kk Blog —— 通用基础

date [-d @int|str] [+%s|"+%F %T"]

拥塞避免处理函数 tcp_reno_cong_avoid

http://blog.csdn.net/shanshanpt/article/details/22201847

慢启动和快速重传拥塞避免算法,函数tcp_reno_cong_avoid
在“慢开始”阶段,每收到一个ACK,cwnd++一次,那么一个RTT之后,cwnd就会加倍
拥塞避免阶段,其实就是在一个RTT时间内将cwnd++一次( 注意在不丢包的情况下 )

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/*
 * TCP Reno congestion control
 * This is special case used for fallback as well.
 */
/* This is Jacobson's slow start and congestion avoidance.
 * SIGCOMM '88, p. 328.
 */
void tcp_reno_cong_avoid(struct sock *sk, u32 ack, u32 in_flight)
{
	struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);         // 获取tcp_sock
	// 函数返回1说明拥塞窗口被限制,我们需要增加拥塞窗口,否则的话,就不需要增加拥塞窗口。
	if (!tcp_is_cwnd_limited(sk, in_flight))  // 是否已经达到拥塞窗口的限制值(1)
		return;

	/* In "safe" area, increase. */
	if (tp->snd_cwnd <= tp->snd_ssthresh)     // 如果发送窗口大小还 比 慢开始门限小,那么还是慢开始处理
		tcp_slow_start(tp);                   // 下面进入慢开始处理 (2)
	/* In dangerous area, increase slowly. */
	else if (sysctl_tcp_abc) {                // 否则进入拥塞避免阶段!!每个RTT时间就加1
		/* RFC3465: Appropriate Byte Count
		 * increase once for each full cwnd acked              // 基本思想就是:经过一个RTT时间就将snd_cwnd增加一个单位!
		 */                                                    // 一个RTT时间可以认为是当前拥塞窗口发送出去的数据的所有ACK都被接收到
		if (tp->bytes_acked >= tp->snd_cwnd*tp->mss_cache) {   // 当前的拥塞窗口的所有段都被ack了,窗口才被允许增加。
			tp->bytes_acked -= tp->snd_cwnd*tp->mss_cache;     // ACK处理过的及删除去了
			if (tp->snd_cwnd < tp->snd_cwnd_clamp)             // 不允许发送窗口大小超过snd_cwnd_clamp值
				tp->snd_cwnd++;
		}
	} else {                                       // 每接收到一个ACK,窗口增大(1/snd_cwnd),使用cnt计数
		/* In theory this is tp->snd_cwnd += 1 / tp->snd_cwnd */
		if (tp->snd_cwnd_cnt >= tp->snd_cwnd) {    // 线性增长计数器 >= 阈值
			if (tp->snd_cwnd < tp->snd_cwnd_clamp) // 如果窗口还没有达到阈值
				tp->snd_cwnd++;                    // 那么++增大窗口
			tp->snd_cwnd_cnt = 0;
		} else
			tp->snd_cwnd_cnt++;                    // 否则仅仅是增大线性递增计数器
	}
}

下面看一下“慢开始”算法:

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void tcp_slow_start(struct tcp_sock *tp)           // 每到达一个ACK,snd_cwnd就加1。这意味着每个RTT,拥塞窗口就会翻倍。
{
	int cnt; /* increase in packets */

	/* RFC3465: ABC Slow start
	 * Increase only after a full MSS of bytes is acked
	 *
	 * TCP sender SHOULD increase cwnd by the number of
	 * previously unacknowledged bytes ACKed by each incoming
	 * acknowledgment, provided the increase is not more than L
	 */
	if (sysctl_tcp_abc && tp->bytes_acked < tp->mss_cache)                     // 如果ack确认的数据少于一个MSS大小,不需要增大窗口
		return;
	// 限制cnt的值
	if (sysctl_tcp_max_ssthresh > 0 && tp->snd_cwnd > sysctl_tcp_max_ssthresh) // 发送窗口超过最大门限值
		cnt = sysctl_tcp_max_ssthresh >> 1;     /* limited slow start */       // 窗口减半~~~~~
	else
		cnt = tp->snd_cwnd;          /* exponential increase */                // 否则还是原来的窗口

	/* RFC3465: ABC
	 * We MAY increase by 2 if discovered delayed ack
	 */
	if (sysctl_tcp_abc > 1 && tp->bytes_acked >= 2*tp->mss_cache) // 如果启动了延迟确认,那么当接收到的ACK大于等于两个MSS的时候才加倍窗口大小
		cnt <<= 1;
	tp->bytes_acked = 0;  // 清空

	tp->snd_cwnd_cnt += cnt;
	while (tp->snd_cwnd_cnt >= tp->snd_cwnd) {  // 这里snd_cwnd_cnt是snd_cwnd的几倍,拥塞窗口就增加几。
		tp->snd_cwnd_cnt -= tp->snd_cwnd;       // ok
		if (tp->snd_cwnd < tp->snd_cwnd_clamp)  // 判断窗口大小
			tp->snd_cwnd++;  // + +
	}
}

最后看一下这个函数:tcp_is_cwnd_limited,基本的意思就是判断需不需要增大拥塞窗口。

关于gso:主要功能就是尽量的延迟数据包的传输,以便与在最恰当的时机传输数据包。如果支持gso,就有可能是tso 延迟了数据包,因此这里会进行几个相关的判断,来看需不需要增加拥塞窗口。

关于burst:主要用来控制网络流量的突发性增大,也就是说当left数据(还能发送的数据段数)大于burst值的时候,我们需要暂时停止增加窗口,因为此时有可能我们这边数据发送过快。其实就是一个平衡权值。

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int tcp_is_cwnd_limited(const struct sock *sk, u32 in_flight)  // 第二个参数是正在网络中传输,还没有收到确认的报数量
{
	const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
	u32 left;

	if (in_flight >= tp->snd_cwnd)    // 比较发送未确认和发送拥塞窗口的大小
		return 1;                     // 如果未确认的大,那么需要增大拥塞窗口

	if (!sk_can_gso(sk))              // 如果没有gso延时处理所有包,不需要增大窗口
		return 0;

	left = tp->snd_cwnd - in_flight;  // 得到还能发送的数据包的数量
	if (sysctl_tcp_tso_win_divisor)
		return left * sysctl_tcp_tso_win_divisor < tp->snd_cwnd;
	else
		return left <= tcp_max_burst(tp); // 如果还可以发送的数量>burst,说明发送太快,不需要增大窗口。
}