session: api to add new transport types
[vpp.git] / src / vnet / tcp / tcp.c
index 928d1ba..25a3a44 100644 (file)
@@ -23,9 +23,8 @@
 #include <vnet/fib/fib.h>
 #include <vnet/dpo/load_balance.h>
 #include <vnet/dpo/receive_dpo.h>
-#include <vnet/ip/ip6_neighbor.h>
+#include <vnet/ip-neighbor/ip_neighbor.h>
 #include <math.h>
-#include <vnet/ethernet/arp.h>
 
 tcp_main_t tcp_main;
 
@@ -73,7 +72,6 @@ tcp_add_del_adjacency (tcp_connection_t * tc, u8 is_add)
 static void
 tcp_cc_init (tcp_connection_t * tc)
 {
-  tc->cc_algo = tcp_cc_algo_get (tcp_main.cc_algo);
   tc->cc_algo->init (tc);
 }
 
@@ -136,10 +134,11 @@ tcp_connection_bind (u32 session_index, transport_endpoint_t * lcl)
   listener->c_s_index = session_index;
   listener->c_fib_index = lcl->fib_index;
   listener->state = TCP_STATE_LISTEN;
+  listener->cc_algo = tcp_cc_algo_get (tcp_cfg.cc_algo);
 
   tcp_connection_timers_init (listener);
 
-  TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_BIND, listener);
+  TCP_EVT (TCP_EVT_BIND, listener);
 
   return listener->c_c_index;
 }
@@ -158,7 +157,7 @@ tcp_connection_unbind (u32 listener_index)
 
   tc = pool_elt_at_index (tm->listener_pool, listener_index);
 
-  TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_UNBIND, tc);
+  TCP_EVT (TCP_EVT_UNBIND, tc);
 
   /* Poison the entry */
   if (CLIB_DEBUG > 0)
@@ -192,9 +191,9 @@ tcp_half_open_connection_del (tcp_connection_t * tc)
 {
   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
   clib_spinlock_lock_if_init (&tm->half_open_lock);
-  pool_put_index (tm->half_open_connections, tc->c_c_index);
   if (CLIB_DEBUG)
     clib_memset (tc, 0xFA, sizeof (*tc));
+  pool_put (tm->half_open_connections, tc);
   clib_spinlock_unlock_if_init (&tm->half_open_lock);
 }
 
@@ -213,7 +212,6 @@ tcp_half_open_connection_cleanup (tcp_connection_t * tc)
   /* Make sure this is the owning thread */
   if (tc->c_thread_index != vlib_get_thread_index ())
     return 1;
-  tcp_timer_reset (tc, TCP_TIMER_ESTABLISH_AO);
   tcp_timer_reset (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT_SYN);
   tcp_half_open_connection_del (tc);
   return 0;
@@ -239,13 +237,12 @@ tcp_half_open_connection_new (void)
 void
 tcp_connection_cleanup (tcp_connection_t * tc)
 {
-  tcp_main_t *tm = &tcp_main;
-
-  TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_DELETE, tc);
+  TCP_EVT (TCP_EVT_DELETE, tc);
 
   /* Cleanup local endpoint if this was an active connect */
-  transport_endpoint_cleanup (TRANSPORT_PROTO_TCP, &tc->c_lcl_ip,
-                             tc->c_lcl_port);
+  if (!(tc->cfg_flags & TCP_CFG_F_NO_ENDPOINT))
+    transport_endpoint_cleanup (TRANSPORT_PROTO_TCP, &tc->c_lcl_ip,
+                               tc->c_lcl_port);
 
   /* Check if connection is not yet fully established */
   if (tc->state == TCP_STATE_SYN_SENT)
@@ -258,8 +255,6 @@ tcp_connection_cleanup (tcp_connection_t * tc)
     }
   else
     {
-      int thread_index = tc->c_thread_index;
-
       /* Make sure all timers are cleared */
       tcp_connection_timers_reset (tc);
 
@@ -269,14 +264,13 @@ tcp_connection_cleanup (tcp_connection_t * tc)
       tcp_cc_cleanup (tc);
       vec_free (tc->snd_sacks);
       vec_free (tc->snd_sacks_fl);
+      vec_free (tc->rcv_opts.sacks);
+      pool_free (tc->sack_sb.holes);
 
-      if (tc->flags & TCP_CONN_RATE_SAMPLE)
+      if (tc->cfg_flags & TCP_CFG_F_RATE_SAMPLE)
        tcp_bt_cleanup (tc);
 
-      /* Poison the entry */
-      if (CLIB_DEBUG > 0)
-       clib_memset (tc, 0xFA, sizeof (*tc));
-      pool_put (tm->connections[thread_index], tc);
+      tcp_connection_free (tc);
     }
 }
 
@@ -297,12 +291,25 @@ tcp_connection_del (tcp_connection_t * tc)
 tcp_connection_t *
 tcp_connection_alloc (u8 thread_index)
 {
-  tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
+  tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (thread_index);
   tcp_connection_t *tc;
 
-  pool_get (tm->connections[thread_index], tc);
+  pool_get (wrk->connections, tc);
   clib_memset (tc, 0, sizeof (*tc));
-  tc->c_c_index = tc - tm->connections[thread_index];
+  tc->c_c_index = tc - wrk->connections;
+  tc->c_thread_index = thread_index;
+  return tc;
+}
+
+tcp_connection_t *
+tcp_connection_alloc_w_base (u8 thread_index, tcp_connection_t * base)
+{
+  tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (thread_index);
+  tcp_connection_t *tc;
+
+  pool_get (wrk->connections, tc);
+  clib_memcpy_fast (tc, base, sizeof (*tc));
+  tc->c_c_index = tc - wrk->connections;
   tc->c_thread_index = thread_index;
   return tc;
 }
@@ -310,63 +317,26 @@ tcp_connection_alloc (u8 thread_index)
 void
 tcp_connection_free (tcp_connection_t * tc)
 {
-  tcp_main_t *tm = &tcp_main;
+  tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (tc->c_thread_index);
   if (CLIB_DEBUG)
     {
-      u8 thread_index = tc->c_thread_index;
       clib_memset (tc, 0xFA, sizeof (*tc));
-      pool_put (tm->connections[thread_index], tc);
+      pool_put (wrk->connections, tc);
       return;
     }
-  pool_put (tm->connections[tc->c_thread_index], tc);
+  pool_put (wrk->connections, tc);
 }
 
-/** Notify session that connection has been reset.
- *
- * Switch state to closed and wait for session to call cleanup.
- */
 void
-tcp_connection_reset (tcp_connection_t * tc)
+tcp_program_cleanup (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc)
 {
-  TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_RST_RCVD, tc);
-  switch (tc->state)
-    {
-    case TCP_STATE_SYN_RCVD:
-      /* Cleanup everything. App wasn't notified yet */
-      session_transport_delete_notify (&tc->connection);
-      tcp_connection_cleanup (tc);
-      break;
-    case TCP_STATE_SYN_SENT:
-      session_stream_connect_notify (&tc->connection, 1 /* fail */ );
-      tcp_connection_cleanup (tc);
-      break;
-    case TCP_STATE_ESTABLISHED:
-      tcp_connection_timers_reset (tc);
-      /* Set the cleanup timer, in case the session layer/app don't
-       * cleanly close the connection */
-      tcp_timer_set (tc, TCP_TIMER_WAITCLOSE, TCP_CLOSEWAIT_TIME);
-      session_transport_reset_notify (&tc->connection);
-      tcp_connection_set_state (tc, TCP_STATE_CLOSED);
-      session_transport_closed_notify (&tc->connection);
-      break;
-    case TCP_STATE_CLOSE_WAIT:
-    case TCP_STATE_FIN_WAIT_1:
-    case TCP_STATE_FIN_WAIT_2:
-    case TCP_STATE_CLOSING:
-    case TCP_STATE_LAST_ACK:
-      tcp_connection_timers_reset (tc);
-      tcp_timer_set (tc, TCP_TIMER_WAITCLOSE, TCP_CLOSEWAIT_TIME);
-      /* Make sure we mark the session as closed. In some states we may
-       * be still trying to send data */
-      tcp_connection_set_state (tc, TCP_STATE_CLOSED);
-      session_transport_closed_notify (&tc->connection);
-      break;
-    case TCP_STATE_CLOSED:
-    case TCP_STATE_TIME_WAIT:
-      break;
-    default:
-      TCP_DBG ("reset state: %u", tc->state);
-    }
+  tcp_cleanup_req_t *req;
+  clib_time_type_t now;
+
+  now = transport_time_now (tc->c_thread_index);
+  clib_fifo_add2 (wrk->pending_cleanups, req);
+  req->connection_index = tc->c_c_index;
+  req->free_time = now + tcp_cfg.cleanup_time;
 }
 
 /**
@@ -385,7 +355,7 @@ tcp_connection_reset (tcp_connection_t * tc)
 void
 tcp_connection_close (tcp_connection_t * tc)
 {
-  TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CLOSE, tc);
+  TCP_EVT (TCP_EVT_CLOSE, tc);
 
