Fixes and improved tcp/session debugging
[vpp.git] / src / vnet / tcp / tcp_input.c
index ae1f92d..bc7d901 100644 (file)
@@ -112,7 +112,14 @@ tcp_segment_in_rcv_wnd (tcp_connection_t * tc, u32 seq, u32 end_seq)
          && seq_leq (seq, tc->rcv_nxt + tc->rcv_wnd));
 }
 
-void
+/**
+ * Parse TCP header options.
+ *
+ * @param th TCP header
+ * @param to TCP options data structure to be populated
+ * @return -1 if parsing failed
+ */
+int
 tcp_options_parse (tcp_header_t * th, tcp_options_t * to)
 {
   const u8 *data;
@@ -134,17 +141,20 @@ tcp_options_parse (tcp_header_t * th, tcp_options_t * to)
       if (kind == TCP_OPTION_EOL)
        break;
       else if (kind == TCP_OPTION_NOOP)
-       opt_len = 1;
+       {
+         opt_len = 1;
+         continue;
+       }
       else
        {
          /* broken options */
          if (opts_len < 2)
-           break;
+           return -1;
          opt_len = data[1];
 
          /* weird option length */
          if (opt_len < 2 || opt_len > opts_len)
-           break;
+           return -1;
        }
 
       /* Parse options */
@@ -196,8 +206,8 @@ tcp_options_parse (tcp_header_t * th, tcp_options_t * to)
          vec_reset_length (to->sacks);
          for (j = 0; j < to->n_sack_blocks; j++)
            {
-             b.start = clib_net_to_host_u32 (*(u32 *) (data + 2 + 4 * j));
-             b.end = clib_net_to_host_u32 (*(u32 *) (data + 6 + 4 * j));
+             b.start = clib_net_to_host_u32 (*(u32 *) (data + 2 + 8 * j));
+             b.end = clib_net_to_host_u32 (*(u32 *) (data + 6 + 8 * j));
              vec_add1 (to->sacks, b);
            }
          break;
@@ -206,15 +216,45 @@ tcp_options_parse (tcp_header_t * th, tcp_options_t * to)
          continue;
        }
     }
+  return 0;
 }
 
+/**
+ * RFC1323: Check against wrapped sequence numbers (PAWS). If we have
+ * timestamp to echo and it's less than tsval_recent, drop segment
+ * but still send an ACK in order to retain TCP's mechanism for detecting
+ * and recovering from half-open connections
+ *
+ * Or at least that's what the theory says. It seems that this might not work
+ * very well with packet reordering and fast retransmit. XXX
+ */
 always_inline int
 tcp_segment_check_paws (tcp_connection_t * tc)
 {
-  /* XXX normally test for timestamp should be lt instead of leq, but for
-   * local testing this is not enough */
-  return tcp_opts_tstamp (&tc->opt) && tc->tsval_recent
-    && timestamp_lt (tc->opt.tsval, tc->tsval_recent);
+  return tcp_opts_tstamp (&tc->rcv_opts) && tc->tsval_recent
+    && timestamp_lt (tc->rcv_opts.tsval, tc->tsval_recent);
+}
+
+/**
+ * Update tsval recent
+ */
+always_inline void
+tcp_update_timestamp (tcp_connection_t * tc, u32 seq, u32 seq_end)
+{
+  /*
+   * RFC1323: If Last.ACK.sent falls within the range of sequence numbers
+   * of an incoming segment:
+   *    SEG.SEQ <= Last.ACK.sent < SEG.SEQ + SEG.LEN
+   * then the TSval from the segment is copied to TS.Recent;
+   * otherwise, the TSval is ignored.
+   */
+  if (tcp_opts_tstamp (&tc->rcv_opts) && tc->tsval_recent
+      && seq_leq (seq, tc->rcv_las) && seq_leq (tc->rcv_las, seq_end))
+    {
+      ASSERT (timestamp_leq (tc->tsval_recent, tc->rcv_opts.tsval));
+      tc->tsval_recent = tc->rcv_opts.tsval;
+      tc->tsval_recent_age = tcp_time_now ();
+    }
 }
 
 /**
@@ -230,21 +270,26 @@ static int
 tcp_segment_validate (vlib_main_t * vm, tcp_connection_t * tc0,
                      vlib_buffer_t * b0, tcp_header_t * th0, u32 * next0)
 {
-  u8 paws_failed;
-
   if (PREDICT_FALSE (!tcp_ack (th0) && !tcp_rst (th0) && !tcp_syn (th0)))
     return -1;
 
-  tcp_options_parse (th0, &tc0->opt);
+  if (PREDICT_FALSE (tcp_options_parse (th0, &tc0->rcv_opts)))
+    {
+      return -1;
+    }
 
-  /* RFC1323: Check against wrapped sequence numbers (PAWS). If we have
-   * timestamp to echo and it's less than tsval_recent, drop segment
-   * but still send an ACK in order to retain TCP's mechanism for detecting
-   * and recovering from half-open connections */
-  paws_failed = tcp_segment_check_paws (tc0);
-  if (paws_failed)
+  if (tcp_segment_check_paws (tc0))
     {
-      clib_warning ("paws failed");
+      if (CLIB_DEBUG > 2)
+       {
+         clib_warning ("paws failed\n%U", format_tcp_connection, tc0, 2);
+         clib_warning ("seq %u seq_end %u ack %u",
+                       vnet_buffer (b0)->tcp.seq_number - tc0->irs,
+                       vnet_buffer (b0)->tcp.seq_end - tc0->irs,
+                       vnet_buffer (b0)->tcp.ack_number - tc0->iss);
+       }
+      TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_PAWS_FAIL, tc0, vnet_buffer (b0)->tcp.seq_number,
+                  vnet_buffer (b0)->tcp.seq_end);
 
       /* If it just so happens that a segment updates tsval_recent for a
        * segment over 24 days old, invalidate tsval_recent. */
@@ -253,6 +298,7 @@ tcp_segment_validate (vlib_main_t * vm, tcp_connection_t * tc0,
        {
          /* Age isn't reset until we get a valid tsval (bsd inspired) */
          tc0->tsval_recent = 0;
+         clib_warning ("paws failed - really old segment. REALLY?");
        }
       else
        {
@@ -307,13 +353,9 @@ tcp_segment_validate (vlib_main_t * vm, tcp_connection_t * tc0,
       return -1;
     }
 
-  /* If PAWS passed and segment in window, save timestamp */
-  if (!paws_failed)
-    {
-      tc0->tsval_recent = tc0->opt.tsval;
-      tc0->tsval_recent_age = tcp_time_now ();
-    }
-
+  /* If segment in window, save timestamp */
+  tcp_update_timestamp (tc0, vnet_buffer (b0)->tcp.seq_number,
+                       vnet_buffer (b0)->tcp.seq_end);
   return 0;
 }
 
@@ -337,16 +379,17 @@ tcp_rcv_ack_is_acceptable (tcp_connection_t * tc0, vlib_buffer_t * tb0)
 static void
 tcp_estimate_rtt (tcp_connection_t * tc, u32 mrtt)
 {
-  int err;
+  int err, diff;
 
   if (tc->srtt != 0)
     {
       err = mrtt - tc->srtt;
-      tc->srtt += err >> 3;
 
       /* XXX Drop in RTT results in RTTVAR increase and bigger RTO.
        * The increase should be bound */
-      tc->rttvar += ((int) clib_abs (err) - (int) tc->rttvar) >> 2;
+      tc->srtt = clib_max ((int) tc->srtt + (err >> 3), 1);
+      diff = (clib_abs (err) - (int) tc->rttvar) >> 2;
+      tc->rttvar = clib_max ((int) tc->rttvar + diff, 1);
     }
   else
     {
@@ -356,6 +399,13 @@ tcp_estimate_rtt (tcp_connection_t * tc, u32 mrtt)
     }
 }
 
+void
+tcp_update_rto (tcp_connection_t * tc)
+{
+  tc->rto = clib_min (tc->srtt + (tc->rttvar << 2), TCP_RTO_MAX);
+  tc->rto = clib_max (tc->rto, TCP_RTO_MIN);
+}
+
 /** Update RTT estimate and RTO timer
  *
  * Measure RTT: We have two sources of RTT measurements: TSOPT and ACK
@@ -368,36 +418,42 @@ static int
 tcp_update_rtt (tcp_connection_t * tc, u32 ack)
 {
   u32 mrtt = 0;
+  u8 rtx_acked;
+
+  /* Determine if only rtx bytes are acked. */
+  rtx_acked = tcp_in_cong_recovery (tc) || !tc->bytes_acked;
 
   /* Karn's rule, part 1. Don't use retransmitted segments to estimate
    * RTT because they're ambiguous. */
-  if (tc->rtt_seq && seq_gt (ack, tc->rtt_seq) && !tc->rto_boff)
+  if (tc->rtt_ts && seq_geq (ack, tc->rtt_seq) && !rtx_acked)
     {
       mrtt = tcp_time_now () - tc->rtt_ts;
     }
-
   /* As per RFC7323 TSecr can be used for RTTM only if the segment advances
    * snd_una, i.e., the left side of the send window:
-   * seq_lt (tc->snd_una, ack). Note: last condition could be dropped, we don't
-   * try to update rtt for dupacks */
-  else if (tcp_opts_tstamp (&tc->opt) && tc->opt.tsecr && tc->bytes_acked)
+   * seq_lt (tc->snd_una, ack). */
+  else if (tcp_opts_tstamp (&tc->rcv_opts) && tc->rcv_opts.tsecr
+          && tc->bytes_acked)
     {
-      mrtt = tcp_time_now () - tc->opt.tsecr;
+      mrtt = tcp_time_now () - tc->rcv_opts.tsecr;
     }
 
+  /* Allow measuring of a new RTT */
+  tc->rtt_ts = 0;
+
+  /* If ACK moves left side of the wnd make sure boff is 0, even if mrtt is
+   * not valid */
+  if (tc->bytes_acked)
+    tc->rto_boff = 0;
+
   /* Ignore dubious measurements */
   if (mrtt == 0 || mrtt > TCP_RTT_MAX)
     return 0;
 
   tcp_estimate_rtt (tc, mrtt);
+  tcp_update_rto (tc);
 
-  tc->rto = clib_min (tc->srtt + (tc->rttvar << 2), TCP_RTO_MAX);
-
-  /* Allow measuring of RTT and make sure boff is 0 */
-  tc->rtt_seq = 0;
-  tc->rto_boff = 0;
-
-  return 1;
+  return 0;
 }
 
 /**
@@ -406,25 +462,54 @@ tcp_update_rtt (tcp_connection_t * tc, u32 ack)
 static void
 tcp_dequeue_acked (tcp_connection_t * tc, u32 ack)
 {
-  /* Dequeue the newly ACKed bytes */
-  stream_session_dequeue_drop (&tc->connection, tc->bytes_acked);
+  /* Dequeue the newly ACKed add SACKed bytes */
+  stream_session_dequeue_drop (&tc->connection,
+                              tc->bytes_acked + tc->sack_sb.snd_una_adv);
+
+  tcp_validate_txf_size (tc, tc->snd_una_max - tc->snd_una);
 
   /* Update rtt and rto */
   tcp_update_rtt (tc, ack);
+
+  /* If everything has been acked, stop retransmit timer
+   * otherwise update. */
+  tcp_retransmit_timer_update (tc);
 }
 
