tcp: avoid sending acks when data available
[vpp.git] / src / vnet / tcp / tcp_output.c
index 2200760..6ba0ee2 100644 (file)
@@ -75,19 +75,6 @@ tcp_window_compute_scale (u32 window)
   return wnd_scale;
 }
 
-/**
- * Update max segment size we're able to process.
- *
- * The value is constrained by our interface's MTU and IP options. It is
- * also what we advertise to our peer.
- */
-void
-tcp_update_rcv_mss (tcp_connection_t * tc)
-{
-  /* TODO find our iface MTU */
-  tc->mss = tcp_cfg.default_mtu - sizeof (tcp_header_t);
-}
-
 /**
  * TCP's initial window
  */
@@ -135,7 +122,10 @@ tcp_update_rcv_wnd (tcp_connection_t * tc)
    */
   available_space = transport_max_rx_enqueue (&tc->connection);
   if (PREDICT_FALSE (available_space < tc->rcv_opts.mss))
-    available_space = 0;
+    {
+      tc->rcv_wnd = 0;
+      return;
+    }
 
   /*
    * Use the above and what we know about what we've previously advertised
@@ -147,7 +137,7 @@ tcp_update_rcv_wnd (tcp_connection_t * tc)
   if (PREDICT_FALSE ((i32) available_space < observed_wnd))
     {
       wnd = clib_max (observed_wnd, 0);
-      TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_RCV_WND_SHRUNK, tc, observed_wnd, available_space);
+      TCP_EVT (TCP_EVT_RCV_WND_SHRUNK, tc, observed_wnd, available_space);
     }
   else
     {
@@ -263,16 +253,16 @@ tcp_options_write (u8 * data, tcp_options_t * opts)
 }
 
 static int
-tcp_make_syn_options (tcp_options_t * opts, u8 wnd_scale)
+tcp_make_syn_options (tcp_connection_t * tc, tcp_options_t * opts)
 {
   u8 len = 0;
 
   opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_MSS;
-  opts->mss = tcp_cfg.default_mtu;     /*XXX discover that */
+  opts->mss = tc->mss;
   len += TCP_OPTION_LEN_MSS;
 
   opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_WSCALE;
-  opts->wscale = wnd_scale;
+  opts->wscale = tc->rcv_wscale;
   len += TCP_OPTION_LEN_WINDOW_SCALE;
 
   opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_TSTAMP;
@@ -379,7 +369,7 @@ tcp_make_options (tcp_connection_t * tc, tcp_options_t * opts,
     case TCP_STATE_SYN_RCVD:
       return tcp_make_synack_options (tc, opts);
     case TCP_STATE_SYN_SENT:
-      return tcp_make_syn_options (opts, tc->rcv_wscale);
+      return tcp_make_syn_options (tc, opts);
     default:
       clib_warning ("State not handled! %d", state);
       return 0;
@@ -415,36 +405,16 @@ tcp_update_burst_snd_vars (tcp_connection_t * tc)
 
   tcp_update_rcv_wnd (tc);
 
-  if (tc->flags & TCP_CONN_RATE_SAMPLE)
+  if (tc->cfg_flags & TCP_CFG_F_RATE_SAMPLE)
     tc->flags |= TCP_CONN_TRACK_BURST;
 
   if (tc->snd_una == tc->snd_nxt)
-    tcp_cc_event (tc, TCP_CC_EVT_START_TX);
-}
-
-void
-tcp_init_mss (tcp_connection_t * tc)
-{
-  u16 default_min_mss = 536;
-  tcp_update_rcv_mss (tc);
-
-  /* TODO cache mss and consider PMTU discovery */
-  tc->snd_mss = clib_min (tc->rcv_opts.mss, tc->mss);
-
-  if (tc->snd_mss < 45)
     {
-      /* Assume that at least the min default mss works */
-      tc->snd_mss = default_min_mss;
-      tc->rcv_opts.mss = default_min_mss;
+      tcp_cc_event (tc, TCP_CC_EVT_START_TX);
+      tcp_connection_tx_pacer_reset (tc, tc->cwnd, TRANSPORT_PACER_MIN_MSS);
     }
-
-  /* We should have enough space for 40 bytes of options */
-  ASSERT (tc->snd_mss > 45);
-
-  /* If we use timestamp option, account for it */
-  if (tcp_opts_tstamp (&tc->rcv_opts))
-    tc->snd_mss -= TCP_OPTION_LEN_TIMESTAMP;
 }
+
 #endif /* CLIB_MARCH_VARIANT */
 
 static void *
@@ -477,6 +447,77 @@ tcp_init_buffer (vlib_main_t * vm, vlib_buffer_t * b)
   return vlib_buffer_make_headroom (b, TRANSPORT_MAX_HDRS_LEN);
 }
 
