tcp: improve rate samples for retansmitted segments
[vpp.git] / src / vnet / tcp / tcp.c
index bd3a4c1..86e5d94 100644 (file)
@@ -192,9 +192,9 @@ tcp_half_open_connection_del (tcp_connection_t * tc)
 {
   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
   clib_spinlock_lock_if_init (&tm->half_open_lock);
-  pool_put_index (tm->half_open_connections, tc->c_c_index);
   if (CLIB_DEBUG)
     clib_memset (tc, 0xFA, sizeof (*tc));
+  pool_put (tm->half_open_connections, tc);
   clib_spinlock_unlock_if_init (&tm->half_open_lock);
 }
 
@@ -268,8 +268,10 @@ tcp_connection_cleanup (tcp_connection_t * tc)
       tcp_cc_cleanup (tc);
       vec_free (tc->snd_sacks);
       vec_free (tc->snd_sacks_fl);
+      vec_free (tc->rcv_opts.sacks);
+      pool_free (tc->sack_sb.holes);
 
-      if (tc->flags & TCP_CONN_RATE_SAMPLE)
+      if (tc->cfg_flags & TCP_CFG_F_RATE_SAMPLE)
        tcp_bt_cleanup (tc);
 
       /* Poison the entry */
@@ -473,6 +475,8 @@ tcp_session_cleanup (u32 conn_index, u32 thread_index)
 {
   tcp_connection_t *tc;
   tc = tcp_connection_get (conn_index, thread_index);
+  if (!tc)
+    return;
   tcp_connection_set_state (tc, TCP_STATE_CLOSED);
   tcp_connection_cleanup (tc);
 }
@@ -697,17 +701,15 @@ tcp_init_snd_vars (tcp_connection_t * tc)
   tc->snd_una = tc->iss;
   tc->snd_nxt = tc->iss + 1;
   tc->snd_una_max = tc->snd_nxt;
-  tc->srtt = 0;
+  tc->srtt = 100;              /* 100 ms */
 }
 
 void
 tcp_enable_pacing (tcp_connection_t * tc)
 {
-  u32 initial_bucket, byte_rate;
-  initial_bucket = 16 * tc->snd_mss;
-  byte_rate = 2 << 16;
-  transport_connection_tx_pacer_init (&tc->connection, byte_rate,
-                                     initial_bucket);
+  u32 byte_rate;
+  byte_rate = tc->cwnd / (tc->srtt * TCP_TICK);
+  transport_connection_tx_pacer_init (&tc->connection, byte_rate, tc->cwnd);
   tc->mrtt_us = (u32) ~ 0;
 }
 
@@ -721,10 +723,11 @@ tcp_connection_init_vars (tcp_connection_t * tc)
   tcp_connection_timers_init (tc);
   tcp_init_mss (tc);
   scoreboard_init (&tc->sack_sb);
-  tcp_cc_init (tc);
   if (tc->state == TCP_STATE_SYN_RCVD)
     tcp_init_snd_vars (tc);
 
+  tcp_cc_init (tc);
+
   if (!tc->c_is_ip4 && ip6_address_is_link_local_unicast (&tc->c_rmt_ip6))
     tcp_add_del_adjacency (tc, 1);
 
@@ -734,9 +737,12 @@ tcp_connection_init_vars (tcp_connection_t * tc)
       || tcp_cfg.enable_tx_pacing)
     tcp_enable_pacing (tc);
 
-  if (tc->flags & TCP_CONN_RATE_SAMPLE)
+  if (tc->cfg_flags & TCP_CFG_F_RATE_SAMPLE)
     tcp_bt_init (tc);
 
+  if (!tcp_cfg.allow_tso)
+    tc->cfg_flags |= TCP_CFG_F_NO_TSO;
+
   tc->start_ts = tcp_time_now_us (tc->c_thread_index);
 }
 
@@ -836,6 +842,31 @@ format_tcp_state (u8 * s, va_list * args)
   return s;
 }
 
+const char *tcp_cfg_flags_str[] = {
+#define _(sym, str) str,
+  foreach_tcp_cfg_flag
+#undef _
+};
+
+static u8 *
+format_tcp_cfg_flags (u8 * s, va_list * args)
+{
+  tcp_connection_t *tc = va_arg (*args, tcp_connection_t *);
+  int i, last = -1;
+
+  for (i = 0; i < TCP_CFG_N_FLAG_BITS; i++)
+    if (tc->cfg_flags & (1 << i))
+      last = i;
+  for (i = 0; i < last; i++)
+    {
+      if (tc->cfg_flags & (1 << i))
+       s = format (s, "%s, ", tcp_cfg_flags_str[i]);
+    }
+  if (last >= 0)
+    s = format (s, "%s", tcp_cfg_flags_str[last]);
+  return s;
+}
+
 const char *tcp_connection_flags_str[] = {
 #define _(sym, str) str,
   foreach_tcp_connection_flag
@@ -912,17 +943,26 @@ static u8 *
 format_tcp_congestion (u8 * s, va_list * args)
 {
   tcp_connection_t *tc = va_arg (*args, tcp_connection_t *);
-  u32 indent = format_get_indent (s);
+  u32 indent = format_get_indent (s), prr_space = 0;
 
