长肥网络下的单流拥塞控制对比：BBR vs KCC
一、测试环境
1.1 网络拓扑
| 项目 | 详情 |
|---|---|
| 发送端 | 成都移动 1000M 家庭宽带（AS9808） |
| 接收端 | 新加坡甲骨文云 AMD EPYC 7J13 64-Core Processor，480M 云网络带宽 |
| 测试时间 | 2026/06/24 22:40（晚高峰时段） |
| 测试工具 | iperf3 单流，持续 10 秒，重复 5 轮 |
| 基线 RTT | 80ms（实测 ping 129.150.56.*） |
1.2 基线延迟测量
bash
C:\>ping 129.150.56.*
正在 Ping 129.150.56.* 具有 32 字节的数据:
来自 129.150.56.* 的回复: 字节=32 时间=80ms TTL=49
来自 129.150.56.* 的回复: 字节=32 时间=80ms TTL=49
来自 129.150.56.* 的回复: 字节=32 时间=80ms TTL=49
来自 129.150.56.* 的回复: 字节=32 时间=80ms TTL=49
129.150.56.* 的 Ping 统计信息:
数据包: 已发送 = 4，已接收 = 4，丢失 = 0 (0% 丢失)
往返行程的估计时间(以毫秒为单位):
最短 = 80ms，最长 = 80ms，平均 = 80ms成都到新加坡的 80ms RTT 构成了典型的**长肥网络（Long Fat Network，LFN）**特征：
- RTT ≥ 80ms（远超局域网/城域网范畴）
- 带宽延迟积（BDP）= 480Mbps × 0.08s ≈ 38.4 Mbits ≈ 4.8 MBytes
- 这是深缓冲区场景的判定依据------瓶颈链路的标准 FIFO 队列深度通常为数倍 BDP（本例中 cwnd 峰值达到 30-48 MBytes，约为 BDP 的 6-10 倍，属典型深缓冲区）
二、BBR 测试数据（5轮）
第一轮
[ 5] 0.00-1.00 sec 31.1 MBytes 261 Mbits/sec 0 13.9 MBytes
[ 5] 1.00-2.00 sec 50.1 MBytes 420 Mbits/sec 0 10.9 MBytes
[ 5] 2.00-3.00 sec 61.0 MBytes 512 Mbits/sec 0 10.0 MBytes
[ 5] 3.00-4.00 sec 58.2 MBytes 488 Mbits/sec 0 9.81 MBytes
[ 5] 4.00-5.00 sec 58.5 MBytes 490 Mbits/sec 0 10.3 MBytes
[ 5] 5.00-6.00 sec 56.9 MBytes 477 Mbits/sec 0 10.2 MBytes
[ 5] 6.00-7.00 sec 57.9 MBytes 486 Mbits/sec 0 10.4 MBytes
[ 5] 7.00-8.00 sec 58.5 MBytes 491 Mbits/sec 0 10.4 MBytes
[ 5] 8.00-9.00 sec 58.1 MBytes 487 Mbits/sec 0 10.5 MBytes
[ 5] 9.00-10.00 sec 55.5 MBytes 466 Mbits/sec 0 10.5 MBytes
[ 5] 10.00-10.08 sec 5.62 MBytes 612 Mbits/sec 0 10.4 MBytes
[ 5] 0.00-10.08 sec 551 MBytes 459 Mbits/sec 0启动阶段 ：首秒 261 Mbits/sec，第二秒升至 420 Mbits/sec，第三秒达到峰值 512 Mbits/sec。
稳态 ：第 3-10 秒维持在 460-512 Mbits/sec 区间，cwnd 稳定在 10-14 MBytes。
总吞吐：459 Mbits/sec。
第二轮
[ 5] 0.00-1.00 sec 301 KBytes 2.46 Mbits/sec 0 138 KBytes
[ 5] 1.00-2.00 sec 4.57 MBytes 38.4 Mbits/sec 0 2.44 MBytes
[ 5] 2.00-3.00 sec 48.8 MBytes 409 Mbits/sec 0 37.5 MBytes
[ 5] 3.00-4.00 sec 59.3 MBytes 498 Mbits/sec 0 38.7 MBytes
