在服务器运维和网络优化的领域中，TCP 拥塞控制算法扮演着至关重要的角色，它决定了数据包如何在网络中传输，直接影响着服务器的吞吐量和响应延迟，传统的拥塞控制算法，如 CUBIC（CentOS 系统的默认算法），在某些网络环境下，尤其是高延迟、有丢包的国际链路中，往往无法充分利用带宽，为了解决这一痛点，Google 推出了 BBR（Bottleneck Bandwidth and Round-trip propagation time）算法，它通过测量带宽和往返时间来动态调整发送速率，实现了革命性的性能提升，在此基础上，社区和技术爱好者们为了追求极致性能，开发了各种各样的 BBR 魔改版，旨在特定场景下压榨出更多的网络潜力，本文将深入探讨 BBR 及其魔改版，并详细介绍如何在 CentOS 系统上进行部署。
BBR 与传统算法的对比
要理解 BBR 的价值，首先需要了解它与传统算法的根本区别，传统的 CUBIC 算法基于“丢包”作为网络拥塞的信号，其工作模式类似于“试探-碰壁-后退”：不断增加发送速率，直到检测到丢包，然后大幅降低发送速率，再重新开始缓慢增长，这种模式在低延迟、无丢包的理想网络中表现尚可，但在现实世界中，尤其是在复杂的互联网环境下，微小的丢包就可能导致速率骤降,造成带宽浪费。
BBR 则完全摒弃了以丢包为拥塞信号的思路,它通过持续测量两个关键指标来决策：
- 瓶颈带宽：数据传输路径上最小带宽链路的容量。
- 往返传播时间：数据包从发送端到接收端再返回所需的最小时间,不包括排队时间。
BBR 模型将网络传输管道视为一个“瓶子”，瓶颈带宽是瓶子的最窄处，RTT 是瓶子的长度，BBR 的目标是恰好装满这个瓶子，既不让数据溢出（造成排队和延迟），也不让瓶子太空（浪费带宽），这种基于模型的主动控制方式，使其在处理高延迟、有损网络时，相比 CUBIC 有着巨大的优势,能够显著降低延迟并提高吞吐量。
何为“魔改版”BBR？
标准版的 BBR 已经非常出色，但“魔改版”的出现，源于对极致性能的追求，魔改版通常由开发者或社区在 Google 原版 BBR 的基础上，通过修改核心参数、结合其他算法思想或针对特定场景进行优化而来,常见的魔改方向包括：
- 参数调整：调整 BBR 内部的
pacing_gain（步调增益）和cwnd_gain（拥塞窗口增益）等关键参数，某些魔改版会提高增益值，让 BBR 在探测带宽时更具攻击性,从而在特定场景下更快地抢占带宽。 - 算法融合：将 BBR 与其他算法的优点相结合，有些版本会结合 BBR 的低延迟特性和其他算法的高吞吐特性,尝试在不同网络阶段切换不同策略。
- 场景优化：针对特定应用场景进行深度定制，专门用于视频流、大文件下载或游戏加速的魔改版,它们会根据该场景的流量模型进行优化。
魔改版也是一把双刃剑，它们可能在某些测试中跑出惊人的速度，但也可能因为过于激进的策略导致网络不稳定、加重上游设备负担，或在其他网络环境中表现甚至不如原版，选择魔改版需要明确自己的业务场景,并进行充分的测试。
在 CentOS 上部署魔改版 BBR
在 CentOS 上部署 BBR 或其魔改版，核心在于系统内核，BBR 要求 Linux 内核版本不低于 4.9，整个过程主要分为两步：升级内核和启用算法。
检查并升级内核
通过以下命令检查当前内核版本：
uname -r
如果版本低于 4.9，则必须升级，对于 CentOS 7/8，可以使用 ELRepo 源来安装最新的主线内核。
导入 ELRepo 公钥：
rpm --import https://www.elrepo.org/RPM-GPG-KEY-elrepo.org
安装 ELRepo YUM 源：
yum install https://www.elrepo.org/elrepo-release-7.el7.elrepo.noarch.rpm
安装最新版内核：
yum --enablerepo=elrepo-kernel install kernel-ml -y
设置默认启动内核：