   /* Send/Program FIN if needed and switch state */
   switch (tc->state)
@@ -399,7 +369,7 @@ tcp_connection_close (tcp_connection_t * tc)
       tcp_connection_timers_reset (tc);
       tcp_send_fin (tc);
       tcp_connection_set_state (tc, TCP_STATE_FIN_WAIT_1);
-      tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_WAITCLOSE, TCP_FINWAIT1_TIME);
+      tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_WAITCLOSE, tcp_cfg.finwait1_time);
       break;
     case TCP_STATE_ESTABLISHED:
       /* If closing with unread data, reset the connection */
@@ -408,8 +378,9 @@ tcp_connection_close (tcp_connection_t * tc)
          tcp_send_reset (tc);
          tcp_connection_timers_reset (tc);
          tcp_connection_set_state (tc, TCP_STATE_CLOSED);
-         tcp_timer_set (tc, TCP_TIMER_WAITCLOSE, TCP_CLOSEWAIT_TIME);
          session_transport_closed_notify (&tc->connection);
+         tcp_program_cleanup (tcp_get_worker (tc->c_thread_index), tc);
+         tcp_worker_stats_inc (tc->c_thread_index, rst_unread, 1);
          break;
        }
       if (!transport_max_tx_dequeue (&tc->connection))
@@ -420,7 +391,7 @@ tcp_connection_close (tcp_connection_t * tc)
       /* Set a timer in case the peer stops responding. Otherwise the
        * connection will be stuck here forever. */
       ASSERT (tc->timers[TCP_TIMER_WAITCLOSE] == TCP_TIMER_HANDLE_INVALID);
-      tcp_timer_set (tc, TCP_TIMER_WAITCLOSE, TCP_FINWAIT1_TIME);
+      tcp_timer_set (tc, TCP_TIMER_WAITCLOSE, tcp_cfg.finwait1_time);
       break;
     case TCP_STATE_CLOSE_WAIT:
       if (!transport_max_tx_dequeue (&tc->connection))
@@ -428,20 +399,16 @@ tcp_connection_close (tcp_connection_t * tc)
          tcp_send_fin (tc);
          tcp_connection_timers_reset (tc);
          tcp_connection_set_state (tc, TCP_STATE_LAST_ACK);
-         tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_WAITCLOSE, TCP_2MSL_TIME);
+         tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_WAITCLOSE, tcp_cfg.lastack_time);
        }
       else
        tc->flags |= TCP_CONN_FINPNDG;
       break;
     case TCP_STATE_FIN_WAIT_1:
-      tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_WAITCLOSE, TCP_2MSL_TIME);
+      tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_WAITCLOSE, tcp_cfg.finwait1_time);
       break;
     case TCP_STATE_CLOSED:
-      tcp_connection_timers_reset (tc);
-      /* Delete connection but instead of doing it now wait until next
-       * dispatch cycle to give the session layer a chance to clear
-       * unhandled events */
-      tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_WAITCLOSE, TCP_CLEANUP_TIME);
+      /* Cleanup should've been programmed already */
       break;
     default:
       TCP_DBG ("state: %u", tc->state);
@@ -461,10 +428,25 @@ tcp_session_cleanup (u32 conn_index, u32 thread_index)
 {
   tcp_connection_t *tc;
   tc = tcp_connection_get (conn_index, thread_index);
+  if (!tc)
+    return;
   tcp_connection_set_state (tc, TCP_STATE_CLOSED);
   tcp_connection_cleanup (tc);
 }
 
+static void
+tcp_session_reset (u32 conn_index, u32 thread_index)
+{
+  tcp_connection_t *tc;
+  tc = tcp_connection_get (conn_index, thread_index);
+  tcp_send_reset (tc);
+  tcp_connection_timers_reset (tc);
+  tcp_cong_recovery_off (tc);
+  tcp_connection_set_state (tc, TCP_STATE_CLOSED);
+  session_transport_closed_notify (&tc->connection);
+  tcp_program_cleanup (tcp_get_worker (thread_index), tc);
+}
+
 /**
  * Initialize all connection timers as invalid
  */
@@ -613,6 +595,51 @@ tcp_generate_random_iss (tcp_connection_t * tc)
   return ((tmp >> 32) ^ (tmp & 0xffffffff));
 }
 
+/**
+ * Initialize max segment size we're able to process.
+ *
+ * The value is constrained by the output interface's MTU and by the size
+ * of the IP and TCP headers (see RFC6691). It is also what we advertise
+ * to our peer.
+ */
+static void
+tcp_init_rcv_mss (tcp_connection_t * tc)
+{
+  u8 ip_hdr_len;
+
+  /* Already provided at connection init time */
+  if (tc->mss)
+    return;
+
+  ip_hdr_len = tc->c_is_ip4 ? sizeof (ip4_header_t) : sizeof (ip6_header_t);
+  tc->mss = tcp_cfg.default_mtu - sizeof (tcp_header_t) - ip_hdr_len;
+}
+
+static void
+tcp_init_mss (tcp_connection_t * tc)
+{
+  u16 default_min_mss = 536;
+
+  tcp_init_rcv_mss (tc);
+
+  /* TODO 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;
+    }
+
+  /* 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;
+}
+
 /**
  * Initialize connection send variables.
  */
@@ -627,21 +654,23 @@ tcp_init_snd_vars (tcp_connection_t * tc)
    */
   tcp_set_time_now (tcp_get_worker (vlib_get_thread_index ()));
 
+  tcp_init_rcv_mss (tc);
   tc->iss = tcp_generate_random_iss (tc);
   tc->snd_una = tc->iss;
   tc->snd_nxt = tc->iss + 1;
   tc->snd_una_max = tc->snd_nxt;
-  tc->srtt = 0;
+  tc->srtt = 100;              /* 100 ms */
+
+  if (!tcp_cfg.csum_offload)
+    tc->cfg_flags |= TCP_CFG_F_NO_CSUM_OFFLOAD;
 }
 
 void
 tcp_enable_pacing (tcp_connection_t * tc)
 {
-  u32 initial_bucket, byte_rate;
-  initial_bucket = 16 * tc->snd_mss;
-  byte_rate = 2 << 16;
-  transport_connection_tx_pacer_init (&tc->connection, byte_rate,
-                                     initial_bucket);
+  u32 byte_rate;
+  byte_rate = tc->cwnd / (tc->srtt * TCP_TICK);
+  transport_connection_tx_pacer_init (&tc->connection, byte_rate, tc->cwnd);
   tc->mrtt_us = (u32) ~ 0;
 }
 
@@ -655,21 +684,72 @@ tcp_connection_init_vars (tcp_connection_t * tc)
   tcp_connection_timers_init (tc);
   tcp_init_mss (tc);
   scoreboard_init (&tc->sack_sb);
-  tcp_cc_init (tc);
   if (tc->state == TCP_STATE_SYN_RCVD)
     tcp_init_snd_vars (tc);
 
+  tcp_cc_init (tc);
+
   if (!tc->c_is_ip4 && ip6_address_is_link_local_unicast (&tc->c_rmt_ip6))
     tcp_add_del_adjacency (tc, 1);
 
   /*  tcp_connection_fib_attach (tc); */
 
   if (transport_connection_is_tx_paced (&tc->connection)
-      || tcp_main.tx_pacing)
+      || tcp_cfg.enable_tx_pacing)
     tcp_enable_pacing (tc);
 
-  if (tc->flags & TCP_CONN_RATE_SAMPLE)
+  if (tc->cfg_flags & TCP_CFG_F_RATE_SAMPLE)
     tcp_bt_init (tc);
+
+  if (!tcp_cfg.allow_tso)
+    tc->cfg_flags |= TCP_CFG_F_NO_TSO;
+
+  tc->start_ts = tcp_time_now_us (tc->c_thread_index);
+}
+
+void
+tcp_init_w_buffer (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b, u8 is_ip4)
+{
+  tcp_header_t *th = tcp_buffer_hdr (b);
+
+  tc->c_lcl_port = th->dst_port;
+  tc->c_rmt_port = th->src_port;
+  tc->c_is_ip4 = is_ip4;
+
+  if (is_ip4)
+    {
+      ip4_header_t *ip4 = vlib_buffer_get_current (b);
+      tc->c_lcl_ip4.as_u32 = ip4->dst_address.as_u32;
+      tc->c_rmt_ip4.as_u32 = ip4->src_address.as_u32;
+    }
+  else
+    {
+      ip6_header_t *ip6 = vlib_buffer_get_current (b);
+      clib_memcpy_fast (&tc->c_lcl_ip6, &ip6->dst_address,
+                       sizeof (ip6_address_t));
+      clib_memcpy_fast (&tc->c_rmt_ip6, &ip6->src_address,
+                       sizeof (ip6_address_t));
+    }
+
+  tc->irs = vnet_buffer (b)->tcp.seq_number;
+  tc->rcv_nxt = vnet_buffer (b)->tcp.seq_number + 1;
+  tc->rcv_las = tc->rcv_nxt;
+  tc->sw_if_index = vnet_buffer (b)->sw_if_index[VLIB_RX];
+  tc->snd_wl1 = vnet_buffer (b)->tcp.seq_number;
+  tc->snd_wl2 = vnet_buffer (b)->tcp.ack_number;
+
+  /* RFC1323: TSval timestamps sent on {SYN} and {SYN,ACK}
+   * segments are used to initialize PAWS. */
+  if (tcp_opts_tstamp (&tc->rcv_opts))
+    {
+      tc->tsval_recent = tc->rcv_opts.tsval;
+      tc->tsval_recent_age = tcp_time_now ();
+    }
+
+  if (tcp_opts_wscale (&tc->rcv_opts))
+    tc->snd_wscale = tc->rcv_opts.wscale;
+
+  tc->snd_wnd = clib_net_to_host_u16 (th->window) << tc->snd_wscale;
 }
 