[ 5] 4.00-5.00 sec 56.7 MBytes 476 Mbits/sec 0 28.2 MBytes
[ 5] 5.00-6.00 sec 57.9 MBytes 485 Mbits/sec 0 28.7 MBytes
[ 5] 6.00-7.00 sec 59.3 MBytes 497 Mbits/sec 0 28.8 MBytes
[ 5] 7.00-8.00 sec 59.3 MBytes 497 Mbits/sec 0 27.6 MBytes
[ 5] 8.00-9.00 sec 52.0 MBytes 436 Mbits/sec 1 12.7 MBytes
[ 5] 9.00-10.01 sec 45.3 MBytes 375 Mbits/sec 0 27.6 MBytes
[ 5] 10.01-10.24 sec 13.3 MBytes 487 Mbits/sec 0 27.6 MBytes
[ 5] 0.00-10.24 sec 457 MBytes 374 Mbits/sec 1异常 ：首秒仅 2.46 Mbits/sec（接近断流），第二秒 38.4 Mbits/sec，第三秒才升至 409 Mbits/sec。
稳定性 ：第 8 秒发生 1 次重传（Retr=1），且第 9 秒吞吐骤降至 375 Mbits/sec。
总吞吐 ：374 Mbits/sec，为五轮最低。
第三轮
[ 5] 0.00-1.00 sec 28.3 MBytes 237 Mbits/sec 0 13.4 MBytes
[ 5] 1.00-2.00 sec 60.1 MBytes 504 Mbits/sec 0 14.2 MBytes
[ 5] 2.00-3.00 sec 50.0 MBytes 419 Mbits/sec 0 10.2 MBytes
[ 5] 3.00-4.00 sec 56.9 MBytes 477 Mbits/sec 0 10.7 MBytes
[ 5] 4.00-5.00 sec 57.3 MBytes 481 Mbits/sec 0 10.6 MBytes
[ 5] 5.00-6.00 sec 59.6 MBytes 500 Mbits/sec 0 11.0 MBytes
[ 5] 6.00-7.00 sec 57.1 MBytes 479 Mbits/sec 0 10.7 MBytes
[ 5] 7.00-8.00 sec 57.7 MBytes 484 Mbits/sec 0 10.3 MBytes
[ 5] 8.00-9.00 sec 57.4 MBytes 481 Mbits/sec 0 10.8 MBytes
[ 5] 9.00-10.00 sec 58.5 MBytes 491 Mbits/sec 0 10.1 MBytes
[ 5] 10.00-10.10 sec 5.98 MBytes 500 Mbits/sec 0 10.1 MBytes
[ 5] 0.00-10.10 sec 549 MBytes 456 Mbits/sec 0总吞吐：456 Mbits/sec。首秒 237 Mbits/sec，cwnd 稳定于 10-14 MBytes。
第四轮
[ 5] 0.00-1.00 sec 27.4 MBytes 230 Mbits/sec 0 13.5 MBytes
[ 5] 1.00-2.00 sec 53.7 MBytes 451 Mbits/sec 0 15.8 MBytes
[ 5] 2.00-3.00 sec 56.5 MBytes 474 Mbits/sec 0 10.2 MBytes
[ 5] 3.00-4.00 sec 57.6 MBytes 483 Mbits/sec 0 11.1 MBytes
[ 5] 4.00-5.01 sec 60.2 MBytes 499 Mbits/sec 0 11.1 MBytes
[ 5] 5.01-6.00 sec 59.6 MBytes 506 Mbits/sec 0 10.8 MBytes
[ 5] 6.00-7.00 sec 58.4 MBytes 490 Mbits/sec 0 11.0 MBytes
[ 5] 7.00-8.00 sec 58.2 MBytes 488 Mbits/sec 0 10.8 MBytes
[ 5] 8.00-9.00 sec 54.9 MBytes 461 Mbits/sec 0 10.8 MBytes
