在很多线上故障中，真正的问题并不是服务崩溃，而是：

• 网络延迟突然升高

• 带宽被打满

• TCP 重传激增

• 某个下游接口偶发超时

• 跨机房网络抖动

而 Linux 内核其实早已提供了一套非常强大的网络控制能力：

tc（Traffic Control）

它既能做：

• 带宽限流

• QoS

• 延迟控制

也能做：

• 丢包模拟

• 弱网模拟

• 混沌工程（Chaos Engineering）

本文将带你快速掌握：

• tc 核心原理

• 常见限流方式

• netem 弱网模拟

• 混沌工程实践

一、tc 是什么？

tc 属于 Linux iproute2 工具集。

它工作在 Linux 内核网络协议栈中：

应用程序   ↓TCP/IP Stack   ↓qdisc（队列调度器）   ↓网卡驱动   ↓NIC

tc 本质上控制的是：

数据包如何排队、发送、延迟、丢弃

核心对象：

二、最常见的 tc 场景

Linux tc 最核心的能力其实只有两类：

1. 流量控制（Traffic Shaping）

例如：

• 限制带宽

• QoS 优先级

• 防止某服务抢占带宽

核心 qdisc：TBF / HTB

2. 弱网模拟（Network Emulation）

例如：

• 延迟

• 丢包

• 抖动

• 乱序

核心 qdisc：netem

三、最常见限流：TBF

TBF（Token Bucket Filter）是 Linux 最经典的限流器。

核心思想：

token 按固定速率生成发送数据需要消耗 token

没有 token：

数据包进入队列等待

1. 限制带宽为 10Mbps

tc qdisc add dev eth0 root tbf   rate 10mbit   burst 32kbit   latency 400ms

2. 查看规则

tc -s qdisc show dev eth0

3. 删除规则

tc qdisc del dev eth0 root

4. 参数解释

四、企业级 QoS：HTB

TBF 适合：整体限流

但企业环境通常需要：

• 多租户

• 多服务

• 不同优先级

• 带宽共享

这时需要：

HTB（Hierarchical Token Bucket）

示例：高低优先级带宽

创建根队列

tc qdisc add dev eth0 root handle 1: htb default 20

总带宽 100Mbps

tc class add dev eth0 parent 1: classid 1:1   htb rate 100mbit

高优先级流量

tc class add dev eth0 parent 1:1 classid 1:10   htb rate 50mbit ceil 100mbit prio 1

低优先级流量

tc class add dev eth0 parent 1:1 classid 1:20   htb rate 10mbit ceil 30mbit prio 2

五、filter：流量分类

HTB 的关键在于：

如何识别不同流量？

依赖：filter

按 IP 分类

tc filter add dev eth0 protocol ip parent 1:0 \  prio 1 u32 \  match ip dst 10.0.0.10 flowid 1:10

按端口分类

match ip dport 443 0xffff

六、netem：弱网与混沌工程神器

如果说 TBF 是限流核心，

那么：netem = 混沌工程核心

它可以模拟真实网络问题。

七、模拟网络延迟

固定延迟

tc qdisc add dev eth0 root netem delay 100ms

模拟网络抖动

tc qdisc add dev eth0 root netem \  delay 100ms 20ms

表示：

100ms ± 20ms

八、模拟丢包

10% 丢包

tc qdisc add dev eth0 root netem loss 10%

随机丢包

tc qdisc add dev eth0 root netem \  loss random 5%

九、模拟复杂弱网

真实网络问题通常是组合故障。

例如：

tc qdisc add dev eth0 root netem \  delay 80ms 20ms \  loss 5% \  reorder 10%

这已经非常接近：跨国公网网络质量

十、tc 在混沌工程中的应用

Chaos Engineering 的核心思想：

主动制造故障，验证系统韧性

tc 是最轻量、最真实的网络故障模拟方案。

常见演练场景

1. Redis 网络抖动

验证：

• 超时配置

• 重试机制

• 熔断策略

2. Kafka 丢包

验证：

• ISR 收缩

• producer retry

• follower lag

3. MySQL 高延迟

验证：

• ORM 超时

• 连接池阻塞

• 线程池堆积

4. 跨机房 RTT

模拟：

上海 ↔ 新加坡美国 ↔ 亚洲

十一、生产环境注意事项

1. 先测试再上线

错误 tc 配置：可能直接导致网络不可用

2. 丢包影响巨大

即使：

1% loss

也可能导致：TCP 吞吐量大幅下降

3. 容器需要权限

需要：

CAP_NET_ADMIN

4. 推荐 fq_codel

现代 Linux 推荐：fq_codel

用于降低 Bufferbloat。

十二、总结

tc 是 Linux 网络世界最强大的工具之一。

它既能：

• 限流

• QoS

• 带宽管理

也能：

• 模拟弱网

• 做混沌工程

• 验证系统韧性

而随着：

eBPF + 云原生网络的发展，

tc 已经不仅仅是一个“命令行工具”，而是：

下一代 Linux 网络数据面的核心基础设施。

附录：常用 tc 命令速查

查看规则

tc qdisc showtc class show dev eth0tc filter show dev eth0

删除规则

tc qdisc del dev eth0 root

限流

tc qdisc add dev eth0 root tbf \  rate 10mbit burst 32k latency 400ms

延迟模拟

tc qdisc add dev eth0 root netem delay 100ms

丢包模拟

tc qdisc add dev eth0 root netem loss 5%

https://man7.org/linux/man-pages/man8/tc.8.htmlhttps://man7.org/linux/man-pages/man8/tc-netem.8.htmlhttps://tldp.org/HOWTO/html_single/Traffic-Control-HOWTO/