 /**
- * Check if dupack as per RFC5681 Sec. 2
- *
- * This works only if called before updating snd_wnd.
- * */
-always_inline u8
-tcp_ack_is_dupack (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b, u32 new_snd_wnd)
+ * 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 == tc->snd_una)
+  return ((vnet_buffer (b)->tcp.ack_number == prev_snd_una)
          && seq_gt (tc->snd_una_max, tc->snd_una)
          && (vnet_buffer (b)->tcp.seq_end == vnet_buffer (b)->tcp.seq_number)
-         && (new_snd_wnd == tc->snd_wnd));
+         && (prev_snd_wnd == tc->snd_wnd));
+}
+
+static u8
+tcp_is_lost_fin (tcp_connection_t * tc)
+{
+  if ((tc->flags & TCP_CONN_FINSNT) && tc->snd_una_max - tc->snd_una == 1)
+    return 1;
+  return 0;
+}
+
+/**
+ * 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));
 }
 
 void
@@ -437,6 +522,10 @@ scoreboard_remove_hole (sack_scoreboard_t * sb, sack_scoreboard_hole_t * hole)
       next = pool_elt_at_index (sb->holes, hole->next);
       next->prev = hole->prev;
     }
+  else
+    {
+      sb->tail = hole->prev;
+    }
 
   if (hole->prev != TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX)
     {
@@ -448,6 +537,13 @@ scoreboard_remove_hole (sack_scoreboard_t * sb, sack_scoreboard_hole_t * hole)
       sb->head = hole->next;
     }
 
+  if (scoreboard_hole_index (sb, hole) == sb->cur_rxt_hole)
+    sb->cur_rxt_hole = TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX;
+
+  /* Poison the entry */
+  if (CLIB_DEBUG > 0)
+    memset (hole, 0xfe, sizeof (*hole));
+
   pool_put (sb->holes, hole);
 }
 
@@ -463,16 +559,18 @@ scoreboard_insert_hole (sack_scoreboard_t * sb, u32 prev_index,
 
   hole->start = start;
   hole->end = end;
-  hole_index = hole - sb->holes;
+  hole_index = scoreboard_hole_index (sb, hole);
 
   prev = scoreboard_get_hole (sb, prev_index);
   if (prev)
     {
-      hole->prev = prev - sb->holes;
+      hole->prev = prev_index;
       hole->next = prev->next;
 
       if ((next = scoreboard_next_hole (sb, hole)))
        next->prev = hole_index;
+      else
+       sb->tail = hole_index;
 
       prev->next = hole_index;
     }
@@ -486,34 +584,162 @@ scoreboard_insert_hole (sack_scoreboard_t * sb, u32 prev_index,
   return hole;
 }
 
+void
+scoreboard_update_bytes (tcp_connection_t * tc, sack_scoreboard_t * sb)
+{
+  sack_scoreboard_hole_t *hole, *prev;
+  u32 bytes = 0, blks = 0;
+
+  sb->lost_bytes = 0;
+  sb->sacked_bytes = 0;
+  hole = scoreboard_last_hole (sb);
+  if (!hole)
+    return;
+
+  if (seq_gt (sb->high_sacked, hole->end))
+    {
+      bytes = sb->high_sacked - hole->end;
+      blks = 1;
+    }
+
+  while ((prev = scoreboard_prev_hole (sb, hole))
+        && (bytes < (TCP_DUPACK_THRESHOLD - 1) * tc->snd_mss
+            && blks < TCP_DUPACK_THRESHOLD))
+    {
+      bytes += hole->start - prev->end;
+      blks++;
+      hole = prev;
+    }
+
+  while (hole)
+    {
+      sb->lost_bytes += scoreboard_hole_bytes (hole);
+      hole->is_lost = 1;
+      prev = hole;
+      hole = scoreboard_prev_hole (sb, hole);
+      if (hole)
+       bytes += prev->start - hole->end;
+    }
+  sb->sacked_bytes = bytes;
+}
+
+/**
+ * Figure out the next hole to retransmit
+ *
+ * Follows logic proposed in RFC6675 Sec. 4, NextSeg()
+ */
+sack_scoreboard_hole_t *
+scoreboard_next_rxt_hole (sack_scoreboard_t * sb,
+                         sack_scoreboard_hole_t * start,
+                         u8 have_sent_1_smss,
+                         u8 * can_rescue, u8 * snd_limited)
+{
+  sack_scoreboard_hole_t *hole = 0;
+
+  hole = start ? start : scoreboard_first_hole (sb);
+  while (hole && seq_leq (hole->end, sb->high_rxt) && hole->is_lost)
+    hole = scoreboard_next_hole (sb, hole);
+
+  /* Nothing, return */
+  if (!hole)
+    {
+      sb->cur_rxt_hole = TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX;
+      return 0;
+    }
+
+  /* Rule (1): if higher than rxt, less than high_sacked and lost */
+  if (hole->is_lost && seq_lt (hole->start, sb->high_sacked))
+    {
+      sb->cur_rxt_hole = scoreboard_hole_index (sb, hole);
+    }
+  else
+    {
+      /* Rule (2): output takes care of transmitting new data */
+      if (!have_sent_1_smss)
+       {
+         hole = 0;
+         sb->cur_rxt_hole = TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX;
+       }
+      /* Rule (3): if hole not lost */
+      else if (seq_lt (hole->start, sb->high_sacked))
+       {
+         *snd_limited = 1;
+         sb->cur_rxt_hole = scoreboard_hole_index (sb, hole);
+       }
+      /* Rule (4): if hole beyond high_sacked */
+      else
+       {
+         ASSERT (seq_geq (hole->start, sb->high_sacked));
+         *snd_limited = 1;
+         *can_rescue = 1;
+         /* HighRxt MUST NOT be updated */
+         return 0;
+       }
+    }
+
+  if (hole && seq_lt (sb->high_rxt, hole->start))
+    sb->high_rxt = hole->start;
+
+  return hole;
+}
+
+void
+scoreboard_init_high_rxt (sack_scoreboard_t * sb, u32 seq)
+{
+  sack_scoreboard_hole_t *hole;
+  hole = scoreboard_first_hole (sb);
+  if (hole)
+    {
+      seq = seq_gt (seq, hole->start) ? seq : hole->start;
+      sb->cur_rxt_hole = sb->head;
+    }
+  sb->high_rxt = seq;
+}
+
+/**
+ * Test that scoreboard is sane after recovery
+ *
+ * Returns 1 if scoreboard is empty or if first hole beyond
+ * snd_una.
+ */
+u8
+tcp_scoreboard_is_sane_post_recovery (tcp_connection_t * tc)
+{
+  sack_scoreboard_hole_t *hole;
+  hole = scoreboard_first_hole (&tc->sack_sb);
+  return (!hole || seq_geq (hole->start, tc->snd_una));
+}
+
 void
 tcp_rcv_sacks (tcp_connection_t * tc, u32 ack)
 {
   sack_scoreboard_t *sb = &tc->sack_sb;
   sack_block_t *blk, tmp;
-  sack_scoreboard_hole_t *hole, *next_hole, *last_hole, *new_hole;
+  sack_scoreboard_hole_t *hole, *next_hole, *last_hole;
   u32 blk_index = 0, old_sacked_bytes, hole_index;
   int i, j;
 
   sb->last_sacked_bytes = 0;
   sb->snd_una_adv = 0;
   old_sacked_bytes = sb->sacked_bytes;
+  sb->last_bytes_delivered = 0;
 
-  if (!tcp_opts_sack (&tc->opt) && sb->head == TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX)
+  if (!tcp_opts_sack (&tc->rcv_opts)
+      && sb->head == TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX)
     return;
 
   /* Remove invalid blocks */
-  blk = tc->opt.sacks;
-  while (blk < vec_end (tc->opt.sacks))
+  blk = tc->rcv_opts.sacks;
+  while (blk < vec_end (tc->rcv_opts.sacks))
     {
       if (seq_lt (blk->start, blk->end)
          && seq_gt (blk->start, tc->snd_una)
-         && seq_gt (blk->start, ack) && seq_leq (blk->end, tc->snd_nxt))
+         && seq_gt (blk->start, ack) && seq_leq (blk->end, tc->snd_una_max))
        {
          blk++;
          continue;
        }
-      vec_del1 (tc->opt.sacks, blk - tc->opt.sacks);
+      vec_del1 (tc->rcv_opts.sacks, blk - tc->rcv_opts.sacks);
     }
 
   /* Add block for cumulative ack */
@@ -521,20 +747,22 @@ tcp_rcv_sacks (tcp_connection_t * tc, u32 ack)
     {
       tmp.start = tc->snd_una;
       tmp.end = ack;
-      vec_add1 (tc->opt.sacks, tmp);
+      vec_add1 (tc->rcv_opts.sacks, tmp);
     }
 
-  if (vec_len (tc->opt.sacks) == 0)
+  if (vec_len (tc->rcv_opts.sacks) == 0)
     return;
 
+  tcp_scoreboard_trace_add (tc, ack);
+
   /* Make sure blocks are ordered */
-  for (i = 0; i < vec_len (tc->opt.sacks); i++)
-    for (j = i + 1; j < vec_len (tc->opt.sacks); j++)
-      if (seq_lt (tc->opt.sacks[j].start, tc->opt.sacks[i].start))
+  for (i = 0; i < vec_len (tc->rcv_opts.sacks); i++)
+    for (j = i + 1; j < vec_len (tc->rcv_opts.sacks); j++)
+      if (seq_lt (tc->rcv_opts.sacks[j].start, tc->rcv_opts.sacks[i].start))
        {
-         tmp = tc->opt.sacks[i];
-         tc->opt.sacks[i] = tc->opt.sacks[j];
-         tc->opt.sacks[j] = tmp;
+         tmp = tc->rcv_opts.sacks[i];
+         tc->rcv_opts.sacks[i] = tc->rcv_opts.sacks[j];
+         tc->rcv_opts.sacks[j] = tmp;
        }
 
   if (sb->head == TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX)
@@ -543,24 +771,39 @@ tcp_rcv_sacks (tcp_connection_t * tc, u32 ack)
       last_hole = scoreboard_insert_hole (sb, TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX,
                                          tc->snd_una, tc->snd_una_max);
       sb->tail = scoreboard_hole_index (sb, last_hole);
+      tmp = tc->rcv_opts.sacks[vec_len (tc->rcv_opts.sacks) - 1];
+      sb->high_sacked = tmp.end;
     }
   else
     {
       /* If we have holes but snd_una_max is beyond the last hole, update
        * last hole end */
-      tmp = tc->opt.sacks[vec_len (tc->opt.sacks) - 1];
+      tmp = tc->rcv_opts.sacks[vec_len (tc->rcv_opts.sacks) - 1];
       last_hole = scoreboard_last_hole (sb);
-      if (seq_gt (tc->snd_una_max, sb->max_byte_sacked)
-         && seq_gt (tc->snd_una_max, last_hole->end))
-       last_hole->end = tc->snd_una_max;
+      if (seq_gt (tc->snd_una_max, last_hole->end))
+       {
+         if (seq_geq (last_hole->start, sb->high_sacked))
+           {
+             last_hole->end = tc->snd_una_max;
+           }
+         /* New hole after high sacked block */
+         else if (seq_lt (sb->high_sacked, tc->snd_una_max))
+           {
+             scoreboard_insert_hole (sb, sb->tail, sb->high_sacked,
+                                     tc->snd_una_max);
+           }
+       }
+      /* Keep track of max byte sacked for when the last hole
+       * is acked */
+      if (seq_gt (tmp.end, sb->high_sacked))
+       sb->high_sacked = tmp.end;
     }
 
