Stanford CS144 lab4

总览
- 一个TCP endpoint（TCPConnection）是TCPSender与TCPReceiver的结合体
- TCPConnection的segment可以被放入UDP的数据包中或则IP的数据包中
- 这个lab最后会基于实现的TCPConnection，给出一个叫做CS144TCPSCocket类，并基于此修改之前写的webget
TCPConnection的接收发送策略
- 接受方
  - 如果接受到的报文RST置位，此时需要切断连接，把出入端(in/outbound)设置到错误状态
  - TCPReceiver检查收到的报文段这些字段：seqno,SYN, payload,FIN
  - 如果接受到的报文中ACK置位（一般建立连接后，都是启用状态），那么接受方需要查看ackno与window_size字段
  - 如果传来的报文占据了序列号，那么TCPConnection需要确保至少有一个回应报文，并且其中设置好了正确的ackno和window size
  - 这一段表示需要用到之前的写好的send_empty_segment()
- 发送方
  - 对于发送出（outgoing）的报文，需要设置好相关字段
  - 发送报文时，一并发送确认，设置好ackno与window_size，并置位ACK,这应该是捎带确认(piggybacking)
- 时间处理
  - TCPConnection需要告诉调用tick函数的TCPSender距离上一次调用经过的时间
  - 当consecutive retransmissions超过一个阈值TCPConfig::MAX RETX ATTEMPTS,终止连接，发送一个置位RST报文
  - ？
TCP connection的结束，涉及到一致性问题
- 有两种连接结束的方式，第一种是unclean shutdown，也就发送或者接受置位了RST的报文，这种情况下in/outbound的ByteStream都应该被置为error状态，且active()立即返回false
- 第二种是clean shutdown,由于两军问题Two Generals Problem, TCP并不能完全实现一个clean shudown
  - 对于一个clean shutdown有四个先置条件，1inbound字节流完全被push并被重组,2outbound字节流被完全出去了，也就是说fin包被发送出去了,3outbound字节已经被遥远的对等实体完全确认了,4本地的对等实体自信的认为遥远的对等实体满足条件3
  - 另外关闭时有两种情况，一种是主动关闭，一种时被动关闭，当然这里的关闭close是对于一端来说的，关闭后自己就可以不发数据了，主动关闭，需要lingering 2MSL（lab里是10 × cfg.rt timeout）,，而被动关闭不需要,这里作为附加题，我认为是由于对方先把FIN包发送给过来了，并且作为被动关闭者只要接收到了对方的对于自己的FIN包的ack就能确保关闭但是这段话意味着什么，应该是指对方过早的发送完字节流并且完全被上方应用接受了，那么就完全不需要对方的重传了，这时候就不需要lingering，但是这能够确保对方收到了己方对于对方FIN的ack吗？
实现
- 对于segment_received函数,
  - 涉及到_sender的ack确认与窗口的修改，也就输是TCPSender::ack_received,修改完对方窗口的大小，_sender需要相应的发送数据；
  - 另外还需要_receiver把数据上传到inbound stream,也就是调用TCPReceiver::segment_received
实现中遇到的问题
- 面向测试编程，由于测试用例过多（162个），把输出重定向到lab4.log中
- 对于置位RST报文的发送，如果_sender中_segement_out容量为空，那么需要添加一个empty segment
- kills the connection permanently是指发送rst
- 这个测试用例是双方同时打开，也就是双方都作为主动发起方，并且这里与《TCP/IP 详解》中描述的不一致，这中情况下，对于第二次握手可以不需要置位SYN了
- 关于如何测试单个用例
- 注意需要删除打印语句
- 吞吐量测试没过，开始排查 lab1中用了unorered_map，太慢，很多人都用set对于std::__detail::_Map_base,减少map索引查找的时间，unordered_map由于是链表存储，最坏的取可以到达O(n)
- 使用scp命令将本地wsl2项目传递到云服务器上
- 在ubutun上无法用自己的TCP/IP实现通信，
- 好吧┭┮﹏┭┮没办法，lab1 stream_reassembler只能够用set重写了
- 另外更好的优化是在lab0中用BufferList来当作ByteStream的容器，把 ByteStream 类中字节流的容器由 Lab0 最初的 std::list _stream{}; 改为 BufferList _stream{}，具体的优化profile,参见这里
- 几张比较有用的图
- TCP双方出现同时结束，与同时开启