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BBR 算法介绍与开启

JACIN··8 分钟阅读

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默认调度#

默认情况下，Linux 内核的 TCP 拥塞控制算法和队列调度分别是：

  • 拥塞控制（TCP congestion control）：

    默认算法是 CUBIC。

go 
sysctl net.ipv4.tcp_congestion_control
# 默认通常会返回：net.ipv4.tcp_congestion_control = cubic

  • 队列调度（qdisc）：

    默认队列管理器是 pfifo_fast（三带宽优先队列）。

go 
sysctl net.core.default_qdisc
# 默认通常会返回：net.core.default_qdisc = pfifo_fast

介绍#

BBR（Bottleneck Bandwidth and RTT）是 Google 在 2016 年提出并开源到 Linux 内核中的一种 TCP 拥塞控制算法。

  1. 基于模型

    • 不再“等到丢包才减速”，而是持续测量并构建两条关键曲线：
      • 瓶颈带宽（BtlBw）：当前链路能承载的最大吞吐。
      • 最小往返时延（RTprop）：端到端的最低 RTT，用于发现队列积压。

  2. 工作阶段

    它在运行时不断在下面四个状态间切换，每个状态维持约一个 RTT：

    • Startup：指数式增长速率，快速逼近 BtlBw。
    • Drain：把多余排队数据“抽干”到 RTprop。
    • ProbeBW：周期性微调发送速率（±25%）以重探带宽上限。
    • ProbeRTT：定期短暂降速（200 ms），重测最小 RTT。

  3. 优势

    • 高吞吐：长 RTT、高带宽链路上能更快到满载。
    • 低延迟：主动控队列，减少 Bufferbloat。
    • 公平性：对其他算法更友好，减少互相挤塞。

对比(bbr vs 普通 TCP)#

特性普通（CUBIC/Reno）BBR
拥塞判断依赖丢包或延迟上升（丢包才减速／积队列才降速）基于实时测量的瓶颈带宽+BtlBw 和最小 RTT
队列里排队常常积累大量数据（Bufferbloat），引起高延迟抖动主动“Drain”队列，尽量保持最低排队，减少抖动
吞吐收敛速度在长 RTT、高带宽链路上，窗口增长慢、不易跑满带宽Startup 阶段指数增速，最快逼近可用带宽
高负载时延与抖动延迟上升明显、波动大在满载情况下延迟更稳定、抖动更小
互相博弈公平性多流量时往往按丢包抢带宽，流量挤占严重按模型分配，和其他算法共存友好
  • ping 测的只是 ICMP 空包的最低往返时延，当链路空闲、队列空时，CUBIC 和 BBR 本质上都不会往队列里丢数据，所以你测的 RTT 都是“裸线”时延，几乎一致。
  • 差别在“满载”或“波动”时：
    • 用 iperf3 做大流量测试，你会发现 BBR 更快跑满那条链路的带宽（吞吐更高）；
    • 用连续 ping -f 或 ping 搭配大流量测试，可以看到 CUBIC 下延迟飙升、峰值高；而 BBR 下 RTT 维持在更低、更稳定的水平。

使用与安装(ubuntu22)#

查看 linux 内核：需要 Linux 内核 ≥ 4.9。

go 
uname -r

编辑 sysctl 配置：

go 
sudo tee /etc/sysctl.d/99-bbr.conf <<EOF
net.core.default_qdisc = fq
net.ipv4.tcp_congestion_control = bbr
EOF

立即加载配置：

go 
sudo sysctl --system

验证 BBR是否生效

go 
# 显示当前拥塞算法
sysctl net.ipv4.tcp_congestion_control
# 应输出：net.ipv4.tcp_congestion_control = bbr

# 显示当前队列调度
sysctl net.core.default_qdisc
# 应输出：net.core.default_qdisc = fq

# 查看内核模块
lsmod | grep bbr
# 应能看到 bbr 模块已加载

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