+
+/* Compute TCP checksum in software when offloading is disabled for a connection */
+u16
+ip6_tcp_compute_checksum_custom (vlib_main_t * vm, vlib_buffer_t * p0,
+                                ip46_address_t * src, ip46_address_t * dst)
+{
+  ip_csum_t sum0;
+  u16 payload_length_host_byte_order;
+  u32 i;
+
+  /* Initialize checksum with ip header. */
+  sum0 = clib_host_to_net_u16 (vlib_buffer_length_in_chain (vm, p0)) +
+    clib_host_to_net_u16 (IP_PROTOCOL_TCP);
+  payload_length_host_byte_order = vlib_buffer_length_in_chain (vm, p0);
+
+  for (i = 0; i < ARRAY_LEN (src->ip6.as_uword); i++)
+    {
+      sum0 = ip_csum_with_carry
+       (sum0, clib_mem_unaligned (&src->ip6.as_uword[i], uword));
+      sum0 = ip_csum_with_carry
+       (sum0, clib_mem_unaligned (&dst->ip6.as_uword[i], uword));
+    }
+
+  return ip_calculate_l4_checksum (vm, p0, sum0,
+                                  payload_length_host_byte_order, NULL, 0,
+                                  NULL);
+}
+
+u16
+ip4_tcp_compute_checksum_custom (vlib_main_t * vm, vlib_buffer_t * p0,
+                                ip46_address_t * src, ip46_address_t * dst)
+{
+  ip_csum_t sum0;
+  u32 payload_length_host_byte_order;
+
+  payload_length_host_byte_order = vlib_buffer_length_in_chain (vm, p0);
+  sum0 =
+    clib_host_to_net_u32 (payload_length_host_byte_order +
+                         (IP_PROTOCOL_TCP << 16));
+
+  sum0 = ip_csum_with_carry (sum0, clib_mem_unaligned (&src->ip4, u32));
+  sum0 = ip_csum_with_carry (sum0, clib_mem_unaligned (&dst->ip4, u32));
+
+  return ip_calculate_l4_checksum (vm, p0, sum0,
+                                  payload_length_host_byte_order, NULL, 0,
+                                  NULL);
+}
+
+static inline u16
+tcp_compute_checksum (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b)
+{
+  u16 checksum = 0;
+  if (PREDICT_FALSE (tc->cfg_flags & TCP_CFG_F_NO_CSUM_OFFLOAD))
+    {
+      tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (tc->c_thread_index);
+      vlib_main_t *vm = wrk->vm;
+
+      if (tc->c_is_ip4)
+       checksum = ip4_tcp_compute_checksum_custom
+         (vm, b, &tc->c_lcl_ip, &tc->c_rmt_ip);
+      else
+       checksum = ip6_tcp_compute_checksum_custom
+         (vm, b, &tc->c_lcl_ip, &tc->c_rmt_ip);
+    }
+  else
+    {
+      b->flags |= VNET_BUFFER_F_OFFLOAD_TCP_CKSUM;
+    }
+  return checksum;
+}
+
 /**
  * Prepare ACK
  */
@@ -499,6 +540,9 @@ tcp_make_ack_i (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b, tcp_state_t state,
                             tc->rcv_nxt, tcp_hdr_opts_len, flags, wnd);
 
   tcp_options_write ((u8 *) (th + 1), snd_opts);
+
+  th->checksum = tcp_compute_checksum (tc, b);
+
   vnet_buffer (b)->tcp.connection_index = tc->c_c_index;
 
   if (wnd == 0)
@@ -514,7 +558,7 @@ static inline void
 tcp_make_ack (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b)
 {
   tcp_make_ack_i (tc, b, TCP_STATE_ESTABLISHED, TCP_FLAG_ACK);
-  TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_ACK_SENT, tc);
+  TCP_EVT (TCP_EVT_ACK_SENT, tc);
   tc->rcv_las = tc->rcv_nxt;
 }
 
@@ -542,7 +586,7 @@ tcp_make_syn (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b)
 
   /* Make and write options */
   clib_memset (&snd_opts, 0, sizeof (snd_opts));
-  tcp_opts_len = tcp_make_syn_options (&snd_opts, tc->rcv_wscale);
+  tcp_opts_len = tcp_make_syn_options (tc, &snd_opts);
   tcp_hdr_opts_len = tcp_opts_len + sizeof (tcp_header_t);
 
   th = vlib_buffer_push_tcp (b, tc->c_lcl_port, tc->c_rmt_port, tc->iss,
@@ -550,6 +594,7 @@ tcp_make_syn (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b)
                             initial_wnd);
   vnet_buffer (b)->tcp.connection_index = tc->c_c_index;
   tcp_options_write ((u8 *) (th + 1), &snd_opts);
+  th->checksum = tcp_compute_checksum (tc, b);
 }
 
 /**
@@ -574,6 +619,7 @@ tcp_make_synack (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b)
   tcp_options_write ((u8 *) (th + 1), snd_opts);
 
   vnet_buffer (b)->tcp.connection_index = tc->c_c_index;
+  th->checksum = tcp_compute_checksum (tc, b);
 }
 
 always_inline void
@@ -819,7 +865,8 @@ tcp_send_reset_w_pkt (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * pkt,
     {
       ASSERT ((pkt_ih4->ip_version_and_header_length & 0xF0) == 0x40);
       ih4 = vlib_buffer_push_ip4 (vm, b, &pkt_ih4->dst_address,
-                                 &pkt_ih4->src_address, IP_PROTOCOL_TCP, 1);
+                                 &pkt_ih4->src_address, IP_PROTOCOL_TCP,
+                                 tcp_csum_offload (tc));
       th->checksum = ip4_tcp_udp_compute_checksum (vm, b, ih4);
     }
   else
@@ -834,7 +881,7 @@ tcp_send_reset_w_pkt (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * pkt,
     }
 
