTP connections which in fact may send over a 
+pipe, instead of over a physical device. CBQ is quite resilient to major
+errors in the configured bandwidth, probably a the cost of coarser shaping.
+
+Default kernels rely on coarse timing information for making decisions. These 
+may make shaping precise in the long term, but inaccurate on second long scales.
+
+See 
+.BR tc-cbq-details(8)
+for hints on how to improve this.
+
+.SH SOURCES
+.TP
+o
+Sally Floyd and Van Jacobson, "Link-sharing and Resource
+Management Models for Packet Networks",
+IEEE/ACM Transactions on Networking, Vol.3, No.4, 1995
+
+.TP 
+o
+Sally Floyd, "Notes on CBQ and Guaranteed Service", 1995
+
+.TP
+o
+Sally Floyd, "Notes on Class-Based Queueing: Setting
+Parameters", 1996
+
+.TP 
+o
+Sally Floyd and Michael Speer, "Experimental Results
+for Class-Based Queueing", 1998, not published.
+
+
+
+.SH SEE ALSO
+.BR tc (8)
+
+.SH AUTHOR
+Alexey N. Kuznetsov, <kuznet@ms2.inr.ac.ru>. This manpage maintained by
+bert hubert <ahu@ds9a.nl>
+
+