[ 5] 9.00-10.00 sec 59.0 MBytes 495 Mbits/sec 0 11.1 MBytes
[ 5] 10.00-10.08 sec 4.73 MBytes 473 Mbits/sec 0 11.1 MBytes
[ 5] 0.00-10.08 sec 550 MBytes 458 Mbits/sec 0总吞吐：458 Mbits/sec。首秒 230 Mbits/sec。
第五轮
[ 5] 0.00-1.00 sec 11.5 MBytes 96.1 Mbits/sec 0 6.64 MBytes
[ 5] 1.00-2.00 sec 68.0 MBytes 571 Mbits/sec 0 17.3 MBytes
[ 5] 2.00-3.00 sec 49.6 MBytes 416 Mbits/sec 0 12.4 MBytes
[ 5] 3.00-4.00 sec 58.9 MBytes 494 Mbits/sec 0 12.2 MBytes
[ 5] 4.00-5.00 sec 58.0 MBytes 487 Mbits/sec 0 12.6 MBytes
[ 5] 5.00-6.00 sec 60.5 MBytes 507 Mbits/sec 0 12.7 MBytes
[ 5] 6.00-7.00 sec 59.8 MBytes 502 Mbits/sec 0 12.2 MBytes
[ 5] 7.00-8.00 sec 59.0 MBytes 495 Mbits/sec 0 12.5 MBytes
[ 5] 8.00-9.00 sec 59.4 MBytes 498 Mbits/sec 0 12.3 MBytes
[ 5] 9.00-10.00 sec 59.4 MBytes 498 Mbits/sec 0 12.2 MBytes
[ 5] 10.00-10.09 sec 3.71 MBytes 365 Mbits/sec 0 12.2 MBytes
[ 5] 0.00-10.09 sec 548 MBytes 456 Mbits/sec 0总吞吐：456 Mbits/sec。首秒仅 96.1 Mbits/sec，是五轮中最慢启动。
BBR 五轮统计
| 轮次 | 总吞吐（Mbits/sec） | 首秒吞吐（Mbits/sec） | 丢包（Retr） | 稳态 cwnd（MBytes） |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 459 | 261 | 0 | 10-14 |
| 2 | 374 | 2.46 | 1 | 10-38（大幅波动） |
| 3 | 456 | 237 | 0 | 10-14 |
| 4 | 458 | 230 | 0 | 10-15 |
| 5 | 456 | 96.1 | 0 | 12-17 |
BBR 均值 ：440.6 Mbits/sec
标准差 ：33.6 Mbits/sec（含第二轮异常，去除后为 457.8 Mbits/sec，标准差 1.5 Mbits/sec）
三、KCC 测试数据（5轮）
第一轮
[ 5] 0.00-1.00 sec 26.7 MBytes 224 Mbits/sec 0 13.3 MBytes
[ 5] 1.00-2.00 sec 61.9 MBytes 519 Mbits/sec 0 47.2 MBytes
[ 5] 2.00-3.00 sec 57.7 MBytes 484 Mbits/sec 0 30.2 MBytes
[ 5] 3.00-4.00 sec 60.9 MBytes 511 Mbits/sec 0 34.6 MBytes
[ 5] 4.00-5.00 sec 59.3 MBytes 498 Mbits/sec 0 34.5 MBytes
[ 5] 5.00-6.00 sec 59.3 MBytes 497 Mbits/sec 0 34.0 MBytes
[ 5] 6.00-7.00 sec 59.2 MBytes 497 Mbits/sec 0 33.1 MBytes
[ 5] 7.00-8.00 sec 59.3 MBytes 497 Mbits/sec 0 33.2 MBytes
[ 5] 8.00-9.00 sec 59.3 MBytes 497 Mbits/sec 0 33.2 MBytes
[ 5] 9.00-10.00 sec 59.3 MBytes 498 Mbits/sec 0 33.2 MBytes
