src/plugins/ioam/encap/ip6_ioam_trace.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2016 Cisco and/or its affiliates.
   3  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   4  * you may not use this file except in compliance with the License.
   5  * You may obtain a copy of the License at:
   6  *
   7  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
   8  *
   9  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  10  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  11  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  12  * See the License for the specific language governing permissions and
  13  * limitations under the License.
  14  */
  15 #include <vlib/vlib.h>
  16 #include <vnet/vnet.h>
  17 #include <vnet/pg/pg.h>
  18 #include <vppinfra/error.h>
  19 #include <vpp/app/version.h>
  20
  21 #include <vnet/ip/ip6.h>
  22 #include <vnet/ip/ip6_hop_by_hop.h>
  23 #include <vnet/ip/ip6_hop_by_hop_packet.h>
  24
  25 #include <vppinfra/hash.h>
  26 #include <vppinfra/error.h>
  27 #include <vppinfra/elog.h>
  28 #include <vnet/plugin/plugin.h>
  29
  30 #include <ioam/encap/ip6_ioam_trace.h>
  31 #include <ioam/udp-ping/udp_ping.h>
  32 #include <ioam/udp-ping/udp_ping_packet.h>
  33 #include <ioam/udp-ping/udp_ping_util.h>
  34
  35 /* Timestamp precision multipliers for seconds, milliseconds, microseconds
  36  * and nanoseconds respectively.
  37  */
  38 static f64 trace_tsp_mul[4] = { 1, 1e3, 1e6, 1e9 };
  39
  40 typedef union
  41 {
  42   u64 as_u64;
  43   u32 as_u32[2];
  44 } time_u64_t;
  45
  46 extern ip6_hop_by_hop_ioam_main_t ip6_hop_by_hop_ioam_main;
  47 extern ip6_main_t ip6_main;
  48
  49 #define foreach_ip6_hop_by_hop_ioam_trace_stats                                \
  50   _(PROCESSED, "Pkts with ip6 hop-by-hop trace options")                        \
  51   _(PROFILE_MISS, "Pkts with ip6 hop-by-hop trace options but no profile set") \
  52   _(UPDATED, "Pkts with trace updated")                                        \
  53   _(FULL, "Pkts with trace options but no space")                              \
  54   _(LOOPBACK, "Pkts with trace options Loopback")                              \
  55   _(LOOPBACK_REPLY, "Pkts with trace options Loopback Reply")
  56
  57 static char *ip6_hop_by_hop_ioam_trace_stats_strings[] = {
  58 #define _(sym,string) string,
  59   foreach_ip6_hop_by_hop_ioam_trace_stats
  60 #undef _
  61 };
  62
  63 typedef enum
  64 {
  65 #define _(sym,str) IP6_IOAM_TRACE_##sym,
  66   foreach_ip6_hop_by_hop_ioam_trace_stats
  67 #undef _
  68     IP6_IOAM_TRACE_N_STATS,
  69 } ip6_ioam_trace_stats_t;
  70
  71
  72 typedef struct
  73 {
  74   /* stats */
  75   u64 counters[ARRAY_LEN (ip6_hop_by_hop_ioam_trace_stats_strings)];
  76
  77   /* convenience */
  78   vlib_main_t *vlib_main;
  79   vnet_main_t *vnet_main;
  80 } ip6_hop_by_hop_ioam_trace_main_t;
  81
  82 ip6_hop_by_hop_ioam_trace_main_t ip6_hop_by_hop_ioam_trace_main;
  83
  84 always_inline void
  85 ip6_ioam_trace_stats_increment_counter (u32 counter_index, u64 increment)
  86 {
  87   ip6_hop_by_hop_ioam_trace_main_t *hm = &ip6_hop_by_hop_ioam_trace_main;
  88
  89   hm->counters[counter_index] += increment;
  90 }
  91
  92
  93 static u8 *
  94 format_ioam_data_list_element (u8 * s, va_list * args)
  95 {
  96   u32 *elt = va_arg (*args, u32 *);
  97   u8 *trace_type_p = va_arg (*args, u8 *);
  98   u8 trace_type = *trace_type_p;
  99
 100
 101   if (trace_type & BIT_TTL_NODEID)
 102     {
 103       u32 ttl_node_id_host_byte_order = clib_net_to_host_u32 (*elt);
 104       s = format (s, "ttl 0x%x node id 0x%x ",
 105                   ttl_node_id_host_byte_order >> 24,
 106                   ttl_node_id_host_byte_order & 0x00FFFFFF);
 107
 108       elt++;
 109     }
 110
 111   if (trace_type & BIT_ING_INTERFACE && trace_type & BIT_ING_INTERFACE)
 112     {
 113       u32 ingress_host_byte_order = clib_net_to_host_u32 (*elt);
 114       s = format (s, "ingress 0x%x egress 0x%x ",
 115                   ingress_host_byte_order >> 16,