   s = format (s, "%U ", format_tcp_congestion_status, tc);
   s = format (s, "algo %s cwnd %u ssthresh %u bytes_acked %u\n",
              tc->cc_algo->name, tc->cwnd, tc->ssthresh, tc->bytes_acked);
-  s = format (s, "%Ucc space %u prev_cwnd %u prev_ssthresh %u rtx_bytes %u\n",
+  s = format (s, "%Ucc space %u prev_cwnd %u prev_ssthresh %u\n",
              format_white_space, indent, tcp_available_cc_snd_space (tc),
-             tc->prev_cwnd, tc->prev_ssthresh, tc->snd_rxt_bytes);
-  s = format (s, "%Usnd_congestion %u dupack %u limited_transmit %u\n",
+             tc->prev_cwnd, tc->prev_ssthresh);
+  s = format (s, "%Usnd_cong %u dupack %u limited_tx %u\n",
              format_white_space, indent, tc->snd_congestion - tc->iss,
              tc->rcv_dupacks, tc->limited_transmit - tc->iss);
+  s = format (s, "%Urxt_bytes %u rxt_delivered %u rxt_head %u rxt_ts %u\n",
+             format_white_space, indent, tc->snd_rxt_bytes,
+             tc->rxt_delivered, tc->rxt_head - tc->iss,
+             tcp_time_now_w_thread (tc->c_thread_index) - tc->snd_rxt_ts);
+  if (tcp_in_fastrecovery (tc))
+    prr_space = tcp_fastrecovery_prr_snd_space (tc);
+  s = format (s, "%Uprr_start %u prr_delivered %u prr space %u\n",
+             format_white_space, indent, tc->prr_start - tc->iss,
+             tc->prr_delivered, prr_space);
   return s;
 }
 
@@ -951,8 +991,9 @@ static u8 *
 format_tcp_vars (u8 * s, va_list * args)
 {
   tcp_connection_t *tc = va_arg (*args, tcp_connection_t *);
-  s = format (s, " index: %u flags: %U timers: %U\n", tc->c_c_index,
-             format_tcp_connection_flags, tc, format_tcp_timers, tc);
+  s = format (s, " index: %u cfg: %U flags: %U timers: %U\n", tc->c_c_index,
+             format_tcp_cfg_flags, tc, format_tcp_connection_flags, tc,
+             format_tcp_timers, tc);
   s = format (s, " snd_una %u snd_nxt %u snd_una_max %u",
              tc->snd_una - tc->iss, tc->snd_nxt - tc->iss,
              tc->snd_una_max - tc->iss);
@@ -1137,11 +1178,13 @@ format_tcp_scoreboard (u8 * s, va_list * args)
   sack_scoreboard_hole_t *hole;
   u32 indent = format_get_indent (s);
 
-  s = format (s, "sacked_bytes %u last_sacked_bytes %u lost_bytes %u\n",
-             sb->sacked_bytes, sb->last_sacked_bytes, sb->lost_bytes);
-  s = format (s, "%Ulast_bytes_delivered %u high_sacked %u snd_una_adv %u\n",
+  s = format (s, "sacked %u last_sacked %u lost %u last_lost %u"
+             " rxt_sacked %u\n",
+             sb->sacked_bytes, sb->last_sacked_bytes, sb->lost_bytes,
+             sb->last_lost_bytes, sb->rxt_sacked);
+  s = format (s, "%Ulast_delivered %u high_sacked %u is_reneging %u\n",
              format_white_space, indent, sb->last_bytes_delivered,
-             sb->high_sacked - tc->iss, sb->snd_una_adv);
+             sb->high_sacked - tc->iss, sb->is_reneging);
   s = format (s, "%Ucur_rxt_hole %u high_rxt %u rescue_rxt %u",
              format_white_space, indent, sb->cur_rxt_hole,
              sb->high_rxt - tc->iss, sb->rescue_rxt - tc->iss);
@@ -1165,6 +1208,8 @@ static transport_connection_t *
 tcp_session_get_transport (u32 conn_index, u32 thread_index)
 {
   tcp_connection_t *tc = tcp_connection_get (conn_index, thread_index);
+  if (PREDICT_FALSE (!tc))
+    return 0;
   return &tc->connection;
 }
 