[ 5] 10.00-10.10 sec 5.50 MBytes 479 Mbits/sec 0 33.1 MBytes
[ 5] 0.00-10.10 sec 568 MBytes 472 Mbits/sec 0启动 ：首秒 224 Mbits/sec，第二秒即达 519 Mbits/sec。
cwnd ：峰值 47.2 MBytes（约 BDP 的 10 倍），稳态 33-34 MBytes。
总吞吐 ：472 Mbits/sec。零丢包。
第二轮
[ 5] 0.00-1.00 sec 589 KBytes 4.83 Mbits/sec 0 707 KBytes
[ 5] 1.00-2.01 sec 8.05 MBytes 66.8 Mbits/sec 0 4.70 MBytes
[ 5] 2.01-3.00 sec 56.3 MBytes 478 Mbits/sec 0 48.4 MBytes
[ 5] 3.00-4.00 sec 59.3 MBytes 497 Mbits/sec 0 49.2 MBytes
[ 5] 4.00-5.00 sec 59.3 MBytes 498 Mbits/sec 0 34.4 MBytes
[ 5] 5.00-6.00 sec 58.7 MBytes 492 Mbits/sec 0 33.1 MBytes
[ 5] 6.00-7.00 sec 59.8 MBytes 502 Mbits/sec 0 32.9 MBytes
[ 5] 7.00-8.00 sec 59.3 MBytes 498 Mbits/sec 0 32.4 MBytes
[ 5] 8.00-9.00 sec 59.1 MBytes 496 Mbits/sec 0 32.8 MBytes
[ 5] 9.00-10.00 sec 59.4 MBytes 499 Mbits/sec 0 33.7 MBytes
[ 5] 10.00-10.24 sec 14.2 MBytes 496 Mbits/sec 0 33.7 MBytes
[ 5] 0.00-10.24 sec 494 MBytes 405 Mbits/sec 0启动 ：首秒 4.83 Mbits/sec，较慢，第三秒跃升至 478 Mbits/sec。
cwnd ：峰值 49.2 MBytes，稳态 33-34 MBytes。
总吞吐：405 Mbits/sec（最低轮），但在 10.24 秒内保持零丢包。
第三轮
[ 5] 0.00-1.00 sec 32.8 MBytes 275 Mbits/sec 0 16.8 MBytes
[ 5] 1.00-2.00 sec 59.3 MBytes 498 Mbits/sec 0 48.8 MBytes
[ 5] 2.00-3.00 sec 58.5 MBytes 491 Mbits/sec 0 29.8 MBytes
[ 5] 3.00-4.00 sec 60.0 MBytes 503 Mbits/sec 0 33.4 MBytes
[ 5] 4.00-5.00 sec 59.3 MBytes 497 Mbits/sec 0 33.2 MBytes
[ 5] 5.00-6.00 sec 59.2 MBytes 497 Mbits/sec 0 32.1 MBytes
[ 5] 6.00-7.00 sec 59.3 MBytes 497 Mbits/sec 0 33.1 MBytes
[ 5] 7.00-8.00 sec 59.3 MBytes 498 Mbits/sec 0 33.1 MBytes
[ 5] 8.00-9.00 sec 58.8 MBytes 493 Mbits/sec 0 32.7 MBytes
[ 5] 9.00-10.00 sec 59.8 MBytes 502 Mbits/sec 0 33.1 MBytes
[ 5] 10.00-10.08 sec 4.82 MBytes 487 Mbits/sec 0 33.1 MBytes
[ 5] 0.00-10.08 sec 571 MBytes 475 Mbits/sec 0总吞吐：475 Mbits/sec。启动快速、稳态平滑、零丢包。
第四轮
[ 5] 0.00-1.00 sec 20.8 MBytes 174 Mbits/sec 0 10.3 MBytes
[ 5] 1.00-2.00 sec 64.9 MBytes 545 Mbits/sec 0 47.0 MBytes
[ 5] 2.00-3.00 sec 59.3 MBytes 497 Mbits/sec 0 48.0 MBytes
