Alibaba Cloud Linux 2系统中TCP拥塞控制算法BBR对网络性能有影响,如何处理？

Alibaba Cloud Linux 2系统的内核TCP拥塞控制目前支持Reno、BBR和Cubic三种算法，在不同的网络场景下，这些算法的控制性能将会有所差异。本文将介绍Alibaba Cloud Linux 2系统中TCP拥塞控制算法BBR（Bottleneck Bandwidth and RTT）对网络性能的影响原因及相应的解决方案。

问题描述

符合下列条件的ECS实例中，默认的TCP拥塞控制算法BBR在CPU使用率高和网络数据包（PPS）较高的情况下，对网络性能产生影响。例如，Redis数据库的性能降低。

镜像：aliyun_2_1903_64_20G_alibase_20190619.vhd及之前版本的镜像。
内核：kernel-4.19.48-14.al7及之前版本的内核。

问题原因

使用内核TCP拥塞控制默认BBR算法时网卡qdisc没有使用fq调度器，TCP协议栈将采用其内部实现的高精度的计时器（hrtimer），每个连接的高精度计时器将额外增加CPU的消耗。

解决方案

您可以根据业务的实际情况选择以下方案解决问题。

修改TCP拥塞控制算法。
如果ECS实例中的应用仅对内网提供服务，建议参考下列命令，修改TCP拥塞控制算法为cubic。因为内网环境带宽高、时延低。
```
sudo sysctl -w net.ipv4.tcp_congestion_control=cubic
echo "net.ipv4.tcp_congestion_control=cubic" | sudo tee -a /etc/sysctl.d/50-aliyun.conf
```
修改相应网卡的调度策略。
如果ECS实例中的应用对外提供服务，建议继续使用BBR算法，但需执行以下命令，将相应网卡的调度策略修改为tc-fq。
<$DEV>需替换为要调整的网卡名称。
```
sudo tc qdisc add dev <$DEV> root fq
```
在使用BBR算法时，不建议使用其他非tc-fq的调度策略，因其会占用额外的CPU资源。
升级ECS实例的内核至最新的版本，彻底解决该问题。
警告
- 升级内核可能会出现兼容性和稳定性问题，建议您查看Alibaba Cloud Linux 2镜像发布记录了解具体内核功能后谨慎进行操作。
- 重启实例将导致您的实例暂停运行，这可能引发业务中断和数据丢失。因此，建议您在执行此操作之前备份关键数据，并选择在非业务高峰期进行。
1. 执行以下命令，升级内核到最新版本。
```
sudo yum update kernel
```
2. 执行以下命令，重启实例使配置生效。
```
sudo reboot
```