   tcp_enqueue_to_ip_lookup_now (wrk, b, bi, is_ip4, fib_index);
-  TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_RST_SENT, tc);
+  TCP_EVT (TCP_EVT_RST_SENT, tc);
   vlib_node_increment_counter (vm, tcp_node_index (output, tc->c_is_ip4),
                               TCP_ERROR_RST_SENT, 1);
 }
@@ -866,10 +913,11 @@ tcp_send_reset (tcp_connection_t * tc)
                             tc->rcv_nxt, tcp_hdr_opts_len, flags,
                             advertise_wnd);
   opts_write_len = tcp_options_write ((u8 *) (th + 1), &tc->snd_opts);
+  th->checksum = tcp_compute_checksum (tc, b);
   ASSERT (opts_write_len == tc->snd_opts_len);
   vnet_buffer (b)->tcp.connection_index = tc->c_c_index;
   tcp_enqueue_to_output (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
-  TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_RST_SENT, tc);
+  TCP_EVT (TCP_EVT_RST_SENT, tc);
   vlib_node_increment_counter (vm, tcp_node_index (output, tc->c_is_ip4),
                               TCP_ERROR_RST_SENT, 1);
 }
@@ -884,7 +932,8 @@ tcp_push_ip_hdr (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc,
     {
       ip4_header_t *ih;
       ih = vlib_buffer_push_ip4 (vm, b, &tc->c_lcl_ip4,
-                                &tc->c_rmt_ip4, IP_PROTOCOL_TCP, 1);
+                                &tc->c_rmt_ip4, IP_PROTOCOL_TCP,
+                                tcp_csum_offload (tc));
       th->checksum = ip4_tcp_udp_compute_checksum (vm, b, ih);
     }
   else
@@ -938,7 +987,7 @@ tcp_send_syn (tcp_connection_t * tc)
 
   tcp_push_ip_hdr (wrk, tc, b);
   tcp_enqueue_to_ip_lookup (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4, tc->c_fib_index);
-  TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_SYN_SENT, tc);
+  TCP_EVT (TCP_EVT_SYN_SENT, tc);
 }
 
 void
@@ -962,7 +1011,7 @@ tcp_send_synack (tcp_connection_t * tc)
   tcp_init_buffer (vm, b);
   tcp_make_synack (tc, b);
   tcp_enqueue_to_output (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
-  TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_SYNACK_SENT, tc);
+  TCP_EVT (TCP_EVT_SYNACK_SENT, tc);
 }
 
 /**
@@ -1036,12 +1085,16 @@ tcp_send_fin (tcp_connection_t * tc)
       return;
     }
 
+  /* If we have non-dupacks programmed, no need to send them */
+  if ((tc->flags & TCP_CONN_SNDACK) && !tc->pending_dupacks)
+    tc->flags &= ~TCP_CONN_SNDACK;
+
   tcp_retransmit_timer_force_update (tc);
   b = vlib_get_buffer (vm, bi);
   tcp_init_buffer (vm, b);
   tcp_make_fin (tc, b);
   tcp_enqueue_to_output_now (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
-  TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_FIN_SENT, tc);
+  TCP_EVT (TCP_EVT_FIN_SENT, tc);
   /* Account for the FIN */
   tc->snd_nxt += 1;
   if (!fin_snt)
@@ -1115,7 +1168,9 @@ tcp_push_hdr_i (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b, u32 snd_nxt,
   tc->bytes_out += data_len;
   tc->data_segs_out += 1;
 
-  TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_PKTIZE, tc);
+  th->checksum = tcp_compute_checksum (tc, b);
+
+  TCP_EVT (TCP_EVT_PKTIZE, tc);
 }
 
 u32
@@ -1192,12 +1247,12 @@ tcp_program_dupack (tcp_connection_t * tc)
 }
 
 void
-tcp_program_fastretransmit (tcp_connection_t * tc)
+tcp_program_retransmit (tcp_connection_t * tc)
 {
-  if (!(tc->flags & TCP_CONN_FRXT_PENDING))
+  if (!(tc->flags & TCP_CONN_RXT_PENDING))
     {
       session_add_self_custom_tx_evt (&tc->connection, 0);
-      tc->flags |= TCP_CONN_FRXT_PENDING;
+      tc->flags |= TCP_CONN_RXT_PENDING;
     }
 }
 
@@ -1218,19 +1273,19 @@ tcp_timer_delack_handler (u32 index)
 }
 
 /**
- * Send Window Update ACK,
- * ensuring that it will be sent once, if RWND became non-zero,
- * after zero RWND has been advertised in ACK before
+ * Send window update ack
+ *
+ * Ensures that it will be sent only once, after a zero rwnd has been
+ * advertised in a previous ack, and only if rwnd has grown beyond a
+ * configurable value.
  */
 void
 tcp_send_window_update_ack (tcp_connection_t * tc)
 {
-  u32 win;
-
   if (tcp_zero_rwnd_sent (tc))
     {
-      win = tcp_window_to_advertise (tc, tc->state);
-      if (win > 0)
+      tcp_update_rcv_wnd (tc);
+      if (tc->rcv_wnd >= tcp_cfg.rwnd_min_update_ack * tc->snd_mss)
        {
          tcp_zero_rwnd_sent_off (tc);
          tcp_program_ack (tc);
@@ -1385,60 +1440,58 @@ tcp_prepare_retransmit_segment (tcp_worker_ctx_t * wrk,
   max_deq_bytes = clib_min (tc->snd_mss, max_deq_bytes);
   max_deq_bytes = clib_min (available_bytes, max_deq_bytes);
 
-  /* Start is beyond snd_congestion */
   start = tc->snd_una + offset;
-  if (seq_geq (start, tc->snd_congestion))
-    return 0;
-
-  /* Don't overshoot snd_congestion */
-  if (seq_gt (start + max_deq_bytes, tc->snd_congestion))
-    {
-      max_deq_bytes = tc->snd_congestion - start;
-      if (max_deq_bytes == 0)
-       return 0;
-    }
-
   n_bytes = tcp_prepare_segment (wrk, tc, offset, max_deq_bytes, b);
   if (!n_bytes)
     return 0;
 
