区别

算法原理

• FQ（Fair Queueing，公平队列）：其核心是将网络流量分成多个队列，为每个流（可以理解为一个网络连接）分配一个独立的队列，保证各个流在使用网络带宽时能够公平竞争，避免某个大流占用过多带宽而影响其他小流。它通过轮转调度的方式，依次为每个队列中的数据包提供服务，使得每个流都有机会发送数据。
• FQ_PIE（Fair Queueing with Proportional Integral controller Enhanced，带比例积分控制器增强的公平队列）：是在 FQ 的基础上结合了 PIE（Proportional Integral controller Enhanced，比例积分控制器增强）算法。PIE 算法主要用于主动队列管理，通过监控队列的长度和延迟，动态调整丢包概率，以控制队列的平均长度，从而减少网络拥塞和延迟。
• CAKE（Common Applications Kept Enhanced，通用应用增强）：采用了更为复杂的算法，它不仅考虑了流量的公平性，还对不同类型的流量进行分类处理，例如区分实时流量（如语音、视频）和非实时流量（如文件下载），并为不同类型的流量提供不同的优先级和服务质量保证。同时，CAKE 还能够自适应网络环境的变化，动态调整队列参数。

性能特点

• FQ：主要优势在于保证流量的公平性，能够有效避免某个或某几个大流量连接独占带宽资源，使得各个小流量连接也能获得足够的带宽进行数据传输。然而，它对队列长度和延迟的控制能力相对较弱，在网络拥塞较为严重的情况下，可能会出现较高的延迟和丢包率。
• FQ_PIE：继承了 FQ 的公平性，同时通过 PIE 算法对队列长度和延迟进行了更好的控制。它能够在保证公平性的前提下，有效地降低网络拥塞时的延迟和丢包率，提高网络的整体性能。不过，由于引入了 PIE 算法的动态调整机制，其配置和调优相对复杂一些。
• CAKE：具有非常好的综合性能，它能够在保证公平性的同时，对不同类型的流量进行精细化管理，提供较好的服务质量保证。尤其适用于对延迟和抖动较为敏感的实时应用，如视频会议、在线游戏等。但是，CAKE 算法的计算复杂度较高，对系统资源的消耗相对较大。

适用场景

• FQ：适用于网络中存在大量小流量连接，且对流量公平性要求较高的场景。例如，在一个共享网络环境中，有多个用户同时进行网页浏览、邮件收发等小流量操作，使用 FQ 算法可以确保每个用户都能获得相对公平的网络带宽。
• FQ_PIE：适合于大多数普通网络环境，特别是那些对延迟和丢包率有一定要求，同时又希望保证流量公平性的场景。比如家庭网络中，既有视频播放、在线游戏等对延迟敏感的应用，又有文件下载等大流量操作，FQ_PIE 能够在两者之间取得较好的平衡。
• CAKE：更适用于对网络服务质量要求较高的场景，特别是实时应用场景。例如，企业的视频会议系统、数据中心之间的高速互联等，CAKE 能够通过对流量的精细管理和调度，为这些应用提供低延迟、低抖动的网络环境。

哪种更好用

• 如果网络中流量较为单一，且主要关注流量公平性，对延迟和丢包率要求不是特别苛刻，那么 FQ 是一个不错的选择。
• 对于大多数常见的网络环境，特别是家庭网络和小型企业网络，FQ_PIE 通常能够提供较好的综合性能，既能保证公平性，又能有效控制延迟和丢包率，是一种比较通用的选择。
• 当网络中存在大量对延迟和抖动敏感的实时应用，且系统资源允许的情况下，CAKE 算法能够提供更好的服务质量保证，更适合这种对网络性能要求较高的场景。