tcp-brutal浅尝

Tcp brutal 文档

参考：https://github.com/apernet/tcp-brutal/blob/master/README.zh.md# 用户指南

前几天 hysteria 的作者发布了 TCP Brutal，TCP Brutal 是 Hysteria 中的同名拥塞控制算法移植到 TCP 的版本。原本是用于 udp 的，现在可以用于 tcp，可以搭配许多 tcp 协议使用了。

brutal 是什么？

Brutal： 这是 Hysteria 自有的拥塞控制算法。与 BBR 不同，Brutal 采用固定速率模型，丢包或 RTT 变化不会降低速度。相反，如果无法达到预定的目标速率，反而会根据计算的丢包率提高发送速率来进行补偿。Brutal 只在你知道（并正确设置了）当前网络的最大速度时才能正常运行。其擅长在拥塞的网络中抢占带宽，因此得名。

Brutal 如果带宽设置低于实际最大值也能正常运行；相当于限速。重要的是不要将其设置得高于实际最大值，否则会因为补偿机制导致连接速度慢、不稳定，且浪费流量。

这也是 Hysteria 为什么这么暴力快速的原因之一

局限性

但是有一个缺点，这个 tcp brutal 是依靠内核的模块进行加速的，一般只有 linux 支持。那有的小伙伴会问，那你搞毛，linux 用户才占比多少。

其实并不是这样，我们看作者的解释:

TCP Brutal 只是 TCP 的拥塞控制算法，并不修改 TCP 协议本身。客户端和服务端可以只有单边安装内核模块。拥塞控制算法控制的是数据的发送，而考虑到代理用户通常下载的数据量远大于上传，只在服务端使用 TCP Brutal 就可以获得大部分的收益。（客户端使用 TCP Brutal 可以获得更好的上传速度，但很多人使用的是 Windows, macOS 或手机，安装内核模块往往不现实。）

意思就是，只要服务端是 linux，由于我们大部分的流量都是下载流量（也就是从服务器返回给我们的数据），只有少部分是上传流量（也就是发送给服务器的流量），而下载流量的速度又基于服务器发给我们的速度，这个发 up 就可以依赖我们的 brutal 了，所以速度还是可以有很大的提升！

虽然我们不能用 brutal 发给我们的服务器，但仅仅只影响上传的流量！

还有一个注意的就是只有支持多路复用的协议才可以用这个，而且需要客户端支持（相当于需要客户端告诉服务端要开启 brutal），目前来说 sing-box 在 tcp brutal 还没放出之前就支持了

安装（懒人版）

bash <(curl -fsSL https://github.com/vveg26/sing-box-reality-hysteria2/raw/main/tcp-brutal-reality.sh)

安装（折腾版）

安装模块

安装脚本（内核高于 5.8 uname -r 可查看内核版本）：

bash <(curl -fsSL https://tcp.hy2.sh/)

安装 sing-box

安装正式版

bash -c "$(curl -L https://sing-box.vercel.app)" @ install

安装预发布版

bash -c "$(curl -L https://sing-box.vercel.app)" @ install --beta

编译安装最新版

bash -c "$(curl -L https://sing-box.vercel.app)" @ install --go

卸载

bash -c "$(curl -L https://sing-box.vercel.app)" @ remove

项目
程序	/usr/local/bin/sing-box
配置	/usr/local/etc/sing-box/config.json
geoip	/usr/local/share/sing-box/geoip.db
geosite	/usr/local/share/sing-box/geosite.db
热载	systemctl reload sing-box
重启	systemctl restart sing-box
状态	systemctl status sing-box
查看日志	journalctl -u sing-box -o cat -e
实时日志	journalctl -u sing-box -o cat -f