   /* Walk the holes with the SACK blocks */
   hole = pool_elt_at_index (sb->holes, sb->head);
-  while (hole && blk_index < vec_len (tc->opt.sacks))
+  while (hole && blk_index < vec_len (tc->rcv_opts.sacks))
     {
-      blk = &tc->opt.sacks[blk_index];
-
+      blk = &tc->rcv_opts.sacks[blk_index];
       if (seq_leq (blk->start, hole->start))
        {
          /* Block covers hole. Remove hole */
@@ -568,42 +811,24 @@ tcp_rcv_sacks (tcp_connection_t * tc, u32 ack)
            {
              next_hole = scoreboard_next_hole (sb, hole);
 
-             /* Byte accounting */
-             if (seq_leq (hole->end, ack))
-               {
-                 /* Bytes lost because snd_wnd left edge advances */
-                 if (next_hole && seq_leq (next_hole->start, ack))
-                   sb->sacked_bytes -= next_hole->start - hole->end;
-                 else
-                   sb->sacked_bytes -= ack - hole->end;
-               }
-             else
-               {
-                 sb->sacked_bytes += scoreboard_hole_bytes (hole);
-               }
-
-             /* snd_una needs to be advanced */
-             if (seq_geq (ack, hole->end))
+             /* Byte accounting: snd_una needs to be advanced */
+             if (blk->end == ack)
                {
-                 if (next_hole && seq_lt (ack, next_hole->start))
-                   sb->snd_una_adv = next_hole->start - ack;
+                 if (next_hole)
+                   {
+                     if (seq_lt (ack, next_hole->start))
+                       sb->snd_una_adv = next_hole->start - ack;
+                     sb->last_bytes_delivered +=
+                       next_hole->start - hole->end;
+                   }
                  else
-                   sb->snd_una_adv = sb->max_byte_sacked - ack;
-
-                 /* all these can be delivered */
-                 sb->sacked_bytes -= sb->snd_una_adv;
+                   {
+                     ASSERT (seq_geq (sb->high_sacked, ack));
+                     sb->snd_una_adv = sb->high_sacked - ack;
+                     sb->last_bytes_delivered += sb->high_sacked - hole->end;
+                   }
                }
 
-             /* About to remove last hole */
-             if (hole == last_hole)
-               {
-                 sb->tail = hole->prev;
-                 last_hole = scoreboard_last_hole (sb);
-                 /* keep track of max byte sacked in case the last hole
-                  * is acked */
-                 if (seq_gt (hole->end, sb->max_byte_sacked))
-                   sb->max_byte_sacked = hole->end;
-               }
              scoreboard_remove_hole (sb, hole);
              hole = next_hole;
            }
@@ -612,7 +837,6 @@ tcp_rcv_sacks (tcp_connection_t * tc, u32 ack)
            {
              if (seq_gt (blk->end, hole->start))
                {
-                 sb->sacked_bytes += blk->end - hole->start;
                  hole->start = blk->end;
                }
              blk_index++;
@@ -623,46 +847,47 @@ tcp_rcv_sacks (tcp_connection_t * tc, u32 ack)
          /* Hole must be split */
          if (seq_lt (blk->end, hole->end))
            {
-             sb->sacked_bytes += blk->end - blk->start;
              hole_index = scoreboard_hole_index (sb, hole);
-             new_hole = scoreboard_insert_hole (sb, hole_index, blk->end,
-                                                hole->end);
+             next_hole = scoreboard_insert_hole (sb, hole_index, blk->end,
+                                                 hole->end);
 
              /* Pool might've moved */
              hole = scoreboard_get_hole (sb, hole_index);
              hole->end = blk->start;
-
-             /* New or split of tail */
-             if ((last_hole->end == new_hole->end)
-                 || seq_lt (last_hole->end, new_hole->start))
-               {
-                 last_hole = new_hole;
-                 sb->tail = scoreboard_hole_index (sb, new_hole);
-               }
-
              blk_index++;
-             hole = scoreboard_next_hole (sb, hole);
+             ASSERT (hole->next == scoreboard_hole_index (sb, next_hole));
            }
-         else
+         else if (seq_lt (blk->start, hole->end))
            {
-             sb->sacked_bytes += hole->end - blk->start;
              hole->end = blk->start;
-             hole = scoreboard_next_hole (sb, hole);
            }
+         hole = scoreboard_next_hole (sb, hole);
        }
     }
 
-  sb->last_sacked_bytes = sb->sacked_bytes + sb->snd_una_adv
-    - old_sacked_bytes;
+  scoreboard_update_bytes (tc, sb);
+  sb->last_sacked_bytes = sb->sacked_bytes
+    - (old_sacked_bytes - sb->last_bytes_delivered);
+  ASSERT (sb->last_sacked_bytes <= sb->sacked_bytes);
+  ASSERT (sb->sacked_bytes == 0
+         || sb->sacked_bytes < tc->snd_una_max - seq_max (tc->snd_una, ack));
+  ASSERT (sb->last_sacked_bytes + sb->lost_bytes <= tc->snd_una_max
+         - seq_max (tc->snd_una, ack));
+  ASSERT (sb->head == TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX || tcp_in_recovery (tc)
+         || sb->holes[sb->head].start == ack + sb->snd_una_adv);
 }
 
-/** Update snd_wnd
+/**
+ * Try to update snd_wnd based on feedback received from peer.
  *
- * If (SND.WL1 < SEG.SEQ or (SND.WL1 = SEG.SEQ and SND.WL2 =< SEG.ACK)), set
- * SND.WND <- SEG.WND, set SND.WL1 <- SEG.SEQ, and set SND.WL2 <- SEG.ACK */
+ * If successful, and new window is 'effectively' 0, activate persist
+ * timer.
+ */
 static void
 tcp_update_snd_wnd (tcp_connection_t * tc, u32 seq, u32 ack, u32 snd_wnd)
 {
+  /* If (SND.WL1 < SEG.SEQ or (SND.WL1 = SEG.SEQ and SND.WL2 =< SEG.ACK)), set
+   * SND.WND <- SEG.WND, set SND.WL1 <- SEG.SEQ, and set SND.WL2 <- SEG.ACK */
   if (seq_lt (tc->snd_wl1, seq)
       || (tc->snd_wl1 == seq && seq_leq (tc->snd_wl2, ack)))
     {
@@ -671,123 +896,293 @@ tcp_update_snd_wnd (tcp_connection_t * tc, u32 seq, u32 ack, u32 snd_wnd)
       tc->snd_wl2 = ack;
       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_SND_WND, tc);
 
-      /* Set probe timer if we just got 0 wnd */
-      if (tc->snd_wnd < tc->snd_mss
-         && !tcp_timer_is_active (tc, TCP_TIMER_PERSIST))
-       tcp_persist_timer_set (tc);
+      if (tc->snd_wnd < tc->snd_mss)
+       {
+         /* Set persist timer if not set and we just got 0 wnd */
+         if (!tcp_timer_is_active (tc, TCP_TIMER_PERSIST)
+             && !tcp_timer_is_active (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT))
+           tcp_persist_timer_set (tc);
+       }
       else
-       tcp_persist_timer_reset (tc);
+       {
+         tcp_persist_timer_reset (tc);
+         if (!tcp_in_recovery (tc) && tc->rto_boff > 0)
+           {
+             tc->rto_boff = 0;
+             tcp_update_rto (tc);
+           }
+       }
     }
 }
 
 void
-tcp_cc_congestion (tcp_connection_t * tc)
+tcp_cc_init_congestion (tcp_connection_t * tc)
 {
-  tc->snd_congestion = tc->snd_nxt;
+  tcp_fastrecovery_on (tc);
+  tc->snd_congestion = tc->snd_una_max;
   tc->cc_algo->congestion (tc);
   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 4);
 }
 
-void
-tcp_cc_recover (tcp_connection_t * tc)
+static void
+tcp_cc_recovery_exit (tcp_connection_t * tc)
 {
-  /* TODO: check if time to recover was small. It might be that RTO popped
-   * too soon.
-   */
+  /* Deflate rto */
+  tcp_update_rto (tc);
+  tc->rto_boff = 0;
+  tc->snd_rxt_ts = 0;
+  tcp_recovery_off (tc);
+}
 
+void
+tcp_cc_fastrecovery_exit (tcp_connection_t * tc)
+{
   tc->cc_algo->recovered (tc);
+  tc->snd_rxt_bytes = 0;
+  tc->rcv_dupacks = 0;
+  tcp_fastrecovery_off (tc);
+  tcp_fastrecovery_1_smss_off (tc);
+}
 
-  tc->rtx_bytes = 0;
+static void
+tcp_cc_congestion_undo (tcp_connection_t * tc)
+{
+  tc->cwnd = tc->prev_cwnd;
+  tc->ssthresh = tc->prev_ssthresh;
+  tc->snd_nxt = tc->snd_una_max;
   tc->rcv_dupacks = 0;
-  tc->snd_nxt = tc->snd_una;
+  if (tcp_in_recovery (tc))
+    tcp_cc_recovery_exit (tc);
+  ASSERT (tc->rto_boff == 0);
+  /* TODO extend for fastrecovery */
+}
 
-  tc->cc_algo->rcv_ack (tc);
-  tc->tsecr_last_ack = tc->opt.tsecr;
+static u8
+tcp_cc_is_spurious_retransmit (tcp_connection_t * tc)
+{
+  return (tcp_in_recovery (tc)
+         && tc->snd_rxt_ts
+         && tcp_opts_tstamp (&tc->rcv_opts)
+         && timestamp_lt (tc->rcv_opts.tsecr, tc->snd_rxt_ts));
+}
+
+int
+tcp_cc_recover (tcp_connection_t * tc)
+{
+  ASSERT (tcp_in_cong_recovery (tc));
+  if (tcp_cc_is_spurious_retransmit (tc))
+    {
+      tcp_cc_congestion_undo (tc);
+      return 1;
+    }
 
-  tcp_cong_recovery_off (tc);
+  if (tcp_in_recovery (tc))
+    tcp_cc_recovery_exit (tc);
+  else if (tcp_in_fastrecovery (tc))
+    tcp_cc_fastrecovery_exit (tc);
 
+  ASSERT (tc->rto_boff == 0);
+  ASSERT (!tcp_in_cong_recovery (tc));
+  ASSERT (tcp_scoreboard_is_sane_post_recovery (tc));
   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 3);
+  return 0;
 }
 
 static void
-tcp_cc_rcv_ack (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b)
+tcp_cc_update (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b)
 {
-  u8 partial_ack;
+  ASSERT (!tcp_in_cong_recovery (tc) || tcp_is_lost_fin (tc));
 
