BBR介绍

什么是BBR加速？

BBR是一种加速TCP的拥堵算法技术。BBR 利用瓶颈带宽和往返传播时间，被认为是迄今为止跨越不同路由发送数据的最快方法，当数据路由拥挤时，能够更有效地处理流量。

什么是 TCP？

TCP 始于 1970 年，作为协议套件的一部分， TCP / IP 将数据格式化成数据包在网络上进行传输。IETF 工作人员表示，超过 90%的 IP 流量都通过 TCP 传输。

在过去的几十年里，为加快 TCP / IP 的速度，很多人都在为 TCP 如何处理拥堵的问题不断努力。TCP 通过监控传输中丢失的分组数量减慢在感知拥塞时发送流量的速度。由于网络交换机和路由器的小缓冲区与互联网连接的低带宽很匹配，所以 BBR 的效果还是很不错的。遗憾的是，“基于损失”拥塞控制在当今的环境中并不适用。

BBR 优势

BBR 以一定速度不断评估多个路由的吞吐量和往返流量时间，得出遍历网络需要的时间。这样一来，BBR 以网络可处理的速度发送流量，比最初的 TCP 拥塞控制更有效果。

BBR 还兼容由 Google 设计的替代传输协议——快速 UDP 互联网连接(QUIC)，并被 IETF 作为标准。

BBR 并不是工程师们为加速 TCP 所做出的第一个努力。北卡罗来纳州立大学的研究人员表示，当今开发 TCP 中使用的最流行的基于丢失的拥塞控制算法之一是二进制增加拥塞控制(BIC)，其次是 CUBIC，还有另一种流行的拥塞控制算法叫做 Reno。这些算法都是使用分组丢失来确定拥塞的，尽管开发 BBR 的 Google 工程师 Jacobson 表示，在他看来，BBR 才是唯一一个通过实际估计流量速度来确定最佳传输速度的 TCP 算法。

BBR 原理简介

拥塞现象是指到达通信子网中某一部分的分组数量过多，使得该部分网络来不及处理，以致引起这部分乃至整个网络性能下降的现象，严重时甚至会导致网络通信业务陷入停顿，即出现死锁现象。这种现象跟公路网中经常所见的交通拥挤一样，当节假日公路网中车辆大量增加时，各种走向的车流相互干扰，使每辆车到达目的地的时间都相对增加（即延迟增加）,甚至有时在某段公路上车辆因堵塞而无法开动(即发生局部死锁)。

拥塞控制就是针对此问题的控制技术/解决方案，但也不能说是解决，控制技术只能起到尽量避免/缓解拥塞的作用。TCP-BBR 技术呢，用了一种溢水原理的思想，来预判丢包率，调配发包速率。

假设你有一支较细的 U 形管，下面还有一堆不可溶的填塞物，你从一边开始大量灌水，如果另一边出水正常，你就可以继续加大灌水量，达到最大带宽。如果另一边发现水时断时有，就证明下面出现了随机拥堵，这时，你就要减小灌水量，等待水位落下。这时如果采用传统继续灌水时，也就会造成水溢出（丢包现象的产生）。所以这是真正的按需发包。当然，这一切是建立在系统预估的情况下。

Centos7开启BBR

升级内核

BBR 模块从 4.9 版本的内核中开始支持，CentOS7 的发布版标配的是 kernel-3.10，所以首先需要升级内核到大于等于 4.9 的版本，然后再更改设置开启 BBR。

查看内核版本

[root@centos7 ~]# uname -r
3.10.0-1127.19.1.el7.x86_64

查询得到的版本号为：3.10.0-1127.19.1.el7.x86_64，也就是3.10版本，需要进行升级

YUM方式升级安装

#导入该源的秘钥
[root@centos7 ~]# rpm --import https://www.elrepo.org/RPM-GPG-KEY-elrepo.org
#启用该源仓库
[root@centos7 ~]# rpm -Uvh http://www.elrepo.org/elrepo-release-7.0-2.el7.elrepo.noarch.rpm
#查看有哪些内核版本可供安装
[root@centos7 ~]# yum --disablerepo="*" --enablerepo="elrepo-kernel" list available

可用源主要分为了两个大版本，一个是lt版本，为长期支持版。另一个是ml版本，就是主线版本。长期支持版更加稳定！！建议选择长期支持版

安装长期支持版

[root@centos7 ~]# yum --enablerepo=elrepo-kernel install kernel-lt -y

检查是否安装成功

[root@centos7 ~]# rpm -qa | grep kernel

查看是否有 5.4+ 的内核版本，如果有，则证明安装成功了。

更改开机启动项

查看所有的内核

[root@centos7 ~]# cat /boot/grub2/grub.cfg | grep menuentry

修改最新内核为默认启动

[root@centos7 ~]# grub2-set-default 'CentOS Linux (5.4.123-1.el7.elrepo.x86_64) 7 (Core)'

验证默认启动内核

[root@centos7 ~]# grub2-editenv list
saved_entry=CentOS Linux (5.4.123-1.el7.elrepo.x86_64) 7 (Core)

重启

[root@centos7 ~]# reboot

查看内核版本

[root@centos7 ~]# uname -r
5.4.123-1.el7.elrepo.x86_64

开启BBR

[root@centos7 ~]# echo "net.core.default_qdisc=fq" >> /etc/sysctl.conf
[root@centos7 ~]# echo "net.ipv4.tcp_congestion_control=bbr" >> /etc/sysctl.conf
[root@centos7 ~]# sysctl -p

执行这一步时可能会有类似报错 error: “No such file or directory” setting key “net.core.default_qdisc”，不用管直接 reboot 即可。重启后执行。

[root@centos7 ~]# sysctl -n net.ipv4.tcp_congestion_control
bbr
[root@centos7 ~]# lsmod | grep bbr
tcp_bbr                20480  14 

如果两行命令都有 BBR 字样输出，则代表 BBR 启用成功。