修改配置文件

nano /usr/local/etc/sing-box/config.json

{ "inbounds": [ { "type": "vless", "listen": "::", "listen_port": 443,//端口号 "users": [ { "uuid": "0000-00000-0000-0000000",//sing-box generate uuid "flow": ""//流控为空，因为开启了mux所以也可以减轻tls in tls特征 } ], "tls": { "enabled": true, "server_name": "", "reality": { "enabled": true, "handshake": { "server": "csgo.com",//偷取证书的域名，tls1.3，h2 "server_port": 443 }, "private_key": "xxxxxxxxxx",//sing-box generate reality-keypair "short_id": [ "7af0217d76ca919a"//sing-box generate rand --hex 8 ] } }, "multiplex": { "enabled": true, "padding": true, // false / true "brutal": { "enabled": true, "up_mbps": 100, // 客户端的下行速率 "down_mbps": 1000 } } } ], "outbounds": [ { "type": "direct" } ] }

systemctl restart sing-box

客户端配置文件

{
  "log": {
    "level": "debug",
    "timestamp": true
  },
  "dns": {
    "servers": [
      {
        "tag": "proxyDns",
        "address": "8.8.8.8",
        "detour": "proxy"
      },
      {
        "tag": "localDns",
        "address": "https://223.5.5.5/dns-query",
        "detour": "direct"
      },
      {
        "tag": "block",
        "address": "rcode://success"
      },
      {
        "tag": "remote",
        "address": "fakeip"
      }
    ],
    "rules": [
      {
        "domain": [
          "ghproxy.com",
          "cdn.jsdelivr.net",
          "testingcf.jsdelivr.net"
        ],
        "server": "localDns"
      },
      {
        "geosite": "category-ads-all",
        "server": "block"
      },
      {
        "outbound": "any",
        "server": "localDns",
        "disable_cache": true
      },
      {
        "geosite": "cn",
        "server": "localDns"
      },
      {
        "clash_mode": "direct",
        "server": "localDns"
      },
      {
        "clash_mode": "global",
        "server": "proxyDns"
      },
      {
        "geosite": "geolocation-!cn",
        "server": "proxyDns"
      },
      {
        "query_type": [
          "A",
          "AAAA"
        ],
        "server": "remote"
      }
    ],
    "fakeip": {
      "enabled": true,
      "inet4_range": "198.18.0.0/15",
      "inet6_range": "fc00::/18"
    },
    "independent_cache": true,
    "strategy": "ipv4_only"
  },
  "inbounds": [
    {
      "type": "tun",
      "inet4_address": "172.19.0.1/30",
      "mtu": 9000,
      "auto_route": true,
      "strict_route": true,
      "sniff": true,
      "endpoint_independent_nat": false,
      "stack": "system",
      "platform": {
        "http_proxy": {
          "enabled": true,
          "server": "127.0.0.1",
          "server_port": 2080
        }
      }
    },
    {
      "type": "mixed",
      "listen": "127.0.0.1",
      "listen_port": 2080,
      "sniff": true,
      "users": []
    }
  ],
  "outbounds": [
    {
      "tag": "proxy",
      "type": "selector",
      "outbounds": [
        "auto",
        "direct",
        "sing-box-reality-brutal"
      ]
    },
    {
      "type": "vless",
      "tag": "sing-box-reality-brutal",
      "uuid": "00000-0000-0000-000000",//uuid
      "packet_encoding": "xudp",
      "server": "107.108.11.12",//vps ip
      "server_port": 443, //对应端口
      "flow": "",
      "tls": {
        "enabled": true,
        "server_name": "csgo.com",//偷证书
        "utls": {
          "enabled": true,
          "fingerprint": "chrome"
        },
        "reality": {
          "enabled": true,
          "public_key": "xxxxxxxxxxxxxx",
          "short_id": "xxxxxxxx"
        }
      },
    "multiplex": {
        "enabled": true,
        "protocol": "h2mux",
        "max_connections": 1,
        "min_streams": 4,
        "padding": true,
        "brutal": {
            "enabled": true,
            "up_mbps": 50, //上行速度，windows，macos不会生效所以可随便写
            "down_mbps": 100 //下行速度，对应服务器的下行速度，当然可自行修改
        }
    }
    },
    {
      "tag": "direct",
      "type": "direct"
    },
    {
      "tag": "block",
      "type": "block"
    },
    {
      "tag": "dns-out",
      "type": "dns"
    },
    {
      "tag": "auto",
      "type": "urltest",
      "outbounds": [
        "sing-box-reality-brutal"
      ],
      "url": "http://www.gstatic.com/generate_204",
      "interval": "1m",
      "tolerance": 50
    }
  ],
  "route": {
    "auto_detect_interface": true,
    "final": "proxy",
    "geoip": {
      "download_url": "https://testingcf.jsdelivr.net/gh/MetaCubeX/meta-rules-dat@release/geoip.db",
      "download_detour": "direct"
    },
    "geosite": {
      "download_url": "https://testingcf.jsdelivr.net/gh/MetaCubeX/meta-rules-dat@release/geosite.db",
      "download_detour": "direct"
    },
    "rules": [
      {
        "protocol": "dns",
        "outbound": "dns-out"
      },
      {
        "network": "udp",
        "port": 443,
        "outbound": "block"
      },
      {
        "geosite": "category-ads-all",
        "outbound": "block"
      },
      {
        "clash_mode": "direct",
        "outbound": "direct"
      },
      {
        "clash_mode": "global",
        "outbound": "proxy"
      },
      {
        "domain": [
          "clash.razord.top",
          "yacd.metacubex.one",
          "yacd.haishan.me",
          "d.metacubex.one"
        ],
        "outbound": "direct"
      },
      {
        "geosite": "geolocation-!cn",
        "outbound": "proxy"
      },
      {
        "geoip": [
          "private",
          "cn"
        ],
        "outbound": "direct"
      },
      {
        "geosite": "cn",
        "outbound": "direct"
      }
    ]
  },
  "experimental": {
    "clash_api": {
      "external_controller": "127.0.0.1:9090",
      "external_ui_download_url": "",
      "external_ui_download_detour": "",
      "external_ui": "ui",
      "secret": "",
      "default_mode": "rule",
      "store_selected": true,
      "cache_file": "",
      "cache_id": ""
    }
  }
}

