cs144网络课程3 TCP sender

环境

https://cs144.github.io/assignments/check3.pdf

commit lab2的代码。

merge lab3的代码
git merge origin/check3-startercode

编译/测试
cmake --build build
cmake --build build --target check3

TCPSender

TCPSender需要干一系列事情

• 关注TCPReceiver的window。

• 从本地ByteStream取数据，根据对端的window组成tcp包给对端。

• 关注发出去的包是否被对端ack。

• 超时没被ack的包，重发。

可以看看rfc9293中的rto相关内容。

多久算超时？按https://www.ietf.org/rfc/rfc6298.html第5节推荐的算法来。

实现

• Push
  用byte_stream_helpers.cc中的read()从Reader中取数据。
  生成TCPSenderMessage待发送。payload不要大于TCPConfig::MAX PAYLOAD SIZE。可生成多个。

• ExpectMessage会用maybe_send拿到一个TCPSenderMessage，然后检查它是否符合要求。
  maybe_send就是上层应用来取tcp包的接口，取走就是已发送。

• ExpectNoSegment调maybe_send。期望无消息，如果发了消息，报错。

• ExpectSeqno调send_empty_message。返回空的TCPSenderMessage，只填seqno。
  用于检测seqno是否正确。

• ExpectSeqnosInFlight用sequence_numbers_in_flight检查发出且未ack的字节数。
  push时一旦从Reader中取出数据就要计数。

• 跟踪ack
  接收方只有收到了连续的数据才会ack。可能存在连发几个ack，比如[1 5 12]，但是sender收到的顺序为[5 12 1]。
  这样没问题，因为一旦ack就意味着之前的数据都已经成功收到。
  只需维护一个数，看到更大的ack直接更新就行，老的直接抛弃。这里的1直接抛弃。
  如果收到的ack大于目前已发送的，为非法，抛弃。
  ack底层应该维护安全的64位数据？
  ack可能处于数据包的中段，这种情况可以不处理，只处理ack覆盖一个完整包的情况。

• AckReceived调receive收数据。完了默认会push一下。
  每次收到数据时要更新window_size，后续的发送总长度不能超出。直到再次更新。
  如果接收端返回window_size为0，要强行使window为1，发送一个数据以便能收到新的window_size。否则可能永远卡住。
  window_size为0情况下rto不要加倍。

• Tick调tick更新时钟。
  每次更新时钟时检查超时重发流程。initial_RTO_ms为初始超时时间。
  只要存在已发出未ack的数据，就要保证timer开启。
  只有一个timer，并不是每个数据包一个timer。
  重发的永远是未ack数据包中sn最小的那个。
  每超时一次rto加倍。要记录连续重发次数，consecutive_retransmissions中返回给上层。
  一旦出现有效的ack，关timer，rto恢复初始值。如果仍存在其他等待ack的包，timer要打开。

• Close会先关闭ByteStream再push。
  要在push中读ByteStream之后检查ByteStream是否is_finished()。如果是，带上FIN。