]> git.localhorst.tv Git - blank.git/blobdiff - src/net/net.cpp
light entities according to block light level
[blank.git] / src / net / net.cpp
index 9b50479b135445ae0225a28f98653fee18c6f000..1f4e0a951edd655d08547ad1b4dfad7f696a7503 100644 (file)
@@ -1,3 +1,4 @@
+#include "CongestionControl.hpp"
 #include "Connection.hpp"
 #include "ConnectionHandler.hpp"
 #include "io.hpp"
@@ -30,6 +31,168 @@ constexpr size_t Packet::BlockUpdate::MAX_LEN;
 constexpr size_t Packet::Message::MAX_LEN;
 constexpr size_t Packet::Message::MAX_MESSAGE_LEN;
 
+
+CongestionControl::CongestionControl()
+// I know, I know, it's an estimate (about 20 for IPv4, 48 for IPv6)
+: packet_overhead(20)
+// only sample every eighth packet for measuring RTT
+, sample_skip(8)
+, packets_lost(0)
+, packets_received(0)
+, packet_loss(0.0f)
+, stamp_cursor(15)
+, stamp_last(0)
+, rtt(64.0f)
+, next_sample(1000)
+, tx_bytes(0)
+, rx_bytes(0)
+, tx_kbps(0.0f)
+, rx_kbps(0.0f)
+, mode(GOOD)
+// rtt > 100ms or packet loss > 5% is BAD
+, bad_rtt(100.0f)
+, bad_loss(0.05f)
+// rtt > 250ms or packet loss > 15% is UGLY
+, ugly_rtt(250.0f)
+, ugly_loss(0.15f)
+, mode_keep_time(1000) {
+       Uint32 now = SDL_GetTicks();
+       for (Uint32 &s : stamps) {
+               s = now;
+       }
+       next_sample += now;
+       mode_entered = now;
+       mode_reset = now;
+       mode_step = now;
+}
+
+void CongestionControl::PacketSent(uint16_t seq) noexcept {
+       if (!SamplePacket(seq)) {
+               return;
+       }
+       stamp_cursor = (stamp_cursor + 1) % 16;
+       stamps[stamp_cursor] = SDL_GetTicks();
+       stamp_last = seq;
+}
+
+void CongestionControl::PacketLost(uint16_t seq) noexcept {
+       ++packets_lost;
+       UpdatePacketLoss();
+       UpdateRTT(seq);
+}
+
+void CongestionControl::PacketReceived(uint16_t seq) noexcept {
+       ++packets_received;
+       UpdatePacketLoss();
+       UpdateRTT(seq);
+}
+
+void CongestionControl::UpdatePacketLoss() noexcept {
+       unsigned int packets_total = packets_lost + packets_received;
+       if (packets_total >= 256) {
+               packet_loss = float(packets_lost) / float(packets_total);
+               packets_lost = 0;
+               packets_received = 0;
+       }
+}
+
+void CongestionControl::UpdateRTT(std::uint16_t seq) noexcept {
+       if (!SamplePacket(seq)) return;
+       int16_t diff = int16_t(seq) - int16_t(stamp_last);
+       diff /= sample_skip;
+       if (diff > 0 || diff < -15) {
+               // packet outside observed time frame
+               return;
+       }
+       int cur_rtt = SDL_GetTicks() - stamps[(stamp_cursor + diff + 16) % 16];
+       rtt += (cur_rtt - rtt) * 0.1f;
+}
+
+bool CongestionControl::SamplePacket(std::uint16_t seq) const noexcept {
+       return seq % sample_skip == 0;
+}
+
+void CongestionControl::PacketIn(const UDPpacket &pack) noexcept {
+       rx_bytes += pack.len + packet_overhead;
+       UpdateStats();
+}
+
+void CongestionControl::PacketOut(const UDPpacket &pack) noexcept {
+       tx_bytes += pack.len + packet_overhead;
+       UpdateStats();
+}
+
+void CongestionControl::UpdateStats() noexcept {
+       Uint32 now = SDL_GetTicks();
+       if (now < next_sample) {
+               // not yet
+               return;
+       }
+       tx_kbps = float(tx_bytes) * (1.0f / 1024.0f);
+       rx_kbps = float(rx_bytes) * (1.0f / 1024.0f);
+       tx_bytes = 0;
+       rx_bytes = 0;
+       next_sample += 1000;
+       UpdateMode();
+}
+
+void CongestionControl::UpdateMode() noexcept {
+       Mode now_mode = Conditions();
+       if (now_mode > mode) {
+               ChangeMode(now_mode);
+       } else if (now_mode < mode) {
+               CheckUpgrade(now_mode);
+       } else {
+               KeepMode();
+       }
+}
+
+void CongestionControl::CheckUpgrade(Mode m) noexcept {
+       Uint32 now = SDL_GetTicks();
+       Uint32 time_in_mode = now - mode_entered;
+       if (time_in_mode < mode_keep_time) {
+               return;
+       }
+       ChangeMode(m);
+}
+
+void CongestionControl::ChangeMode(Mode m) noexcept {
+       Uint32 now = SDL_GetTicks();
+       if (m > mode) {
+               // changed to worse mode
+               // if we spent less than 10 seconds in better mode
+               // double keep time till up to 64 seconds
+               if (now - mode_entered < 10000) {
+                       if (mode_keep_time < 64000) {
+                               mode_keep_time *= 2;
+                       }
+               }
+       }
+       mode = m;
+       mode_entered = now;
+       mode_reset = mode_entered;
+}
+
+void CongestionControl::KeepMode() noexcept {
+       mode_reset = SDL_GetTicks();
+       // if in good mode for 10 seconds, halve keep time till down to one second
+       if (mode == GOOD && mode_keep_time > 1000 && mode_step - mode_reset > 10000) {
+               mode_keep_time /= 2;
+               mode_step = mode_reset;
+       }
+}
+
+CongestionControl::Mode CongestionControl::Conditions() const noexcept {
+       if (rtt > ugly_rtt || packet_loss > ugly_loss) {
+               return UGLY;
+       } else if (rtt > bad_rtt || packet_loss > bad_loss) {
+               return BAD;
+       } else {
+               return GOOD;
+       }
+}
+
+
 Connection::Connection(const IPaddress &addr)
 : handler(nullptr)
 , addr(addr)
@@ -84,6 +247,11 @@ uint16_t Connection::Send(UDPpacket &udp_pack, UDPsocket sock) {
                throw NetError("SDLNet_UDP_Send");
        }
 
