许美娟，黄 晔

(1.中国科学院微小卫星创新研究院，上海 201203； 2.上海格思信息技术有限公司， 上海 201203)

自从1986年观察到Internet的拥塞崩溃以来，关于拥塞控制的研究工作一直持续。TCP拥塞控制具有重要的意义，它可以确保Internet在正常状态下工作，并避免再次发生拥塞崩溃。研究人员提出通过加性增加和乘性减小(AIMD)来调节TCP流量的拥塞窗口实现TCP拥塞控制。为了适应某些特定的网络环境，通过对基本AIMD控制律进行细微改动，提出了几种改进算法[1]。随着互联网基础设施的发展，这些基于AIMD的速率控制算法的性能不佳。类似于AIMD的算法将数据包丢失作为链路拥塞的指示，这往往会浪费带宽。在AIMD算法的启发下，又陆续出现了多种TCP拥塞控制算法，以实现高吞吐量，同时最大限度地减少传输延迟。

BBR是Google在2016年发布的新一代TCP拥塞控制算法，该算法适用于高带宽离延时的通信链路。与其他算法不同的是，BBR算法并不是把丢包作为链路拥塞的信号，而是周期性地探测当前通信链路的通信延时和带宽来作为发送端数据发送窗口的调整。依据文献[2-3]分析其在模拟链接或实际网络测试台中的行为，这些来自不同来源的实验说明BBR可以显着提高TCP连接的吞吐量。BBR已被广泛应用于构建VPN(虚拟专用网络)，但其应用范围还不够广泛，公平性有局限。在2019年5月，Google以QUIC 3代码库发布了BBR v2[4]，其在更为复杂和多样的网络环境中的性能还有待验证。本文通过模拟网络环境实验，评估了BBR算法及其变体BBR v2的性能。

1 背景及相关工作

1.1 传统TCP拥塞控制协议

对 TCP 协议的拥塞控制机制的改进大致可以分为基于丢包的拥塞控制和基于时延的拥塞控制机制。……