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# 计算机网络实验：TCP 与 QUIC 协议对比 (Linux 指南)
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本指南根据 Windows 版本的实验手册，针对 Linux 环境进行了适配。
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## 1. 预备工作
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确保已安装以下工具和库：
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- `gcc` (编译器)
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- `quiche` 库 (已安装头文件和共享库/静态库)
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- `openssl` (用于生成证书)
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- `tcpdump` 或 `wireshark` (用于抓包)
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- `iproute2` (用于 `tc` 流量控制)
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## 2. 编译
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使用提供的 Makefile 编译所有程序：
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```bash
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make
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```
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这将生成以下可执行文件：
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- `tcp_server`, `tcp_client` (任务一：基础 TCP)
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- `quic_server`, `quic_client` (任务二：基础 QUIC)
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- `tcp_perf_server`, `tcp_perf_client` (任务三：TCP 性能测试)
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- `quic_perf_server`, `quic_perf_client` (任务三：QUIC 性能测试)
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*注意：如果编译报错提示找不到 `quiche.h` 或库文件，请修改 `Makefile` 中的路径，指向您本地 `quiche` 安装的 `include` 和 `lib` 目录。*
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## 3. 任务一：基础 TCP 客户端-服务器
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1. **启动服务器：**
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```bash
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./tcp_server
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```
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2. **运行客户端 (在新的终端窗口)：**
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```bash
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./tcp_client
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```
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**预期输出：** 客户端发送消息，服务器接收并回复。
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## 4. 任务二：基础 QUIC 客户端-服务器
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1. **启动服务器：**
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```bash
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./quic_server
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```
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2. **运行客户端 (在新的终端窗口)：**
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```bash
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./quic_client
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```
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**预期输出：** 完成 QUIC 握手，客户端发送流数据，服务器回显数据。
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## 5. 任务三：性能分析
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### 3.1 连接建立时间
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1. 在回环接口 (`lo`) 上开始抓包：
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```bash
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sudo tcpdump -i lo -w handshake.pcap
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```
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*(或者使用 Wireshark 监听 `lo` 接口)*
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2. 再次运行 TCP 或 QUIC 的客户端/服务器程序。
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3. 使用 Wireshark 打开 `handshake.pcap`，分析从第一个包 (TCP 的 SYN 或 QUIC 的 Initial) 到握手完成的时间差。
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### 3.2 吞吐量测试 (100MB 传输)
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**基准测试 (正常网络)：**
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1. 运行 TCP 性能服务器：`./tcp_perf_server`
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2. 运行 TCP 性能客户端：`./tcp_perf_client`
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3. 记录输出的 MB/s 吞吐量。
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4. 重复上述步骤测试 QUIC (`./quic_perf_server`, `./quic_perf_client`)。
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**模拟网络环境 (丢包 / 延迟)：**
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在 Linux 下我们使用 `tc` (Traffic Control) 的 `netem` 模块，替代 Windows 下的 `clumsy` 工具。
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**场景 A: 5% 丢包率**
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1. 设置回环接口 5% 丢包：
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```bash
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sudo tc qdisc add dev lo root netem loss 5%
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```
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2. 再次运行性能测试程序。
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3. **重要：** 测试结束后删除规则！
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```bash
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sudo tc qdisc del dev lo root
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```
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**场景 B: 100ms 延迟**
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1. 设置 100ms 延迟：
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```bash
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sudo tc qdisc add dev lo root netem delay 100ms
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```
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2. 再次运行性能测试程序。
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3. 删除规则：
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```bash
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sudo tc qdisc del dev lo root
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```
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### 3.3 & 3.4 进阶测试
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- **多路复用：** 当前的 `quic_perf_client` 使用单个流 (Stream ID 4)。您可以修改代码并行启动多个流，以测试 QUIC 解决队头阻塞问题的能力。
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- **网络恢复：** 在长传输过程中，使用 `tc` 设置 100% 丢包 (`loss 100%`) 持续 30 秒，然后删除规则 (`del`)，观察连接是否能恢复传输。
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