+       if (HasHandler()) {
+               Handler().PacketOut(udp_pack);
+               Handler().PacketSent(seq);
+       }
+
        FlagSend();
        return seq;
 }
@@ -111,6 +279,7 @@ void Connection::Received(const UDPpacket &udp_pack) {
        }
 
        Packet::TControl ctrl_new = pack.header.ctrl;
+       Handler().PacketIn(udp_pack);
        Handler().Handle(udp_pack);
 
        if (diff > 0) {
@@ -149,31 +318,30 @@ uint16_t Connection::SendPing(UDPpacket &udp_pack, UDPsocket sock) {
 
 
 ConnectionHandler::ConnectionHandler()
-: packets_lost(0)
-, packets_received(0)
-, packet_loss(0.0f) {
+: cc() {
 
 }
 
+void ConnectionHandler::PacketSent(uint16_t seq) noexcept {
+       cc.PacketSent(seq);
+}
+
 void ConnectionHandler::PacketLost(uint16_t seq) {
        OnPacketLost(seq);
-       ++packets_lost;
-       UpdatePacketLoss();
+       cc.PacketLost(seq);
 }
 
 void ConnectionHandler::PacketReceived(uint16_t seq) {
        OnPacketReceived(seq);
-       ++packets_received;
-       UpdatePacketLoss();
+       cc.PacketReceived(seq);
 }
 
-void ConnectionHandler::UpdatePacketLoss() noexcept {
-       unsigned int packets_total = packets_lost + packets_received;
-       if (packets_total >= 256) {
-               packet_loss = float(packets_lost) / float(packets_total);
-               packets_lost = 0;
-               packets_received = 0;
-       }
+void ConnectionHandler::PacketIn(const UDPpacket &pack) noexcept {
+       cc.PacketIn(pack);
+}
+
+void ConnectionHandler::PacketOut(const UDPpacket &pack) noexcept {
+       cc.PacketOut(pack);
 }