安装完成后，需要将新内核设置为启动项,首先查看已安装的内核：egrep ^menuentry /etc/grub2.cfg | cut -f 2 -d '
通常新安装的内核会排在第一位（索引为 0）,执行以下命令将其设为默认：
grub2-set-default 0
重启系统：
reboot
重启后，再次使用
uname -r确认内核已成功升级。
启用 BBR 或魔改版
内核升级后,就可以通过修改系统参数来启用拥塞控制算法了。
：
使用vi或nano编辑器打开/etc/sysctl.conf文件,在文件末尾添加以下内容：net.core.default_qdisc=fq net.ipv4.tcp_congestion_control=bbr
这里
fq（Fair Queuing）是 BBR 推荐的队列discipline，而tcp_congestion_control则指定了使用的算法。应用配置：
保存文件后,执行以下命令使配置立即生效：sysctl -p
验证是否成功：
执行以下命令，如果输出bbr，则表示标准版 BBR 已成功开启：
sysctl net.ipv4.tcp_congestion_control
也可以查看系统当前支持的算法列表：
sysctl net.ipv4.tcp_available_congestion_control
输出中应包含
bbr。
如何部署魔改版？
部署魔改版通常没有官方的 YUM 包,主流方法有两种：
- 使用一键脚本：许多魔改版的作者会提供一键安装脚本，这些脚本通常会自动完成内核下载、编译（如果需要）、配置和启用等所有步骤，使用方法通常是下载脚本后用
bash执行。【注意】使用第三方脚本存在安全风险,务必确保来源可靠。 - 手动编译内核：这是最复杂但最灵活的方式，开发者需要下载带有魔改补丁的内核源代码，然后手动进行配置、编译和安装，这个过程对技术要求较高,适合有经验的用户。
性能对比与测试
为了直观地展示不同算法的差异,下表进行了简要对比：
| 特性 | CUBIC (CentOS 默认) | 标准 BBR | 魔改版 BBR |
|---|---|---|---|
| 内核要求 | 广泛支持 | 9+ | 4.9+ 或更高 |
| 核心原理 | 基于丢包事件 | 基于带宽和RTT模型 | 基于模型 + 参数/策略优化 |
| 优势 | 兼容性好，稳定 | 低延迟，高吞吐，抗丢包 | 特定场景下性能极致 |
| 劣势 | 高延迟下带宽利用率低 | 在某些局域网场景可能不及CUBIC | 稳定性未知，可能过激，兼容性风险 |
| 适用场景 | 传统企业内网，稳定网络 | 互联网服务器，尤其国际链路 | 对网络性能有极致要求的特定应用 |
部署完成后，建议使用 speedtest-cli、iperf3 等工具，在开启算法前后分别进行测速,以量化性能提升。
相关问答 FAQs
我的 CentOS 版本较旧（如 CentOS 6），内核远低于 4.9，还能安装 BBR 吗？
解答：理论上可以，但过程非常复杂且风险较高，你需要手动从源代码编译一个新内核并替换掉系统原有的内核，这可能导致系统无法启动或出现各种兼容性问题，对于 CentOS 6 这样的老旧系统，更推荐的做法是升级操作系统到受支持的版本（如 CentOS 7/8 的继任者 AlmaLinux 或 Rocky Linux）,这些现代发行版通常能更容易地通过官方或第三方源安装到满足要求的新内核。
开启魔改版 BBR 后，为什么感觉速度提升不明显，甚至有时网络更不稳定了？
解答：这是一个常见现象。“魔改版”的优化是针对特定网络环境的，例如某个魔改版可能针对美国到中国的线路进行了优化，但如果你服务器在欧洲，效果可能就不佳，甚至更差，过于激进的参数设置可能会导致数据包发送速率波动过大，触发上游路由器的限速或保护机制，反而造成不稳定，网络状况是动态变化的，昨天表现优异的算法今天可能就不适应，如果遇到这种情况，建议先回退到标准版 BBR,它通常能在性能和稳定性之间提供最好的平衡。
【版权声明】：本站所有内容均来自网络，若无意侵犯到您的权利，请及时与我们联系将尽快删除相关内容!
发表回复