OPNsense không chỉ là một firmware tường lửa mạnh mẽ mà còn sở hữu vô số tính năng vượt trội, không tìm thấy trên các router do nhà mạng cung cấp. Một trong số đó là Traffic Shaping – Quản lý lưu lượng. Nghe có vẻ phức tạp, nhưng tính năng này có thể mang lại giá trị to lớn trong việc cải thiện mạng gia đình, đảm bảo hiệu suất tối ưu, đặc biệt khi bạn sở hữu đường truyền băng thông rộng tốc độ cao. Với một kết nối Internet có thể vượt quá 1Gbps, việc áp dụng Traffic Shaping trong OPNsense đã giúp nâng cao đáng kể hiệu suất tổng thể của mạng nội bộ, loại bỏ tình trạng giật lag hay độ trễ không mong muốn. Điều tuyệt vời nhất là quá trình cấu hình lại cực kỳ đơn giản.
Traffic Shaping Là Gì Và Nó Cải Thiện Mạng Của Bạn Như Thế Nào?
Hãy hình dung có hai máy tính trong cùng mạng LAN đang hoạt động đồng thời. Một máy đang xem video YouTube chất lượng cao, trong khi máy kia tham gia cuộc gọi video quan trọng. Hai thiết bị này sẽ cùng chia sẻ băng thông có sẵn, cả trong mạng nội bộ lẫn khi ra ngoài Internet. Điều mà nhiều người dùng có thể không nhận ra là sự cạnh tranh băng thông này có thể gây ra các vấn đề nghiêm trọng ngay trong mạng của bạn. Đây chính là lúc Traffic Shaping phát huy tác dụng thông qua việc thiết lập các quy tắc và “không gian” chuyên biệt cho lưu lượng.
Traffic Shaping (hay còn được biết đến là Smart Queue Management trên một số router) bao gồm ba thành phần chính:
- Pipes (Kênh lưu lượng): Đây là phần cốt lõi và quan trọng nhất. Các Pipes được cấu hình với giới hạn băng thông tối đa, ví dụ 50 Mbps. Chúng được sử dụng để định tuyến lưu lượng đến và đi từ các thiết bị, tạo ra “đường ống” cụ thể cho dữ liệu.
- Queues (Hàng đợi): Các Queues cho phép bạn ưu tiên lưu lượng trong một Pipe. Chẳng hạn, bạn có thể thiết lập để ưu tiên gói tin liên quan đến chơi game hơn là cuộc gọi video.
- Rules (Quy tắc): Các Rules kiểm soát ứng dụng, dịch vụ hoặc thiết bị nào sẽ được ưu tiên hoặc hạn chế.
Bằng cách sử dụng cả ba thành phần này, chúng ta có thể xây dựng một giải pháp quản lý lưu lượng mạnh mẽ. Traffic Shaping hoạt động bằng cách chủ động trì hoãn việc xử lý các gói tin nhất định, nhường chỗ cho những gói tin được ưu tiên thông qua các quy tắc, đưa chúng vào một hàng đợi để xử lý trong Pipe. Hãy xem nó như việc xếp hàng chờ một trò chơi tại công viên giải trí: chúng ta muốn tách biệt những người xếp hàng bình thường với những người có “vé ưu tiên”. Mọi gói tin đều được xử lý kịp thời, nhưng các thiết bị và cổng được ưu tiên sẽ được xử lý trước tiên. Nếu bạn thường xuyên chơi game, bạn có thể cấu hình OPNsense để xử lý các gói tin liên quan đến game trước.
Điều này có thể mang lại hiệu quả tích cực đối với độ trễ (latency), vì mục tiêu chính là giảm thiểu hiện tượng Bufferbloat càng nhiều càng tốt.