 116                   ingress_host_byte_order & 0xFFFF);
 117       elt++;
 118     }
 119
 120   if (trace_type & BIT_TIMESTAMP)
 121     {
 122       u32 ts_in_host_byte_order = clib_net_to_host_u32 (*elt);
 123       s = format (s, "ts 0x%x \n", ts_in_host_byte_order);
 124       elt++;
 125     }
 126
 127   if (trace_type & BIT_APPDATA)
 128     {
 129       u32 appdata_in_host_byte_order = clib_net_to_host_u32 (*elt);
 130       s = format (s, "app 0x%x ", appdata_in_host_byte_order);
 131       elt++;
 132     }
 133
 134   return s;
 135 }
 136
 137
 138 int
 139 ip6_ioam_trace_get_sizeof_handler (u32 * result)
 140 {
 141   u16 size = 0;
 142   u8 trace_data_size = 0;
 143   trace_profile *profile = NULL;
 144
 145   *result = 0;
 146
 147   profile = trace_profile_find ();
 148
 149   if (PREDICT_FALSE (!profile))
 150     {
 151       ip6_ioam_trace_stats_increment_counter (IP6_IOAM_TRACE_PROFILE_MISS, 1);
 152       return (-1);
 153     }
 154
 155   trace_data_size = fetch_trace_data_size (profile->trace_type);
 156   if (PREDICT_FALSE (trace_data_size == 0))
 157     return VNET_API_ERROR_INVALID_VALUE;
 158
 159   if (PREDICT_FALSE (profile->num_elts * trace_data_size > 254))
 160     return VNET_API_ERROR_INVALID_VALUE;
 161
 162   size +=
 163     sizeof (ioam_trace_option_t) + (profile->num_elts * trace_data_size);
 164   *result = size;
 165
 166   return 0;
 167 }
 168
 169
 170
 171 int
 172 ip6_hop_by_hop_ioam_trace_rewrite_handler (u8 * rewrite_string,
 173                                            u8 * rewrite_size)
 174 {
 175   ioam_trace_option_t *trace_option = NULL;
 176   u8 trace_data_size = 0;
 177   u8 trace_option_elts = 0;
 178   trace_profile *profile = NULL;
 179
 180
 181   profile = trace_profile_find ();
 182
 183   if (PREDICT_FALSE (!profile))
 184     {
 185       ip6_ioam_trace_stats_increment_counter (IP6_IOAM_TRACE_PROFILE_MISS, 1);
 186       return (-1);
 187     }
 188
 189   if (PREDICT_FALSE (!rewrite_string))
 190     return -1;
 191
 192   trace_option_elts = profile->num_elts;
 193   trace_data_size = fetch_trace_data_size (profile->trace_type);
 194   trace_option = (ioam_trace_option_t *) rewrite_string;
 195   trace_option->hdr.type = HBH_OPTION_TYPE_IOAM_TRACE_DATA_LIST |
 196     HBH_OPTION_TYPE_DATA_CHANGE_ENROUTE;
 197   trace_option->hdr.length = 2 /*ioam_trace_type,data_list_elts_left */  +
 198     trace_option_elts * trace_data_size;
 199   trace_option->trace_hdr.ioam_trace_type =
 200     profile->trace_type & TRACE_TYPE_MASK;
 201   trace_option->trace_hdr.data_list_elts_left = trace_option_elts;
 202   *rewrite_size =
 203     sizeof (ioam_trace_option_t) + (trace_option_elts * trace_data_size);
 204
 205   return 0;
 206 }
 207
 208 always_inline void
 209 ip6_hbh_ioam_loopback_handler (vlib_buffer_t * b, ip6_header_t * ip,
 210                                ioam_trace_option_t * trace)
 211 {
 212   u32 buf_index;
 213   ip6_hop_by_hop_ioam_main_t *hm = &ip6_hop_by_hop_ioam_main;
 214   vlib_buffer_t *b0;
 215   vlib_frame_t *nf = 0;
 216   u32 *to_next;
 217   vlib_node_t *next_node;
 218   ip6_header_t *ip6;
 219   ip6_hop_by_hop_header_t *hbh;
 220   ioam_trace_option_t *opt;
 221   udp_ping_t *udp;
 222
 223   next_node = vlib_get_node_by_name (hm->vlib_main, (u8 *) "ip6-lookup");
 224   nf = vlib_get_frame_to_node (hm->vlib_main, next_node->index);
 225   nf->n_vectors = 0;
 226   to_next = vlib_frame_vector_args (nf);
 227
 228   b0 = vlib_buffer_copy (hm->vlib_main, b);
 229   buf_index = vlib_get_buffer_index (hm->vlib_main, b0);
 230
 231   vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX] = 0;
 232   vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_TX] = ~0;
 233
 234   ip6 = vlib_buffer_get_current (b0);
 235   hbh = (ip6_hop_by_hop_header_t *) (ip6 + 1);
 236   opt = (ioam_trace_option_t *)
 237     ip6_hbh_get_option (hbh, HBH_OPTION_TYPE_IOAM_TRACE_DATA_LIST);
 238
 239   udp = (udp_ping_t *) ((u8 *) hbh + ((hbh->length + 1) << 3));
 240   udp_ping_create_reply_from_probe_ip6 (ip6, hbh, udp);