@@ -1175,6 +1220,17 @@ tcp_half_open_session_get_transport (u32 conn_index)
   return &tc->connection;
 }
 
+static u16
+tcp_session_cal_goal_size (tcp_connection_t * tc)
+{
+  u16 goal_size = tc->snd_mss;
+
+  goal_size = TCP_MAX_GSO_SZ - tc->snd_mss % TCP_MAX_GSO_SZ;
+  goal_size = clib_min (goal_size, tc->snd_wnd / 2);
+
+  return goal_size > tc->snd_mss ? goal_size : tc->snd_mss;
+}
+
 /**
  * Compute maximum segment size for session layer.
  *
@@ -1192,6 +1248,9 @@ tcp_session_send_mss (transport_connection_t * trans_conn)
    * the current state of the connection. */
   tcp_update_burst_snd_vars (tc);
 
+  if (PREDICT_FALSE (tc->cfg_flags & TCP_CFG_F_TSO))
+    return tcp_session_cal_goal_size (tc);
+
   return tc->snd_mss;
 }
 
@@ -1225,7 +1284,7 @@ tcp_round_snd_space (tcp_connection_t * tc, u32 snd_space)
 static inline u32
 tcp_snd_space_inline (tcp_connection_t * tc)
 {
-  int snd_space, snt_limited;
+  int snd_space;
 
   if (PREDICT_FALSE (tcp_in_fastrecovery (tc)
                     || tc->state == TCP_STATE_CLOSED))
@@ -1233,18 +1292,21 @@ tcp_snd_space_inline (tcp_connection_t * tc)
 
   snd_space = tcp_available_output_snd_space (tc);
 
-  /* If we haven't gotten dupacks or if we did and have gotten sacked
-   * bytes then we can still send as per Limited Transmit (RFC3042) */
-  if (PREDICT_FALSE (tc->rcv_dupacks != 0
-                    && (tcp_opts_sack_permitted (tc)
-                        && tc->sack_sb.last_sacked_bytes == 0)))
+  /* If we got dupacks or sacked bytes but we're not yet in recovery, try
+   * to force the peer to send enough dupacks to start retransmitting as
+   * per Limited Transmit (RFC3042)
+   */
+  if (PREDICT_FALSE (tc->rcv_dupacks != 0 || tc->sack_sb.sacked_bytes))
     {
-      if (tc->rcv_dupacks == 1 && tc->limited_transmit != tc->snd_nxt)
+      if (tc->limited_transmit != tc->snd_nxt
+         && (seq_lt (tc->limited_transmit, tc->snd_nxt - 2 * tc->snd_mss)
+             || seq_gt (tc->limited_transmit, tc->snd_nxt)))
        tc->limited_transmit = tc->snd_nxt;
+
       ASSERT (seq_leq (tc->limited_transmit, tc->snd_nxt));
 
-      snt_limited = tc->snd_nxt - tc->limited_transmit;
-      snd_space = clib_max (2 * tc->snd_mss - snt_limited, 0);
+      int snt_limited = tc->snd_nxt - tc->limited_transmit;
+      snd_space = clib_max ((int) 2 * tc->snd_mss - snt_limited, 0);
     }
   return tcp_round_snd_space (tc, snd_space);
 }
@@ -1338,9 +1400,9 @@ tcp_connection_tx_pacer_reset (tcp_connection_t * tc, u32 window,
                               u32 start_bucket)
 {
   tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (tc->c_thread_index);
-  u32 byte_rate = window / ((f64) TCP_TICK * tc->srtt);
+  f64 srtt = clib_min ((f64) tc->srtt * TCP_TICK, tc->mrtt_us);
   u64 last_time = wrk->vm->clib_time.last_cpu_time;
-  transport_connection_tx_pacer_reset (&tc->connection, byte_rate,
+  transport_connection_tx_pacer_reset (&tc->connection, window / srtt,
                                       start_bucket, last_time);
 }
 
@@ -1586,7 +1648,9 @@ tcp_configuration_init (void)
   tcp_cfg.default_mtu = 1500;
   tcp_cfg.initial_cwnd_multiplier = 0;
   tcp_cfg.enable_tx_pacing = 1;
+  tcp_cfg.allow_tso = 0;
   tcp_cfg.cc_algo = TCP_CC_NEWRENO;
+  tcp_cfg.rwnd_min_update_ack = 1;
 
