服务器开启BBR后CPU飙升的优化方案

一、BBR算法简介与CPU问题成因

BBR(Bottleneck Bandwidth and Round-trip propagation time)是Google开发的TCP拥塞控制算法，通过动态评估带宽和RTT来优化传输效率。但在以下场景可能导致CPU负载升高：

 查看当前拥塞控制算法
sysctl net.ipv4.tcp_congestion_control

• 高并发连接：BBR的主动探测机制会增加计算开销
• 内核版本兼容性：4.9以下内核实现不够优化
• 硬件加速缺失：未启用TSO/GRO等网卡卸载功能

二、7种核心优化方案

1. 调整BBR参数阈值

修改默认参数降低计算频率：

 /etc/sysctl.conf
net.core.default_qdisc = fq
net.ipv4.tcp_congestion_control = bbr
net.ipv4.tcp_bbr_cwnd_gain = 3   默认值为8

2. 升级至优化版内核

推荐使用5.4+内核，包含BBRv2改进：

 Ubuntu示例
sudo apt install linux-image-generic-hwe-20.04

3. 启用硬件卸载

减少CPU处理网络协议栈的负担：

ethtool -K eth0 tso on gso on gro on lro off

4. 中断负载均衡

多核服务器需配置RPS/XPS：

 启用RPS
echo f > /sys/class/net/eth0/queues/rx-0/rps_cpus

5. 限制TCP窗口大小

避免过大的窗口计算开销：

sysctl -w net.ipv4.tcp_window_scaling=0

6. 监控与动态调整

使用bbr_monitor脚本动态调节：

!/bin/bash
while true; do
  if [ $(cat /proc/loadavg | awk '{print $1}') -gt 5 ]; then
    sysctl -w net.ipv4.tcp_bbr_cwnd_gain=2
  else
    sysctl -w net.ipv4.tcp_bbr_cwnd_gain=3
  fi
  sleep 30
done

7. 替代算法组合方案

对延迟不敏感场景可改用：

sysctl -w net.ipv4.tcp_congestion_control=cubic

三、效果验证方法

优化前后对比测试：

 监控CPU和网络指标
sar -u 1 10
iftop -i eth0
ss -tin

建议通过AB测试逐步验证每个优化项的效果，避免同时修改多个参数。

四、长期维护建议

• 定期检查内核更新日志中的网络栈改进
• 监控系统dstat/nmon数据建立基线
• 考虑使用DPDK等用户态网络方案