 static int
@@ -679,17 +759,17 @@ tcp_alloc_custom_local_endpoint (tcp_main_t * tm, ip46_address_t * lcl_addr,
   int index, port;
   if (is_ip4)
     {
-      index = tm->last_v4_address_rotor++;
-      if (tm->last_v4_address_rotor >= vec_len (tm->ip4_src_addresses))
-       tm->last_v4_address_rotor = 0;
-      lcl_addr->ip4.as_u32 = tm->ip4_src_addresses[index].as_u32;
+      index = tm->last_v4_addr_rotor++;
+      if (tm->last_v4_addr_rotor >= vec_len (tcp_cfg.ip4_src_addrs))
+       tm->last_v4_addr_rotor = 0;
+      lcl_addr->ip4.as_u32 = tcp_cfg.ip4_src_addrs[index].as_u32;
     }
   else
     {
-      index = tm->last_v6_address_rotor++;
-      if (tm->last_v6_address_rotor >= vec_len (tm->ip6_src_addresses))
-       tm->last_v6_address_rotor = 0;
-      clib_memcpy_fast (&lcl_addr->ip6, &tm->ip6_src_addresses[index],
+      index = tm->last_v6_addr_rotor++;
+      if (tm->last_v6_addr_rotor >= vec_len (tcp_cfg.ip6_src_addrs))
+       tm->last_v6_addr_rotor = 0;
+      clib_memcpy_fast (&lcl_addr->ip6, &tcp_cfg.ip6_src_addrs[index],
                        sizeof (ip6_address_t));
     }
   port = transport_alloc_local_port (TRANSPORT_PROTO_TCP, lcl_addr);
@@ -714,8 +794,8 @@ tcp_session_open (transport_endpoint_cfg_t * rmt)
   /*
    * Allocate local endpoint
    */
-  if ((rmt->is_ip4 && vec_len (tm->ip4_src_addresses))
-      || (!rmt->is_ip4 && vec_len (tm->ip6_src_addresses)))
+  if ((rmt->is_ip4 && vec_len (tcp_cfg.ip4_src_addrs))
+      || (!rmt->is_ip4 && vec_len (tcp_cfg.ip6_src_addrs)))
     rv = tcp_alloc_custom_local_endpoint (tm, &lcl_addr, &lcl_port,
                                          rmt->is_ip4);
   else
@@ -737,10 +817,12 @@ tcp_session_open (transport_endpoint_cfg_t * rmt)
   tc->c_is_ip4 = rmt->is_ip4;
   tc->c_proto = TRANSPORT_PROTO_TCP;
   tc->c_fib_index = rmt->fib_index;
+  tc->cc_algo = tcp_cc_algo_get (tcp_cfg.cc_algo);
   /* The other connection vars will be initialized after SYN ACK */
   tcp_connection_timers_init (tc);
+  tc->mss = rmt->mss;
 
-  TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_OPEN, tc);
+  TCP_EVT (TCP_EVT_OPEN, tc);
   tc->state = TCP_STATE_SYN_SENT;
   tcp_init_snd_vars (tc);
   tcp_send_syn (tc);
@@ -749,12 +831,6 @@ tcp_session_open (transport_endpoint_cfg_t * rmt)
   return tc->c_c_index;
 }
 
-const char *tcp_dbg_evt_str[] = {
-#define _(sym, str) str,
-  foreach_tcp_dbg_evt
-#undef _
-};
-
 const char *tcp_fsm_states[] = {
 #define _(sym, str) str,
   foreach_tcp_fsm_state
@@ -773,6 +849,31 @@ format_tcp_state (u8 * s, va_list * args)
   return s;
 }
 
+const char *tcp_cfg_flags_str[] = {
+#define _(sym, str) str,
+  foreach_tcp_cfg_flag
+#undef _
+};
+
+static u8 *
+format_tcp_cfg_flags (u8 * s, va_list * args)
+{
+  tcp_connection_t *tc = va_arg (*args, tcp_connection_t *);
+  int i, last = -1;
+
+  for (i = 0; i < TCP_CFG_N_FLAG_BITS; i++)
+    if (tc->cfg_flags & (1 << i))
+      last = i;
+  for (i = 0; i < last; i++)
+    {
+      if (tc->cfg_flags & (1 << i))
+       s = format (s, "%s, ", tcp_cfg_flags_str[i]);
+    }
+  if (last >= 0)
+    s = format (s, "%s", tcp_cfg_flags_str[last]);
+  return s;
+}
+
 const char *tcp_connection_flags_str[] = {
 #define _(sym, str) str,
   foreach_tcp_connection_flag
@@ -849,17 +950,47 @@ static u8 *
 format_tcp_congestion (u8 * s, va_list * args)
 {
   tcp_connection_t *tc = va_arg (*args, tcp_connection_t *);
-  u32 indent = format_get_indent (s);
+  u32 indent = format_get_indent (s), prr_space = 0;
 
   s = format (s, "%U ", format_tcp_congestion_status, tc);
   s = format (s, "algo %s cwnd %u ssthresh %u bytes_acked %u\n",
              tc->cc_algo->name, tc->cwnd, tc->ssthresh, tc->bytes_acked);
-  s = format (s, "%Ucc space %u prev_cwnd %u prev_ssthresh %u rtx_bytes %u\n",
+  s = format (s, "%Ucc space %u prev_cwnd %u prev_ssthresh %u\n",
              format_white_space, indent, tcp_available_cc_snd_space (tc),
-             tc->prev_cwnd, tc->prev_ssthresh, tc->snd_rxt_bytes);
-  s = format (s, "%Usnd_congestion %u dupack %u limited_transmit %u\n",
+             tc->prev_cwnd, tc->prev_ssthresh);
+  s = format (s, "%Usnd_cong %u dupack %u limited_tx %u\n",
              format_white_space, indent, tc->snd_congestion - tc->iss,
              tc->rcv_dupacks, tc->limited_transmit - tc->iss);
+  s = format (s, "%Urxt_bytes %u rxt_delivered %u rxt_head %u rxt_ts %u\n",
+             format_white_space, indent, tc->snd_rxt_bytes,
+             tc->rxt_delivered, tc->rxt_head - tc->iss,
+             tcp_time_now_w_thread (tc->c_thread_index) - tc->snd_rxt_ts);
+  if (tcp_in_fastrecovery (tc))
+    prr_space = tcp_fastrecovery_prr_snd_space (tc);
+  s = format (s, "%Uprr_start %u prr_delivered %u prr space %u\n",
+             format_white_space, indent, tc->prr_start - tc->iss,
+             tc->prr_delivered, prr_space);
+  return s;
+}
+
+static u8 *
+format_tcp_stats (u8 * s, va_list * args)
+{
+  tcp_connection_t *tc = va_arg (*args, tcp_connection_t *);
+  u32 indent = format_get_indent (s);
+  s = format (s, "in segs %lu dsegs %lu bytes %lu dupacks %u\n",
+             tc->segs_in, tc->data_segs_in, tc->bytes_in, tc->dupacks_in);
+  s = format (s, "%Uout segs %lu dsegs %lu bytes %lu dupacks %u\n",
+             format_white_space, indent, tc->segs_out,
+             tc->data_segs_out, tc->bytes_out, tc->dupacks_out);
+  s = format (s, "%Ufr %u tr %u rxt segs %lu bytes %lu duration %.3f\n",
+             format_white_space, indent, tc->fr_occurences,
+             tc->tr_occurences, tc->segs_retrans, tc->bytes_retrans,
+             tcp_time_now_us (tc->c_thread_index) - tc->start_ts);
+  s = format (s, "%Uerr wnd data below %u above %u ack below %u above %u",
+             format_white_space, indent, tc->errors.below_data_wnd,
+             tc->errors.above_data_wnd, tc->errors.below_ack_wnd,
+             tc->errors.above_ack_wnd);
   return s;
 }
 