-  if (tcp_in_cong_recovery (tc))
+  /* Congestion avoidance */
+  tc->cc_algo->rcv_ack (tc);
+  tc->tsecr_last_ack = tc->rcv_opts.tsecr;
+
+  /* If a cumulative ack, make sure dupacks is 0 */
+  tc->rcv_dupacks = 0;
+
+  /* When dupacks hits the threshold we only enter fast retransmit if
+   * cumulative ack covers more than snd_congestion. Should snd_una
+   * wrap this test may fail under otherwise valid circumstances.
+   * Therefore, proactively update snd_congestion when wrap detected. */
+  if (PREDICT_FALSE
+      (seq_leq (tc->snd_congestion, tc->snd_una - tc->bytes_acked)
+       && seq_gt (tc->snd_congestion, tc->snd_una)))
+    tc->snd_congestion = tc->snd_una - 1;
+}
+
+static u8
+tcp_should_fastrecover_sack (tcp_connection_t * tc)
+{
+  return (TCP_DUPACK_THRESHOLD - 1) * tc->snd_mss < tc->sack_sb.sacked_bytes;
+}
+
+static u8
+tcp_should_fastrecover (tcp_connection_t * tc)
+{
+  return (tc->rcv_dupacks == TCP_DUPACK_THRESHOLD
+         || tcp_should_fastrecover_sack (tc));
+}
+
+/**
+ * One function to rule them all ... and in the darkness bind them
+ */
+static void
+tcp_cc_handle_event (tcp_connection_t * tc, u32 is_dack)
+{
+  u32 rxt_delivered;
+
+  /*
+   * Duplicate ACK. Check if we should enter fast recovery, or if already in
+   * it account for the bytes that left the network.
+   */
+  if (is_dack)
     {
-      partial_ack = seq_lt (tc->snd_una, tc->snd_congestion);
-      if (!partial_ack)
+      ASSERT (tc->snd_una != tc->snd_una_max
+             || tc->sack_sb.last_sacked_bytes);
+
+      tc->rcv_dupacks++;
+
+      if (tc->rcv_dupacks > TCP_DUPACK_THRESHOLD && !tc->bytes_acked)
        {
-         /* Clear retransmitted bytes. */
-         tcp_cc_recover (tc);
+         ASSERT (tcp_in_fastrecovery (tc));
+         /* Pure duplicate ack. If some data got acked, it's handled lower */
+         tc->cc_algo->rcv_cong_ack (tc, TCP_CC_DUPACK);
+         return;
        }
-      else
+      else if (tcp_should_fastrecover (tc))
        {
-         TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_PACK, tc);
+         /* Things are already bad */
+         if (tcp_in_cong_recovery (tc))
+           {
+             tc->rcv_dupacks = 0;
+             goto partial_ack_test;
+           }
+
+         /* 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;
+           }
 
-         /* Clear retransmitted bytes. XXX should we clear all? */
-         tc->rtx_bytes = 0;
-         tc->cc_algo->rcv_cong_ack (tc, TCP_CC_PARTIALACK);
+         tcp_cc_init_congestion (tc);
+         tc->cc_algo->rcv_cong_ack (tc, TCP_CC_DUPACK);
 
-         /* In case snd_nxt is still in the past and output tries to
-          * shove some new bytes */
-         tc->snd_nxt = tc->snd_una_max;
+         /* The first segment MUST be retransmitted */
+         tcp_retransmit_first_unacked (tc);
 
-         /* XXX need proper RFC6675 support */
-         if (tc->sack_sb.last_sacked_bytes && !tcp_in_recovery (tc))
+         /* Post retransmit update cwnd to ssthresh and account for the
+          * three segments that have left the network and should've been
+          * buffered at the receiver XXX */
+         tc->cwnd = tc->ssthresh + tc->rcv_dupacks * tc->snd_mss;
+         ASSERT (tc->cwnd >= tc->snd_mss);
+
+         /* If cwnd allows, send more data */
+         if (tcp_opts_sack_permitted (&tc->rcv_opts))
            {
-             tcp_fast_retransmit (tc);
+             scoreboard_init_high_rxt (&tc->sack_sb,
+                                       tc->snd_una + tc->snd_mss);
+             tcp_fast_retransmit_sack (tc);
            }
          else
            {
-             /* Retransmit first unacked segment */
-             tcp_retransmit_first_unacked (tc);
+             tcp_fast_retransmit_no_sack (tc);
            }
+
+         return;
        }
+      else if (!tc->bytes_acked
+              || (tc->bytes_acked && !tcp_in_cong_recovery (tc)))
+       {
+         tc->cc_algo->rcv_cong_ack (tc, TCP_CC_DUPACK);
+         return;
+       }
+      else
+       goto partial_ack;
     }
-  else
-    {
-      tc->cc_algo->rcv_ack (tc);
-      tc->tsecr_last_ack = tc->opt.tsecr;
-      tc->rcv_dupacks = 0;
-    }
-}
 
-static void
-tcp_cc_rcv_dupack (tcp_connection_t * tc, u32 ack)
-{
-//  ASSERT (seq_geq(tc->snd_una, ack));
+partial_ack_test:
+
+  if (!tc->bytes_acked)
+    return;
 
-  tc->rcv_dupacks++;
-  if (tc->rcv_dupacks == TCP_DUPACK_THRESHOLD)
+partial_ack:
+  /*
+   * Legitimate ACK. 1) See if we can exit recovery
+   */
+  /* XXX limit this only to first partial ack? */
+  tcp_retransmit_timer_update (tc);
+
+  if (seq_geq (tc->snd_una, tc->snd_congestion))
     {
-      /* RFC6582 NewReno heuristic to avoid multiple fast retransmits */
-      if (tc->opt.tsecr != tc->tsecr_last_ack)
+      /* If spurious return, we've already updated everything */
+      if (tcp_cc_recover (tc))
        {
-         tc->rcv_dupacks = 0;
+         tc->tsecr_last_ack = tc->rcv_opts.tsecr;
          return;
        }
 
-      tcp_fastrecovery_on (tc);
+      tc->snd_nxt = tc->snd_una_max;
+
+      /* Treat as congestion avoidance ack */
+      tc->cc_algo->rcv_ack (tc);
+      tc->tsecr_last_ack = tc->rcv_opts.tsecr;
+      return;
+    }
+
+  /*
+   * Legitimate ACK. 2) If PARTIAL ACK try to retransmit
+   */
+  TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_PACK, tc);
+
+  /* RFC6675: If the incoming ACK is a cumulative acknowledgment,
+   * reset dupacks to 0 */
+  tc->rcv_dupacks = 0;
+
+  tcp_retransmit_first_unacked (tc);
 
-      /* Handle congestion and dupack */
-      tcp_cc_congestion (tc);
-      tc->cc_algo->rcv_cong_ack (tc, TCP_CC_DUPACK);
+  /* Post RTO timeout don't try anything fancy */
+  if (tcp_in_recovery (tc))
+    return;
 
-      tcp_fast_retransmit (tc);
+  /* Remove retransmitted bytes that have been delivered */
+  ASSERT (tc->bytes_acked + tc->sack_sb.snd_una_adv
+         >= tc->sack_sb.last_bytes_delivered);
 
-      /* Post retransmit update cwnd to ssthresh and account for the
-       * three segments that have left the network and should've been
-       * buffered at the receiver */
-      tc->cwnd = tc->ssthresh + TCP_DUPACK_THRESHOLD * tc->snd_mss;
+  if (seq_lt (tc->snd_una, tc->sack_sb.high_rxt))
+    {
+      /* If we have sacks and we haven't gotten an ack beyond high_rxt,
+       * remove sacked bytes delivered */
+      rxt_delivered = tc->bytes_acked + tc->sack_sb.snd_una_adv
+       - tc->sack_sb.last_bytes_delivered;
+      ASSERT (tc->snd_rxt_bytes >= rxt_delivered);
+      tc->snd_rxt_bytes -= rxt_delivered;
     }
-  else if (tc->rcv_dupacks > TCP_DUPACK_THRESHOLD)
+  else
     {
-      ASSERT (tcp_in_fastrecovery (tc));
-
-      tc->cc_algo->rcv_cong_ack (tc, TCP_CC_DUPACK);
+      /* Either all retransmitted holes have been acked, or we're
+       * "in the blind" and retransmitting segment by segment */
+      tc->snd_rxt_bytes = 0;
     }
+
+  tc->cc_algo->rcv_cong_ack (tc, TCP_CC_PARTIALACK);
+
+  /*
+   * Since this was a partial ack, try to retransmit some more data
+   */
+  tcp_fast_retransmit (tc);
 }
 
 void
@@ -797,14 +1192,20 @@ tcp_cc_init (tcp_connection_t * tc)
   tc->cc_algo->init (tc);
 }
 
+/**
+ * Process incoming ACK
+ */
 static int
 tcp_rcv_ack (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b,
             tcp_header_t * th, u32 * next, u32 * error)
 {
-  u32 new_snd_wnd;
+  u32 prev_snd_wnd, prev_snd_una;
+  u8 is_dack;
+
+  TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_STAT, tc);
 
   /* If the ACK acks something not yet sent (SEG.ACK > SND.NXT) */
-  if (seq_gt (vnet_buffer (b)->tcp.ack_number, tc->snd_nxt))
+  if (PREDICT_FALSE (seq_gt (vnet_buffer (b)->tcp.ack_number, tc->snd_nxt)))
     {
       /* If we have outstanding data and this is within the window, accept it,
        * probably retransmit has timed out. Otherwise ACK segment and then
@@ -827,7 +1228,7 @@ tcp_rcv_ack (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b,
     }
 
   /* If old ACK, probably it's an old dupack */
-  if (seq_lt (vnet_buffer (b)->tcp.ack_number, tc->snd_una))
+  if (PREDICT_FALSE (seq_lt (vnet_buffer (b)->tcp.ack_number, tc->snd_una)))
     {
       *error = TCP_ERROR_ACK_OLD;
       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_ACK_RCV_ERR, tc, 1,
@@ -835,54 +1236,63 @@ tcp_rcv_ack (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b,
       if (tcp_in_fastrecovery (tc) && tc->rcv_dupacks == TCP_DUPACK_THRESHOLD)
        {
          TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_DUPACK_RCVD, tc);
-         tcp_cc_rcv_dupack (tc, vnet_buffer (b)->tcp.ack_number);
+         tcp_cc_handle_event (tc, 1);
        }
-      return -1;
+      /* Don't drop yet */
+      return 0;
     }
 
-  if (tcp_opts_sack_permitted (&tc->opt))
+  /*
+   * Looks okay, process feedback
+   */
+
+  TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_ACK_RCVD, tc);
+
+  if (tcp_opts_sack_permitted (&tc->rcv_opts))
     tcp_rcv_sacks (tc, vnet_buffer (b)->tcp.ack_number);
 
-  new_snd_wnd = clib_net_to_host_u16 (th->window) << tc->snd_wscale;
+  prev_snd_wnd = tc->snd_wnd;
+  prev_snd_una = tc->snd_una;
+  tcp_update_snd_wnd (tc, vnet_buffer (b)->tcp.seq_number,
+                     vnet_buffer (b)->tcp.ack_number,
+                     clib_net_to_host_u16 (th->window) << tc->snd_wscale);
+  tc->bytes_acked = vnet_buffer (b)->tcp.ack_number - tc->snd_una;
+  tc->snd_una = vnet_buffer (b)->tcp.ack_number + tc->sack_sb.snd_una_adv;
+  tcp_validate_txf_size (tc, tc->bytes_acked);
+
+  if (tc->bytes_acked)
+    tcp_dequeue_acked (tc, vnet_buffer (b)->tcp.ack_number);
+
+  /*
+   * Check if we have congestion event
+   */
 
