谷歌公司推出新的BBR網(wǎng)絡(luò )算法已經(jīng)被用于加速其消費者服務(wù)，如YouTube和Google.com，這可能是其提高公共互聯(lián)網(wǎng)性能的下一步。這些服務(wù)中已得到顯著(zhù)改進(jìn)，正在向谷歌云平臺用戶(hù)提供該技術(shù)

Alphabet公司旗下的子公司谷歌公司對其處理互聯(lián)網(wǎng)規模網(wǎng)絡(luò )擁塞問(wèn)題的新方法充滿(mǎn)信心，目前正將該技術(shù)引入谷歌云平臺(GCP)，為企業(yè)提供基礎設施服務(wù)。

谷歌公司推出新的BBR網(wǎng)絡(luò )算法已經(jīng)被用于加速其消費者服務(wù)，如YouTube和Google.com，這可能是其提高公共互聯(lián)網(wǎng)性能的下一步。該公司表示，在這些服務(wù)中，已經(jīng)得到了顯著(zhù)的改進(jìn)，現在正在向谷歌云平臺(GCP)用戶(hù)提供該技術(shù)。

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谷歌的BBR是一種設計用于處理常見(jiàn)問(wèn)題的網(wǎng)絡(luò )擁塞控制協(xié)議：構成現代互聯(lián)網(wǎng)的復雜網(wǎng)絡(luò )中的流量擁塞，擁擠的高速?lài)H鏈路，每個(gè)移動(dòng)設備只能接收基站回程的份額，家庭用戶(hù)對DSL或電纜中心的共享連接，以及企業(yè)通過(guò)少數路由器共享數千臺設備等。所有這些都構成了一個(gè)不能充分發(fā)揮其潛力的網(wǎng)絡(luò )。

調研機構451 Research的首席分析師Eric Hanselman表示，“今天的互聯(lián)網(wǎng)就像一個(gè)史前怪獸。谷歌的BBR就是一個(gè)解決互聯(lián)網(wǎng)中最棘手的遺留協(xié)議性能問(wèn)題所做出的最新努力。”

雖然許多數據組織從數據中心傳遞的數據沒(méi)有受到擁塞的影響，但當數據流、傳輸大文件或需要實(shí)時(shí)響應時(shí)，它們的影響是顯而易見(jiàn)的。隨著(zhù)BBR的初步部署，谷歌公司已經(jīng)在YouTube和Google.com服務(wù)方面取得了顯著(zhù)的進(jìn)步?，F在部署在谷歌云計算平臺，用戶(hù)可以在自己的應用程序和服務(wù)中利用它的優(yōu)勢。

那么BBR如何工作?

數據包丟失一直是網(wǎng)絡(luò )擁塞的一種信號，也是發(fā)送方需要降低數據速率的信號?；ヂ?lián)網(wǎng)架構的最近變化使得這些技術(shù)的效率降低;寬帶連接的最后一英里已經(jīng)配置了大型緩沖區，而長(cháng)途連接正在使用帶有淺緩沖區的交換機。這樣的組合意味著(zhù)由于大量緩沖區中的排隊延遲和主干道的流量不穩定性，導致互聯(lián)網(wǎng)阻塞。

使用這些緩沖區，如何確定發(fā)送數據的最佳速度?一旦確定任何TCP連接路徑中最慢的鏈接是什么，那么答案就會(huì )非常簡(jiǎn)單。該鏈接定義連接的最大數據傳遞速率，以及隊列形成的位置。了解作為連接瓶頸的最慢鏈路的往返時(shí)間和帶寬，該算法可以確定最佳數據速率的使用問(wèn)題，這個(gè)問(wèn)題長(cháng)期被認為幾乎是無(wú)法解決的。

這就是BBR名稱(chēng)的來(lái)源：Bottleneck Bandwidth and Round-trip(瓶頸帶寬和往返傳播)。根據這些計算和控制系統的最新發(fā)展，谷歌公司網(wǎng)絡(luò )工程師已經(jīng)提出了一種通過(guò)連接動(dòng)態(tài)管理數據量的方法，因此它不會(huì )占用其瓶頸鏈接的容量，從而將隊列保持在最低限度。