@@ -867,8 +998,9 @@ static u8 *
 format_tcp_vars (u8 * s, va_list * args)
 {
   tcp_connection_t *tc = va_arg (*args, tcp_connection_t *);
-  s = format (s, " index: %u flags: %U timers: %U\n", tc->c_c_index,
-             format_tcp_connection_flags, tc, format_tcp_timers, tc);
+  s = format (s, " index: %u cfg: %U flags: %U timers: %U\n", tc->c_c_index,
+             format_tcp_cfg_flags, tc, format_tcp_connection_flags, tc,
+             format_tcp_timers, tc);
   s = format (s, " snd_una %u snd_nxt %u snd_una_max %u",
              tc->snd_una - tc->iss, tc->snd_nxt - tc->iss,
              tc->snd_una_max - tc->iss);
@@ -890,12 +1022,15 @@ format_tcp_vars (u8 * s, va_list * args)
              tc->rto, tc->rto_boff, tc->srtt, tc->mrtt_us * 1000, tc->rttvar,
              tc->rtt_ts);
   s = format (s, " rtt_seq %u\n", tc->rtt_seq - tc->iss);
+  s = format (s, " next_node %u opaque 0x%x fib_index %u\n",
+             tc->next_node_index, tc->next_node_opaque, tc->c_fib_index);
   s = format (s, " cong:   %U", format_tcp_congestion, tc);
 
   if (tc->state >= TCP_STATE_ESTABLISHED)
     {
       s = format (s, " sboard: %U\n", format_tcp_scoreboard, &tc->sack_sb,
                  tc);
+      s = format (s, " stats: %U\n", format_tcp_stats, tc);
     }
   if (vec_len (tc->snd_sacks))
     s = format (s, " sacks tx: %U\n", format_tcp_sacks, tc);
@@ -903,7 +1038,7 @@ format_tcp_vars (u8 * s, va_list * args)
   return s;
 }
 
-static u8 *
+u8 *
 format_tcp_connection_id (u8 * s, va_list * args)
 {
   tcp_connection_t *tc = va_arg (*args, tcp_connection_t *);
@@ -1052,11 +1187,13 @@ format_tcp_scoreboard (u8 * s, va_list * args)
   sack_scoreboard_hole_t *hole;
   u32 indent = format_get_indent (s);
 
-  s = format (s, "sacked_bytes %u last_sacked_bytes %u lost_bytes %u\n",
-             sb->sacked_bytes, sb->last_sacked_bytes, sb->lost_bytes);
-  s = format (s, "%Ulast_bytes_delivered %u high_sacked %u snd_una_adv %u\n",
+  s = format (s, "sacked %u last_sacked %u lost %u last_lost %u"
+             " rxt_sacked %u\n",
+             sb->sacked_bytes, sb->last_sacked_bytes, sb->lost_bytes,
+             sb->last_lost_bytes, sb->rxt_sacked);
+  s = format (s, "%Ulast_delivered %u high_sacked %u is_reneging %u\n",
              format_white_space, indent, sb->last_bytes_delivered,
-             sb->high_sacked - tc->iss, sb->snd_una_adv);
+             sb->high_sacked - tc->iss, sb->is_reneging);
   s = format (s, "%Ucur_rxt_hole %u high_rxt %u rescue_rxt %u",
              format_white_space, indent, sb->cur_rxt_hole,
              sb->high_rxt - tc->iss, sb->rescue_rxt - tc->iss);
@@ -1080,6 +1217,8 @@ static transport_connection_t *
 tcp_session_get_transport (u32 conn_index, u32 thread_index)
 {
   tcp_connection_t *tc = tcp_connection_get (conn_index, thread_index);
+  if (PREDICT_FALSE (!tc))
+    return 0;
   return &tc->connection;
 }
 
@@ -1090,24 +1229,15 @@ tcp_half_open_session_get_transport (u32 conn_index)
   return &tc->connection;
 }
 
-/**
- * Compute maximum segment size for session layer.
- *
- * Since the result needs to be the actual data length, it first computes
- * the tcp options to be used in the next burst and subtracts their
- * length from the connection's snd_mss.
- */
 static u16
-tcp_session_send_mss (transport_connection_t * trans_conn)
+tcp_session_cal_goal_size (tcp_connection_t * tc)
 {
-  tcp_connection_t *tc = (tcp_connection_t *) trans_conn;
+  u16 goal_size = tc->snd_mss;
 
-  /* Ensure snd_mss does accurately reflect the amount of data we can push
-   * in a segment. This also makes sure that options are updated according to
-   * the current state of the connection. */
-  tcp_update_burst_snd_vars (tc);
+  goal_size = TCP_MAX_GSO_SZ - tc->snd_mss % TCP_MAX_GSO_SZ;
+  goal_size = clib_min (goal_size, tc->snd_wnd / 2);
 
-  return tc->snd_mss;
+  return goal_size > tc->snd_mss ? goal_size : tc->snd_mss;
 }
 
 always_inline u32
@@ -1140,7 +1270,7 @@ tcp_round_snd_space (tcp_connection_t * tc, u32 snd_space)
 static inline u32
 tcp_snd_space_inline (tcp_connection_t * tc)
 {
-  int snd_space, snt_limited;
+  int snd_space;
 
   if (PREDICT_FALSE (tcp_in_fastrecovery (tc)
                     || tc->state == TCP_STATE_CLOSED))
@@ -1148,18 +1278,21 @@ tcp_snd_space_inline (tcp_connection_t * tc)
 
   snd_space = tcp_available_output_snd_space (tc);
 
-  /* If we haven't gotten dupacks or if we did and have gotten sacked
-   * bytes then we can still send as per Limited Transmit (RFC3042) */
-  if (PREDICT_FALSE (tc->rcv_dupacks != 0
-                    && (tcp_opts_sack_permitted (tc)
-                        && tc->sack_sb.last_sacked_bytes == 0)))
+  /* If we got dupacks or sacked bytes but we're not yet in recovery, try
+   * to force the peer to send enough dupacks to start retransmitting as
+   * per Limited Transmit (RFC3042)
+   */
+  if (PREDICT_FALSE (tc->rcv_dupacks != 0 || tc->sack_sb.sacked_bytes))
     {
-      if (tc->rcv_dupacks == 1 && tc->limited_transmit != tc->snd_nxt)
+      if (tc->limited_transmit != tc->snd_nxt
+         && (seq_lt (tc->limited_transmit, tc->snd_nxt - 2 * tc->snd_mss)
+             || seq_gt (tc->limited_transmit, tc->snd_nxt)))
        tc->limited_transmit = tc->snd_nxt;
+
       ASSERT (seq_leq (tc->limited_transmit, tc->snd_nxt));
 
-      snt_limited = tc->snd_nxt - tc->limited_transmit;
-      snd_space = clib_max (2 * tc->snd_mss - snt_limited, 0);
+      int snt_limited = tc->snd_nxt - tc->limited_transmit;
+      snd_space = clib_max ((int) 2 * tc->snd_mss - snt_limited, 0);
     }
   return tcp_round_snd_space (tc, snd_space);
 }
@@ -1170,215 +1303,115 @@ tcp_snd_space (tcp_connection_t * tc)
   return tcp_snd_space_inline (tc);
 }
 
-static u32
-tcp_session_send_space (transport_connection_t * trans_conn)
+static int
+tcp_session_send_params (transport_connection_t * trans_conn,
+                        transport_send_params_t * sp)
 {
   tcp_connection_t *tc = (tcp_connection_t *) trans_conn;
-  return clib_min (tcp_snd_space_inline (tc),
-                  tc->snd_wnd - (tc->snd_nxt - tc->snd_una));
-}
 
-static u32
-tcp_session_tx_fifo_offset (transport_connection_t * trans_conn)
-{
-  tcp_connection_t *tc = (tcp_connection_t *) trans_conn;
+  /* Ensure snd_mss does accurately reflect the amount of data we can push
+   * in a segment. This also makes sure that options are updated according to
+   * the current state of the connection. */
+  tcp_update_burst_snd_vars (tc);
 
-  ASSERT (seq_geq (tc->snd_nxt, tc->snd_una));
+  if (PREDICT_FALSE (tc->cfg_flags & TCP_CFG_F_TSO))
+    sp->snd_mss = tcp_session_cal_goal_size (tc);
+  else
+    sp->snd_mss = tc->snd_mss;
+
+  sp->snd_space = clib_min (tcp_snd_space_inline (tc),
+                           tc->snd_wnd - (tc->snd_nxt - tc->snd_una));
 
+  ASSERT (seq_geq (tc->snd_nxt, tc->snd_una));
   /* This still works if fast retransmit is on */
-  return (tc->snd_nxt - tc->snd_una);
-}
+  sp->tx_offset = tc->snd_nxt - tc->snd_una;
 
-static void
-tcp_update_time (f64 now, u8 thread_index)
-{
-  tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (thread_index);
+  sp->flags = sp->snd_space ? 0 : TRANSPORT_SND_F_DESCHED;
 