Bufferbloat: Kẻ Thù Thầm Lặng Của Mạng Tốc Độ Cao
Tác Hại Của Bufferbloat Và Cách Đo Lường
Kết quả kiểm tra Bufferbloat trên Waveform cho OPNsense trước khi cấu hình Traffic Shaping, hiển thị điểm A và độ trễ
Bufferbloat là hiện tượng xảy ra khi thiết bị mạng của bạn, thường là tường lửa hoặc router, đệm quá nhiều dữ liệu, gây ra độ trễ không mong muốn. Dù có thể không đáng chú ý khi bạn chỉ lướt web thông thường, nhưng Bufferbloat có thể gây ra những vấn đề nghiêm trọng khi chơi game hoặc thực hiện các tác vụ nhạy cảm với mạng khác. Trong thử nghiệm thực tế của chúng tôi, trước khi áp dụng bất kỳ cài đặt nào trên OPNsense, thiết lập mạng LAN và kết nối ISP của tôi đạt điểm Bufferbloat “A” trên Waveform, một kết quả khá tốt.
Có nhiều công cụ để đo lường độ trễ, bao gồm Speedtest của Ookla và công cụ kiểm tra tốc độ của Waveform. Trong bài viết này, chúng tôi sử dụng Waveform vì nó cung cấp một điểm số cụ thể, giúp dễ dàng xác định mức độ cải thiện sau khi điều chỉnh cài đặt OPNsense. Điểm số Bufferbloat này mong muốn đạt mức A+ lý tưởng, nhưng nhìn chung, chữ cái càng gần đầu bảng chữ cái (ví dụ: A, B thay vì C, D) thì tình trạng Bufferbloat của bạn càng tốt.
Không khắc phục các điểm số Bufferbloat thấp có thể dẫn đến tình trạng giật lag khi gọi video, cuộc gọi VoIP (bao gồm cả Discord) bị ngắt kết nối hoặc treo, và trải nghiệm chơi game nhiều người chơi trực tuyến sẽ vô cùng khó khăn. Bạn đã bao giờ thử chơi Liên Minh Huyền Thoại với độ trễ cao chưa? Chắc chắn đó không phải là một trải nghiệm thú vị. May mắn thay, với OPNsense, việc thực hiện vài thay đổi nhỏ trên giao diện quản trị web có thể tạo nên sự khác biệt lớn.
Hướng Dẫn Cấu Hình Traffic Shaping Trong OPNsense Từ A Đến Z
Trở Thành Chuyên Gia Quản Lý Lưu Lượng Mạng
Giao diện bảng điều khiển OPNsense, đang mở menu Firewall và chọn Shaper để truy cập cài đặt Traffic Shaping
Hãy làm theo các bước dưới đây để cấu hình Traffic Shaping trên tường lửa chạy OPNsense của bạn:
- Truy cập Firewall > Shaper > Pipes.
Màn hình cài đặt Pipes trong OPNsense Traffic Shaping, hiển thị danh sách Pipe hiện có và tùy chọn thêm Pipe mới - Nhấp vào nút +.
- Chuyển sang advanced mode.
- Đặt Bandwidth (Băng thông) thành tốc độ tải xuống (download) của mạng bạn.
- Đặt Queue thành “2”.
- Thay đổi Scheduler type (Loại lập lịch) thành “FlowQueue-CoDel”.
- Nhập một giá trị vào trường FQ-CoDel quantum. (Tính toán bằng cách nhân 300 với mỗi 100 MB/s băng thông. Ví dụ: 3.000 cho 1Gb/s).
- Nhập “Download” vào trường mô tả.
Cấu hình chi tiết cho Pipe tải xuống trên OPNsense - Nhấp vào Save.
- Bây giờ, đến lượt Pipe tải lên. Nhấp vào nút +.
- Chuyển sang advanced mode.
- Đặt Bandwidth thành tốc độ tải lên (upload) của mạng bạn.
- Thay đổi Scheduler type thành “FlowQueue-CoDel”.
- Nhập “Upload” vào trường mô tả.
- Để nguyên các trường còn lại và nhấp vào Save.
