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【NS3】图文详解报文接收过程

网络仿真
2022-12-02
3573
更新：2023-01-04 21:52:22

> 以HPCC的NS3仿真代码为蓝本（ https://github.com/alibaba-edu/High-Precision-Congestion-Control ）

本文解释HPCC代码中的报文接收过程。

## 前言

HPCC在NS3中的仿真，协议栈自上而下简化为：

RdmaClient --> RdmaDriver --> RdmaHw --> QbbNetDevice --> Swich节点发送。

接收过程是反过来的。

> 注意：此处的QbbNetDevice不能理解为网卡，而应该理解为网络设备。因为在网络中，能接收从通道发来数据的不仅仅是网卡，交换机也能收到数据。后面会进行区分。

## 网络通道-->网络设备

**第一步**：网络信道QbbChannel将数据发送到网络设备QbbNetDevice。这是一个调度事件，QbbChannel收到来自其他设备的数据包后，会在链路时延后通知QbbNetDevice，也就是网络设备接收数据。

此处也是配置的链路时延真正起作用的地方，也就是控制数据包到达对方设备的时间（调用对方的数据接收函数）。

![image-20221202085632553](https://ngdcn.com/zb_users/upload/2022/11/ns3_receive/image-20221202085632553.png)

**第二步**：网络设备则会接收到来自QbbChannel的数据包。

![image-20221202090028062](https://ngdcn.com/zb_users/upload/2022/11/ns3_receive/image-20221202090028062.png)

**第三步**：先处理PFC数据包。无论本设备是交换机还是主机，先判断收到的报文是不是PFC。

![image-20221202090636387](https://ngdcn.com/zb_users/upload/2022/11/ns3_receive/image-20221202090636387.png)

1、收到pfc，但未使能PFC功能，则直接退出，继续后面的处理。

2、使能pfc，则会根据报文是pause和resume进行进一步的处理，此处不再细化。

**第四步**：收到的数据若不是PFC报文，则数据包则是普通的数据或控制信令。

![image-20221202090952047](https://ngdcn.com/zb_users/upload/2022/11/ns3_receive/image-20221202090952047.png)

如上所述，因为接收到数据的设备可以是主机，也可以是交换机，因此会根据当前设备的类型（0：主机；1：交换机）进行区分处理。

1、如果是交换机，则会继续发往下一个网络设备(交换机或主机网卡)：

![image-20221202091150718](https://ngdcn.com/zb_users/upload/2022/11/ns3_receive/image-20221202091150718.png)

2、如果是主机网卡设备，则会通知主机进行接收，第四步下图第413行所示。。

注意：m_rdmaReceiveCb真实调用RdmaHw::Receive()来继续进行主机数据接收。这是通过如下的回调函数绑定的：

![image-20221202091450271](https://ngdcn.com/zb_users/upload/2022/11/ns3_receive/image-20221202091450271.png)

**第五步**：主机接收到报文，并进一步区分报文类型，并进行相应的处理。

![image-20221202091644485](https://ngdcn.com/zb_users/upload/2022/11/ns3_receive/image-20221202091644485.png)

代码很清晰。例如收到UDP数据报文后，则要查找对应的接收QP，还要判断是否产生cnp标记，然后通过ack报文携带回发送端。如下图所示：

![image-20221202091920872](https://ngdcn.com/zb_users/upload/2022/11/ns3_receive/image-20221202091920872.png)

如果收到的数据是cnp，则需要调用对应拥塞控制算法进行处理，这也是很多尝试修改拥塞控制算法的同学需要进行魔改的地方。

![image-20221202092216217](https://ngdcn.com/zb_users/upload/2022/11/ns3_receive/image-20221202092216217.png)

收到ACK报文的话，涉及到判断流是否结束，判断乱序，以及各拥塞控制算法对ACK的处理。

![image-20221202092451079](https://ngdcn.com/zb_users/upload/2022/11/ns3_receive/image-20221202092451079.png)

例如，如果使用的是HPCC算法，则要逐ACK进行速率处置（具体参加论文）：

![image-20221202092544656](https://ngdcn.com/zb_users/upload/2022/11/ns3_receive/image-20221202092544656.png)

而想DCTCP则是其他的处理方式，不再赘述。

**至此，报文接收的过程大致梳理了一遍。**

本人水平有限，如有错误，欢迎指正。

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NS3 HPCC

本文由 @NGDCN 于2022-12-02原创发布在 NGDCN，未经许可，禁止转载。

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3573人参与，3条评论

你好 2022-12-03 21:00:23 回复
想请教一下，receiveCnp中，源码为什么只是设置了一个targetRate, 调用对应拥塞控制算法进行处理的代码在哪？
- NGDCN站长 2023-03-02 19:04:06 回复
- @你好倒数第二个图里面就是

你好 2022-12-03 21:00:31 回复
想请教一下，receiveCnp中，源码为什么只是设置了一个targetRate, 调用对应拥塞控制算法进行处理的代码在哪？

网络仿真

【NS3】图文详解报文接收过程

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