-  if (tcp_in_fastrecovery (tc))
-    {
-      tc->snd_rxt_bytes += n_bytes;
-      if (tc->flags & TCP_CONN_RATE_SAMPLE)
-       tcp_bt_track_rxt (tc, start, start + n_bytes);
-    }
+  tc->snd_rxt_bytes += n_bytes;
+
+  if (tc->cfg_flags & TCP_CFG_F_RATE_SAMPLE)
+    tcp_bt_track_rxt (tc, start, start + n_bytes);
 
   tc->bytes_retrans += n_bytes;
   tc->segs_retrans += 1;
-  TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_RTX, tc, offset, n_bytes);
+  TCP_EVT (TCP_EVT_CC_RTX, tc, offset, n_bytes);
+
   return n_bytes;
 }
 
+static void
+tcp_check_sack_reneging (tcp_connection_t * tc)
+{
+  sack_scoreboard_t *sb = &tc->sack_sb;
+  sack_scoreboard_hole_t *hole;
+
+  hole = scoreboard_first_hole (sb);
+  if (!sb->is_reneging && (!hole || hole->start == tc->snd_una))
+    return;
+
+  scoreboard_clear_reneging (sb, tc->snd_una, tc->snd_nxt);
+}
+
 /**
  * Reset congestion control, switch cwnd to loss window and try again.
  */
 static void
 tcp_cc_init_rxt_timeout (tcp_connection_t * tc)
 {
-  TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 6);
+  TCP_EVT (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 6);
+
   tc->prev_ssthresh = tc->ssthresh;
   tc->prev_cwnd = tc->cwnd;
 
-  /* Clear fast recovery state if needed */
-  if (tcp_in_fastrecovery (tc))
-    tcp_cc_fastrecovery_clear (tc);
+  /* If we entrered loss without fast recovery, notify cc algo of the
+   * congestion event such that it can update ssthresh and its state */
+  if (!tcp_in_fastrecovery (tc))
+    tcp_cc_congestion (tc);
 
-  /* Let cc algo decide loss cwnd and ssthresh */
+  /* Let cc algo decide loss cwnd and ssthresh post unrecovered loss */
   tcp_cc_loss (tc);
 
-  /* Start again from the beginning */
-  tc->snd_congestion = tc->snd_nxt;
-  tc->rcv_dupacks = 0;
   tc->rtt_ts = 0;
   tc->cwnd_acc_bytes = 0;
   tc->tr_occurences += 1;
-  tcp_connection_tx_pacer_reset (tc, tc->cwnd, 2 * tc->snd_mss);
   tcp_recovery_on (tc);
 }
 
@@ -1466,7 +1519,7 @@ tcp_timer_retransmit_handler (u32 tc_index)
 
   if (tc->state >= TCP_STATE_ESTABLISHED)
     {
-      TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 2);
+      TCP_EVT (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 2);
 
       /* Lost FIN, retransmit and return */
       if (tc->flags & TCP_CONN_FINSNT)
@@ -1509,29 +1562,14 @@ tcp_timer_retransmit_handler (u32 tc_index)
          return;
        }
 
-      /* Increment RTO backoff (also equal to number of retries) and go back
-       * to first un-acked byte  */
-      tc->rto_boff += 1;
-
-      /* TODO be less aggressive about clearing scoreboard */
-      scoreboard_clear (&tc->sack_sb);
-
-      /* First retransmit timeout */
-      if (tc->rto_boff == 1)
-       {
-         tcp_cc_init_rxt_timeout (tc);
-         /* Record timestamp. Eifel detection algorithm RFC3522 */
-         tc->snd_rxt_ts = tcp_tstamp (tc);
-       }
+      if (tcp_opts_sack_permitted (&tc->rcv_opts))
+       tcp_check_sack_reneging (tc);
 
-      if (tc->flags & TCP_CONN_RATE_SAMPLE)
-       tcp_bt_flush_samples (tc);
+      /* Update send congestion to make sure that rxt has data to send */
+      tc->snd_congestion = tc->snd_nxt;
 
-      /* If we've sent beyond snd_congestion, update it */
-      tc->snd_congestion = seq_max (tc->snd_nxt, tc->snd_congestion);
-      tc->snd_nxt = tc->snd_una;
-
-      /* Send one segment. n_bytes may be zero due to buffer shortfall */
+      /* Send the first unacked segment. If we're short on buffers, return
+       * as soon as possible */
       n_bytes = tcp_prepare_retransmit_segment (wrk, tc, 0, tc->snd_mss, &b);
       if (!n_bytes)
        {
@@ -1544,11 +1582,24 @@ tcp_timer_retransmit_handler (u32 tc_index)
 
       tc->rto = clib_min (tc->rto << 1, TCP_RTO_MAX);
       tcp_retransmit_timer_force_update (tc);
+
+      tc->rto_boff += 1;
+      if (tc->rto_boff == 1)
+       {
+         tcp_cc_init_rxt_timeout (tc);
+         /* Record timestamp. Eifel detection algorithm RFC3522 */
+         tc->snd_rxt_ts = tcp_tstamp (tc);
+       }
+
+      if (tcp_opts_sack_permitted (&tc->rcv_opts))
+       scoreboard_init_rxt (&tc->sack_sb, tc->snd_una + n_bytes);
+
+      tcp_program_retransmit (tc);
     }
   /* Retransmit SYN-ACK */
   else if (tc->state == TCP_STATE_SYN_RCVD)
     {
-      TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 2);
+      TCP_EVT (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 2);
 
       tc->rtt_ts = 0;
 
@@ -1576,7 +1627,7 @@ tcp_timer_retransmit_handler (u32 tc_index)
       b = vlib_get_buffer (vm, bi);
       tcp_init_buffer (vm, b);
       tcp_make_synack (tc, b);
-      TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_SYN_RXT, tc, 1);
+      TCP_EVT (TCP_EVT_SYN_RXT, tc, 1);
 
