TCP拥塞控制图解 不包括RTO，因为它太简单了 勘误1

Posted 2021-02-09 ksiwnhiwhs

熬过了几个夜晚，终于把TCP的拥塞处理的Linux撸了一遍，仓促中也总结了一幅巨大的图，然而今天下午的例会讨论后，我自己说着说着发现还有一些值得商榷的地方，有的是笔误，也有的是一些细节依然没有搞清楚，因此特此勘误，原文我只修改了文字，因为重新贴图代价实在太大，再者，我希望留下一些错误的印记，这样也能看清楚整个发展的历程，希望两篇一起看。

 

虽然在大师级的神看来，这不算什么，但是对于我，这是一个比较浩大的工程，错误之处在所难免，请谅解！谢谢！如果能共同进步，这就是我分享的最终目的和动力。

 

PS：
 1.今天是我的生日，我觉得就这么睡去不符合这个特殊日子的风格，因此就趁着二两酒把这篇勘误补齐吧。
 2.这是第一篇勘误，我相信原图还有很多问题，以后会持续更新，风格和方式与这个一致。

 问题1：mark lost的时候到底是怎么进行的

 这个涉及到了原图中的What to retransmit，到底Linux内核函数tcp_mark_head_lost是怎么进行的呢？看下面的发送序列：
 UNA|hole1|hole2|sack1|sack2|hole3|hole4|sack3-7|unack1|unack4|snd_nxt|...
 我们得知，sack_out的值是2+5=7，假设默认reordering是3，那么在不启用fack的情况下，应该有7-3=4个数据包被标记为LOST，该标记哪些呢？

 选择：从una开始，标记没有被sack的4个数据包，即UNA，hole1，hole2，hole3。这也是我在原图中的理解，但事实上呢？我们开看代码(Linix 3.10)，tcp_mark_head_lost：

static void tcp_mark_head_lost(struct sock *sk, int packets, int mark_head)
{
    struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
    struct sk_buff *skb;
    int cnt, oldcnt;
    int err;
    unsigned int mss;
    /* Use SACK to deduce losses of new sequences sent during recovery */
    const u32 loss_high = tcp_is_sack(tp) ?  tp->snd_nxt : tp->high_seq;
    ...

    tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
        if (skb == tcp_send_head(sk))
            break;
        /* TODO: do this better */
        /* this is not the most efficient way to do this... */
        tp->lost_skb_hint = skb;
        tp->lost_cnt_hint = cnt;

        if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, loss_high))
            break;

        oldcnt = cnt;
        if (tcp_is_fack(tp) || tcp_is_reno(tp) ||
            // 请注意，被标记为SACKED的数据包也会占据mark lost计数！！如上例，当UNA，hole1，hole2被标记完
            // 以后，下一个本应该标记hole3，但是由于sack1占据可一个“位置”，因此如果只标记4个LOST，那么将会
            // 到sack1为止！！，不会再标记hole3！
            // 但这并不意味着LOST标记仅仅会标记左边数第一系列的空洞，如果标记数为5，那么由于sack2也占据了一个
            // 位置，标记为LOST的依然是UNA，hole1，hole2，但是如果是标记6个LOST，那么结果将是标记UNA，hole1，hole2，
            // hole3为LOST！明白了吗？
            (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED))
            cnt += tcp_skb_pcount(skb);

        if (cnt > packets) {
            ...
        }

        tcp_skb_mark_lost(tp, skb);

        if (mark_head)
            break;
    }
    tcp_verify_left_out(tp);
}

总结：标记LOST的时候，会从左到右，标记的时候并不会跳过已经被SACK的数据包，只是，如果它已经被SACK了，那么将不会被置LOST标志。这有什么意义？在SACK reneging的时候，将会有意义。
这意味着，可以重传多少数据包和空洞的位置有关，一个合理的假设是，如果中间大量连续积累了SACKed的数据包，仅仅说明在这些数据包前面的空洞丢失的可能性比较大，这是真丢包，而不是乱序，然而话如果反着说，如果被SACKed的数据包间隔交替到来，这恰恰说明乱序的可能大于丢包，此时我们到底要重传哪些呢？如果给我安放一个偏置电阻的权力，我就可以完美解决这个问题，然而电阻可以在电子市场一块钱抓一把，跟老板混熟了还可以白拿，偏置算法可就是不是随便百度一下就能用的了....(百度？嗯，百度！)

问题2：关于When to retransmit

原图中，在描述SACK模式的时候，我在图中只画了3个数据包被SACK，但是事实上，要想触发重传，必须有至少4个数据包被SACK，这是一个笔误。

问题3：原图中的乱序检测，在描述重复SACK的时候，我将reordering的右沿滑到了snd_high，但事实上，应该是最高被SACK的那个位置，正如下面的文字描述的那样，犯这样的错误，真不应该！

问题4：严格说，这是我自己想的一个问题，原图原文不一定错，然而人不就是不断否定自己才能进步么？

请看How to retransmit，旁白中有关于RFC3517的描述，规范了传输的优先级，第一优先传输LOST数据包，第二传输新数据，然而我们看到，tcp_xmit_retransmit_queue，发现Linux实现第二优先传输新数据的时候，完全依赖“output路径”，也就是说在传输完LOST数据包之后，只要发现有新数据等待传输，直接就退出了tcp_xmit_retransmit_queue，至于说output路径到底什么时候被触发，
已经可以传输多少新数据，完全不管！
       在解耦合方面，这么做是恰当的(请注意这个函数的名字是retranmit，而不是transmit)，但是难道这样不会造成窗口浪费吗？试想当前窗口为100，我有10个LOST数据需要重传，这意味着
       可以发送90个新数据包，然而可能此时没有那么多新数据包，难道这个时候进行“前向重传”不好吗？

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