tcp: avoid head retransmit if scoreboard has no holes
[vpp.git] / src / vnet / tcp / tcp_input.c
index b49b8e8..310742b 100755 (executable)
@@ -503,7 +503,8 @@ tcp_update_rtt (tcp_connection_t * tc, tcp_rate_sample_t * rs, u32 ack)
   if (tcp_in_cong_recovery (tc))
     {
       /* Accept rtt estimates for samples that have not been retransmitted */
-      if ((tc->flags & TCP_CONN_RATE_SAMPLE) && !(rs->flags & TCP_BTS_IS_RXT))
+      if ((tc->cfg_flags & TCP_CFG_F_RATE_SAMPLE)
+         && !(rs->flags & TCP_BTS_IS_RXT))
        {
          mrtt = rs->rtt_time * THZ;
          goto estimate_rtt;
@@ -574,6 +575,15 @@ tcp_estimate_initial_rtt (tcp_connection_t * tc)
   tcp_update_rto (tc);
 }
 
+always_inline u8
+tcp_recovery_no_snd_space (tcp_connection_t * tc)
+{
+  return (tcp_in_fastrecovery (tc)
+         && tcp_fastrecovery_prr_snd_space (tc) < tc->snd_mss)
+    || (tcp_in_recovery (tc)
+       && tcp_available_output_snd_space (tc) < tc->snd_mss);
+}
+
 /**
  * Dequeue bytes for connections that have received acks in last burst
  */
@@ -594,26 +604,35 @@ tcp_handle_postponed_dequeues (tcp_worker_ctx_t * wrk)
       tc = tcp_connection_get (pending_deq_acked[i], thread_index);
       tc->flags &= ~TCP_CONN_DEQ_PENDING;
 
-      if (PREDICT_FALSE (!tc->burst_acked))
-       continue;
+      if (tc->burst_acked)
+       {
+         /* Dequeue the newly ACKed bytes */
+         session_tx_fifo_dequeue_drop (&tc->connection, tc->burst_acked);
+         tc->burst_acked = 0;
+         tcp_validate_txf_size (tc, tc->snd_una_max - tc->snd_una);
 
-      /* Dequeue the newly ACKed bytes */
-      session_tx_fifo_dequeue_drop (&tc->connection, tc->burst_acked);
-      tc->burst_acked = 0;
-      tcp_validate_txf_size (tc, tc->snd_una_max - tc->snd_una);
+         if (PREDICT_FALSE (tc->flags & TCP_CONN_PSH_PENDING))
+           {
+             if (seq_leq (tc->psh_seq, tc->snd_una))
+               tc->flags &= ~TCP_CONN_PSH_PENDING;
+           }
 
-      if (PREDICT_FALSE (tc->flags & TCP_CONN_PSH_PENDING))
-       {
-         if (seq_leq (tc->psh_seq, tc->snd_una))
-           tc->flags &= ~TCP_CONN_PSH_PENDING;
-       }
+         /* If everything has been acked, stop retransmit timer
+          * otherwise update. */
+         tcp_retransmit_timer_update (tc);
 
-      /* If everything has been acked, stop retransmit timer
-       * otherwise update. */
-      tcp_retransmit_timer_update (tc);
+         /* Update pacer based on our new cwnd estimate */
+         tcp_connection_tx_pacer_update (tc);
+       }
 
-      /* Update pacer based on our new cwnd estimate */
-      tcp_connection_tx_pacer_update (tc);
+      /* Reset the pacer if we've been idle, i.e., no data sent or if
+       * we're in recovery and snd space constrained */
+      if (tc->data_segs_out == tc->prev_dsegs_out
+         || tcp_recovery_no_snd_space (tc))
+       transport_connection_tx_pacer_reset_bucket (&tc->connection,
+                                                   wrk->vm->clib_time.
+                                                   last_cpu_time);
+      tc->prev_dsegs_out = tc->data_segs_out;
     }
   _vec_len (wrk->pending_deq_acked) = 0;
 }
@@ -629,34 +648,6 @@ tcp_program_dequeue (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc)
   tc->burst_acked += tc->bytes_acked;
 }
 