-  tcp_set_time_now (wrk);
-  tw_timer_expire_timers_16t_2w_512sl (&wrk->timer_wheel, now);
-  tcp_do_fastretransmits (wrk);
-  tcp_send_acks (wrk);
-  tcp_flush_frames_to_output (wrk);
+  return 0;
 }
 
 static void
-tcp_session_flush_data (transport_connection_t * tconn)
-{
-  tcp_connection_t *tc = (tcp_connection_t *) tconn;
-  if (tc->flags & TCP_CONN_PSH_PENDING)
-    return;
-  tc->flags |= TCP_CONN_PSH_PENDING;
-  tc->psh_seq = tc->snd_una + transport_max_tx_dequeue (tconn) - 1;
-}
-
-/* *INDENT-OFF* */
-const static transport_proto_vft_t tcp_proto = {
-  .enable = vnet_tcp_enable_disable,
-  .start_listen = tcp_session_bind,
-  .stop_listen = tcp_session_unbind,
-  .push_header = tcp_session_push_header,
-  .get_connection = tcp_session_get_transport,
-  .get_listener = tcp_session_get_listener,
-  .get_half_open = tcp_half_open_session_get_transport,
-  .connect = tcp_session_open,
-  .close = tcp_session_close,
-  .cleanup = tcp_session_cleanup,
-  .send_mss = tcp_session_send_mss,
-  .send_space = tcp_session_send_space,
-  .update_time = tcp_update_time,
-  .tx_fifo_offset = tcp_session_tx_fifo_offset,
-  .flush_data = tcp_session_flush_data,
-  .format_connection = format_tcp_session,
-  .format_listener = format_tcp_listener_session,
-  .format_half_open = format_tcp_half_open_session,
-  .transport_options = {
-    .tx_type = TRANSPORT_TX_PEEK,
-    .service_type = TRANSPORT_SERVICE_VC,
-  },
-};
-/* *INDENT-ON* */
-
-void
-tcp_connection_tx_pacer_update (tcp_connection_t * tc)
-{
-  f64 srtt;
-  u64 rate;
-
-  if (!transport_connection_is_tx_paced (&tc->connection))
-    return;
-
-  srtt = clib_min ((f64) tc->srtt * TCP_TICK, tc->mrtt_us);
-  /* TODO should constrain to interface's max throughput but
-   * we don't have link speeds for sw ifs ..*/
-  rate = tc->cwnd / srtt;
-  transport_connection_tx_pacer_update (&tc->connection, rate);
-}
-
-void
-tcp_connection_tx_pacer_reset (tcp_connection_t * tc, u32 window,
-                              u32 start_bucket)
+tcp_timer_waitclose_handler (tcp_connection_t * tc)
 {
   tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (tc->c_thread_index);
-  u32 byte_rate = window / ((f64) TCP_TICK * tc->srtt);
-  u64 last_time = wrk->vm->clib_time.last_cpu_time;
-  transport_connection_tx_pacer_reset (&tc->connection, byte_rate,
-                                      start_bucket, last_time);
-}
-
-static void
-tcp_timer_keep_handler (u32 conn_index)
-{
-  u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
-  tcp_connection_t *tc;
-
-  tc = tcp_connection_get (conn_index, thread_index);
-  tc->timers[TCP_TIMER_KEEP] = TCP_TIMER_HANDLE_INVALID;
-
-  tcp_connection_close (tc);
-}
-
-static void
-tcp_timer_establish_handler (u32 conn_index)
-{
-  tcp_connection_t *tc;
-
-  tc = tcp_connection_get (conn_index, vlib_get_thread_index ());
-  /* note: the connection may have already disappeared */
-  if (PREDICT_FALSE (tc == 0))
-    return;
-  ASSERT (tc->state == TCP_STATE_SYN_RCVD);
-  tc->timers[TCP_TIMER_ESTABLISH] = TCP_TIMER_HANDLE_INVALID;
-  tcp_connection_set_state (tc, TCP_STATE_CLOSED);
-  tcp_connection_timers_reset (tc);
-  /* Start cleanup. Do NOT delete the session until we do the connection
-   * cleanup. Otherwise, we end up with a dangling session index in the
-   * tcp connection. */
-  tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_WAITCLOSE, TCP_CLEANUP_TIME);
-}
-
-static void
-tcp_timer_establish_ao_handler (u32 conn_index)
-{
-  tcp_connection_t *tc;
-
-  tc = tcp_half_open_connection_get (conn_index);
-  if (!tc)
-    return;
-
-  ASSERT (tc->state == TCP_STATE_SYN_SENT);
-  /* Notify app if we haven't tried to clean this up already */
-  if (!(tc->flags & TCP_CONN_HALF_OPEN_DONE))
-    session_stream_connect_notify (&tc->connection, 1 /* fail */ );
-
-  tc->timers[TCP_TIMER_ESTABLISH_AO] = TCP_TIMER_HANDLE_INVALID;
-  tcp_connection_cleanup (tc);
-}
-
-static void
-tcp_timer_waitclose_handler (u32 conn_index)
-{
-  u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
-  tcp_connection_t *tc;
-
-  tc = tcp_connection_get (conn_index, thread_index);
-  if (!tc)
-    return;
-  tc->timers[TCP_TIMER_WAITCLOSE] = TCP_TIMER_HANDLE_INVALID;
 
   switch (tc->state)
     {
     case TCP_STATE_CLOSE_WAIT:
       tcp_connection_timers_reset (tc);
-      session_transport_closed_notify (&tc->connection);
-
+      /* App never returned with a close */
       if (!(tc->flags & TCP_CONN_FINPNDG))
        {
          tcp_connection_set_state (tc, TCP_STATE_CLOSED);
-         tcp_timer_set (tc, TCP_TIMER_WAITCLOSE, TCP_CLEANUP_TIME);
+         session_transport_closed_notify (&tc->connection);
+         tcp_program_cleanup (wrk, tc);
+         tcp_workerp_stats_inc (wrk, to_closewait, 1);
          break;
        }
 
-      /* Session didn't come back with a close. Send FIN either way
-       * and switch to LAST_ACK. */
+      /* Send FIN either way and switch to LAST_ACK. */
       tcp_cong_recovery_off (tc);
       /* Make sure we don't try to send unsent data */
       tc->snd_nxt = tc->snd_una;
       tcp_send_fin (tc);
       tcp_connection_set_state (tc, TCP_STATE_LAST_ACK);
+      session_transport_closed_notify (&tc->connection);
 
       /* Make sure we don't wait in LAST ACK forever */
-      tcp_timer_set (tc, TCP_TIMER_WAITCLOSE, TCP_2MSL_TIME);
+      tcp_timer_set (tc, TCP_TIMER_WAITCLOSE, tcp_cfg.lastack_time);
+      tcp_workerp_stats_inc (wrk, to_closewait2, 1);
 
       /* Don't delete the connection yet */
       break;
     case TCP_STATE_FIN_WAIT_1:
       tcp_connection_timers_reset (tc);
-      session_transport_closed_notify (&tc->connection);
       if (tc->flags & TCP_CONN_FINPNDG)
        {
          /* If FIN pending, we haven't sent everything, but we did try.
           * Notify session layer that transport is closed. */
          tcp_connection_set_state (tc, TCP_STATE_CLOSED);
          tcp_send_reset (tc);
-         tcp_timer_set (tc, TCP_TIMER_WAITCLOSE, TCP_CLEANUP_TIME);
+         tcp_program_cleanup (wrk, tc);
        }
       else
        {
          /* We've sent the fin but no progress. Close the connection and
           * to make sure everything is flushed, setup a cleanup timer */
          tcp_connection_set_state (tc, TCP_STATE_CLOSED);
-         tcp_timer_set (tc, TCP_TIMER_WAITCLOSE, TCP_CLEANUP_TIME);
+         tcp_program_cleanup (wrk, tc);
        }
+      session_transport_closed_notify (&tc->connection);
+      tcp_workerp_stats_inc (wrk, to_finwait1, 1);
       break;
     case TCP_STATE_LAST_ACK:
+      tcp_connection_timers_reset (tc);
+      tcp_connection_set_state (tc, TCP_STATE_CLOSED);
+      session_transport_closed_notify (&tc->connection);
+      tcp_program_cleanup (wrk, tc);
+      tcp_workerp_stats_inc (wrk, to_lastack, 1);
+      break;
     case TCP_STATE_CLOSING:
       tcp_connection_timers_reset (tc);
       tcp_connection_set_state (tc, TCP_STATE_CLOSED);
-      tcp_timer_set (tc, TCP_TIMER_WAITCLOSE, TCP_CLEANUP_TIME);
       session_transport_closed_notify (&tc->connection);
+      tcp_program_cleanup (wrk, tc);
+      tcp_workerp_stats_inc (wrk, to_closing, 1);
+      break;
+    case TCP_STATE_FIN_WAIT_2:
+      tcp_send_reset (tc);
+      tcp_connection_timers_reset (tc);
+      tcp_connection_set_state (tc, TCP_STATE_CLOSED);
+      session_transport_closed_notify (&tc->connection);
+      tcp_program_cleanup (wrk, tc);
+      tcp_workerp_stats_inc (wrk, to_finwait2, 1);
+      break;
+    case TCP_STATE_TIME_WAIT:
+      tcp_connection_set_state (tc, TCP_STATE_CLOSED);
+      tcp_program_cleanup (wrk, tc);
       break;
     default:
-      tcp_connection_del (tc);
+      clib_warning ("waitclose in state: %U", format_tcp_state, tc->state);
       break;
     }
 }
@@ -1389,31 +1422,215 @@ static timer_expiration_handler *timer_expiration_handlers[TCP_N_TIMERS] =
     tcp_timer_retransmit_handler,
     tcp_timer_delack_handler,
     tcp_timer_persist_handler,
-    tcp_timer_keep_handler,
     tcp_timer_waitclose_handler,
     tcp_timer_retransmit_syn_handler,
-    tcp_timer_establish_handler,
-    tcp_timer_establish_ao_handler,
 };
 /* *INDENT-ON* */
 
