流量控制

BBR

TCP BBR(Bottleneck Bandwidth and Round-trip propagation time)是由Google设计，并于2016年发布的拥塞算法，以往大部分拥塞算法是基于丢包来作为降低传输速率的信号，而BBR基于模型主动探测。

谷歌BBR算法基于带宽实时测量的算法：记录可用带宽和通信往返时间的。

测量可用带宽值BtlBW: BBR在每次收到对方的ack时，都要实时计算传输速率，该值等于应答数据量除以应答时间。同时以10个通信往返时间为周期，将周期内测量到的最大带宽值保存在BtlBW中。

测量通信往返时间值RTprop：实时测量通信往返时间RTT，将值保存在RTprop中。如果10秒内，该值没有变化，就会在一个RTT时间内只发送4个包，通过大幅减少进入网络的数据包的方式，使测量到的RTT整体变小，进而提升后续的发送速率。

BBR的目标就是让inflight packets=BDP(带宽*物理链路延迟)，就是让“网飘”的数据包个数，等于物理带宽和延迟的乘积。
如何理解呢？当前网路上传输的包数=QPS（带宽）×网路延迟，从而是网飘数据包个数最大。如QPS为100，即每秒处理100数据包，网络平均延迟为1s，则当前网络上传输的最大数据包个数为100；若网络平均延迟为0.5s，而1s单位时间处理的QPS为100，则当前网络上传输的最大数据包个数为50（前0.5s处理了50数据包，后0.5秒处理了50数据包，1s处理了100数据包即QPS为100，但1s内的每个时间点处理的数据包个数为50）；若网络平均延迟为2s，2s处理了200个数据包，2s内的米格时间点处理200个数据包。

BBR算法主要处理阶段包括:

1. 起步阶段
   传输起步阶段，与传统算法基本一致，每次发送速率翻倍增长。不同的是，如果连续三次翻倍增长后，对比发现速率增长小于25%，意味着带宽进入瓶颈，有部分数据进入了缓冲区。于是立即将发送速率减半，并进入排干阶段。

2. 排干阶段
   排干阶段主要目的通过减半速率让缓冲区逐渐清空数据。当outstanding package size(TCP发送出去还没被对方ack的值)≤BtlBW×RTT，这代表缓冲区数据已经处理完毕，所有流量都在链路中，就进入了稳健阶段。

3. 稳健阶段
   该阶段主要任务就是稳定发包。
   同时，由于网络中可用带宽不是一成不变的，所以稳健阶段在不停地周期性探测最大可用带宽的变化趋势。简单来说，就是周期性地将发送速率乘以一个大于1的系数，检查可用带宽是否增加；同一周期内，再将发送速率除以同样的系数，保持平稳，并探测可用带宽是否变小。

通过上述三个阶段的处理，BBR对传统算法进行了有效优化，实了无论带宽升降，TCP发送速率都是小范围的波动，避免了突发的速率骤然升降，更好利用了可用带宽。

参考：

1. 浅谈BBR - 简书
2. bbr原理 - 知乎