-/**
- * Check if duplicate ack as per RFC5681 Sec. 2
- */
-static u8
-tcp_ack_is_dupack (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b, u32 prev_snd_wnd,
-                  u32 prev_snd_una)
-{
-  return ((vnet_buffer (b)->tcp.ack_number == prev_snd_una)
-         && seq_gt (tc->snd_nxt, tc->snd_una)
-         && (vnet_buffer (b)->tcp.seq_end == vnet_buffer (b)->tcp.seq_number)
-         && (prev_snd_wnd == tc->snd_wnd));
-}
-
-/**
- * Checks if ack is a congestion control event.
- */
-static u8
-tcp_ack_is_cc_event (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b,
-                    u32 prev_snd_wnd, u32 prev_snd_una, u8 * is_dack)
-{
-  /* Check if ack is duplicate. Per RFC 6675, ACKs that SACK new data are
-   * defined to be 'duplicate' */
-  *is_dack = tc->sack_sb.last_sacked_bytes
-    || tcp_ack_is_dupack (tc, b, prev_snd_wnd, prev_snd_una);
-
-  return ((*is_dack || tcp_in_cong_recovery (tc)) && !tcp_is_lost_fin (tc));
-}
-
 #ifndef CLIB_MARCH_VARIANT
 static u32
 scoreboard_hole_index (sack_scoreboard_t * sb, sack_scoreboard_hole_t * hole)
@@ -920,7 +911,7 @@ scoreboard_next_rxt_hole (sack_scoreboard_t * sb,
 }
 
 void
-scoreboard_init_high_rxt (sack_scoreboard_t * sb, u32 snd_una)
+scoreboard_init_rxt (sack_scoreboard_t * sb, u32 snd_una)
 {
   sack_scoreboard_hole_t *hole;
   hole = scoreboard_first_hole (sb);
@@ -954,8 +945,6 @@ scoreboard_clear (sack_scoreboard_t * sb)
   sb->sacked_bytes = 0;
   sb->last_sacked_bytes = 0;
   sb->last_bytes_delivered = 0;
-  sb->high_sacked = 0;
-  sb->high_rxt = 0;
   sb->lost_bytes = 0;
   sb->last_lost_bytes = 0;
   sb->cur_rxt_hole = TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX;
@@ -975,7 +964,7 @@ scoreboard_clear_reneging (sack_scoreboard_t * sb, u32 start, u32 end)
   last_hole->is_lost = 1;
   sb->tail = scoreboard_hole_index (sb, last_hole);
   sb->high_sacked = start;
-  scoreboard_init_high_rxt (sb, start);
+  scoreboard_init_rxt (sb, start);
 }
 
 #endif /* CLIB_MARCH_VARIANT */
@@ -1203,6 +1192,8 @@ tcp_rcv_sacks (tcp_connection_t * tc, u32 ack)
   ASSERT (sb->last_lost_bytes <= sb->lost_bytes);
   ASSERT ((ack - tc->snd_una) + sb->last_sacked_bytes
          - sb->last_bytes_delivered >= sb->rxt_sacked);
+  ASSERT ((ack - tc->snd_una) >= tc->sack_sb.last_bytes_delivered
+         || (tc->flags & TCP_CONN_FINSNT));
 
   TCP_EVT (TCP_EVT_CC_SCOREBOARD, tc);
 }
@@ -1261,9 +1252,11 @@ tcp_cc_init_congestion (tcp_connection_t * tc)
   tc->snd_rxt_bytes = 0;
   tc->rxt_delivered = 0;
   tc->prr_delivered = 0;
+  tc->prr_start = tc->snd_una;
   tc->prev_ssthresh = tc->ssthresh;
   tc->prev_cwnd = tc->cwnd;
 
+  tc->snd_rxt_ts = tcp_tstamp (tc);
   tcp_cc_congestion (tc);
 
   /* Post retransmit update cwnd to ssthresh and account for the
@@ -1310,8 +1303,29 @@ tcp_should_fastrecover_sack (tcp_connection_t * tc)
 }
 
 static inline u8
-tcp_should_fastrecover (tcp_connection_t * tc)
+tcp_should_fastrecover (tcp_connection_t * tc, u8 has_sack)
 {
+  if (!has_sack)
+    {
+      /* If of of the two conditions lower hold, reset dupacks because
+       * we're probably after timeout (RFC6582 heuristics).
+       * If Cumulative ack does not cover more than congestion threshold,
+       * and:
+       * 1) The following doesn't hold: The congestion window is greater
+       *    than SMSS bytes and the difference between highest_ack
+       *    and prev_highest_ack is at most 4*SMSS bytes
+       * 2) Echoed timestamp in the last non-dup ack does not equal the
+       *    stored timestamp
+       */
+      if (seq_leq (tc->snd_una, tc->snd_congestion)
+         && ((!(tc->cwnd > tc->snd_mss
+                && tc->bytes_acked <= 4 * tc->snd_mss))
+             || (tc->rcv_opts.tsecr != tc->tsecr_last_ack)))
+       {
+         tc->rcv_dupacks = 0;
+         return 0;
+       }
+    }
   return ((tc->rcv_dupacks == TCP_DUPACK_THRESHOLD)
          || tcp_should_fastrecover_sack (tc));
 }
@@ -1330,6 +1344,7 @@ tcp_cc_recover (tcp_connection_t * tc)
       is_spurious = 1;
     }
 