[ 5] 3.00-4.00 sec 59.4 MBytes 498 Mbits/sec 0 33.0 MBytes
[ 5] 4.00-5.00 sec 59.0 MBytes 495 Mbits/sec 0 33.1 MBytes
[ 5] 5.00-6.00 sec 59.1 MBytes 496 Mbits/sec 0 33.1 MBytes
[ 5] 6.00-7.00 sec 59.6 MBytes 500 Mbits/sec 0 32.4 MBytes
[ 5] 7.00-8.00 sec 59.3 MBytes 497 Mbits/sec 0 33.2 MBytes
[ 5] 8.00-9.00 sec 59.3 MBytes 498 Mbits/sec 0 32.1 MBytes
[ 5] 9.00-10.00 sec 59.3 MBytes 497 Mbits/sec 0 33.4 MBytes
[ 5] 10.00-10.10 sec 5.69 MBytes 487 Mbits/sec 0 33.2 MBytes
[ 5] 0.00-10.10 sec 566 MBytes 470 Mbits/sec 0总吞吐：470 Mbits/sec。零丢包。
第五轮
[ 5] 0.00-1.00 sec 31.4 MBytes 264 Mbits/sec 0 15.7 MBytes
[ 5] 1.00-2.00 sec 59.5 MBytes 499 Mbits/sec 0 34.0 MBytes
[ 5] 2.00-3.00 sec 59.3 MBytes 498 Mbits/sec 0 34.1 MBytes
[ 5] 3.00-4.00 sec 59.2 MBytes 497 Mbits/sec 0 32.9 MBytes
[ 5] 4.00-5.00 sec 59.3 MBytes 498 Mbits/sec 0 33.0 MBytes
[ 5] 5.00-6.00 sec 59.1 MBytes 496 Mbits/sec 0 33.2 MBytes
[ 5] 6.00-7.00 sec 58.8 MBytes 493 Mbits/sec 0 33.2 MBytes
[ 5] 7.00-8.00 sec 59.8 MBytes 501 Mbits/sec 0 33.3 MBytes
[ 5] 8.00-9.00 sec 58.6 MBytes 492 Mbits/sec 0 33.6 MBytes
[ 5] 9.00-10.00 sec 59.9 MBytes 502 Mbits/sec 0 33.5 MBytes
[ 5] 10.00-10.08 sec 4.63 MBytes 504 Mbits/sec 0 33.6 MBytes
[ 5] 0.00-10.08 sec 570 MBytes 474 Mbits/sec 0总吞吐：474 Mbits/sec。零丢包。
KCC 五轮统计
| 轮次 | 总吞吐（Mbits/sec） | 首秒吞吐（Mbits/sec） | 丢包（Retr） | 稳态 cwnd（MBytes） |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 472 | 224 | 0 | 33-34 |
| 2 | 405 | 4.83 | 0 | 33-49 |
| 3 | 475 | 275 | 0 | 33-34 |
| 4 | 470 | 174 | 0 | 33-34 |
| 5 | 474 | 264 | 0 | 33-34 |
KCC 均值 ：459.2 Mbits/sec
标准差 ：26.1 Mbits/sec（含第二轮异常，去除后为 472.8 Mbits/sec，标准差 2.1 Mbits/sec）
四、对比分析
4.1 启动阶段（前 3 秒）
| 算法 | 首秒吞吐均值 | 第二秒均值 | 第三秒均值 | 是否出现首秒 < 10 Mbits/sec |
|---|---|---|---|---|
| BBR | 165.2 Mbits/sec | 297.9 Mbits/sec | 466.0 Mbits/sec | 是（第二轮 2.46、第五轮 96.1） |
| KCC | 188.3 Mbits/sec | 410.8 Mbits/sec | 489.4 Mbits/sec | 是（第二轮 4.83） |
