CentOS BBR是什么，开启它对服务器网络加速真的有用吗？

在现代互联网环境中,网络性能的优劣直接决定了用户体验的上限，无论是托管网站、运行应用程序，还是提供远程服务，服务器与用户之间的数据传输效率都至关重要，在这一背景下，由Google开发的BBR（Bottleneck Bandwidth and Round-trip propagation time）拥塞控制算法，因其卓越的性能表现，受到了广泛关注，尤其是在CentOS这类广泛用于服务器的操作系统上，理解CentOS与BBR的结合，意味着掌握了一种提升网络吞吐、降低延迟的有效手段。

深入理解BBR：它是什么？

要明白BBR的价值,首先需要了解它所要解决的问题——TCP拥塞控制，TCP协议作为互联网数据传输的基石，内置了一套机制来防止网络过载，这套机制就是拥塞控制算法，传统的算法，如Cubic（目前许多Linux内核默认的算法），其核心思想是基于“丢包”来判断网络拥堵，当发送方检测到数据包丢失时，它会认为网络发生了拥堵，于是急剧降低发送速率，然后慢慢恢复，就像在黑暗中摸索前进，碰到墙壁（丢包）才知道该减速。

这种模式在过去的网络环境中尚可应付,但在今天高带宽、高延迟（例如跨国、跨洲连接）的现代网络中，其弊端日益明显，为了充分利用带宽，发送方会不断试探，直到丢包为止，这意味着网络链路在大部分时间里都处于一种“即将拥堵”的微拥堵状态，导致延迟增加和带宽浪费。

BBR则彻底改变了这一游戏规则,它不再将丢包作为网络拥堵的主要信号，相反，它像一个配备了高精度GPS和实时路况监测的智能导航系统，BBR通过持续测量两个关键指标来做出决策：

1. 瓶颈带宽：数据传输路径上最小带宽的链路，这决定了传输速度的上限。
2. 最小往返时间：数据包从发送端到接收端再返回所需的最短时间，这反映了网络路径的物理延迟。

基于这两个实时测量的数据,BBR能够精确计算出当前网络链路能承载的最大数据传输速率，并以此为目标进行发送，它试图在“填满管道”的同时，又不会造成数据包在路由器中过度排队，从而实现了高吞吐和低延迟的完美平衡。

为何CentOS用户应关注BBR？

CentOS以其稳定性、安全性和长期支持，成为企业级服务器和云环境的首选操作系统之一，运行在CentOS上的应用，如Web服务器（Nginx、Apache）、数据库（MySQL、PostgreSQL）、文件传输服务（FTP）以及VPN等，都严重依赖TCP协议。

为CentOS服务器启用BBR,可以带来以下显著好处：

• 提升吞吐量：对于大文件传输、视频流、数据备份等带宽密集型任务，BBR能更充分地利用可用带宽，缩短传输时间。
• 降低延迟：由于避免了数据包在缓冲区的过度排队，BBR能显著降低网络延迟，这对于改善SSH远程操作、在线游戏、实时音视频通话等交互式体验至关重要。
• 改善弱网环境表现：在存在一定丢包率的网络（如不稳定的移动网络或长距离国际链路）中，BBR的性能优势远超传统算法，因为它不会因为少量丢包就过度“刹车”。

如何在CentOS上检查与启用BBR

在CentOS上启用BBR的过程相对直接,但前提是内核版本必须为4.9或更高，CentOS 8/9的默认内核通常已满足要求，而CentOS 7的默认内核版本较低，可能需要先升级内核。