+  tc->rcv_dupacks = 0;
   tc->prr_delivered = 0;
   tc->rxt_delivered = 0;
   tc->snd_rxt_bytes = 0;
@@ -1337,13 +1352,16 @@ tcp_cc_recover (tcp_connection_t * tc)
   tc->rtt_ts = 0;
   tc->flags &= ~TCP_CONN_RXT_PENDING;
 
+  tcp_connection_tx_pacer_reset (tc, tc->cwnd, 0 /* start bucket */ );
+
   /* Previous recovery left us congested. Continue sending as part
    * of the current recovery event with an updated snd_congestion */
   if (tc->sack_sb.sacked_bytes)
     {
       tc->snd_congestion = tc->snd_nxt;
-      if (tcp_opts_sack_permitted (&tc->rcv_opts))
-       scoreboard_init_high_rxt (&tc->sack_sb, tc->snd_una);
+      tc->snd_rxt_ts = tcp_tstamp (tc);
+      tc->prr_start = tc->snd_una;
+      scoreboard_init_rxt (&tc->sack_sb, tc->snd_una);
       tcp_program_retransmit (tc);
       return is_spurious;
     }
@@ -1387,30 +1405,6 @@ tcp_cc_update (tcp_connection_t * tc, tcp_rate_sample_t * rs)
     tc->snd_congestion = tc->snd_una - 1;
 }
 
-static void
-tcp_update_delivered (tcp_connection_t * tc, u8 is_dack, u8 has_sack)
-{
-  if (has_sack)
-    {
-      ASSERT (tc->bytes_acked >= tc->sack_sb.last_bytes_delivered
-             || (tc->flags & TCP_CONN_FINSNT));
-
-      tc->rxt_delivered += tc->sack_sb.rxt_sacked;
-      tc->prr_delivered += tc->bytes_acked + tc->sack_sb.last_sacked_bytes
-       - tc->sack_sb.last_bytes_delivered;
-    }
-  else
-    {
-      tcp_fastrecovery_first_on (tc);
-      tc->rxt_delivered = clib_max (tc->rxt_delivered + tc->bytes_acked,
-                                   tc->snd_rxt_bytes);
-      if (is_dack)
-       tc->prr_delivered += is_dack;
-      else
-       tc->prr_delivered += tc->bytes_acked - tc->snd_mss * tc->rcv_dupacks;
-    }
-}
-
 /**
  * One function to rule them all ... and in the darkness bind them
  */
@@ -1421,92 +1415,34 @@ tcp_cc_handle_event (tcp_connection_t * tc, tcp_rate_sample_t * rs,
   u8 has_sack = tcp_opts_sack_permitted (&tc->rcv_opts);
 
   /*
-   * Already in fast recovery. Return if no data acked, partial acks
-   * and accounting for segments that have left the network are done
-   * lower.
+   * If not in recovery, figure out if we should enter
    */
-  if (tcp_in_cong_recovery (tc))
+  if (!tcp_in_cong_recovery (tc))
     {
-      if (!has_sack)
-       tc->rcv_dupacks += is_dack;
-
-      if (!tc->bytes_acked)
-       {
-         tcp_update_delivered (tc, is_dack, has_sack);
-         tcp_program_retransmit (tc);
-         if (!has_sack)
-           tcp_cc_rcv_cong_ack (tc, TCP_CC_DUPACK, rs);
-         return;
-       }
-    }
-  /*
-   * Duplicate ACK. Check if we should enter fast recovery
-   */
-  else if (is_dack)
-    {
-      TCP_EVT (TCP_EVT_DUPACK_RCVD, tc, 1);
-      ASSERT (tc->snd_una != tc->snd_nxt || tc->sack_sb.last_sacked_bytes);
-
-      /* Heuristic to catch potential late dupacks */
-      if (!tc->sack_sb.sacked_bytes && tc->snd_una == tc->snd_congestion
-         && timestamp_leq (tc->rcv_opts.tsecr, tc->tsecr_last_ack))
-       return;
+      ASSERT (is_dack);
 
       tc->rcv_dupacks++;
+      TCP_EVT (TCP_EVT_DUPACK_RCVD, tc, 1);
+      tcp_cc_rcv_cong_ack (tc, TCP_CC_DUPACK, rs);
 