       /* Retransmit timer already updated, just enqueue to output */
       tcp_enqueue_to_output (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
@@ -1619,7 +1670,7 @@ tcp_timer_retransmit_syn_handler (u32 tc_index)
       return;
     }
 
-  TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 2);
+  TCP_EVT (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 2);
   tc->rtt_ts = 0;
 
   /* Active open establish timeout */
@@ -1646,7 +1697,7 @@ tcp_timer_retransmit_syn_handler (u32 tc_index)
   tcp_init_buffer (vm, b);
   tcp_make_syn (tc, b);
 
-  TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_SYN_RXT, tc, 0);
+  TCP_EVT (TCP_EVT_SYN_RXT, tc, 0);
 
   /* This goes straight to ipx_lookup */
   tcp_push_ip_hdr (wrk, tc, b);
@@ -1728,6 +1779,12 @@ tcp_timer_persist_handler (u32 index)
                           || tc->snd_nxt == tc->snd_una_max
                           || tc->rto_boff > 1));
 
+  if (tc->cfg_flags & TCP_CFG_F_RATE_SAMPLE)
+    {
+      tcp_bt_check_app_limited (tc);
+      tcp_bt_track_tx (tc);
+    }
+
   tcp_push_hdr_i (tc, b, tc->snd_nxt, /* compute opts */ 0,
                  /* burst */ 0, /* update_snd_nxt */ 1);
   tc->snd_una_max = seq_max (tc->snd_nxt, tc->snd_una_max);
@@ -1748,7 +1805,7 @@ tcp_retransmit_first_unacked (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc)
   vlib_buffer_t *b;
   u32 bi, n_bytes;
 
-  TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 1);
+  TCP_EVT (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 1);
 
   n_bytes = tcp_prepare_retransmit_segment (wrk, tc, 0, tc->snd_mss, &b);
   if (!n_bytes)
@@ -1761,8 +1818,8 @@ tcp_retransmit_first_unacked (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc)
 }
 
 static int
-tcp_fast_retransmit_unsent (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc,
-                           u32 burst_size)
+tcp_transmit_unsent (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc,
+                    u32 burst_size)
 {
   u32 offset, n_segs = 0, n_written, bi, available_wnd;
   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
@@ -1791,37 +1848,122 @@ done:
   return n_segs;
 }
 
+/**
+ * Estimate send space using proportional rate reduction (RFC6937)
+ */
+int
+tcp_fastrecovery_prr_snd_space (tcp_connection_t * tc)
+{
+  u32 pipe, prr_out;
+  int space;
+
+  pipe = tcp_flight_size (tc);
+  prr_out = tc->snd_rxt_bytes + (tc->snd_nxt - tc->snd_congestion);
+
+  if (pipe > tc->ssthresh)
+    {
+      space = ((int) tc->prr_delivered * ((f64) tc->ssthresh / tc->prev_cwnd))
+       - prr_out;
+    }
+  else
+    {
+      int limit;
+      limit = clib_max ((int) (tc->prr_delivered - prr_out), 0) + tc->snd_mss;
+      space = clib_min (tc->ssthresh - pipe, limit);
+    }
+  space = clib_max (space, prr_out ? 0 : tc->snd_mss);
+  return space;
+}
+
+static inline u8
+tcp_retransmit_should_retry_head (tcp_connection_t * tc,
+                                 sack_scoreboard_t * sb)
+{
+  u32 tx_adv_sack = sb->high_sacked - tc->snd_congestion;
+  f64 rr = (f64) tc->ssthresh / tc->prev_cwnd;
+
+  return (tx_adv_sack > (tc->snd_una - tc->prr_start) * rr);
+}
+
+static inline u8
+tcp_max_tx_deq (tcp_connection_t * tc)
+{
+  return (transport_max_tx_dequeue (&tc->connection)
+         - (tc->snd_nxt - tc->snd_una));
+}
+
 #define scoreboard_rescue_rxt_valid(_sb, _tc)                  \
     (seq_geq (_sb->rescue_rxt, _tc->snd_una)                   \
        && seq_leq (_sb->rescue_rxt, _tc->snd_congestion))
 
 /**
- * Do fast retransmit with SACKs
+ * Do retransmit with SACKs
  */
-int
-tcp_fast_retransmit_sack (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc,
-                         u32 burst_size)
+static int
+tcp_retransmit_sack (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc,
+                    u32 burst_size)
 {
-  u32 n_written = 0, offset, max_bytes, n_segs = 0, n_segs_now;
+  u8 snd_limited = 0, can_rescue = 0, reset_pacer = 0;
+  u32 n_written = 0, offset, max_bytes, n_segs = 0;
+  u32 bi, max_deq, burst_bytes, sent_bytes;
   sack_scoreboard_hole_t *hole;
   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
   vlib_buffer_t *b = 0;
   sack_scoreboard_t *sb;
-  u32 bi, max_deq;
   int snd_space;
-  u8 snd_limited = 0, can_rescue = 0;
+  u64 time_now;
 
-  ASSERT (tcp_in_fastrecovery (tc));
+  ASSERT (tcp_in_cong_recovery (tc));
 
-  snd_space = tcp_available_cc_snd_space (tc);
-  if (snd_space < tc->snd_mss)
+  time_now = wrk->vm->clib_time.last_cpu_time;
+  burst_bytes = transport_connection_tx_pacer_burst (&tc->connection,
+                                                    time_now);
+  burst_size = clib_min (burst_size, burst_bytes / tc->snd_mss);
+  if (!burst_size)
     {
-      tcp_program_fastretransmit (tc);
+      tcp_program_retransmit (tc);
       return 0;
     }
 