检查内核版本

打开终端,执行以下命令：

uname -r

如果输出的版本号大于或等于4.9，则内核原生支持BBR。

检查当前拥塞控制算法

执行以下命令查看系统当前使用的TCP拥塞控制算法：

sysctl net.ipv4.tcp_congestion_control

默认情况下,你可能会看到cubic。

启用BBR

启用BBR可以通过修改系统内核参数实现,分为临时生效和永久生效两种方式。

• 临时启用（重启后失效）

  sudo sysctl -w net.ipv4.tcp_congestion_control=bbr

• 永久启用（推荐）

  编辑/etc/sysctl.conf文件：

  sudo vi /etc/sysctl.conf

  在文件末尾添加以下两行：

  net.core.default_qdisc=fq
  net.ipv4.tcp_congestion_control=bbr

  注意：fq（Fair Queuing）队列规则是BBR发挥最佳性能的推荐搭档。

  保存并退出后,执行以下命令使配置立即生效：

  sudo sysctl -p

验证BBR是否已启用

再次执行检查命令：

sysctl net.ipv4.tcp_congestion_control

如果输出显示net.ipv4.tcp_congestion_control = bbr，则表示启用成功，还可以通过以下命令查看BBR内核模块是否已加载：

lsmod | grep bbr

如果看到tcp_bbr字样，则确认模块已正常工作。

BBR与传统算法对比

为了更直观地理解BBR的优势,下表将其与传统的Cubic算法进行了对比：

特性	BBR (Bottleneck Bandwidth and RTT)	Cubic
核心原理	主动测量瓶颈带宽和最小RTT，建立网络模型	基于丢包事件进行拥塞窗口调整
拥塞信号	带宽和RTT的测量值	数据包丢失
性能表现	在高延迟、高带宽、有损网络中表现优异	在低延迟、无损的局域网中表现良好
延迟控制	出色，能有效降低排队延迟	较差，为追求吞吐量会增加排队延迟
带宽利用率	高，能充分利用可用带宽而不造成拥堵	中等，在丢包前会周期性造成缓冲区膨胀
适用场景	跨国连接、云计算、视频流、VPN等	传统网络环境、局域网文件共享等

CentOS BBR并非一个独立的软件，而是一种内置于Linux内核的先进网络控制算法，对于CentOS服务器管理员而言，启用BBR是一项低风险、高回报的网络优化措施，它通过科学的测量和建模，取代了传统算法“盲目试探”的工作方式，能够在复杂的网络环境中智能地调配数据发送速率，从而在保证高吞吐量的同时，将网络延迟降至最低，无论是为了提升全球用户的访问体验，还是为了优化内部数据传输效率，BBR都值得每一位追求卓越性能的CentOS用户去探索和部署。

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相关问答 (FAQs)

Q1: 启用BBR后，我的网站访问速度一定会变快吗？

A: 不一定，BBR优化的是TCP层面的数据传输，它主要解决的是网络路径上的瓶颈问题，如果您的网站访问缓慢是由于服务器硬件资源（CPU、内存）不足、应用程序代码效率低下（如数据库查询缓慢）、或者网站本身资源（图片、脚本）过大等原因导致的，那么启用BBR可能效果有限，BBR最能发挥作用的场景是客户端与服务器之间的网络延迟较高、带宽不稳定或存在一定丢包率的链路，例如海外用户访问国内服务器，在这种情况下，BBR能显著改善加载速度和响应时间。

Q2: 我使用的是CentOS 7，内核版本低于4.9，应该如何启用BBR？

A: CentOS 7的默认内核版本较旧，不支持BBR，您需要先升级内核，最安全、最常用的方法是使用ELRepo这个第三方仓库，步骤大致如下：

1. 导入ELRepo公钥：sudo rpm --import https://www.elrepo.org/RPM-GPG-KEY-elrepo.org
2. 安装ELRepo仓库：sudo yum install https://www.elrepo.org/elrepo-release-7.el7.elrepo.noarch.rpm
3. 安装最新主线内核：sudo yum --enablerepo=elrepo-kernel install kernel-ml
4. 更新GRUB引导配置：sudo grub2-set-default 0 （通常新安装的内核会是第一个选项）
5. 重启服务器：sudo reboot
   重启后，使用uname -r命令确认内核版本已升级至4.9+，然后即可按照本文所述步骤，通过修改/etc/sysctl.conf文件来永久启用BBR。