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TCP Brutal是Hysteria中的同名拥塞控制算法移植到TCP的版本，sing-box率先做了支持。

更多详细的介绍请移步项目页面查看：

https://github.com/apernet/tcp-brutal/blob/master/README.zh.md
https://sing-box.sagernet.org/configuration/shared/tcp-brutal/

前提条件：需要Linux内核版本5.8或更高，Debian11-12默认内核都是满足的。这里我用Debian11测试。

首先编译Brutal的Linux内核模块，这里我选择直接打包成deb，这样弄一次后，其他的机器就可以直接用deb安装了，方便不少。

安装依赖：

apt -y update apt -y install build-essential linux-headers-$(uname -r) dkms dh-make git

获取项目代码、创建dkms压缩包：

git clone https://github.com/apernet/tcp-brutal.git 

cd tcp-brutal 

make dkms-tarball

看一下dkms.conf文件的内容：

cat dkms.conf

类似：

PACKAGE_NAME="tcp-brutal" 

PACKAGE_VERSION="1.0.0.r7.g845241d"  

...

根据查看到的PACKAGE_NAME和PACKAGE_VERSION创建相应的目录：

mkdir -p /usr/src/tcp-brutal-1.0.0.r7.g845241d

把压缩包文件解压到相应的目录

tar xzvf dkms.tar.gz --strip-components=2 -C /usr/src/tcp-brutal-1.0.0.r7.g845241d

将包纳入dkms管理、构建deb包、安装deb包：

cd /usr/src/tcp-brutal-1.0.0.r7.g845241d 

dkms add -m tcp-brutal -v 1.0.0.r7.g845241d 

dkms mkdeb 

dpkg -i tcp-brutal-dkms_1.0.0.r7.g845241d_amd64.deb

查看状态，如有类似回显,说明一切正常：

root@imlala:~# dkms status 

tcp-brutal, 1.0.0.r7.g845241d, 5.10.0-26-amd64, x86_64: installed

[备注1]

