TCP性能测试与问题分析（进阶）
当TCP的传输速度提高和测试方法增加后，出现了许多tcp问题，设计中对遇到的比较有针对性地问题记录如下，并给出实际地解决方案和过程。
目录
问题1：TCP&UDP助手和快速TCP发送的性能分析（初步）
问题2：特殊情况下的TCP检验和出错
问题3：TCP测试助手性能受限问题
问题4：TCP接收测试死机，无ACK回应问题
问题5：快速发送模式时，FPGA回传PSH数据出错。
问题1：TCP&UDP助手和快速TCP发送的性能分析（初步）
描述：TCP助手在接收数据时，处于延迟ACK模式，只有接收到2帧TCP数据时，才立即回复ACK。否则，在接收单帧数据时，必须等200mS才回复ACK。
因此，要测试TCP速度，必须在FPGA程序中实现累计Seq发送机制，即连续发送2帧TCP数据，再判断ACK接收情况。
为此，再次重新设计了TCP接收状态机，并加入超时重传和ACK错误重传。加入超时重传4次，执行RST复位等，完善的功能。
测试结果如下，当启动回传测试命令后，分析发送速度如下。虽然很慢，但算是突破性的一步。
继续分析后面的接收数据，得到如下结果。
见图中分析，结果很不错。此数据保存为：TCP快速测试-问题1的分析对应结果.pcapng
问题2：特殊情况下的TCP检验和出错
描述：发送测试中，当TCP校验和出错时，引发重传，但是TCP校验和就是错的，导致一直重传。并最终引起FPGA发送重置帧，而断开连接。
现象如下，不止一次出现，多次测试，都是因为这个问题而导致RST。不然，可预计，发送测试可继续顺利进行下去。
如下图所示，考虑到手动用计算器算校验和，实在是太麻烦，前面饱受手算的摧残。然后再网上找了很久，找到了如下右边的计算工具。实际测试了，可以用，虽然比较难用，注意事项已在图中说明。下载链接：https://download.csdn.net/download/feillow/914693
通过如上图，一步步细心整理，得到计算结果：FFF6！果真是我程序中设计的TCP校验和有误！
真是尴尬。很多问题这是不测试不知道，一测试（使用）吓一跳。这个问题，我大概猜到原因：应该是循环加的时候，在特殊情况下出错了!
为了全面验证计算校验和的细节，再次进行了手算，过程如下。找到问题所在！因此，在FPGA程序中，要考虑两次进位的情况！
因此，对程序中，所有计算校验和的地方如下，都进行了2次循环进位加，以确保不会出错。
问题3：TCP测试助手性能受限问题
从问题1，已经详细分析了TCP&UDP助手的性能，实在太差。最佳解决方案是，自己编写一个客户端，实现自定义的、灵活的TCP接收器。但还有一个方法，就是网上寻找，希望能找到一个合适的、功能强大的TCP测试工具。
经过大量寻找，在CSDN资源上挺多，但是层次不齐。
方案1：继续寻找，一直找到一个合适的。
方案2：寻求同学帮助，让其帮忙写一个针对我的设计，开发的上位机。
问题4：TCP接收测试死机，无ACK回应问题
如下图，在连续发送很多次TCP数据后，会出现FPGA无ACK响应的问题。
经过分析，此种情况下，FPGA端已经“死机”，程序已经跑飞。真的惨。
这个问题就很难了，因为在前面几百次的传输中都是正常的，直到某个时候，FPGA就跑飞了，很难定位到问题。因此，也不好确定具体要优化FPGA内部哪里的程序。
方案1：将发送时钟统一成上升沿发送。--已实现，但仍会出现跑飞。
方案2：将关键TCP控制状态机，改成三段式。--待改进中。
测试中，若采用慢速的向FPGA发送，则不会出现上述错误。所以问题，很可能在于FPGA跑飞了。
问题5：快速发送模式时，FPGA回传PSH数据出错。
截图如下，本来是正常传输状态，应该继续发送数据，但是FPGA端出错，发送PSH被“截断”，导致序号、长度等全部出错。从而导致传输中断。
优化发送状态机，分析整个发送流程，一定要把这个问题找出来！
PS：利用其它TCP助手测试，对比结果，排除是否是测试助手的问题。
使用心得TCP助手测试，结果如下。也出现了同样的问题，因此，可以排除，不是助手的问题，问题就出在FPGA程序上。我的天呐！
再换了一个客户端，测试也是一样的问题。所以，问题确定在FPGA端！
因此，现在的问题重心，在于梳理状态机，试试改成三段式状态机。
可能原因：
1，可能tcp_rx_done与tcp_req_tx_data1冲突，所以先执行tcp_rx_done，而忽略tcp_req_tx_data1执行了。
实际情况是，执行了PSH，但是没有尾部数据！
2，推测出了可能问题地方：tcp_rx_done与tcp_req_tx_data1相争夺，导致后续控制不对。采用三段式状态机便可解决这个问题。对TCP_TX采用。
3，就是tcp_rx_done来的时候，tx状态还没到d0，导致没有正确接收到tcp_rx_done。所以，把每个标志都改成回环确认形式。
就是要解决：能同时执行发送和接收，并使它们不冲突。
后续工作尚多，还需不断地进行验证和测试。
欢迎交流、源码分享见CSDN资源，笔者扣扣：1021100382