+static void
+tcp_dispatch_pending_timers (tcp_worker_ctx_t * wrk)
+{
+  u32 n_timers, connection_index, timer_id, thread_index, timer_handle;
+  tcp_connection_t *tc;
+  int i;
+
+  if (!(n_timers = clib_fifo_elts (wrk->pending_timers)))
+    return;
+
+  thread_index = wrk->vm->thread_index;
+  for (i = 0; i < clib_min (n_timers, wrk->max_timers_per_loop); i++)
+    {
+      clib_fifo_sub1 (wrk->pending_timers, timer_handle);
+      connection_index = timer_handle & 0x0FFFFFFF;
+      timer_id = timer_handle >> 28;
+
+      if (PREDICT_TRUE (timer_id != TCP_TIMER_RETRANSMIT_SYN))
+       tc = tcp_connection_get (connection_index, thread_index);
+      else
+       tc = tcp_half_open_connection_get (connection_index);
+
+      if (PREDICT_FALSE (!tc))
+       continue;
+
+      /* Skip timer if it was rearmed while pending dispatch */
+      if (PREDICT_FALSE (tc->timers[timer_id] != TCP_TIMER_HANDLE_INVALID))
+       continue;
+
+      (*timer_expiration_handlers[timer_id]) (tc);
+    }
+
+  if (thread_index == 0 && clib_fifo_elts (wrk->pending_timers))
+    vlib_process_signal_event_mt (wrk->vm, session_queue_process_node.index,
+                                 SESSION_Q_PROCESS_FLUSH_FRAMES, 0);
+}
+
+/**
+ * Flush ip lookup tx frames populated by timer pops
+ */
+static void
+tcp_flush_frames_to_output (tcp_worker_ctx_t * wrk)
+{
+  if (wrk->ip_lookup_tx_frames[0])
+    {
+      vlib_put_frame_to_node (wrk->vm, ip4_lookup_node.index,
+                             wrk->ip_lookup_tx_frames[0]);
+      wrk->ip_lookup_tx_frames[0] = 0;
+    }
+  if (wrk->ip_lookup_tx_frames[1])
+    {
+      vlib_put_frame_to_node (wrk->vm, ip6_lookup_node.index,
+                             wrk->ip_lookup_tx_frames[1]);
+      wrk->ip_lookup_tx_frames[1] = 0;
+    }
+}
+
+static void
+tcp_handle_cleanups (tcp_worker_ctx_t * wrk, clib_time_type_t now)
+{
+  u32 thread_index = wrk->vm->thread_index;
+  tcp_cleanup_req_t *req;
+  tcp_connection_t *tc;
+
+  while (clib_fifo_elts (wrk->pending_cleanups))
+    {
+      req = clib_fifo_head (wrk->pending_cleanups);
+      if (req->free_time > now)
+       break;
+      clib_fifo_sub2 (wrk->pending_cleanups, req);
+      tc = tcp_connection_get (req->connection_index, thread_index);
+      if (PREDICT_FALSE (!tc))
+       continue;
+      session_transport_delete_notify (&tc->connection);
+      tcp_connection_cleanup (tc);
+    }
+}
+
+static void
+tcp_update_time (f64 now, u8 thread_index)
+{
+  tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (thread_index);
+
+  tcp_set_time_now (wrk);
+  tcp_handle_cleanups (wrk, now);
+  tw_timer_expire_timers_16t_2w_512sl (&wrk->timer_wheel, now);
+  tcp_dispatch_pending_timers (wrk);
+  tcp_flush_frames_to_output (wrk);
+}
+
+static void
+tcp_session_flush_data (transport_connection_t * tconn)
+{
+  tcp_connection_t *tc = (tcp_connection_t *) tconn;
+  if (tc->flags & TCP_CONN_PSH_PENDING)
+    return;
+  tc->flags |= TCP_CONN_PSH_PENDING;
+  tc->psh_seq = tc->snd_una + transport_max_tx_dequeue (tconn) - 1;
+}
+
+/* *INDENT-OFF* */
+const static transport_proto_vft_t tcp_proto = {
+  .enable = vnet_tcp_enable_disable,
+  .start_listen = tcp_session_bind,
+  .stop_listen = tcp_session_unbind,
+  .push_header = tcp_session_push_header,
+  .get_connection = tcp_session_get_transport,
+  .get_listener = tcp_session_get_listener,
+  .get_half_open = tcp_half_open_session_get_transport,
+  .connect = tcp_session_open,
+  .close = tcp_session_close,
+  .cleanup = tcp_session_cleanup,
+  .reset = tcp_session_reset,
+  .send_params = tcp_session_send_params,
+  .update_time = tcp_update_time,
+  .flush_data = tcp_session_flush_data,
+  .custom_tx = tcp_session_custom_tx,
+  .format_connection = format_tcp_session,
+  .format_listener = format_tcp_listener_session,
+  .format_half_open = format_tcp_half_open_session,
+  .transport_options = {
+    .name = "tcp",
+    .short_name = "T",
+    .tx_type = TRANSPORT_TX_PEEK,
+    .service_type = TRANSPORT_SERVICE_VC,
+  },
+};
+/* *INDENT-ON* */
+
+void
+tcp_connection_tx_pacer_update (tcp_connection_t * tc)
+{
+  if (!transport_connection_is_tx_paced (&tc->connection))
+    return;
+
+  f64 srtt = clib_min ((f64) tc->srtt * TCP_TICK, tc->mrtt_us);
+
+  transport_connection_tx_pacer_update (&tc->connection,
+                                       tcp_cc_get_pacing_rate (tc),
+                                       srtt * CLIB_US_TIME_FREQ);
+}
+
+void
+tcp_connection_tx_pacer_reset (tcp_connection_t * tc, u32 window,
+                              u32 start_bucket)
+{
+  f64 srtt = clib_min ((f64) tc->srtt * TCP_TICK, tc->mrtt_us);
+  transport_connection_tx_pacer_reset (&tc->connection,
+                                      tcp_cc_get_pacing_rate (tc),
+                                      start_bucket,
+                                      srtt * CLIB_US_TIME_FREQ);
+}
+
+void
+tcp_reschedule (tcp_connection_t * tc)
+{
+  if (tcp_in_cong_recovery (tc) || tcp_snd_space_inline (tc))
+    transport_connection_reschedule (&tc->connection);
+}
+
 static void
 tcp_expired_timers_dispatch (u32 * expired_timers)
 {
+  u32 thread_index = vlib_get_thread_index (), n_left, max_per_loop;
+  u32 connection_index, timer_id, n_expired, max_loops;
+  tcp_worker_ctx_t *wrk;
+  tcp_connection_t *tc;
   int i;
-  u32 connection_index, timer_id;
 
-  for (i = 0; i < vec_len (expired_timers); i++)
+  wrk = tcp_get_worker (thread_index);
+  n_expired = vec_len (expired_timers);
+  tcp_workerp_stats_inc (wrk, timer_expirations, n_expired);
+  n_left = clib_fifo_elts (wrk->pending_timers);
+
+  /*
+   * Invalidate all timer handles before dispatching. This avoids dangling
+   * index references to timer wheel pool entries that have been freed.
+   */
+  for (i = 0; i < n_expired; i++)
     {
-      /* Get session index and timer id */
       connection_index = expired_timers[i] & 0x0FFFFFFF;
       timer_id = expired_timers[i] >> 28;
 
-      TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_TIMER_POP, connection_index, timer_id);
+      if (timer_id != TCP_TIMER_RETRANSMIT_SYN)
+       tc = tcp_connection_get (connection_index, thread_index);
+      else
+       tc = tcp_half_open_connection_get (connection_index);
 