-      if (tcp_should_fastrecover (tc))
+      if (tcp_should_fastrecover (tc, has_sack))
        {
-         ASSERT (!tcp_in_fastrecovery (tc));
-
          tcp_cc_init_congestion (tc);
 
          if (has_sack)
-           scoreboard_init_high_rxt (&tc->sack_sb, tc->snd_una);
+           scoreboard_init_rxt (&tc->sack_sb, tc->snd_una);
 
          tcp_connection_tx_pacer_reset (tc, tc->cwnd, 0 /* start bucket */ );
          tcp_program_retransmit (tc);
-         return;
        }
-      else
-       {
-         tcp_cc_rcv_cong_ack (tc, TCP_CC_DUPACK, rs);
-         return;
-       }
-    }
-  /* Don't allow entry in fast recovery if still in recovery, for now */
-  else if (0 && is_dack && tcp_in_recovery (tc))
-    {
-      /* If of of the two conditions lower hold, reset dupacks because
-       * we're probably after timeout (RFC6582 heuristics).
-       * If Cumulative ack does not cover more than congestion threshold,
-       * and:
-       * 1) The following doesn't hold: The congestion window is greater
-       *    than SMSS bytes and the difference between highest_ack
-       *    and prev_highest_ack is at most 4*SMSS bytes
-       * 2) Echoed timestamp in the last non-dup ack does not equal the
-       *    stored timestamp
-       */
-      if (seq_leq (tc->snd_una, tc->snd_congestion)
-         && ((!(tc->cwnd > tc->snd_mss
-                && tc->bytes_acked <= 4 * tc->snd_mss))
-             || (tc->rcv_opts.tsecr != tc->tsecr_last_ack)))
-       {
-         tc->rcv_dupacks = 0;
-         return;
-       }
-    }
 
-  ASSERT (tc->bytes_acked);
-  TCP_EVT (TCP_EVT_CC_PACK, tc);
+      return;
+    }
 
   /*
-   * Legitimate ACK. 1) See if we can exit recovery
+   * Already in recovery. See if we can exit and stop retransmitting
    */
 
-  /* RFC6675: If the incoming ACK is a cumulative acknowledgment,
-   * reset dupacks to 0. Also needed if in congestion recovery */
-  tc->rcv_dupacks = 0;
-
   if (seq_geq (tc->snd_una, tc->snd_congestion))
     {
       /* If spurious return, we've already updated everything */
@@ -1522,21 +1458,88 @@ tcp_cc_handle_event (tcp_connection_t * tc, tcp_rate_sample_t * rs,
     }
 
   /*
-   * Legitimate ACK. 2) If PARTIAL ACK try to retransmit
+   * Process (re)transmit feedback. Output path uses this to decide how much
+   * more data to release into the network
+   */
+  if (has_sack)
+    {
+      tc->rxt_delivered += tc->sack_sb.rxt_sacked;
+      tc->prr_delivered += tc->bytes_acked + tc->sack_sb.last_sacked_bytes
+       - tc->sack_sb.last_bytes_delivered;
+
+      tcp_program_retransmit (tc);
+    }
+  else
+    {
+      if (is_dack)
+       {
+         tc->rcv_dupacks += 1;
+         TCP_EVT (TCP_EVT_DUPACK_RCVD, tc, 1);
+       }
+      tc->rxt_delivered = clib_max (tc->rxt_delivered + tc->bytes_acked,
+                                   tc->snd_rxt_bytes);
+      if (is_dack)
+       tc->prr_delivered += 1;
+      else
+       tc->prr_delivered += tc->bytes_acked - tc->snd_mss * tc->rcv_dupacks;
+
+      /* If partial ack, assume that the first un-acked segment was lost */
+      if (tc->bytes_acked || tc->rcv_dupacks == TCP_DUPACK_THRESHOLD)
+       tcp_fastrecovery_first_on (tc);
+
+      tcp_program_retransmit (tc);
+    }
+
+  /*
+   * Notify cc of the event
    */
 
-  /* Remove retransmitted bytes that have been delivered */
-  tcp_update_delivered (tc, is_dack, has_sack);
+  if (!tc->bytes_acked)
+    {
+      tcp_cc_rcv_cong_ack (tc, TCP_CC_DUPACK, rs);
+      return;
+    }
+
+  /* RFC6675: If the incoming ACK is a cumulative acknowledgment,
+   * reset dupacks to 0. Also needed if in congestion recovery */
+  tc->rcv_dupacks = 0;
 
   if (tcp_in_recovery (tc))
     tcp_cc_rcv_ack (tc, rs);
   else
     tcp_cc_rcv_cong_ack (tc, TCP_CC_PARTIALACK, rs);
+}
 