-  TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 0);
+  if (tcp_in_recovery (tc))
+    snd_space = tcp_available_cc_snd_space (tc);
+  else
+    snd_space = tcp_fastrecovery_prr_snd_space (tc);
+
+  if (snd_space < tc->snd_mss)
+    {
+      reset_pacer = burst_bytes > tc->snd_mss;
+      goto done;
+    }
+
+  reset_pacer = snd_space < burst_bytes;
+
   sb = &tc->sack_sb;
+
+  /* Check if snd_una is a lost retransmit */
+  if (pool_elts (sb->holes)
+      && seq_gt (sb->high_sacked, tc->snd_congestion)
+      && tc->rxt_head != tc->snd_una
+      && tcp_retransmit_should_retry_head (tc, sb))
+    {
+      n_written = tcp_prepare_retransmit_segment (wrk, tc, 0, tc->snd_mss,
+                                                 &b);
+      if (!n_written)
+       {
+         tcp_program_retransmit (tc);
+         goto done;
+       }
+      bi = vlib_get_buffer_index (vm, b);
+      tcp_enqueue_to_output (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
+      n_segs = 1;
+
+      tc->rxt_head = tc->snd_una;
+      tc->rxt_delivered += n_written;
+      tc->prr_delivered += n_written;
+      ASSERT (tc->rxt_delivered <= tc->snd_rxt_bytes);
+    }
+
+  TCP_EVT (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 0);
   hole = scoreboard_get_hole (sb, sb->cur_rxt_hole);
 
   max_deq = transport_max_tx_dequeue (&tc->connection);
@@ -1833,19 +1975,29 @@ tcp_fast_retransmit_sack (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc,
                                       &snd_limited);
       if (!hole)
        {
-         if (max_deq)
+         /* We are out of lost holes to retransmit so send some new data. */
+         if (max_deq > tc->snd_mss)
            {
+             u32 n_segs_new;
+             int av_wnd;
+
+             av_wnd = (int) tc->snd_wnd - (tc->snd_nxt - tc->snd_una);
+             av_wnd = clib_max (av_wnd, 0);
+             snd_space = clib_min (snd_space, av_wnd);
              snd_space = clib_min (max_deq, snd_space);
              burst_size = clib_min (burst_size - n_segs,
                                     snd_space / tc->snd_mss);
-             n_segs_now = tcp_fast_retransmit_unsent (wrk, tc, burst_size);
-             if (max_deq > n_segs_now * tc->snd_mss)
-               tcp_program_fastretransmit (tc);
-             n_segs += n_segs_now;
+             burst_size = clib_min (burst_size, TCP_RXT_MAX_BURST);
+             n_segs_new = tcp_transmit_unsent (wrk, tc, burst_size);
+             if (max_deq > n_segs_new * tc->snd_mss)
+               tcp_program_retransmit (tc);
+
+             n_segs += n_segs_new;
              goto done;
            }
 
-         if (!can_rescue || scoreboard_rescue_rxt_valid (sb, tc))
+         if (tcp_in_recovery (tc) || !can_rescue
+             || scoreboard_rescue_rxt_valid (sb, tc))
            break;
 
          /* If rescue rxt undefined or less than snd_una then one segment of
@@ -1892,28 +2044,56 @@ tcp_fast_retransmit_sack (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc,
     }
 
   if (hole)
-    tcp_program_fastretransmit (tc);
+    tcp_program_retransmit (tc);
 
 done:
+
+  if (reset_pacer)
+    {
+      transport_connection_tx_pacer_reset_bucket (&tc->connection,
+                                                 vm->clib_time.
+                                                 last_cpu_time);
+    }
+  else
+    {
+      sent_bytes = clib_min (n_segs * tc->snd_mss, burst_bytes);
+      transport_connection_tx_pacer_update_bytes (&tc->connection,
+                                                 sent_bytes);
+    }
+
   return n_segs;
 }
 
 /**
  * Fast retransmit without SACK info
  */
-int
-tcp_fast_retransmit_no_sack (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc,
-                            u32 burst_size)
+static int
+tcp_retransmit_no_sack (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc,
+                       u32 burst_size)
 {
   u32 n_written = 0, offset = 0, bi, max_deq, n_segs_now;
+  u32 burst_bytes, sent_bytes;
   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
   int snd_space, n_segs = 0;
+  u8 cc_limited = 0;
   vlib_buffer_t *b;
+  u64 time_now;
 
   ASSERT (tcp_in_fastrecovery (tc));
-  TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 0);
+  TCP_EVT (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 0);
+
+  time_now = wrk->vm->clib_time.last_cpu_time;
+  burst_bytes = transport_connection_tx_pacer_burst (&tc->connection,
+                                                    time_now);
+  burst_size = clib_min (burst_size, burst_bytes / tc->snd_mss);
+  if (!burst_size)
+    {
+      tcp_program_retransmit (tc);
+      return 0;
+    }
 
   snd_space = tcp_available_cc_snd_space (tc);
+  cc_limited = snd_space < burst_bytes;
 
   if (!tcp_fastrecovery_first (tc))
     goto send_unsent;
@@ -1951,28 +2131,20 @@ send_unsent:
     {
       snd_space = clib_min (max_deq, snd_space);
       burst_size = clib_min (burst_size - n_segs, snd_space / tc->snd_mss);
-      n_segs_now = tcp_fast_retransmit_unsent (wrk, tc, burst_size);
+      n_segs_now = tcp_transmit_unsent (wrk, tc, burst_size);
       if (max_deq > n_segs_now * tc->snd_mss)
-       tcp_program_fastretransmit (tc);
+       tcp_program_retransmit (tc);
       n_segs += n_segs_now;
     }
 