-  if (tcp_ack_is_dupack (tc, b, new_snd_wnd))
+  if (tcp_ack_is_cc_event (tc, b, prev_snd_wnd, prev_snd_una, &is_dack))
     {
-      TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_DUPACK_RCVD, tc, 1);
-      tcp_cc_rcv_dupack (tc, vnet_buffer (b)->tcp.ack_number);
+      tcp_cc_handle_event (tc, is_dack);
       *error = TCP_ERROR_ACK_DUP;
-      return -1;
+      TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_DUPACK_RCVD, tc, 1);
+      return vnet_buffer (b)->tcp.data_len ? 0 : -1;
     }
 
   /*
-   * Valid ACK
+   * Update congestion control (slow start/congestion avoidance)
    */
+  tcp_cc_update (tc, b);
 
-  tc->bytes_acked = vnet_buffer (b)->tcp.ack_number - tc->snd_una;
-  tc->snd_una = vnet_buffer (b)->tcp.ack_number + tc->sack_sb.snd_una_adv;
-
-  /* Dequeue ACKed data and update RTT */
-  tcp_dequeue_acked (tc, vnet_buffer (b)->tcp.ack_number);
-  tcp_update_snd_wnd (tc, vnet_buffer (b)->tcp.seq_number,
-                     vnet_buffer (b)->tcp.ack_number, new_snd_wnd);
+  return 0;
+}
 
-  /* If some of our sent bytes have been acked, update cc and retransmit
-   * timer. */
-  if (tc->bytes_acked)
+static u8
+tcp_sack_vector_is_sane (sack_block_t * sacks)
+{
+  int i;
+  for (i = 1; i < vec_len (sacks); i++)
     {
-      TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_ACK_RCVD, tc);
-
-      /* Updates congestion control (slow start/congestion avoidance) */
-      tcp_cc_rcv_ack (tc, b);
-
-      /* If everything has been acked, stop retransmit timer
-       * otherwise update */
-      if (tc->snd_una == tc->snd_una_max)
-       tcp_retransmit_timer_reset (tc);
-      else
-       tcp_retransmit_timer_update (tc);
+      if (sacks[i - 1].end == sacks[i].start)
+       return 0;
     }
-
-  return 0;
+  return 1;
 }
 
 /**
@@ -896,41 +1306,58 @@ tcp_rcv_ack (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b,
  * @param start Start sequence number of the newest SACK block
  * @param end End sequence of the newest SACK block
  */
-static void
+void
 tcp_update_sack_list (tcp_connection_t * tc, u32 start, u32 end)
 {
-  sack_block_t *new_list = 0, block;
+  sack_block_t *new_list = 0, *block = 0;
   int i;
 
   /* If the first segment is ooo add it to the list. Last write might've moved
    * rcv_nxt over the first segment. */
   if (seq_lt (tc->rcv_nxt, start))
     {
-      block.start = start;
-      block.end = end;
-      vec_add1 (new_list, block);
+      vec_add2 (new_list, block, 1);
+      block->start = start;
+      block->end = end;
     }
 
   /* Find the blocks still worth keeping. */
   for (i = 0; i < vec_len (tc->snd_sacks); i++)
     {
-      /* Discard if:
-       * 1) rcv_nxt advanced beyond current block OR
-       * 2) Segment overlapped by the first segment, i.e., it has been merged
-       *    into it.*/
-      if (seq_leq (tc->snd_sacks[i].start, tc->rcv_nxt)
-         || seq_leq (tc->snd_sacks[i].start, end))
+      /* Discard if rcv_nxt advanced beyond current block */
+      if (seq_leq (tc->snd_sacks[i].start, tc->rcv_nxt))
        continue;
 
-      /* Save to new SACK list. */
-      vec_add1 (new_list, tc->snd_sacks[i]);
+      /* Merge or drop if segment overlapped by the new segment */
+      if (block && (seq_geq (tc->snd_sacks[i].end, new_list[0].start)
+                   && seq_leq (tc->snd_sacks[i].start, new_list[0].end)))
+       {
+         if (seq_lt (tc->snd_sacks[i].start, new_list[0].start))
+           new_list[0].start = tc->snd_sacks[i].start;
+         if (seq_lt (new_list[0].end, tc->snd_sacks[i].end))
+           new_list[0].end = tc->snd_sacks[i].end;
+         continue;
+       }
+
+      /* Save to new SACK list if we have space. */
+      if (vec_len (new_list) < TCP_MAX_SACK_BLOCKS)
+       {
+         vec_add1 (new_list, tc->snd_sacks[i]);
+       }
+      else
+       {
+         clib_warning ("sack discarded");
+       }
     }
 
-  ASSERT (vec_len (new_list) < TCP_MAX_SACK_BLOCKS);
+  ASSERT (vec_len (new_list) <= TCP_MAX_SACK_BLOCKS);
 
   /* Replace old vector with new one */
   vec_free (tc->snd_sacks);
   tc->snd_sacks = new_list;
+
+  /* Segments should not 'touch' */
+  ASSERT (tcp_sack_vector_is_sane (tc->snd_sacks));
 }
 
 /** Enqueue data for delivery to application */
@@ -940,16 +1367,16 @@ tcp_session_enqueue_data (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b,
 {
   int written;
 
+  ASSERT (seq_geq (vnet_buffer (b)->tcp.seq_number, tc->rcv_nxt));
+
   /* Pure ACK. Update rcv_nxt and be done. */
   if (PREDICT_FALSE (data_len == 0))
     {
-      tc->rcv_nxt = vnet_buffer (b)->tcp.seq_end;
       return TCP_ERROR_PURE_ACK;
     }
 
-  written = stream_session_enqueue_data (&tc->connection,
-                                        vlib_buffer_get_current (b),
-                                        data_len, 1 /* queue event */ );
+  written = stream_session_enqueue_data (&tc->connection, b, 0,
+                                        1 /* queue event */ , 1);
 
   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_INPUT, tc, 0, data_len, written);
 
@@ -984,7 +1411,7 @@ tcp_session_enqueue_data (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b,
     }
 
   /* Update SACK list if need be */
-  if (tcp_opts_sack_permitted (&tc->opt))
+  if (tcp_opts_sack_permitted (&tc->rcv_opts))
     {
       /* Remove SACK blocks that have been delivered */
       tcp_update_sack_list (tc, tc->rcv_nxt, tc->rcv_nxt);
@@ -999,8 +1426,9 @@ tcp_session_enqueue_ooo (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b,
                         u16 data_len)
 {
   stream_session_t *s0;
-  u32 offset, seq;
-  int rv;
+  int rv, offset;
+
+  ASSERT (seq_gt (vnet_buffer (b)->tcp.seq_number, tc->rcv_nxt));
 
   /* Pure ACK. Do nothing */
   if (PREDICT_FALSE (data_len == 0))
@@ -1008,12 +1436,10 @@ tcp_session_enqueue_ooo (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b,
       return TCP_ERROR_PURE_ACK;
     }
 
-  s0 = stream_session_get (tc->c_s_index, tc->c_thread_index);
-  seq = vnet_buffer (b)->tcp.seq_number;
-  offset = seq - tc->rcv_nxt;
-
-  rv = svm_fifo_enqueue_with_offset (s0->server_rx_fifo, s0->pid, offset,
-                                    data_len, vlib_buffer_get_current (b));
+  /* Enqueue out-of-order data with relative offset */
+  rv = stream_session_enqueue_data (&tc->connection, b,
+                                   vnet_buffer (b)->tcp.seq_number -
+                                   tc->rcv_nxt, 0 /* queue event */ , 0);
 
   /* Nothing written */
   if (rv)
@@ -1025,17 +1451,24 @@ tcp_session_enqueue_ooo (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b,
   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_INPUT, tc, 1, data_len, data_len);
 
   /* Update SACK list if in use */
-  if (tcp_opts_sack_permitted (&tc->opt))
+  if (tcp_opts_sack_permitted (&tc->rcv_opts))
     {
       ooo_segment_t *newest;
       u32 start, end;
 
+      s0 = stream_session_get (tc->c_s_index, tc->c_thread_index);
+
       /* Get the newest segment from the fifo */
       newest = svm_fifo_newest_ooo_segment (s0->server_rx_fifo);
-      start = tc->rcv_nxt + ooo_segment_offset (s0->server_rx_fifo, newest);
-      end = tc->rcv_nxt + ooo_segment_end_offset (s0->server_rx_fifo, newest);
-
-      tcp_update_sack_list (tc, start, end);
+      if (newest)
+       {
+         offset = ooo_segment_offset (s0->server_rx_fifo, newest);
+         ASSERT (offset <= vnet_buffer (b)->tcp.seq_number - tc->rcv_nxt);
+         start = tc->rcv_nxt + offset;
+         end = start + ooo_segment_length (s0->server_rx_fifo, newest);
+         tcp_update_sack_list (tc, start, end);
+         svm_fifo_newest_ooo_segment_reset (s0->server_rx_fifo);
+       }
     }
 
   return TCP_ERROR_ENQUEUED;
@@ -1055,7 +1488,7 @@ tcp_can_delack (tcp_connection_t * tc)
       /* constrained to send ack */
       || (tc->flags & TCP_CONN_SNDACK) != 0
       /* we're almost out of tx wnd */
-      || tcp_available_snd_space (tc) < 2 * tc->snd_mss)
+      || tcp_available_snd_space (tc) < 4 * tc->snd_mss)
     return 0;
 
   return 1;
@@ -1065,7 +1498,7 @@ static int
 tcp_segment_rcv (tcp_main_t * tm, tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b,
                 u16 n_data_bytes, u32 * next0)
 {
-  u32 error = 0;
+  u32 error = 0, n_bytes_to_drop;
 
   /* Handle out-of-order data */
   if (PREDICT_FALSE (vnet_buffer (b)->tcp.seq_number != tc->rcv_nxt))
@@ -1076,7 +1509,18 @@ tcp_segment_rcv (tcp_main_t * tm, tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b,
        {
          error = TCP_ERROR_SEGMENT_OLD;
          *next0 = TCP_NEXT_DROP;
-         goto done;
+
+         /* Completely in the past (possible retransmit) */
+         if (seq_leq (vnet_buffer (b)->tcp.seq_end, tc->rcv_nxt))
+           goto done;
+
+         /* Chop off the bytes in the past */
+         n_bytes_to_drop = tc->rcv_nxt - vnet_buffer (b)->tcp.seq_number;
+         n_data_bytes -= n_bytes_to_drop;
+         vnet_buffer (b)->tcp.seq_number = tc->rcv_nxt;
+         vlib_buffer_advance (b, n_bytes_to_drop);
+
+         goto in_order;
        }
 
       error = tcp_session_enqueue_ooo (tc, b, n_data_bytes);
@@ -1100,6 +1544,8 @@ tcp_segment_rcv (tcp_main_t * tm, tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b,
       goto done;
     }
 
+in_order:
+
   /* In order data, enqueue. Fifo figures out by itself if any out-of-order
    * segments can be enqueued after fifo tail offset changes. */
   error = tcp_session_enqueue_data (tc, b, n_data_bytes);
@@ -1125,6 +1571,58 @@ done:
   return error;
 }
 