Danh sách hai Pipe Download và Upload đã được cấu hình thành công trong cài đặt Traffic Shaping của OPNsense - Nhấp vào Apply.
- Nhấp vào tab Queues.
- Nhấp vào nút +.
- Đặt Pipe thành “Download”.
- Thay đổi mask thành “destination”.
- Bật CoDel.
- Nhập “Download Queue” vào trường mô tả.
Giao diện thêm Download Queue (hàng đợi tải xuống) trong OPNsense Traffic Shaping, với các tùy chọn Pipe và Mask - Nhấp vào Save.
- Nhấp vào nút +.
- Đặt Pipe thành “Upload”.
- Thay đổi mask thành “source”.
- Bật CoDel.
- Nhập “Upload Queue” vào trường mô tả.
Giao diện thêm Upload Queue (hàng đợi tải lên) trong OPNsense Traffic Shaping, với tùy chọn Pipe và Mask - Nhấp vào Save.
- Nhấp vào Apply.
Tổng quan các Queues đã thiết lập trong OPNsense Traffic Shaping - Cuối cùng, nhấp vào tab Rules.
- Nhấp vào nút +.
- Thay đổi Direction (Hướng) thành “in” (vào).
- Đặt Target (Mục tiêu) thành “Download Queue”.
- Nhập “Download Rule” vào trường mô tả.
Giao diện thêm Rule (quy tắc) mới trong OPNsense Traffic Shaping, thiết lập Direction và Target cho lưu lượng - Nhấp vào Save.
- Nhấp vào nút +.
- Thay đổi Direction thành “out” (ra).
- Đặt Target thành “Upload Queue”.
- Nhập “Upload Rule” vào trường mô tả.
- Nhấp vào Save.
Kết Quả Và Những Lợi Ích Sau Khi Tối Ưu Hóa
OPNsense của bạn giờ đây đã kích hoạt tính năng Traffic Shaping. Bạn có thể chạy lại các bài kiểm tra Bufferbloat để xem sự khác biệt đã được tạo ra. Trong trường hợp của chúng tôi, có thể nhận thấy sự cải thiện ngay lập tức về độ trễ với các tác vụ truyền tải dữ liệu đang hoạt động, giảm đáng kể các giá trị trên toàn bộ hệ thống. Dù chưa đạt được điểm A+ tuyệt đối, nhưng kết nối trở nên cực kỳ ổn định cho việc chơi game, xem media và mọi nhu cầu sử dụng Internet khác tại nhà. Phương pháp này đóng vai trò như một giải pháp toàn diện.
Kết quả kiểm tra Bufferbloat trên Waveform sau khi áp dụng Traffic Shaping trong OPNsense, cho thấy sự cải thiện đáng kể về độ trễ
Mặc dù chúng ta chưa cấu hình bất kỳ ưu tiên cụ thể nào, nhưng bản thân việc áp dụng quy tắc xếp hàng FQ_CoDel đã mang lại những cải thiện đáng kể. Với các Pipes và Queues đã được thiết lập, bạn có thể sử dụng các Rules để đặt ưu tiên cho các địa chỉ IP cụ thể, có thể gán cho từng thiết bị hoặc thậm chí là các dịch vụ được lưu trữ. Hãy nhớ tính đến các VLAN và mạng khách (guest networks), vì chúng sẽ cần được xử lý riêng biệt trong cùng một giao diện.
Với OPNsense, bạn đã có một công cụ mạnh mẽ trong tay để kiểm soát và tối ưu hóa hiệu suất mạng của mình. Hãy thử nghiệm và tùy chỉnh thêm các quy tắc để đạt được trải nghiệm Internet mượt mà và ổn định nhất cho mọi nhu cầu.
Logo chính thức của phần mềm tường lửa mã nguồn mở OPNsense
OPNsense – Người bạn đồng hành mới trong thế giới mạng của bạn.