 done:
   tcp_fastrecovery_first_off (tc);
-  return n_segs;
-}
 
-/**
- * Do fast retransmit
- */
-int
-tcp_fast_retransmit (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc,
-                    u32 burst_size)
-{
-  if (tcp_opts_sack_permitted (&tc->rcv_opts))
-    return tcp_fast_retransmit_sack (wrk, tc, burst_size);
-  else
-    return tcp_fast_retransmit_no_sack (wrk, tc, burst_size);
+  sent_bytes = clib_min (n_segs * tc->snd_mss, burst_bytes);
+  sent_bytes = cc_limited ? burst_bytes : sent_bytes;
+  transport_connection_tx_pacer_update_bytes (&tc->connection, sent_bytes);
+
+  return n_segs;
 }
 
 static int
@@ -1982,8 +2154,13 @@ tcp_send_acks (tcp_connection_t * tc, u32 max_burst_size)
 
   if (!tc->pending_dupacks)
     {
-      tcp_send_ack (tc);
-      return 1;
+      if (tcp_in_cong_recovery (tc) || !tcp_max_tx_deq (tc)
+         || tc->state != TCP_STATE_ESTABLISHED)
+       {
+         tcp_send_ack (tc);
+         return 1;
+       }
+      return 0;
     }
 
   /* If we're supposed to send dupacks but have no ooo data
@@ -1991,6 +2168,7 @@ tcp_send_acks (tcp_connection_t * tc, u32 max_burst_size)
   if (!vec_len (tc->snd_sacks))
     {
       tcp_send_ack (tc);
+      tc->pending_dupacks = 0;
       return 1;
     }
 
@@ -2024,25 +2202,18 @@ tcp_send_acks (tcp_connection_t * tc, u32 max_burst_size)
 }
 
 static int
-tcp_do_fastretransmit (tcp_connection_t * tc, u32 max_burst_size)
+tcp_do_retransmit (tcp_connection_t * tc, u32 max_burst_size)
 {
-  u32 n_segs = 0, burst_size, sent_bytes, burst_bytes;
   tcp_worker_ctx_t *wrk;
+  u32 n_segs;
 
   wrk = tcp_get_worker (tc->c_thread_index);
-  burst_bytes = transport_connection_tx_pacer_burst (&tc->connection,
-                                                    wrk->vm->
-                                                    clib_time.last_cpu_time);
-  burst_size = clib_min (max_burst_size, burst_bytes / tc->snd_mss);
-  if (!burst_size)
-    {
-      tcp_program_fastretransmit (tc);
-      return 0;
-    }
 
-  n_segs = tcp_fast_retransmit (wrk, tc, burst_size);
-  sent_bytes = clib_min (n_segs * tc->snd_mss, burst_bytes);
-  transport_connection_tx_pacer_update_bytes (&tc->connection, sent_bytes);
+  if (tcp_opts_sack_permitted (&tc->rcv_opts))
+    n_segs = tcp_retransmit_sack (wrk, tc, max_burst_size);
+  else
+    n_segs = tcp_retransmit_no_sack (wrk, tc, max_burst_size);
+
   return n_segs;
 }
 
@@ -2052,10 +2223,10 @@ tcp_session_custom_tx (void *conn, u32 max_burst_size)
   tcp_connection_t *tc = (tcp_connection_t *) conn;
   u32 n_segs = 0;
 
-  if (tcp_in_fastrecovery (tc) && (tc->flags & TCP_CONN_FRXT_PENDING))
+  if (tcp_in_cong_recovery (tc) && (tc->flags & TCP_CONN_RXT_PENDING))
     {
-      tc->flags &= ~TCP_CONN_FRXT_PENDING;
-      n_segs = tcp_do_fastretransmit (tc, max_burst_size);
+      tc->flags &= ~TCP_CONN_RXT_PENDING;
+      n_segs = tcp_do_retransmit (tc, max_burst_size);
       max_burst_size -= n_segs;
     }
 
@@ -2139,27 +2310,41 @@ always_inline void
 tcp_output_push_ip (vlib_main_t * vm, vlib_buffer_t * b0,
                    tcp_connection_t * tc0, u8 is_ip4)
 {
-  tcp_header_t *th0 = 0;
+  u8 __clib_unused *ih0;
+  tcp_header_t __clib_unused *th0 = vlib_buffer_get_current (b0);
+
+  TCP_EVT (TCP_EVT_OUTPUT, tc0, th0->flags, b0->current_length);
 