+typedef struct
+{
+  tcp_header_t tcp_header;
+  tcp_connection_t tcp_connection;
+} tcp_rx_trace_t;
+
+u8 *
+format_tcp_rx_trace (u8 * s, va_list * args)
+{
+  CLIB_UNUSED (vlib_main_t * vm) = va_arg (*args, vlib_main_t *);
+  CLIB_UNUSED (vlib_node_t * node) = va_arg (*args, vlib_node_t *);
+  tcp_rx_trace_t *t = va_arg (*args, tcp_rx_trace_t *);
+  uword indent = format_get_indent (s);
+
+  s = format (s, "%U\n%U%U",
+             format_tcp_header, &t->tcp_header, 128,
+             format_white_space, indent,
+             format_tcp_connection, &t->tcp_connection, 1);
+
+  return s;
+}
+
+u8 *
+format_tcp_rx_trace_short (u8 * s, va_list * args)
+{
+  CLIB_UNUSED (vlib_main_t * vm) = va_arg (*args, vlib_main_t *);
+  CLIB_UNUSED (vlib_node_t * node) = va_arg (*args, vlib_node_t *);
+  tcp_rx_trace_t *t = va_arg (*args, tcp_rx_trace_t *);
+
+  s = format (s, "%d -> %d (%U)",
+             clib_net_to_host_u16 (t->tcp_header.src_port),
+             clib_net_to_host_u16 (t->tcp_header.dst_port), format_tcp_state,
+             t->tcp_connection.state);
+
+  return s;
+}
+
+void
+tcp_set_rx_trace_data (tcp_rx_trace_t * t0, tcp_connection_t * tc0,
+                      tcp_header_t * th0, vlib_buffer_t * b0, u8 is_ip4)
+{
+  if (tc0)
+    {
+      clib_memcpy (&t0->tcp_connection, tc0, sizeof (t0->tcp_connection));
+    }
+  else
+    {
+      th0 = tcp_buffer_hdr (b0);
+    }
+  clib_memcpy (&t0->tcp_header, th0, sizeof (t0->tcp_header));
+}
+
 always_inline void
 tcp_established_inc_counter (vlib_main_t * vm, u8 is_ip4, u8 evt, u8 val)
 {
@@ -1144,6 +1642,7 @@ tcp46_established_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
   u32 n_left_from, next_index, *from, *to_next;
   u32 my_thread_index = vm->thread_index, errors = 0;
   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
+  u8 is_fin = 0;
 
   from = vlib_frame_vector_args (from_frame);
   n_left_from = from_frame->n_vectors;
@@ -1155,16 +1654,12 @@ tcp46_established_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
       u32 n_left_to_next;
 
       vlib_get_next_frame (vm, node, next_index, to_next, n_left_to_next);
-
       while (n_left_from > 0 && n_left_to_next > 0)
        {
          u32 bi0;
          vlib_buffer_t *b0;
          tcp_header_t *th0 = 0;
          tcp_connection_t *tc0;
-         ip4_header_t *ip40;
-         ip6_header_t *ip60;
-         u32 n_advance_bytes0, n_data_bytes0;
          u32 next0 = TCP_ESTABLISHED_NEXT_DROP, error0 = TCP_ERROR_ENQUEUED;
 
          bi0 = from[0];
@@ -1184,30 +1679,12 @@ tcp46_established_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
              goto done;
            }
 
-         /* Checksum computed by ipx_local no need to compute again */
-
-         if (is_ip4)
-           {
-             ip40 = vlib_buffer_get_current (b0);
-             th0 = ip4_next_header (ip40);
-             n_advance_bytes0 = (ip4_header_bytes (ip40)
-                                 + tcp_header_bytes (th0));
-             n_data_bytes0 = clib_net_to_host_u16 (ip40->length)
-               - n_advance_bytes0;
-           }
-         else
-           {
-             ip60 = vlib_buffer_get_current (b0);
-             th0 = ip6_next_header (ip60);
-             n_advance_bytes0 = tcp_header_bytes (th0);
-             n_data_bytes0 = clib_net_to_host_u16 (ip60->payload_length)
-               - n_advance_bytes0;
-             n_advance_bytes0 += sizeof (ip60[0]);
-           }
+         th0 = tcp_buffer_hdr (b0);
+         is_fin = (th0->flags & TCP_FLAG_FIN) != 0;
 
          /* SYNs, FINs and data consume sequence numbers */
          vnet_buffer (b0)->tcp.seq_end = vnet_buffer (b0)->tcp.seq_number
-           + tcp_is_syn (th0) + tcp_is_fin (th0) + n_data_bytes0;
+           + tcp_is_syn (th0) + is_fin + vnet_buffer (b0)->tcp.data_len;
 
          /* TODO header prediction fast path */
 
@@ -1231,11 +1708,15 @@ tcp46_established_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
 
          /* 7: process the segment text */
 
-         vlib_buffer_advance (b0, n_advance_bytes0);
-         error0 = tcp_segment_rcv (tm, tc0, b0, n_data_bytes0, &next0);
+         vlib_buffer_advance (b0, vnet_buffer (b0)->tcp.data_offset);
+         error0 = tcp_segment_rcv (tm, tc0, b0,
+                                   vnet_buffer (b0)->tcp.data_len, &next0);
+
+         /* N.B. buffer is rewritten if segment is ooo. Thus, th0 becomes a
+          * dangling reference. */
 
          /* 8: check the FIN bit */
-         if (tcp_fin (th0))
+         if (is_fin)
            {
              /* Enter CLOSE-WAIT and notify session. Don't send ACK, instead
               * wait for session to call close. To avoid lingering
@@ -1250,7 +1731,9 @@ tcp46_established_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
          b0->error = node->errors[error0];
          if (PREDICT_FALSE (b0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED))
            {
-
+             tcp_rx_trace_t *t0 =
+               vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (*t0));
+             tcp_set_rx_trace_data (t0, tc0, th0, b0, is_ip4);
            }
 
          vlib_validate_buffer_enqueue_x1 (vm, node, next_index, to_next,
@@ -1262,7 +1745,6 @@ tcp46_established_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
 
   errors = session_manager_flush_enqueue_events (my_thread_index);
   tcp_established_inc_counter (vm, is_ip4, TCP_ERROR_EVENT_FIFO_FULL, errors);
-
   return from_frame->n_vectors;
 }
 
@@ -1296,6 +1778,7 @@ VLIB_REGISTER_NODE (tcp4_established_node) =
     foreach_tcp_state_next
 #undef _
   },
+  .format_trace = format_tcp_rx_trace_short,
 };
 /* *INDENT-ON* */
 
@@ -1317,6 +1800,7 @@ VLIB_REGISTER_NODE (tcp6_established_node) =
     foreach_tcp_state_next
 #undef _
   },
+  .format_trace = format_tcp_rx_trace_short,
 };
 /* *INDENT-ON* */
 
@@ -1350,11 +1834,9 @@ tcp46_syn_sent_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
        {
          u32 bi0, ack0, seq0;
          vlib_buffer_t *b0;
+         tcp_rx_trace_t *t0;
          tcp_header_t *tcp0 = 0;
          tcp_connection_t *tc0;
-         ip4_header_t *ip40;
-         ip6_header_t *ip60;
-         u32 n_advance_bytes0, n_data_bytes0;
          tcp_connection_t *new_tc0;
          u32 next0 = TCP_SYN_SENT_NEXT_DROP, error0 = TCP_ERROR_ENQUEUED;
 
@@ -1372,27 +1854,7 @@ tcp46_syn_sent_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
 
          ack0 = vnet_buffer (b0)->tcp.ack_number;
          seq0 = vnet_buffer (b0)->tcp.seq_number;
-
-         /* Checksum computed by ipx_local no need to compute again */
-
-         if (is_ip4)
-           {
-             ip40 = vlib_buffer_get_current (b0);
-             tcp0 = ip4_next_header (ip40);
-             n_advance_bytes0 = (ip4_header_bytes (ip40)
-                                 + tcp_header_bytes (tcp0));
-             n_data_bytes0 = clib_net_to_host_u16 (ip40->length)
-               - n_advance_bytes0;
-           }
-         else
-           {
-             ip60 = vlib_buffer_get_current (b0);
-             tcp0 = ip6_next_header (ip60);
-             n_advance_bytes0 = tcp_header_bytes (tcp0);
-             n_data_bytes0 = clib_net_to_host_u16 (ip60->payload_length)
-               - n_advance_bytes0;
-             n_advance_bytes0 += sizeof (ip60[0]);
-           }
+         tcp0 = tcp_buffer_hdr (b0);
 
          if (PREDICT_FALSE
              (!tcp_ack (tcp0) && !tcp_rst (tcp0) && !tcp_syn (tcp0)))
@@ -1400,7 +1862,7 @@ tcp46_syn_sent_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
 
          /* SYNs, FINs and data consume sequence numbers */
          vnet_buffer (b0)->tcp.seq_end = seq0 + tcp_is_syn (tcp0)
-           + tcp_is_fin (tcp0) + n_data_bytes0;
+           + tcp_is_fin (tcp0) + vnet_buffer (b0)->tcp.data_len;
 
          /*
           *  1. check the ACK bit
@@ -1468,6 +1930,7 @@ tcp46_syn_sent_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
          clib_memcpy (new_tc0, tc0, sizeof (*new_tc0));
 
          new_tc0->c_thread_index = my_thread_index;
+         new_tc0->c_c_index = new_tc0 - tm->connections[my_thread_index];
 
          /* Cleanup half-open connection XXX lock */
          pool_put (tm->half_open_connections, tc0);
@@ -1476,19 +1939,20 @@ tcp46_syn_sent_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
          new_tc0->irs = seq0;
 
          /* Parse options */
-         tcp_options_parse (tcp0, &new_tc0->opt);
+         if (tcp_options_parse (tcp0, &new_tc0->rcv_opts))
+           goto drop;
 
-         if (tcp_opts_tstamp (&new_tc0->opt))
+         if (tcp_opts_tstamp (&new_tc0->rcv_opts))
            {
-             new_tc0->tsval_recent = new_tc0->opt.tsval;
+             new_tc0->tsval_recent = new_tc0->rcv_opts.tsval;
              new_tc0->tsval_recent_age = tcp_time_now ();
            }
 
-         if (tcp_opts_wscale (&new_tc0->opt))
-           new_tc0->snd_wscale = new_tc0->opt.wscale;
+         if (tcp_opts_wscale (&new_tc0->rcv_opts))
+           new_tc0->snd_wscale = new_tc0->rcv_opts.wscale;
 
-         /* No scaling */
-         new_tc0->snd_wnd = clib_net_to_host_u16 (tcp0->window);
+         new_tc0->snd_wnd = clib_net_to_host_u16 (tcp0->window)
+           << new_tc0->snd_wscale;
          new_tc0->snd_wl1 = seq0;
          new_tc0->snd_wl2 = ack0;
 
@@ -1506,11 +1970,22 @@ tcp46_syn_sent_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
              /* Make sure las is initialized for the wnd computation */
              new_tc0->rcv_las = new_tc0->rcv_nxt;
 
-             /* Notify app that we have connection */
-             stream_session_connect_notify (&new_tc0->connection, sst, 0);
+             /* Notify app that we have connection. If session layer can't
+              * allocate session send reset */
+             if (stream_session_connect_notify (&new_tc0->connection, sst,
+                                                0))
+               {
+                 tcp_connection_cleanup (new_tc0);
+                 tcp_send_reset (b0, is_ip4);
+                 goto drop;
+               }
 