谷歌2

雖然TCP不跟蹤瓶頸帶寬的連接，但可以從分組響應的時(shí)間戳中進(jìn)行估計。通過(guò)理解哪些連接被生成數據的應用程序的速度所限制，受到網(wǎng)絡(luò )容量的限制，并且通過(guò)準確了解應該對哪些響應數據包進(jìn)行采樣來(lái)獲得這些估計，BBR能夠以最大可能的速率發(fā)送數據?；ヂ?lián)網(wǎng)上的網(wǎng)絡(luò )連接并不是靜態(tài)的，如果連接在一個(gè)穩定的狀態(tài)運行，BBR也會(huì )偶爾增加數據速率，可以查看是否有任何瓶頸已經(jīng)改變，這意味著(zhù)它可以對底層網(wǎng)絡(luò )的變化作出快速反應。

以快上數千倍的速度穿越大西洋

這種改進(jìn)可能非常重要;谷歌聲稱(chēng)其典型的跨大西洋連接速度可以快上2700倍。 BBR也可能與較新的協(xié)議(例如HTTP / 2)更好地匹配，可以一個(gè)接一個(gè)地使用單個(gè)TCP連接用于服務(wù)器的多個(gè)請求，而不是多個(gè)連接。

實(shí)施BBR作為發(fā)送端算法意味著(zhù)谷歌公司無(wú)需升級谷歌云平臺(GCP)與用戶(hù)設備之間的所有網(wǎng)絡(luò )設備和服務(wù)，就能夠提高最終用戶(hù)體驗。雖然這對YouTube來(lái)說(shuō)是一個(gè)很大的勝利，但是將算法帶到谷歌云平臺(GCP)是重要的一步，因為它將處理更多樣化的應用程序的流量。

BBR如何加速谷歌的云服務(wù)

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谷歌云平臺(GCP)客戶(hù)可以通過(guò)三種方式利用BBR支持：連接到使用它的谷歌服務(wù)，將其作為通過(guò)谷歌云網(wǎng)絡(luò )服務(wù)的應用程序的前端，或者直接在自己的IaaS應用程序中使用。

由于谷歌公司自己的服務(wù)將使用BBR，用戶(hù)的云存儲的延遲應該會(huì )減少，使得像Spanner或BigTable這樣的服務(wù)的應用程序更加靈敏。最終用戶(hù)將從谷歌的Cloud CDN(更好的媒體傳送形式)和云端負載平衡(BBB)中獲得BBR支持的更大的效果，它將從不同的應用實(shí)例中路由數據包。

如果用戶(hù)想在運行在谷歌計算引擎(Google Compute Engine)上的IaaS應用程序中使用BBR，則需要使用自定義的Linux內核。雖然BBR已經(jīng)為Linux內核做出貢獻，但它還沒(méi)有應用在主流版本中，用戶(hù)需要從網(wǎng)絡(luò )開(kāi)發(fā)部門(mén)添加它，將其配置為GCE，然后編譯內核。

BBR可編譯到Linux內核中，用戶(hù)還可以在自己的網(wǎng)絡(luò )中開(kāi)始使用它，特別是如果用戶(hù)使用的是Linux驅動(dòng)的網(wǎng)絡(luò )設備，例如開(kāi)放式計算交換機。谷歌云平臺(GCP)切換到BBR可能會(huì )吸引來(lái)自谷歌，Linux社區以及其他網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商和供應商的興趣。

451 Research的Hanselman認為這是互聯(lián)網(wǎng)一個(gè)前進(jìn)的前景。“谷歌公司已經(jīng)進(jìn)行了很多努力來(lái)調整TCP的內在邏輯來(lái)提高性能，而且谷歌公司采取了一個(gè)公平的機會(huì )。”他還認為谷歌公司謹慎的做法是將BBR轉移是明智的。他說(shuō)，“這個(gè)版本與其他版本相比還有一些問(wèn)題，但谷歌公司很明顯，不想在毫無(wú)準備的時(shí)候發(fā)布。”

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