如果不构建deb包，可以在本机执行如下命令直接安装brutal内核模块：

dkms install -m tcp-brutal -v 1.0.0.r7.g845241d

[备注2]

如果构建了deb包，后续在其他机器上安装brutal内核模块的话就很方便了。先把deb包传到对应的机器：

scp tcp-brutal-dkms_1.0.0.r7.g845241d_amd64.deb root@1.2.3.4:/opt

然后执行如下命令即可：

cd /opt 

dpkg -i tcp-brutal-dkms_1.0.0.r7.g845241d_amd64.deb 

apt install -f 

dkms status

现在我们还需要加载brutal模块：

modprobe brutal

检查模块是否加载成功，如有类似如下回显,说明正常：

root@imlala:~# lsmod | grep brutal 

brutal 20480 0

将brutal模块设置为开机自动加载：

echo "brutal" > /etc/modules-load.d/brutal.conf

至此brutal内核模块的配置就完成了。

现在我们要编译安装sing-box的beta版本，先安装依赖：

apt -y install curl build-essential libssl-dev zlib1g-dev gcc-mingw-w64

安装go：

curl -L https://go.dev/dl/go1.21.4.linux-amd64.tar.gz -o go1.21.4.linux-amd64.tar.gz 

tar -C /usr/local -xzf go1.21.4.linux-amd64.tar.gz 

echo 'export PATH=$PATH:/usr/local/go/bin' > /etc/profile.d/golang.sh 

source /etc/profile.d/golang.sh

编译的时候可以自己添加参数来支持更多的功能：

https://sing-box.sagernet.org/installation/build-from-source/#build-tags

这里我需要用到reality和utls所以就加了这两个。

编译linux平台的二进制文件：

go install -v -tags with_reality_server with_utls github.com/sagernet/sing-box/cmd/sing-box@v1.7.0-beta.2

编译windows平台的二进制文件：

env GOOS=windows GOARCH=amd64 CGO_ENABLED=0 CC=x86_64-w64-mingw32-gcc

go install -v -tags with_reality_server with_utls github.com/sagernet/sing-box/cmd/sing-box@v1.7.0-beta.2

复制编译好的文件：

cp $(go env GOPATH)/bin/sing-box /usr/local/bin/

新建sing-box需要用到的目录：

mkdir -p /usr/local/etc/sing-box

新建systemd服务：

systemctl edit --full --force sing-box.service

写入如下配置：

[Unit]
Description=sing-box service
Documentation=https://sing-box.sagernet.org
After=network.target nss-lookup.target

[Service]
CapabilityBoundingSet=CAP_NET_ADMIN CAP_NET_BIND_SERVICE
AmbientCapabilities=CAP_NET_ADMIN CAP_NET_BIND_SERVICE
ExecStart=/usr/local/bin/sing-box run -c /usr/local/etc/sing-box/config.json
Restart=on-failure
RestartPreventExitStatus=23
LimitNOFILE=infinity

[Install]
WantedBy=multi-user.target

新建sing-box的配置文件：

nano /usr/local/etc/sing-box/config.json

这里我配置一个vless-reality节点：

{
  "log": {
    "level": "info"
  },
  "inbounds": [
    {
      "type": "vless",
      "tag": "vless-in",
      "listen": "0.0.0.0",
      "listen_port": 443,
      "users": [
        {
          "name": "imlala",
          "uuid": "219c8c62-430a-439a-a6f6-d8f6a2a225a2",
          "flow": ""
        }
      ],
      "tls": {
        "enabled": true,
        "server_name": "go.dev",
        "reality": {
          "enabled": true,
          "handshake": {
            "server": "go.dev",
            "server_port": 443
          },
          "private_key": "mPVhErJjoa-hx7K8TAzVR_hiKM3UYuuTQEoECcSqNFE",
          "short_id": [
            "9534dcf8c8d0c43f"
          ]
        }
      },
      "multiplex": {
        "enabled": true,
        "padding": true,
        "brutal": {
          "enabled": true,
          "up_mbps": 300,
          "down_mbps": 300
        }
      }
    }
  ],
  "outbounds": [
    {
      "type": "direct",
      "tag": "direct"
    }
  ]
}