-  /*
-   * Since this was a partial ack, try to retransmit some more data
-   */
-  tcp_program_retransmit (tc);
+/**
+ * Check if duplicate ack as per RFC5681 Sec. 2
+ */
+always_inline u8
+tcp_ack_is_dupack (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b, u32 prev_snd_wnd,
+                  u32 prev_snd_una)
+{
+  return ((vnet_buffer (b)->tcp.ack_number == prev_snd_una)
+         && seq_gt (tc->snd_nxt, tc->snd_una)
+         && (vnet_buffer (b)->tcp.seq_end == vnet_buffer (b)->tcp.seq_number)
+         && (prev_snd_wnd == tc->snd_wnd));
+}
+
+/**
+ * Checks if ack is a congestion control event.
+ */
+static u8
+tcp_ack_is_cc_event (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b,
+                    u32 prev_snd_wnd, u32 prev_snd_una, u8 * is_dack)
+{
+  /* Check if ack is duplicate. Per RFC 6675, ACKs that SACK new data are
+   * defined to be 'duplicate' as well */
+  *is_dack = tc->sack_sb.last_sacked_bytes
+    || tcp_ack_is_dupack (tc, b, prev_snd_wnd, prev_snd_una);
+
+  /* If reneging, wait for timer based retransmits */
+  if (PREDICT_FALSE (tcp_is_lost_fin (tc) || tc->sack_sb.is_reneging))
+    return 0;
+
+  return (*is_dack || tcp_in_cong_recovery (tc));
 }
 
 /**
@@ -1600,14 +1603,13 @@ process_ack:
   tc->snd_una = vnet_buffer (b)->tcp.ack_number;
   tcp_validate_txf_size (tc, tc->bytes_acked);
 
-  if (tc->flags & TCP_CONN_RATE_SAMPLE)
+  if (tc->cfg_flags & TCP_CFG_F_RATE_SAMPLE)
     tcp_bt_sample_delivery_rate (tc, &rs);
 
+  tcp_program_dequeue (wrk, tc);
+
   if (tc->bytes_acked)
-    {
-      tcp_program_dequeue (wrk, tc);
-      tcp_update_rtt (tc, &rs, vnet_buffer (b)->tcp.ack_number);
-    }
+    tcp_update_rtt (tc, &rs, vnet_buffer (b)->tcp.ack_number);
 
   TCP_EVT (TCP_EVT_ACK_RCVD, tc);
 
@@ -2358,11 +2360,10 @@ tcp_check_tx_offload (tcp_connection_t * tc, int is_ipv4)
   sw_if_idx = dpo->dpoi_index;
   hw_if = vnet_get_sup_hw_interface (vnm, sw_if_idx);
 
-  tc->is_tso =
-    ((hw_if->flags & VNET_HW_INTERFACE_FLAG_SUPPORTS_GSO) == 0) ? 0 : 1;
+  if (hw_if->flags & VNET_HW_INTERFACE_FLAG_SUPPORTS_GSO)
+    tc->cfg_flags |= TCP_CFG_F_TSO;
 }
 
-
 always_inline uword
 tcp46_syn_sent_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
                       vlib_frame_t * from_frame, int is_ip4)
@@ -2579,7 +2580,8 @@ tcp46_syn_sent_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
          goto drop;
        }
 
-      tcp_check_tx_offload (new_tc0, is_ip4);
+      if (!(new_tc0->cfg_flags & TCP_CFG_F_NO_TSO))
+       tcp_check_tx_offload (new_tc0, is_ip4);
 
       /* Read data, if any */
       if (PREDICT_FALSE (vnet_buffer (b0)->tcp.data_len))
@@ -2768,7 +2770,8 @@ tcp46_rcv_process_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
          tc0->state = TCP_STATE_ESTABLISHED;
          TCP_EVT (TCP_EVT_STATE_CHANGE, tc0);
 
-         tcp_check_tx_offload (tc0, is_ip4);
+         if (!(tc0->cfg_flags & TCP_CFG_F_NO_TSO))
+           tcp_check_tx_offload (tc0, is_ip4);
 
          /* Initialize session variables */
          tc0->snd_una = vnet_buffer (b0)->tcp.ack_number;