-      /* Handle expiration */
-      (*timer_expiration_handlers[timer_id]) (connection_index);
+      TCP_EVT (TCP_EVT_TIMER_POP, connection_index, timer_id);
+
+      tc->timers[timer_id] = TCP_TIMER_HANDLE_INVALID;
     }
+
+  clib_fifo_add (wrk->pending_timers, expired_timers, n_expired);
+
+  max_loops = clib_max (1, 0.5 * TCP_TIMER_TICK * wrk->vm->loops_per_second);
+  max_per_loop = clib_max ((n_left + n_expired) / max_loops, 10);
+  max_per_loop = clib_min (max_per_loop, VLIB_FRAME_SIZE);
+  wrk->max_timers_per_loop = clib_max (n_left ? wrk->max_timers_per_loop : 0,
+                                      max_per_loop);
+
+  if (thread_index == 0)
+    vlib_process_signal_event_mt (wrk->vm, session_queue_process_node.index,
+                                 SESSION_Q_PROCESS_FLUSH_FRAMES, 0);
 }
 
 static void
@@ -1424,7 +1641,7 @@ tcp_initialize_timer_wheels (tcp_main_t * tm)
   foreach_vlib_main (({
     tw = &tm->wrk_ctx[ii].timer_wheel;
     tw_timer_wheel_init_16t_2w_512sl (tw, tcp_expired_timers_dispatch,
-                                     100e-3 /* timer period 100ms */ , ~0);
+                                      TCP_TIMER_TICK, ~0);
     tw->last_run_time = vlib_time_now (this_vlib_main);
   }));
   /* *INDENT-ON* */
@@ -1447,6 +1664,7 @@ tcp_main_enable (vlib_main_t * vm)
   u32 num_threads, n_workers, prealloc_conn_per_wrk;
   tcp_connection_t *tc __attribute__ ((unused));
   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
+  tcp_worker_ctx_t *wrk;
   clib_error_t *error = 0;
   int thread;
 
@@ -1469,41 +1687,37 @@ tcp_main_enable (vlib_main_t * vm)
    */
 
   num_threads = 1 /* main thread */  + vtm->n_threads;
-  vec_validate (tm->connections, num_threads - 1);
   vec_validate (tm->wrk_ctx, num_threads - 1);
   n_workers = num_threads == 1 ? 1 : vtm->n_threads;
-  prealloc_conn_per_wrk = tm->preallocated_connections / n_workers;
+  prealloc_conn_per_wrk = tcp_cfg.preallocated_connections / n_workers;
 
   for (thread = 0; thread < num_threads; thread++)
     {
-      vec_validate (tm->wrk_ctx[thread].pending_fast_rxt, 255);
-      vec_validate (tm->wrk_ctx[thread].ongoing_fast_rxt, 255);
-      vec_validate (tm->wrk_ctx[thread].postponed_fast_rxt, 255);
-      vec_validate (tm->wrk_ctx[thread].pending_deq_acked, 255);
-      vec_validate (tm->wrk_ctx[thread].pending_acks, 255);
-      vec_validate (tm->wrk_ctx[thread].pending_disconnects, 255);
-      vec_reset_length (tm->wrk_ctx[thread].pending_fast_rxt);
-      vec_reset_length (tm->wrk_ctx[thread].ongoing_fast_rxt);
-      vec_reset_length (tm->wrk_ctx[thread].postponed_fast_rxt);
-      vec_reset_length (tm->wrk_ctx[thread].pending_deq_acked);
-      vec_reset_length (tm->wrk_ctx[thread].pending_acks);
-      vec_reset_length (tm->wrk_ctx[thread].pending_disconnects);
-      tm->wrk_ctx[thread].vm = vlib_mains[thread];
+      wrk = &tm->wrk_ctx[thread];
+
+      vec_validate (wrk->pending_deq_acked, 255);
+      vec_validate (wrk->pending_disconnects, 255);
+      vec_validate (wrk->pending_resets, 255);
+      vec_reset_length (wrk->pending_deq_acked);
+      vec_reset_length (wrk->pending_disconnects);
+      vec_reset_length (wrk->pending_resets);
+      wrk->vm = vlib_mains[thread];
+      wrk->max_timers_per_loop = 10;
 
       /*
        * Preallocate connections. Assume that thread 0 won't
        * use preallocated threads when running multi-core
        */
       if ((thread > 0 || num_threads == 1) && prealloc_conn_per_wrk)
-       pool_init_fixed (tm->connections[thread], prealloc_conn_per_wrk);
+       pool_init_fixed (wrk->connections, prealloc_conn_per_wrk);
     }
 
   /*
    * Use a preallocated half-open connection pool?
    */
-  if (tm->preallocated_half_open_connections)
+  if (tcp_cfg.preallocated_half_open_connections)
     pool_init_fixed (tm->half_open_connections,
-                    tm->preallocated_half_open_connections);
+                    tcp_cfg.preallocated_half_open_connections);
 
   /* Initialize clocks per tick for TCP timestamp. Used to compute
    * monotonically increasing timestamps. */
@@ -1551,6 +1765,37 @@ tcp_punt_unknown (vlib_main_t * vm, u8 is_ip4, u8 is_add)
     tm->punt_unknown6 = is_add;
 }
 
+/**
+ * Initialize default values for tcp parameters
+ */
+static void
+tcp_configuration_init (void)
+{
+  /* Initial wnd for SYN. Fifos are not allocated at that point so use some
+   * predefined value. For SYN-ACK we still want the scale to be computed in
+   * the same way */
+  tcp_cfg.max_rx_fifo = 32 << 20;
+  tcp_cfg.min_rx_fifo = 4 << 10;
+
+  tcp_cfg.default_mtu = 1500;
+  tcp_cfg.initial_cwnd_multiplier = 0;
+  tcp_cfg.enable_tx_pacing = 1;
+  tcp_cfg.allow_tso = 0;
+  tcp_cfg.csum_offload = 1;
+  tcp_cfg.cc_algo = TCP_CC_NEWRENO;
+  tcp_cfg.rwnd_min_update_ack = 1;
+
+  /* Time constants defined as timer tick (100ms) multiples */
+  tcp_cfg.delack_time = 1;     /* 0.1s */
+  tcp_cfg.closewait_time = 20; /* 2s */
+  tcp_cfg.timewait_time = 100; /* 10s */
+  tcp_cfg.finwait1_time = 600; /* 60s */
+  tcp_cfg.lastack_time = 300;  /* 30s */
+  tcp_cfg.finwait2_time = 300; /* 30s */
+  tcp_cfg.closing_time = 300;  /* 30s */
+  tcp_cfg.cleanup_time = 0.1;  /* 100ms */
+}
+
 static clib_error_t *
 tcp_init (vlib_main_t * vm)
 {
@@ -1575,11 +1820,10 @@ tcp_init (vlib_main_t * vm)
                               FIB_PROTOCOL_IP6, tcp6_output_node.index);
 
   tcp_api_reference ();
+  tcp_configuration_init ();
+
   tm->cc_algo_by_name = hash_create_string (0, sizeof (uword));
-  tm->tx_pacing = 1;
-  tm->cc_algo = TCP_CC_NEWRENO;
-  tm->default_mtu = 1460;
-  tm->initial_cwnd_multiplier = 0;
+
   return 0;
 }
 
@@ -1588,7 +1832,7 @@ VLIB_INIT_FUNCTION (tcp_init);
 uword
 unformat_tcp_cc_algo (unformat_input_t * input, va_list * va)
 {
-  uword *result = va_arg (*va, uword *);
+  tcp_cc_algorithm_type_e *result = va_arg (*va, tcp_cc_algorithm_type_e *);
   tcp_main_t *tm = &tcp_main;
   char *cc_algo_name;
   u8 found = 0;
@@ -1631,34 +1875,75 @@ unformat_tcp_cc_algo_cfg (unformat_input_t * input, va_list * va)
 static clib_error_t *
 tcp_config_fn (vlib_main_t * vm, unformat_input_t * input)
 {
-  tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
+  u32 cwnd_multiplier, tmp_time;
+  uword memory_size;
 
