深入解析 TCP 拥塞控制算法，涵盖 CUBIC、BBR 及传统算法（Tahoe、Reno、NewReno、SACK）。对比了 CUBIC 基于时间立方函数增长与 BBR 基于带宽时延模型的区别，分析了各自在高带宽延迟网络中的优劣。文章回顾了传统算法从慢启动到快速恢复的演进，总结了从丢包驱动到测量驱动的技术变迁，为网络优化提供理论依据。
CUBIC 是一种基于窗口的拥塞控制算法，是对传统 BIC（Binary Increase Congestion Control）的改进。在 Linux 内核中被广泛采用（自 Linux 2.6.19 引入），尤其在高带宽、高延迟（长肥网络，LFN）环境中表现良好，是许多现代操作系统的默认 TCP 拥塞控制算法。
BBR（Bottleneck Bandwidth and RTT）由 Google 提出（2016 年），旨在解决传统基于丢包的算法（如 CUBIC）在高延迟、高带宽环境下效率低下的问题，并改善 bufferbloat。
BBR 周期性地在两种模式之间切换：
BBR 控制两个关键参数：
拥塞窗口的调整不直接依据丢包，而是使发送速率尽量匹配估计的瓶颈带宽，同时避免过多排队延迟。
| 特性 | CUBIC | BBR |
|---|---|---|
| 拥塞判断依据 | 丢包 | 带宽 & 延迟（不依赖丢包） |
| 拥塞窗口增长方式 | 基于时间的立方函数 | 基于带宽/延迟模型的速率控制 |
| 对延迟的敏感性 | 较低，易受 bufferbloat 影响 | 高，能显著降低延迟 |
| 适用场景 | 高带宽延迟网络、通用场景 | 高速网络、实时业务、视频流、云应用 |
| 公平性 | 较好 | 多 BBR 流间可能存在竞争问题 |
| 默认支持 | Linux 默认（老版本） | 需手动开启（Linux 4.9+ 支持） |
Tahoe 是最早的 TCP 拥塞控制算法之一（约 1988 年），是 TCP Reno 的前身，首次引入拥塞控制的基本思想。
Reno 在 Tahoe 基础上加入快速恢复，约 1990 年前后提出，广泛用于早期 Internet。
继承 Tahoe 的慢启动、拥塞避免和快速重传，并新增：
NewReno 改进 Reno 在同一窗口内多包丢失时的表现（RFC 2582）。
SACK（Selective Acknowledgment）不是完整的拥塞控制算法，而是配合 Reno/NewReno 的增强机制（RFC 2018、RFC 2883）。
| 算法 | 拥塞控制机制 | 多包丢失处理 | 快速恢复 | 是否考虑延迟 | 出现年代 |
|---|---|---|---|---|---|
| Tahoe | 慢启动 + 拥塞避免 + 快速重传 | 差 | ❌ | ❌ | 1988 |
| Reno | + 快速恢复 | 一般 | ✅ | ❌ | ~1990 |
| NewReno | 改进快速恢复，支持多包丢失 | 好 | ✅ | ❌ | 1999 (RFC) |
| SACK（+） | 提供细粒度重传信息 | 更好（配合） | ✅ | ❌ | 1996+ |
Tahoe → Reno → NewReno (+SACK) → CUBIC → BBR ↑ ↑ 传统丢包驱动模型 现代模型驱动/测量驱动
CUBIC 和 BBR 代表了两种不同理念：前者仍以丢包驱动为主，后者采用测量驱动（带宽与 RTT）的模型。随着对实时性和高带宽需求的增长，BBR 等新一代算法得到越来越广泛的应用。实际部署中应根据网络特点和业务需求选择合适的拥塞控制策略。
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