TCP BBR算法与Reno/CUBIC的对比

Posted dog250

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了TCP BBR算法与Reno/CUBIC的对比相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

我一再强调，BBR算法是个分界点，所有的TCP拥塞控制算法，被分为BBR之前和BBR之后的(其实发现，这并不是我个人的观点，很多人都这么认为，所有想写本文探个究竟)。当然这里的”所有“并不包括封闭的那些算法，比如垃圾公司Appex的算法，或者伟大的垃圾微软的算法。任何的算法都内含了一个进化的过程，CUBIC和Reno看起来非常不同，但是却属于同一个思想，因此可以说，CUBIC是Reno的高级版本( 将一种锯齿换成另一种锯齿而已)，事实上，TCP拥塞控制算法一直处在不断的改进之中，起初，Reno算法，然后就是NewReno，再往后就是各种混战，直到最终落实到了CUBIC，起码在Linux平台是这么一个过程，其它的平台，也是大同小异。
        关于从Reno到CUBIC进化过程的细节，这里不谈，相信80%的人可能并不在乎，另外20%在乎的人可能比我懂得更多，所以，这里不谈。
        ...[但是我还是要把篇幅留下来]
        这里要谈的是BBR和Reno/CUBIC的一致性，这听起来可能让人觉得惊奇，它们不是有本质的区别吗？为什么要说它们的一致性呢？
        我特别感谢Van Jacobson这位大师。虽然他不认识我，我也没见过他，但是他提出的问题导致了Reno，CUBIC直到BBR的诞生，我估计Appex和微软这种只吃饭不拉屎的貔貅也是借鉴了他的思想。
        首先要声明，我并不是Google的粉丝，所以我更能采用公正的眼光看待BBR算法，虽然我一再强调它的多么多么的创新，但是这并不意味着BBR就是最好的，如果把BBR作为一个起点，类似Reno那样的起点，BBR本身也会有一个进化的过程，我希望的是大家都参与这个过程，我能做的只是抛砖引玉。我只是一个宣传者，一个鼓手。顺便说一句，我比较崇拜写出《 大教堂与集市》并且会吹笛子的Eric S· Raymond，他自称自己是一名鼓手(为什么不是笛子手呢？)。
        我们先看一下Van Jacobson提出的一些的问题。
To achieve network stability, TCP entity should obey a ‘packet conservation’ principle, which is borrowed from physics.

What is packet conservation principle?
--A new packet is not put into the network until an old packet leaves( i.e. ‘conservation’) while maintaining ‘equilibrium’ in which a connection runs stably
by effectively using the bandwidth available on the path.

OK，理解这个是简单且直观的，然后呢？VJ继续说：
Three failures of packet conservation
  1. The connection does not get to equilibrium
  2. A sender injects a new packet before an old packet
      has exited
  3. The equilibrium can’t be reached because of  
      resource limits along the path

     1, 3 : Equilibrium problem     2 : Conservation problem

To fix those failures, three algorithm are introduced
     * Slow-start algorithm for 1.
     * Retransmit timeout estimation algorithm for 2.
     * Congestion avoidance algorithm for 3.
OK，问题提过了，方案也有了，接下来就是如何解决问题了，也就是说，如何把方案变成代码。

我们看一张图，一张到目前为止，BBR算法之前的TCP拥塞控制算法的图解，假设你对TCP拥塞算法有所了解那么这个图就是直观的：