   while (unformat_check_input (input) != UNFORMAT_END_OF_INPUT)
     {
       if (unformat (input, "preallocated-connections %d",
-                   &tm->preallocated_connections))
+                   &tcp_cfg.preallocated_connections))
        ;
       else if (unformat (input, "preallocated-half-open-connections %d",
-                        &tm->preallocated_half_open_connections))
+                        &tcp_cfg.preallocated_half_open_connections))
        ;
       else if (unformat (input, "buffer-fail-fraction %f",
-                        &tm->buffer_fail_fraction))
+                        &tcp_cfg.buffer_fail_fraction))
        ;
       else if (unformat (input, "max-rx-fifo %U", unformat_memory_size,
-                        &tm->max_rx_fifo))
-       ;
-      else if (unformat (input, "mtu %d", &tm->default_mtu))
+                        &memory_size))
+       {
+         if (memory_size >= 0x100000000)
+           {
+             return clib_error_return
+               (0, "max-rx-fifo %llu (0x%llx) too large", memory_size,
+                memory_size);
+           }
+         tcp_cfg.max_rx_fifo = memory_size;
+       }
+      else if (unformat (input, "min-rx-fifo %U", unformat_memory_size,
+                        &memory_size))
+       {
+         if (memory_size >= 0x100000000)
+           {
+             return clib_error_return
+               (0, "min-rx-fifo %llu (0x%llx) too large", memory_size,
+                memory_size);
+           }
+         tcp_cfg.min_rx_fifo = memory_size;
+       }
+      else if (unformat (input, "mtu %u", &tcp_cfg.default_mtu))
        ;
-      else if (unformat (input, "initial-cwnd-multiplier %d",
-                        &tm->initial_cwnd_multiplier))
+      else if (unformat (input, "rwnd-min-update-ack %d",
+                        &tcp_cfg.rwnd_min_update_ack))
        ;
+      else if (unformat (input, "initial-cwnd-multiplier %u",
+                        &cwnd_multiplier))
+       tcp_cfg.initial_cwnd_multiplier = cwnd_multiplier;
       else if (unformat (input, "no-tx-pacing"))
-       tm->tx_pacing = 0;
+       tcp_cfg.enable_tx_pacing = 0;
+      else if (unformat (input, "tso"))
+       tcp_cfg.allow_tso = 1;
+      else if (unformat (input, "no-csum-offload"))
+       tcp_cfg.csum_offload = 0;
       else if (unformat (input, "cc-algo %U", unformat_tcp_cc_algo,
-                        &tm->cc_algo))
+                        &tcp_cfg.cc_algo))
        ;
       else if (unformat (input, "%U", unformat_tcp_cc_algo_cfg))
        ;
+      else if (unformat (input, "closewait-time %u", &tmp_time))
+       tcp_cfg.closewait_time = tmp_time / TCP_TIMER_TICK;
+      else if (unformat (input, "timewait-time %u", &tmp_time))
+       tcp_cfg.timewait_time = tmp_time / TCP_TIMER_TICK;
+      else if (unformat (input, "finwait1-time %u", &tmp_time))
+       tcp_cfg.finwait1_time = tmp_time / TCP_TIMER_TICK;
+      else if (unformat (input, "finwait2-time %u", &tmp_time))
+       tcp_cfg.finwait2_time = tmp_time / TCP_TIMER_TICK;
+      else if (unformat (input, "lastack-time %u", &tmp_time))
+       tcp_cfg.lastack_time = tmp_time / TCP_TIMER_TICK;
+      else if (unformat (input, "closing-time %u", &tmp_time))
+       tcp_cfg.closing_time = tmp_time / TCP_TIMER_TICK;
+      else if (unformat (input, "cleanup-time %u", &tmp_time))
+       tcp_cfg.cleanup_time = tmp_time / 1000.0;
       else
        return clib_error_return (0, "unknown input `%U'",
                                  format_unformat_error, input);
@@ -1683,8 +1968,6 @@ tcp_configure_v4_source_address_range (vlib_main_t * vm,
                                       ip4_address_t * start,
                                       ip4_address_t * end, u32 table_id)
 {
-  tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
-  vnet_main_t *vnm = vnet_get_main ();
   u32 start_host_byte_order, end_host_byte_order;
   fib_prefix_t prefix;
   fib_node_index_t fei;
@@ -1720,12 +2003,12 @@ tcp_configure_v4_source_address_range (vlib_main_t * vm,
   sw_if_index = fib_entry_get_resolving_interface (fei);
 
   /* Configure proxy arp across the range */
-  rv = vnet_proxy_arp_add_del (start, end, fib_index, 0 /* is_del */ );
+  rv = ip4_neighbor_proxy_add (fib_index, start, end);
 
   if (rv)
     return rv;
 
-  rv = vnet_proxy_arp_enable_disable (vnm, sw_if_index, 1);
+  rv = ip4_neighbor_proxy_enable (sw_if_index);
 
   if (rv)
     return rv;
@@ -1734,7 +2017,7 @@ tcp_configure_v4_source_address_range (vlib_main_t * vm,
     {
       dpo_id_t dpo = DPO_INVALID;
 
-      vec_add1 (tm->ip4_src_addresses, start[0]);
+      vec_add1 (tcp_cfg.ip4_src_addrs, start[0]);
 
       /* Add local adjacencies for the range */
 
@@ -1772,7 +2055,6 @@ tcp_configure_v6_source_address_range (vlib_main_t * vm,
                                       ip6_address_t * start,
                                       ip6_address_t * end, u32 table_id)
 {
-  tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
   fib_prefix_t prefix;
   u32 fib_index = 0;
   fib_node_index_t fei;
@@ -1792,7 +2074,7 @@ tcp_configure_v6_source_address_range (vlib_main_t * vm,
       dpo_id_t dpo = DPO_INVALID;
 
       /* Remember this address */
-      vec_add1 (tm->ip6_src_addresses, start[0]);
+      vec_add1 (tcp_cfg.ip6_src_addrs, start[0]);
 
       /* Lookup the prefix, to identify the interface involved */
       prefix.fp_len = 128;
@@ -1811,7 +2093,7 @@ tcp_configure_v6_source_address_range (vlib_main_t * vm,
        return VNET_API_ERROR_NO_MATCHING_INTERFACE;
 
       /* Add a proxy neighbor discovery entry for this address */
-      ip6_neighbor_proxy_add_del (sw_if_index, start, 0 /* is_del */ );
+      ip6_neighbor_proxy_add (sw_if_index, start);
 
       /* Add a receive adjacency for this address */
       receive_dpo_add_or_lock (DPO_PROTO_IP6, ~0 /* sw_if_index */ ,
@@ -1841,8 +2123,8 @@ tcp_configure_v6_source_address_range (vlib_main_t * vm,
 }
 
 static clib_error_t *
-tcp_src_address (vlib_main_t * vm,
-                unformat_input_t * input, vlib_cli_command_t * cmd_arg)
+tcp_src_address_fn (vlib_main_t * vm,
+                   unformat_input_t * input, vlib_cli_command_t * cmd_arg)
 {
   ip4_address_t v4start, v4end;
   ip6_address_t v6start, v6end;
@@ -1924,7 +2206,7 @@ VLIB_CLI_COMMAND (tcp_src_address_command, static) =
 {
   .path = "tcp src-address",
   .short_help = "tcp src-address <ip-addr> [- <ip-addr>] add src address range",
-  .function = tcp_src_address,
+  .function = tcp_src_address_fn,
 };
 /* *INDENT-ON* */
 
@@ -2060,7 +2342,7 @@ tcp_scoreboard_replay (u8 * s, tcp_connection_t * tc, u8 verbose)
       /* Push segments */
       tcp_rcv_sacks (dummy_tc, next_ack);
       if (has_new_ack)
-       dummy_tc->snd_una = next_ack + dummy_tc->sack_sb.snd_una_adv;
+       dummy_tc->snd_una = next_ack;
 
       if (verbose)
        s = format (s, "result: %U", format_tcp_scoreboard,
@@ -2138,6 +2420,75 @@ VLIB_CLI_COMMAND (show_tcp_punt_command, static) =
 };
 /* *INDENT-ON* */
 
+static clib_error_t *
+show_tcp_stats_fn (vlib_main_t * vm, unformat_input_t * input,
+                  vlib_cli_command_t * cmd)
+{
+  tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
+  tcp_worker_ctx_t *wrk;
+  u32 thread;
+
+  if (unformat_check_input (input) != UNFORMAT_END_OF_INPUT)
+    return clib_error_return (0, "unknown input `%U'", format_unformat_error,
+                             input);
+  for (thread = 0; thread < vec_len (tm->wrk_ctx); thread++)
+    {
+      wrk = tcp_get_worker (thread);
+      vlib_cli_output (vm, "Thread %u:\n", thread);
+
+      if (clib_fifo_elts (wrk->pending_timers))
+       vlib_cli_output (vm, " %lu pending timers",
+                        clib_fifo_elts (wrk->pending_timers));
+
+#define _(name,type,str)                                       \
+  if (wrk->stats.name)                                         \
+    vlib_cli_output (vm, " %lu %s", wrk->stats.name, str);
+      foreach_tcp_wrk_stat
+#undef _
+    }
+
+  return 0;
+}
+
+/* *INDENT-OFF* */
+VLIB_CLI_COMMAND (show_tcp_stats_command, static) =
+{
+  .path = "show tcp stats",
+  .short_help = "show tcp stats",
+  .function = show_tcp_stats_fn,
+};
+/* *INDENT-ON* */
+
+static clib_error_t *
+clear_tcp_stats_fn (vlib_main_t * vm, unformat_input_t * input,
+                   vlib_cli_command_t * cmd)
+{
+  tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
+  tcp_worker_ctx_t *wrk;
+  u32 thread;
+
+  if (unformat_check_input (input) != UNFORMAT_END_OF_INPUT)
+    return clib_error_return (0, "unknown input `%U'", format_unformat_error,
+                             input);
+
+  for (thread = 0; thread < vec_len (tm->wrk_ctx); thread++)
+    {
+      wrk = tcp_get_worker (thread);
+      clib_memset (&wrk->stats, 0, sizeof (wrk->stats));
+    }
+
+  return 0;
+}
+
+/* *INDENT-OFF* */
+VLIB_CLI_COMMAND (clear_tcp_stats_command, static) =
+{
+  .path = "clear tcp stats",
+  .short_help = "clear tcp stats",
+  .function = clear_tcp_stats_fn,
+};
+/* *INDENT-ON* */
+
 /*
  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
  *