              /* Make sure after data segment processing ACK is sent */
              new_tc0->flags |= TCP_CONN_SNDACK;
+
+             /* Update rtt with the syn-ack sample */
+             new_tc0->bytes_acked = 1;
+             tcp_update_rtt (new_tc0, vnet_buffer (b0)->tcp.ack_number);
            }
          /* SYN: Simultaneous open. Change state to SYN-RCVD and send SYN-ACK */
          else
@@ -1518,7 +1993,15 @@ tcp46_syn_sent_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
              new_tc0->state = TCP_STATE_SYN_RCVD;
 
              /* Notify app that we have connection */
-             stream_session_connect_notify (&new_tc0->connection, sst, 0);
+             if (stream_session_connect_notify
+                 (&new_tc0->connection, sst, 0))
+               {
+                 tcp_connection_cleanup (new_tc0);
+                 tcp_send_reset (b0, is_ip4);
+                 goto drop;
+               }
+
+             tc0->rtt_ts = 0;
 
              tcp_make_synack (new_tc0, b0);
              next0 = tcp_next_output (is_ip4);
@@ -1527,10 +2010,12 @@ tcp46_syn_sent_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
            }
 
          /* Read data, if any */
-         if (n_data_bytes0)
+         if (vnet_buffer (b0)->tcp.data_len)
            {
-             error0 =
-               tcp_segment_rcv (tm, new_tc0, b0, n_data_bytes0, &next0);
+             vlib_buffer_advance (b0, vnet_buffer (b0)->tcp.data_offset);
+             error0 = tcp_segment_rcv (tm, new_tc0, b0,
+                                       vnet_buffer (b0)->tcp.data_len,
+                                       &next0);
              if (error0 == TCP_ERROR_PURE_ACK)
                error0 = TCP_ERROR_SYN_ACKS_RCVD;
            }
@@ -1545,7 +2030,10 @@ tcp46_syn_sent_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
          b0->error = error0 ? node->errors[error0] : 0;
          if (PREDICT_FALSE (b0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED))
            {
-
+             t0 = vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (*t0));
+             clib_memcpy (&t0->tcp_header, tcp0, sizeof (t0->tcp_header));
+             clib_memcpy (&t0->tcp_connection, tc0,
+                          sizeof (t0->tcp_connection));
            }
 
          vlib_validate_buffer_enqueue_x1 (vm, node, next_index, to_next,
@@ -1599,6 +2087,7 @@ VLIB_REGISTER_NODE (tcp4_syn_sent_node) =
     foreach_tcp_state_next
 #undef _
   },
+  .format_trace = format_tcp_rx_trace_short,
 };
 /* *INDENT-ON* */
 
@@ -1619,8 +2108,9 @@ VLIB_REGISTER_NODE (tcp6_syn_sent_node) =
 #define _(s,n) [TCP_SYN_SENT_NEXT_##s] = n,
     foreach_tcp_state_next
 #undef _
-  }
-,};
+  },
+  .format_trace = format_tcp_rx_trace_short,
+};
 /* *INDENT-ON* */
 
 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (tcp6_syn_sent_node, tcp6_syn_sent_rcv);
@@ -1653,9 +2143,6 @@ tcp46_rcv_process_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
          vlib_buffer_t *b0;
          tcp_header_t *tcp0 = 0;
          tcp_connection_t *tc0;
-         ip4_header_t *ip40;
-         ip6_header_t *ip60;
-         u32 n_advance_bytes0, n_data_bytes0;
          u32 next0 = TCP_RCV_PROCESS_NEXT_DROP, error0 = TCP_ERROR_ENQUEUED;
 
          bi0 = from[0];
@@ -1674,30 +2161,12 @@ tcp46_rcv_process_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
              goto drop;
            }
 
-         /* Checksum computed by ipx_local no need to compute again */
-
-         if (is_ip4)
-           {
-             ip40 = vlib_buffer_get_current (b0);
-             tcp0 = ip4_next_header (ip40);
-             n_advance_bytes0 = (ip4_header_bytes (ip40)
-                                 + tcp_header_bytes (tcp0));
-             n_data_bytes0 = clib_net_to_host_u16 (ip40->length)
-               - n_advance_bytes0;
-           }
-         else
-           {
-             ip60 = vlib_buffer_get_current (b0);
-             tcp0 = ip6_next_header (ip60);
-             n_advance_bytes0 = tcp_header_bytes (tcp0);
-             n_data_bytes0 = clib_net_to_host_u16 (ip60->payload_length)
-               - n_advance_bytes0;
-             n_advance_bytes0 += sizeof (ip60[0]);
-           }
+         tcp0 = tcp_buffer_hdr (b0);
 
          /* SYNs, FINs and data consume sequence numbers */
          vnet_buffer (b0)->tcp.seq_end = vnet_buffer (b0)->tcp.seq_number
-           + tcp_is_syn (tcp0) + tcp_is_fin (tcp0) + n_data_bytes0;
+           + tcp_is_syn (tcp0) + tcp_is_fin (tcp0)
+           + vnet_buffer (b0)->tcp.data_len;
 
          /*
           * Special treatment for CLOSED
@@ -1736,17 +2205,20 @@ tcp46_rcv_process_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
                  tcp_send_reset (b0, is_ip4);
                  goto drop;
                }
+
+             /* Update rtt and rto */
+             tc0->bytes_acked = 1;
+             tcp_update_rtt (tc0, vnet_buffer (b0)->tcp.ack_number);
+
              /* Switch state to ESTABLISHED */
              tc0->state = TCP_STATE_ESTABLISHED;
 
              /* Initialize session variables */
              tc0->snd_una = vnet_buffer (b0)->tcp.ack_number;
              tc0->snd_wnd = clib_net_to_host_u16 (tcp0->window)
-               << tc0->opt.wscale;
+               << tc0->rcv_opts.wscale;
              tc0->snd_wl1 = vnet_buffer (b0)->tcp.seq_number;
              tc0->snd_wl2 = vnet_buffer (b0)->tcp.ack_number;
-
-             /* Shoulder tap the server */
              stream_session_accept_notify (&tc0->connection);
 
              /* Reset SYN-ACK retransmit timer */
@@ -1769,6 +2241,7 @@ tcp46_rcv_process_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
              /* If FIN is ACKed */
              if (tc0->snd_una == tc0->snd_una_max)
                {
+                 ASSERT (tcp_fin (tcp0));
                  tc0->state = TCP_STATE_FIN_WAIT_2;
                  /* Stop all timers, 2MSL will be set lower */
                  tcp_connection_timers_reset (tc0);
@@ -1800,13 +2273,21 @@ tcp46_rcv_process_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
 
              break;
            case TCP_STATE_LAST_ACK:
-             /* The only thing that can arrive in this state is an
+             /* The only thing that [should] arrive in this state is an
               * acknowledgment of our FIN. If our FIN is now acknowledged,
               * delete the TCB, enter the CLOSED state, and return. */
 
              if (!tcp_rcv_ack_is_acceptable (tc0, b0))
                goto drop;
 
+             /* Apparently our FIN was lost */
+             if (tcp_fin (tcp0))
+               {
+                 /* Don't "make" fin since that increments snd_nxt */
+                 tcp_send_fin (tc0);
+                 goto drop;
+               }
+
              tc0->state = TCP_STATE_CLOSED;
 
              /* Don't delete the connection/session yet. Instead, wait a
@@ -1826,8 +2307,15 @@ tcp46_rcv_process_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
               * retransmission of the remote FIN. Acknowledge it, and restart
               * the 2 MSL timeout. */
 
-             /* TODO */
+             if (tcp_rcv_ack (tc0, b0, tcp0, &next0, &error0))
+               goto drop;
+
+             tcp_make_ack (tc0, b0);
+             tcp_timer_reset (tc0, TCP_TIMER_WAITCLOSE);
+             tcp_timer_set (tc0, TCP_TIMER_WAITCLOSE, TCP_2MSL_TIME);
+
              goto drop;
+
              break;
            default:
              ASSERT (0);
@@ -1841,8 +2329,10 @@ tcp46_rcv_process_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
            case TCP_STATE_ESTABLISHED:
            case TCP_STATE_FIN_WAIT_1:
            case TCP_STATE_FIN_WAIT_2:
-             vlib_buffer_advance (b0, n_advance_bytes0);
-             error0 = tcp_segment_rcv (tm, tc0, b0, n_data_bytes0, &next0);
+             vlib_buffer_advance (b0, vnet_buffer (b0)->tcp.data_offset);
+             error0 = tcp_segment_rcv (tm, tc0, b0,
+                                       vnet_buffer (b0)->tcp.data_len,
+                                       &next0);
              break;
            case TCP_STATE_CLOSE_WAIT:
            case TCP_STATE_CLOSING:
@@ -1881,6 +2371,7 @@ tcp46_rcv_process_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
            case TCP_STATE_FIN_WAIT_2:
              /* Got FIN, send ACK! */
              tc0->state = TCP_STATE_TIME_WAIT;
+             tcp_connection_timers_reset (tc0);
              tcp_timer_set (tc0, TCP_TIMER_WAITCLOSE, TCP_CLOSEWAIT_TIME);
              tcp_make_ack (tc0, b0);
              next0 = tcp_next_output (is_ip4);
@@ -1894,12 +2385,14 @@ tcp46_rcv_process_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
            }
          TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_FIN_RCVD, tc0);
 
+       drop:
          b0->error = error0 ? node->errors[error0] : 0;
 
-       drop:
          if (PREDICT_FALSE (b0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED))
            {
-
+             tcp_rx_trace_t *t0 =
+               vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (*t0));
+             tcp_set_rx_trace_data (t0, tc0, tcp0, b0, is_ip4);
            }
 
          vlib_validate_buffer_enqueue_x1 (vm, node, next_index, to_next,
@@ -1953,6 +2446,7 @@ VLIB_REGISTER_NODE (tcp4_rcv_process_node) =
     foreach_tcp_state_next
 #undef _
   },
+  .format_trace = format_tcp_rx_trace_short,
 };
 /* *INDENT-ON* */
 
@@ -1974,6 +2468,7 @@ VLIB_REGISTER_NODE (tcp6_rcv_process_node) =
     foreach_tcp_state_next
 #undef _
   },
+  .format_trace = format_tcp_rx_trace_short,
 };
 /* *INDENT-ON* */
 
@@ -2009,6 +2504,7 @@ tcp46_listen_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
        {
          u32 bi0;
          vlib_buffer_t *b0;
+         tcp_rx_trace_t *t0;
          tcp_header_t *th0 = 0;
          tcp_connection_t *lc0;
          ip4_header_t *ip40;
@@ -2039,16 +2535,16 @@ tcp46_listen_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
 
          /* Create child session. For syn-flood protection use filter */
 
-         /* 1. first check for an RST */
-         if (tcp_rst (th0))
-           goto drop;
+         /* 1. first check for an RST: handled in dispatch */
+         /* if (tcp_rst (th0))
+            goto drop; */
 
-         /* 2. second check for an ACK */
-         if (tcp_ack (th0))
-           {
-             tcp_send_reset (b0, is_ip4);
-             goto drop;
-           }
+         /* 2. second check for an ACK: handled in dispatch */
+         /* if (tcp_ack (th0))
+            {
+            tcp_send_reset (b0, is_ip4);
+            goto drop;
+            } */
 
          /* 3. check for a SYN (did that already) */
 
@@ -2061,6 +2557,7 @@ tcp46_listen_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
          child0->c_rmt_port = th0->src_port;
          child0->c_is_ip4 = is_ip4;
          child0->c_thread_index = my_thread_index;
+         child0->state = TCP_STATE_SYN_RCVD;
 
          if (is_ip4)
            {
@@ -2082,26 +2579,28 @@ tcp46_listen_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
              goto drop;
            }
 
