TCP性能測試與問題分析（進階）
當TCP的傳輸速度提高和測試方法增加後，出現了許多tcp問題，設計中對遇到的比較有針對性地問題記錄如下，並給出實際地解決方案和過程。
目錄
問題1：TCP&UDP助手和快速TCP發送的性能分析（初步）
問題2：特殊情況下的TCP檢驗和出錯
問題3：TCP測試助手性能受限問題
問題4：TCP接收測試死機，無ACK迴應問題
問題5：快速發送模式時，FPGA回傳PSH數據出錯。
問題1：TCP&UDP助手和快速TCP發送的性能分析（初步）
描述：TCP助手在接收數據時，處於延遲ACK模式，只有接收到2幀TCP數據時，才立即回覆ACK。否則，在接收單幀數據時，必須等200mS纔回復ACK。
因此，要測試TCP速度，必須在FPGA程序中實現累計Seq發送機制，即連續發送2幀TCP數據，再判斷ACK接收情況。
爲此，再次重新設計了TCP接收狀態機，並加入超時重傳和ACK錯誤重傳。加入超時重傳4次，執行RST復位等，完善的功能。
測試結果如下，當啓動回傳測試命令後，分析發送速度如下。雖然很慢，但算是突破性的一步。
繼續分析後面的接收數據，得到如下結果。
見圖中分析，結果很不錯。此數據保存爲：TCP快速測試-問題1的分析對應結果.pcapng
問題2：特殊情況下的TCP檢驗和出錯
描述：發送測試中，當TCP校驗和出錯時，引發重傳，但是TCP校驗和就是錯的，導致一直重傳。並最終引起FPGA發送重置幀，而斷開連接。
現象如下，不止一次出現，多次測試，都是因爲這個問題而導致RST。不然，可預計，發送測試可繼續順利進行下去。
如下圖所示，考慮到手動用計算器算校驗和，實在是太麻煩，前面飽受手算的摧殘。然後再網上找了很久，找到了如下右邊的計算工具。實際測試了，可以用，雖然比較難用，注意事項已在圖中說明。下載鏈接：https://download.csdn.net/download/feillow/914693
通過如上圖，一步步細心整理，得到計算結果：FFF6！果真是我程序中設計的TCP校驗和有誤！
真是尷尬。很多問題這是不測試不知道，一測試（使用）嚇一跳。這個問題，我大概猜到原因：應該是循環加的時候，在特殊情況下出錯了!
爲了全面驗證計算校驗和的細節，再次進行了手算，過程如下。找到問題所在！因此，在FPGA程序中，要考慮兩次進位的情況！
因此，對程序中，所有計算校驗和的地方如下，都進行了2次循環進位加，以確保不會出錯。
問題3：TCP測試助手性能受限問題
從問題1，已經詳細分析了TCP&UDP助手的性能，實在太差。最佳解決方案是，自己編寫一個客戶端，實現自定義的、靈活的TCP接收器。但還有一個方法，就是網上尋找，希望能找到一個合適的、功能強大的TCP測試工具。
經過大量尋找，在CSDN資源上挺多，但是層次不齊。
方案1：繼續尋找，一直找到一個合適的。
方案2：尋求同學幫助，讓其幫忙寫一個針對我的設計，開發的上位機。
問題4：TCP接收測試死機，無ACK迴應問題
如下圖，在連續發送很多次TCP數據後，會出現FPGA無ACK響應的問題。
經過分析，此種情況下，FPGA端已經“死機”，程序已經跑飛。真的慘。
這個問題就很難了，因爲在前面幾百次的傳輸中都是正常的，直到某個時候，FPGA就跑飛了，很難定位到問題。因此，也不好確定具體要優化FPGA內部哪裏的程序。
方案1：將發送時鐘統一成上升沿發送。--已實現，但仍會出現跑飛。
方案2：將關鍵TCP控制狀態機，改成三段式。--待改進中。
測試中，若採用慢速的向FPGA發送，則不會出現上述錯誤。所以問題，很可能在於FPGA跑飛了。
問題5：快速發送模式時，FPGA回傳PSH數據出錯。
截圖如下，本來是正常傳輸狀態，應該繼續發送數據，但是FPGA端出錯，發送PSH被“截斷”，導致序號、長度等全部出錯。從而導致傳輸中斷。
優化發送狀態機，分析整個發送流程，一定要把這個問題找出來！
PS：利用其它TCP助手測試，對比結果，排除是否是測試助手的問題。
使用心得TCP助手測試，結果如下。也出現了同樣的問題，因此，可以排除，不是助手的問題，問題就出在FPGA程序上。我的天吶！
再換了一個客戶端，測試也是一樣的問題。所以，問題確定在FPGA端！
因此，現在的問題重心，在於梳理狀態機，試試改成三段式狀態機。
可能原因：
1，可能tcp_rx_done與tcp_req_tx_data1衝突，所以先執行tcp_rx_done，而忽略tcp_req_tx_data1執行了。
實際情況是，執行了PSH，但是沒有尾部數據！
2，推測出了可能問題地方：tcp_rx_done與tcp_req_tx_data1相爭奪，導致後續控制不對。採用三段式狀態機便可解決這個問題。對TCP_TX採用。
3，就是tcp_rx_done來的時候，tx狀態還沒到d0，導致沒有正確接收到tcp_rx_done。所以，把每個標誌都改成迴環確認形式。
就是要解決：能同時執行發送和接收，並使它們不衝突。
後續工作尚多，還需不斷地進行驗證和測試。
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