BBR 首秒吞吐在第二轮遭遇严重 stall（2.46 Mbits/sec），第五轮也仅 96.1 Mbits/sec。KCC 除第二轮外，首秒均维持在 174-275 Mbits/sec，启动一致性更优。
4.2 稳态阶段（第 3-10 秒）
| 算法 | 稳态吞吐波动范围 | 吞吐标准差（去除异常轮） | 丢包率 |
|---|---|---|---|
| BBR | 436-512 Mbits/sec | 1.5 Mbits/sec（去异常） | 1 次 |
| KCC | 478-519 Mbits/sec | 2.1 Mbits/sec（去异常） | 0 次 |
两种算法在稳定后均能逼近物理瓶颈（480M 带宽），但 BBR 存在一次丢包记录，而 KCC 五轮零丢包。
4.3 拥塞窗口特征
| 算法 | 稳态 cwnd（MBytes） | cwnd / BDP（≈4.8 MBytes） |
|---|---|---|
| BBR | 10-14 | 2.1-2.9× BDP |
| KCC | 33-34 | 6.9-7.1× BDP |
这是本测试中最显著的差异。KCC 维持了大约 7× BDP 的拥塞窗口，而 BBR 仅维持约 2-3× BDP。
在 80ms RTT、480Mbps 的链路上，维持更大的 cwnd 意味着：
- ACK 时钟在更长的时间轴上积分 ：深缓冲区中，KCC 利用卡尔曼滤波器的方向性门控，精确区分了 TqueueT_{queue}Tqueue 的增长斜率与物理路径变化。即便 cwnd 很大，只要 T˙queue≤0\dot{T}_{queue} \le 0T˙queue≤0，KCC 便认为当前速率仍处在合理范围内，无需强制排空。
- 零丢包下的更高平均吞吐：KCC 五轮均值 459.2 Mbits/sec（含异常轮）优于 BBR 的 440.6 Mbits/sec，提升约 4.2%。在深缓冲区、长 RTT 下，这一差异来源于 KCC 能够更持续地保持高窗口，而不触发 BBR 的周期性 PROBE_RTT 强制排空。
4.4 异常行为对比
BBR 第二轮出现了一次重传（Retr=1），伴随吞吐骤降至 375 Mbits/sec，cwnd 从 27.6 MBytes 跌至 12.7 MBytes。这是 BBR 在深缓冲区、长 RTT 路径上的典型行为------当 BBR 的 min_rtt 窗口因队列积压而暂时膨胀后，触发 PROBE_RTT 强制排空，导致 cwnd 急剧收缩。
KCC 第二轮尽管启动较慢（首秒 4.83 Mbits/sec），但从未出现丢包，且 cwnd 在第三秒即扩张至 48.4 MBytes，随后稳定于 33-34 MBytes。说明 KCC 的滤波器和分层校准机制（pestp_{est}pest 阈值 / 漂移检测 / 周期性 PROBE_RTT）在深缓冲区场景下，能够更平滑地完成窗口扩张与收敛，避免了 BBR 式的大幅锯齿。
五、结论
- 深缓冲区下，两者均能打满瓶颈带宽的约 95% 以上，单流饱和场景下，算法差异被物理瓶颈（480M）压制。
- KCC 在零丢包和窗口扩张速度上优于 BBR：五轮测试中，KCC 保持零丢包，BBR 出现一次丢包。KCC 的 cwnd 扩张至 7× BDP，而 BBR 仅维持在 2-3× BDP------在 80ms RTT 长链路上，更大的窗口是更高平均吞吐的物理基础。
- KCC 的启动一致性更高：BBR 首秒吞吐出现多次 stall（2.46 Mbits/sec、96.1 Mbits/sec），而 KCC 仅有第二轮一次类似 stall，其余四轮首秒均 ≥ 174 Mbits/sec。
- 晚高峰（22:40）下，KCC 的总吞吐均值（459.2 Mbits/sec）比 BBR（440.6 Mbits/sec）高出约 4.2%。在深缓冲区、长 RTT 场景下，这一差异具有实际工程意义------KCC 的三层失效保护和方向性门控，使其在不触发强制排空的前提下，更持久地保持高窗口状态。
- 工程意义 ：对于骨干网、跨国链路、卫星回传等长肥网络，KCC 的深缓冲区适应性优于 BBR，能在不增加丢包的前提下，更充分地利用延迟带宽积。KCC 的
kcc_kf_enable=1+kcc_kf_steady_mode=1甜品加速配置，在此类链路中可显著缩短启动阶段，并维持更平稳的稳态吞吐，但并不意味着 KCC 优于 BBR，须知没有银弹。
测试数据集：2026/06/24 22:40 晚高峰，成都移动（AS9808）→ 新加坡甲骨文云，单流 iperf3，每算法 5 轮 10 秒测试。