-         tcp_options_parse (th0, &child0->opt);
+         if (tcp_options_parse (th0, &child0->rcv_opts))
+           {
+             goto drop;
+           }
 
          child0->irs = vnet_buffer (b0)->tcp.seq_number;
          child0->rcv_nxt = vnet_buffer (b0)->tcp.seq_number + 1;
          child0->rcv_las = child0->rcv_nxt;
-         child0->state = TCP_STATE_SYN_RCVD;
 
          /* RFC1323: TSval timestamps sent on {SYN} and {SYN,ACK}
           * segments are used to initialize PAWS. */
-         if (tcp_opts_tstamp (&child0->opt))
+         if (tcp_opts_tstamp (&child0->rcv_opts))
            {
-             child0->tsval_recent = child0->opt.tsval;
+             child0->tsval_recent = child0->rcv_opts.tsval;
              child0->tsval_recent_age = tcp_time_now ();
            }
 
-         if (tcp_opts_wscale (&child0->opt))
-           child0->snd_wscale = child0->opt.wscale;
+         if (tcp_opts_wscale (&child0->rcv_opts))
+           child0->snd_wscale = child0->rcv_opts.wscale;
 
-         /* No scaling */
-         child0->snd_wnd = clib_net_to_host_u16 (th0->window);
+         child0->snd_wnd = clib_net_to_host_u16 (th0->window)
+           << child0->snd_wscale;
          child0->snd_wl1 = vnet_buffer (b0)->tcp.seq_number;
          child0->snd_wl2 = vnet_buffer (b0)->tcp.ack_number;
 
@@ -2116,7 +2615,10 @@ tcp46_listen_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
        drop:
          if (PREDICT_FALSE (b0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED))
            {
-
+             t0 = vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (*t0));
+             clib_memcpy (&t0->tcp_header, th0, sizeof (t0->tcp_header));
+             clib_memcpy (&t0->tcp_connection, lc0,
+                          sizeof (t0->tcp_connection));
            }
 
          b0->error = node->errors[error0];
@@ -2160,6 +2662,7 @@ VLIB_REGISTER_NODE (tcp4_listen_node) =
     foreach_tcp_state_next
 #undef _
   },
+  .format_trace = format_tcp_rx_trace_short,
 };
 /* *INDENT-ON* */
 
@@ -2181,6 +2684,7 @@ VLIB_REGISTER_NODE (tcp6_listen_node) =
     foreach_tcp_state_next
 #undef _
   },
+  .format_trace = format_tcp_rx_trace_short,
 };
 /* *INDENT-ON* */
 
@@ -2216,27 +2720,6 @@ typedef enum _tcp_input_next
   _ (ESTABLISHED, "tcp6-established")          \
   _ (RESET, "tcp6-reset")
 
-typedef struct
-{
-  u16 src_port;
-  u16 dst_port;
-  u8 state;
-} tcp_rx_trace_t;
-
-u8 *
-format_tcp_rx_trace (u8 * s, va_list * args)
-{
-  CLIB_UNUSED (vlib_main_t * vm) = va_arg (*args, vlib_main_t *);
-  CLIB_UNUSED (vlib_node_t * node) = va_arg (*args, vlib_node_t *);
-  tcp_rx_trace_t *t = va_arg (*args, tcp_rx_trace_t *);
-
-  s = format (s, "TCP: src-port %d dst-port %U%s\n",
-             clib_net_to_host_u16 (t->src_port),
-             clib_net_to_host_u16 (t->dst_port), format_tcp_state, t->state);
-
-  return s;
-}
-
 #define filter_flags (TCP_FLAG_SYN|TCP_FLAG_ACK|TCP_FLAG_RST|TCP_FLAG_FIN)
 
 always_inline uword
@@ -2260,6 +2743,7 @@ tcp46_input_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
 
       while (n_left_from > 0 && n_left_to_next > 0)
        {
+         int n_advance_bytes0, n_data_bytes0;
          u32 bi0;
          vlib_buffer_t *b0;
          tcp_header_t *tcp0 = 0;
@@ -2279,33 +2763,51 @@ tcp46_input_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
          b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
          vnet_buffer (b0)->tcp.flags = 0;
 
+         /* Checksum computed by ipx_local no need to compute again */
+
          if (is_ip4)
            {
              ip40 = vlib_buffer_get_current (b0);
              tcp0 = ip4_next_header (ip40);
+             n_advance_bytes0 = (ip4_header_bytes (ip40)
+                                 + tcp_header_bytes (tcp0));
+             n_data_bytes0 = clib_net_to_host_u16 (ip40->length)
+               - n_advance_bytes0;
 
              /* lookup session */
              tc0 =
                (tcp_connection_t *)
-               stream_session_lookup_transport4 (&ip40->dst_address,
-                                                 &ip40->src_address,
-                                                 tcp0->dst_port,
-                                                 tcp0->src_port,
-                                                 SESSION_TYPE_IP4_TCP,
-                                                 my_thread_index);
+               stream_session_lookup_transport_wt4 (&ip40->dst_address,
+                                                    &ip40->src_address,
+                                                    tcp0->dst_port,
+                                                    tcp0->src_port,
+                                                    SESSION_TYPE_IP4_TCP,
+                                                    my_thread_index);
            }
          else
            {
              ip60 = vlib_buffer_get_current (b0);
              tcp0 = ip6_next_header (ip60);
+             n_advance_bytes0 = tcp_header_bytes (tcp0);
+             n_data_bytes0 = clib_net_to_host_u16 (ip60->payload_length)
+               - n_advance_bytes0;
+             n_advance_bytes0 += sizeof (ip60[0]);
+
              tc0 =
                (tcp_connection_t *)
-               stream_session_lookup_transport6 (&ip60->src_address,
-                                                 &ip60->dst_address,
-                                                 tcp0->src_port,
-                                                 tcp0->dst_port,
-                                                 SESSION_TYPE_IP6_TCP,
-                                                 my_thread_index);
+               stream_session_lookup_transport_wt6 (&ip60->src_address,
+                                                    &ip60->dst_address,
+                                                    tcp0->src_port,
+                                                    tcp0->dst_port,
+                                                    SESSION_TYPE_IP6_TCP,
+                                                    my_thread_index);
+           }
+
+         /* Length check */
+         if (PREDICT_FALSE (n_advance_bytes0 < 0))
+           {
+             error0 = TCP_ERROR_LENGTH;
+             goto done;
            }
 
          /* Session exists */
@@ -2318,14 +2820,26 @@ tcp46_input_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
              vnet_buffer (b0)->tcp.ack_number =
                clib_net_to_host_u32 (tcp0->ack_number);
 
+             vnet_buffer (b0)->tcp.hdr_offset = (u8 *) tcp0
+               - (u8 *) vlib_buffer_get_current (b0);
+             vnet_buffer (b0)->tcp.data_offset = n_advance_bytes0;
+             vnet_buffer (b0)->tcp.data_len = n_data_bytes0;
+
              flags0 = tcp0->flags & filter_flags;
              next0 = tm->dispatch_table[tc0->state][flags0].next;
              error0 = tm->dispatch_table[tc0->state][flags0].error;
 
-             if (PREDICT_FALSE (error0 == TCP_ERROR_DISPATCH))
+             if (PREDICT_FALSE (error0 == TCP_ERROR_DISPATCH
+                                || next0 == TCP_INPUT_NEXT_RESET))
                {
                  /* Overload tcp flags to store state */
+                 tcp_state_t state0 = tc0->state;
                  vnet_buffer (b0)->tcp.flags = tc0->state;
+
+                 if (error0 == TCP_ERROR_DISPATCH)
+                   clib_warning ("disp error state %U flags %U",
+                                 format_tcp_state, state0, format_tcp_flags,
+                                 (int) flags0);
                }
            }
          else
@@ -2335,13 +2849,15 @@ tcp46_input_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
              error0 = TCP_ERROR_NO_LISTENER;
            }
 
+       done:
          b0->error = error0 ? node->errors[error0] : 0;
 
          if (PREDICT_FALSE (b0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED))
            {
-
+             tcp_rx_trace_t *t0 =
+               vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (*t0));
+             tcp_set_rx_trace_data (t0, tc0, tcp0, b0, is_ip4);
            }
-
          vlib_validate_buffer_enqueue_x1 (vm, node, next_index, to_next,
                                           n_left_to_next, bi0, next0);
        }
@@ -2431,8 +2947,14 @@ do {                                                             \
 
   /* SYNs for new connections -> tcp-listen. */
   _(LISTEN, TCP_FLAG_SYN, TCP_INPUT_NEXT_LISTEN, TCP_ERROR_NONE);
+  _(LISTEN, TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RESET, TCP_ERROR_NONE);
+  _(LISTEN, TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_DROP, TCP_ERROR_NONE);
+  _(LISTEN, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RESET,
+    TCP_ERROR_NONE);
   /* ACK for for a SYN-ACK -> tcp-rcv-process. */
   _(SYN_RCVD, TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
+  _(SYN_RCVD, TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
+  _(SYN_RCVD, TCP_FLAG_SYN, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
   /* SYN-ACK for a SYN */
   _(SYN_SENT, TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_SYN_SENT,
     TCP_ERROR_NONE);
@@ -2447,17 +2969,39 @@ do {                                                            \
   _(ESTABLISHED, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_ESTABLISHED,
     TCP_ERROR_NONE);
   _(ESTABLISHED, TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_ESTABLISHED, TCP_ERROR_NONE);
+  _(ESTABLISHED, TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_ESTABLISHED,
+    TCP_ERROR_NONE);
+  _(ESTABLISHED, TCP_FLAG_SYN, TCP_INPUT_NEXT_ESTABLISHED, TCP_ERROR_NONE);
+  _(ESTABLISHED, TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_ESTABLISHED,
+    TCP_ERROR_NONE);
   /* ACK or FIN-ACK to our FIN */
   _(FIN_WAIT_1, TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
   _(FIN_WAIT_1, TCP_FLAG_ACK | TCP_FLAG_FIN, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
     TCP_ERROR_NONE);
   /* FIN in reply to our FIN from the other side */
   _(FIN_WAIT_1, TCP_FLAG_FIN, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
+  _(FIN_WAIT_1, TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
   /* FIN confirming that the peer (app) has closed */
   _(FIN_WAIT_2, TCP_FLAG_FIN, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
+  _(FIN_WAIT_2, TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
   _(FIN_WAIT_2, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
     TCP_ERROR_NONE);
+  _(CLOSE_WAIT, TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
+  _(CLOSE_WAIT, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
+    TCP_ERROR_NONE);
   _(LAST_ACK, TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
+  _(LAST_ACK, TCP_FLAG_FIN, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
+  _(LAST_ACK, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
+    TCP_ERROR_NONE);
+  _(LAST_ACK, TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
+  _(TIME_WAIT, TCP_FLAG_FIN, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
+  _(TIME_WAIT, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
+    TCP_ERROR_NONE);
+  _(TIME_WAIT, TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
+  _(CLOSED, TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RESET, TCP_ERROR_CONNECTION_CLOSED);
+  _(CLOSED, TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_DROP, TCP_ERROR_CONNECTION_CLOSED);
+  _(CLOSED, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RESET,
+    TCP_ERROR_CONNECTION_CLOSED);
 #undef _
 }