[备注1]

请注意这套配置不支持xtls-rprx-vision，所以flow需要留空。

[备注2]

sing-box generate uuid // 生成uuid 

sing-box generate reality-keypair // 生成private_key、public_key 

sing-box generate rand 8 --hex // 生成short_id

启动sing-box并设置开机自启：

systemctl enable --now sing-box

客户端配置，这里我给出一个自己目前在用的，tun模式：

{
  "log": {
    "level": "info",
    "timestamp": true
  },
  "dns": {
    "servers": [
      {
        "tag": "cloudflare",
        "address": "https://1.1.1.1/dns-query"
      },
      {
        "tag": "dnspod",
        "address": "https://1.12.12.12/dns-query",
        "detour": "direct"
      },
      {
        "tag": "block",
        "address": "rcode://success"
      }
    ],
    "rules": [
      {
        "geosite": "category-ads-all",
        "server": "block",
        "disable_cache": true
      },
      {
          "outbound": "any",
          "server": "dnspod"
      },
      {
        "geosite": "cn",
        "server": "dnspod"
      }
    ],
    "strategy": "ipv4_only"
  },
  "inbounds": [
    {
      "type": "tun",
      "tag": "tun-in",
      "interface_name": "tun0",
      "inet4_address": "172.28.0.1/30",
      "auto_route": true,
      "strict_route": true,
      "stack": "system",
      "sniff": true
    }
  ],
  "outbounds": [
    {
      "type": "vless",
      "tag": "vless-out",
      "server": "1.2.3.4",
      "server_port": 443,
      "uuid": "219c8c62-430a-439a-a6f6-d8f6a2a225a2",
      "flow": "",
      "tls": {
        "enabled": true,
        "server_name": "go.dev",
        "utls": {
          "enabled": true,
          "fingerprint": "chrome"
         },
        "reality": {
          "enabled": true,
          "public_key": "2Gga7qZ8dA8agbF2lAnojBC_Nr90mxys_yMaJarty3A",
          "short_id": "9534dcf8c8d0c43f"
        }
      },
      "packet_encoding": "xudp",
      "multiplex": {
          "enabled": true,
          "protocol": "h2mux",
        "max_streams": 10,
          "padding": true,
          "brutal":{
            "enabled": true,
            "up_mbps": 30,
            "down_mbps": 1000
          }
      }
    },
    {
      "type": "direct",
      "tag": "direct"
    },
    {
      "type": "block",
      "tag": "block"
    },
    {
      "type": "dns",
      "tag": "dns"
    }
  ],
  "route": {
    "geoip": {
      "download_url": "https://github.com/SagerNet/sing-geoip/releases/latest/download/geoip.db",
      "download_detour": "vless-out"
    },
    "geosite": {
      "download_url": "https://github.com/SagerNet/sing-geosite/releases/latest/download/geosite.db",
      "download_detour": "vless-out"
    },
    "rules": [
      {
        "protocol": "dns",
        "outbound": "dns"
      },
      {
        "geosite": "cn",
        "geoip": [
          "cn",
          "private"
        ],
        "outbound": "direct"
      },
      {
        "geosite": "category-ads-all",
        "outbound": "block"
      }
    ],
    "auto_detect_interface": true
  }
}

[备注1]

tun模式注意windows防火墙拦截，自己手动允许一下：

这样一波操作下来，可以说基本上只要不涉及到grpc和http2的协议现在都可以用上brutal了，这就很牛逼了。。。