-  th0 = vlib_buffer_get_current (b0);
-  TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_OUTPUT, tc0, th0->flags, b0->current_length);
   if (is_ip4)
-    {
-      vlib_buffer_push_ip4 (vm, b0, &tc0->c_lcl_ip4, &tc0->c_rmt_ip4,
-                           IP_PROTOCOL_TCP, 1);
-      b0->flags |= VNET_BUFFER_F_OFFLOAD_TCP_CKSUM;
-      vnet_buffer (b0)->l4_hdr_offset = (u8 *) th0 - b0->data;
-      th0->checksum = 0;
-    }
+    ih0 = vlib_buffer_push_ip4 (vm, b0, &tc0->c_lcl_ip4, &tc0->c_rmt_ip4,
+                               IP_PROTOCOL_TCP, tcp_csum_offload (tc0));
+  else
+    ih0 = vlib_buffer_push_ip6 (vm, b0, &tc0->c_lcl_ip6, &tc0->c_rmt_ip6,
+                               IP_PROTOCOL_TCP);
+
+}
+
+always_inline void
+tcp_check_if_gso (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b)
+{
+  if (PREDICT_TRUE (!(tc->cfg_flags & TCP_CFG_F_TSO)))
+    return;
+
+  u16 data_len = b->current_length - sizeof (tcp_header_t) - tc->snd_opts_len;
+
+  if (PREDICT_FALSE (b->flags & VLIB_BUFFER_TOTAL_LENGTH_VALID))
+    data_len += b->total_length_not_including_first_buffer;
+
+  if (PREDICT_TRUE (data_len <= tc->snd_mss))
+    return;
   else
     {
-      ip6_header_t *ih0;
-      ih0 = vlib_buffer_push_ip6 (vm, b0, &tc0->c_lcl_ip6,
-                                 &tc0->c_rmt_ip6, IP_PROTOCOL_TCP);
-      b0->flags |= VNET_BUFFER_F_OFFLOAD_TCP_CKSUM;
-      vnet_buffer (b0)->l3_hdr_offset = (u8 *) ih0 - b0->data;
-      vnet_buffer (b0)->l4_hdr_offset = (u8 *) th0 - b0->data;
-      th0->checksum = 0;
+      ASSERT ((b->flags & VNET_BUFFER_F_L3_HDR_OFFSET_VALID) != 0);
+      ASSERT ((b->flags & VNET_BUFFER_F_L4_HDR_OFFSET_VALID) != 0);
+      b->flags |= VNET_BUFFER_F_GSO;
+      vnet_buffer2 (b)->gso_l4_hdr_sz =
+       sizeof (tcp_header_t) + tc->snd_opts_len;
+      vnet_buffer2 (b)->gso_size = tc->snd_mss;
     }
 }
 
@@ -2174,6 +2359,10 @@ tcp_output_handle_packet (tcp_connection_t * tc0, vlib_buffer_t * b0,
       *next0 = tc0->next_node_index;
       vnet_buffer (b0)->tcp.next_node_opaque = tc0->next_node_opaque;
     }
+  else
+    {
+      *next0 = TCP_OUTPUT_NEXT_IP_LOOKUP;
+    }
 
   vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_TX] = tc0->c_fib_index;
   vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX] = 0;
@@ -2232,18 +2421,49 @@ tcp46_output_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
        CLIB_PREFETCH (b[3]->data, 2 * CLIB_CACHE_LINE_BYTES, STORE);
       }
 
-      next[0] = next[1] = TCP_OUTPUT_NEXT_IP_LOOKUP;
-
       tc0 = tcp_connection_get (vnet_buffer (b[0])->tcp.connection_index,
                                thread_index);
       tc1 = tcp_connection_get (vnet_buffer (b[1])->tcp.connection_index,
                                thread_index);
 
-      tcp_output_push_ip (vm, b[0], tc0, is_ip4);
-      tcp_output_push_ip (vm, b[1], tc1, is_ip4);
+      if (PREDICT_TRUE (!tc0 + !tc1 == 0))
+       {
+         tcp_output_push_ip (vm, b[0], tc0, is_ip4);
+         tcp_output_push_ip (vm, b[1], tc1, is_ip4);
+
+         tcp_check_if_gso (tc0, b[0]);
+         tcp_check_if_gso (tc1, b[1]);
 
-      tcp_output_handle_packet (tc0, b[0], error_node, &next[0], is_ip4);
-      tcp_output_handle_packet (tc1, b[1], error_node, &next[1], is_ip4);
+         tcp_output_handle_packet (tc0, b[0], error_node, &next[0], is_ip4);
+         tcp_output_handle_packet (tc1, b[1], error_node, &next[1], is_ip4);
+       }
+      else
+       {
+         if (tc0 != 0)
+           {
+             tcp_output_push_ip (vm, b[0], tc0, is_ip4);
+             tcp_check_if_gso (tc0, b[0]);
+             tcp_output_handle_packet (tc0, b[0], error_node, &next[0],
+                                       is_ip4);
+           }
+         else
+           {
+             b[0]->error = error_node->errors[TCP_ERROR_INVALID_CONNECTION];
+             next[0] = TCP_OUTPUT_NEXT_DROP;
+           }
+         if (tc1 != 0)
+           {
+             tcp_output_push_ip (vm, b[1], tc1, is_ip4);
+             tcp_check_if_gso (tc1, b[1]);
+             tcp_output_handle_packet (tc1, b[1], error_node, &next[1],
+                                       is_ip4);
+           }
+         else
+           {
+             b[1]->error = error_node->errors[TCP_ERROR_INVALID_CONNECTION];
+             next[1] = TCP_OUTPUT_NEXT_DROP;
+           }
+       }
 
       b += 2;
       next += 2;
@@ -2259,12 +2479,20 @@ tcp46_output_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
          CLIB_PREFETCH (b[1]->data, 2 * CLIB_CACHE_LINE_BYTES, STORE);
        }
 
-      next[0] = TCP_OUTPUT_NEXT_IP_LOOKUP;
       tc0 = tcp_connection_get (vnet_buffer (b[0])->tcp.connection_index,
                                thread_index);
 
-      tcp_output_push_ip (vm, b[0], tc0, is_ip4);
-      tcp_output_handle_packet (tc0, b[0], error_node, &next[0], is_ip4);
+      if (PREDICT_TRUE (tc0 != 0))
+       {
+         tcp_output_push_ip (vm, b[0], tc0, is_ip4);
+         tcp_check_if_gso (tc0, b[0]);
+         tcp_output_handle_packet (tc0, b[0], error_node, &next[0], is_ip4);
+       }
+      else
+       {
+         b[0]->error = error_node->errors[TCP_ERROR_INVALID_CONNECTION];
+         next[0] = TCP_OUTPUT_NEXT_DROP;
+       }
 
       b += 1;
       next += 1;