   /* Time constants defined as timer tick (100ms) multiples */
   tcp_cfg.delack_time = 1;     /* 0.1s */
@@ -1678,7 +1742,9 @@ unformat_tcp_cc_algo_cfg (unformat_input_t * input, va_list * va)
 static clib_error_t *
 tcp_config_fn (vlib_main_t * vm, unformat_input_t * input)
 {
+  u32 cwnd_multiplier, tmp_time;
   uword memory_size;
+
   while (unformat_check_input (input) != UNFORMAT_END_OF_INPUT)
     {
       if (unformat (input, "preallocated-connections %d",
@@ -1698,30 +1764,35 @@ tcp_config_fn (vlib_main_t * vm, unformat_input_t * input)
        tcp_cfg.min_rx_fifo = memory_size;
       else if (unformat (input, "mtu %u", &tcp_cfg.default_mtu))
        ;
-      else if (unformat (input, "initial-cwnd-multiplier %u",
-                        &tcp_cfg.initial_cwnd_multiplier))
+      else if (unformat (input, "rwnd-min-update-ack %d",
+                        &tcp_cfg.rwnd_min_update_ack))
        ;
+      else if (unformat (input, "initial-cwnd-multiplier %u",
+                        &cwnd_multiplier))
+       tcp_cfg.initial_cwnd_multiplier = cwnd_multiplier;
       else if (unformat (input, "no-tx-pacing"))
        tcp_cfg.enable_tx_pacing = 0;
+      else if (unformat (input, "tso"))
+       tcp_cfg.allow_tso = 1;
       else if (unformat (input, "cc-algo %U", unformat_tcp_cc_algo,
                         &tcp_cfg.cc_algo))
        ;
       else if (unformat (input, "%U", unformat_tcp_cc_algo_cfg))
        ;
-      else if (unformat (input, "closewait-time %u", &tcp_cfg.closewait_time))
-       tcp_cfg.closewait_time /= TCP_TIMER_TICK;
-      else if (unformat (input, "timewait-time %u", &tcp_cfg.timewait_time))
-       tcp_cfg.timewait_time /= TCP_TIMER_TICK;
-      else if (unformat (input, "finwait1-time %u", &tcp_cfg.finwait1_time))
-       tcp_cfg.finwait1_time /= TCP_TIMER_TICK;
-      else if (unformat (input, "finwait2-time %u", &tcp_cfg.finwait2_time))
-       tcp_cfg.finwait2_time /= TCP_TIMER_TICK;
-      else if (unformat (input, "lastack-time %u", &tcp_cfg.lastack_time))
-       tcp_cfg.lastack_time /= TCP_TIMER_TICK;
-      else if (unformat (input, "closing-time %u", &tcp_cfg.closing_time))
-       tcp_cfg.closing_time /= TCP_TIMER_TICK;
-      else if (unformat (input, "cleanup-time %u", &tcp_cfg.cleanup_time))
-       tcp_cfg.cleanup_time /= TCP_TIMER_TICK;
+      else if (unformat (input, "closewait-time %u", &tmp_time))
+       tcp_cfg.closewait_time = tmp_time / TCP_TIMER_TICK;
+      else if (unformat (input, "timewait-time %u", &tmp_time))
+       tcp_cfg.timewait_time = tmp_time / TCP_TIMER_TICK;
+      else if (unformat (input, "finwait1-time %u", &tmp_time))
+       tcp_cfg.finwait1_time = tmp_time / TCP_TIMER_TICK;
+      else if (unformat (input, "finwait2-time %u", &tmp_time))
+       tcp_cfg.finwait2_time = tmp_time / TCP_TIMER_TICK;
+      else if (unformat (input, "lastack-time %u", &tmp_time))
+       tcp_cfg.lastack_time = tmp_time / TCP_TIMER_TICK;
+      else if (unformat (input, "closing-time %u", &tmp_time))
+       tcp_cfg.closing_time = tmp_time / TCP_TIMER_TICK;
+      else if (unformat (input, "cleanup-time %u", &tmp_time))
+       tcp_cfg.cleanup_time = tmp_time / TCP_TIMER_TICK;
       else
        return clib_error_return (0, "unknown input `%U'",
                                  format_unformat_error, input);
@@ -2121,7 +2192,7 @@ tcp_scoreboard_replay (u8 * s, tcp_connection_t * tc, u8 verbose)
       /* Push segments */
       tcp_rcv_sacks (dummy_tc, next_ack);
       if (has_new_ack)
-       dummy_tc->snd_una = next_ack + dummy_tc->sack_sb.snd_una_adv;
+       dummy_tc->snd_una = next_ack;
 
       if (verbose)
        s = format (s, "result: %U", format_tcp_scoreboard,