 241   ip6_hbh_ioam_trace_set_bit (opt, BIT_LOOPBACK_REPLY);
 242
 243   *to_next = buf_index;
 244   nf->n_vectors++;
 245   to_next++;
 246
 247   vlib_put_frame_to_node (hm->vlib_main, next_node->index, nf);
 248   ip6_ioam_trace_stats_increment_counter (IP6_IOAM_TRACE_LOOPBACK, 1);
 249 }
 250
 251 int
 252 ip6_hbh_ioam_trace_data_list_handler (vlib_buffer_t * b, ip6_header_t * ip,
 253                                       ip6_hop_by_hop_option_t * opt)
 254 {
 255   ip6_main_t *im = &ip6_main;
 256   ip_lookup_main_t *lm = &im->lookup_main;
 257   ip6_hop_by_hop_ioam_main_t *hm = &ip6_hop_by_hop_ioam_main;
 258   u8 elt_index = 0;
 259   ioam_trace_option_t *trace = (ioam_trace_option_t *) opt;
 260   u32 adj_index = vnet_buffer (b)->ip.adj_index[VLIB_TX];
 261   ip_adjacency_t *adj = ip_get_adjacency (lm, adj_index);
 262   time_u64_t time_u64;
 263   u32 *elt;
 264   int rv = 0;
 265   trace_profile *profile = NULL;
 266
 267
 268   profile = trace_profile_find ();
 269
 270   if (PREDICT_FALSE (!profile))
 271     {
 272       ip6_ioam_trace_stats_increment_counter (IP6_IOAM_TRACE_PROFILE_MISS, 1);
 273       return (-1);
 274     }
 275
 276   /* Don't trace loopback reply packets */
 277   if (trace->trace_hdr.ioam_trace_type & BIT_LOOPBACK_REPLY)
 278     {
 279       ip6_ioam_trace_stats_increment_counter (IP6_IOAM_TRACE_LOOPBACK_REPLY,
 280                                               1);
 281       return rv;
 282     }
 283
 284   time_u64.as_u64 = 0;
 285
 286   if (PREDICT_TRUE (trace->trace_hdr.data_list_elts_left))
 287     {
 288       trace->trace_hdr.data_list_elts_left--;
 289       /* fetch_trace_data_size returns in bytes. Convert it to 4-bytes
 290        * to skip to this node's location.
 291        */
 292       elt_index =
 293         trace->trace_hdr.data_list_elts_left *
 294         fetch_trace_data_size (trace->trace_hdr.ioam_trace_type) / 4;
 295       elt = &trace->trace_hdr.elts[elt_index];
 296       if (trace->trace_hdr.ioam_trace_type & BIT_TTL_NODEID)
 297         {
 298           *elt =
 299             clib_host_to_net_u32 ((ip->hop_limit << 24) | profile->node_id);
 300           elt++;
 301         }
 302
 303       if (trace->trace_hdr.ioam_trace_type & BIT_ING_INTERFACE)
 304         {
 305           *elt =
 306             (vnet_buffer (b)->sw_if_index[VLIB_RX] & 0xFFFF) << 16 |
 307             (adj->rewrite_header.sw_if_index & 0xFFFF);
 308           *elt = clib_host_to_net_u32 (*elt);
 309           elt++;
 310         }
 311
 312       if (trace->trace_hdr.ioam_trace_type & BIT_TIMESTAMP)
 313         {
 314           /* Send least significant 32 bits */
 315           f64 time_f64 =
 316             (f64) (((f64) hm->unix_time_0) +
 317                    (vlib_time_now (hm->vlib_main) - hm->vlib_time_0));
 318
 319           time_u64.as_u64 = time_f64 * trace_tsp_mul[profile->trace_tsp];
 320           *elt = clib_host_to_net_u32 (time_u64.as_u32[0]);
 321           elt++;
 322         }
 323
 324       if (trace->trace_hdr.ioam_trace_type & BIT_APPDATA)
 325         {
 326           /* $$$ set elt0->app_data */
 327           *elt = clib_host_to_net_u32 (profile->app_data);
 328           elt++;
 329         }
 330
 331
 332       if (PREDICT_FALSE (trace->trace_hdr.ioam_trace_type & BIT_LOOPBACK))
 333         {
 334           /* if loopback flag set then copy the packet
 335            * and send it back to source */
 336           ip6_hbh_ioam_loopback_handler (b, ip, trace);
 337         }
 338
 339       ip6_ioam_trace_stats_increment_counter (IP6_IOAM_TRACE_UPDATED, 1);
 340     }
 341   else
 342     {
 343       ip6_ioam_trace_stats_increment_counter (IP6_IOAM_TRACE_FULL, 1);
 344     }
 345   return (rv);
 346 }
 347
 348 u8 *
 349 ip6_hbh_ioam_trace_data_list_trace_handler (u8 * s,
 350                                             ip6_hop_by_hop_option_t * opt)
 351 {
 352   ioam_trace_option_t *trace;
 353   u8 trace_data_size_in_words = 0;
 354   u32 *elt;
 355   int elt_index = 0;
 356
 357   trace = (ioam_trace_option_t *) opt;
 358   s =
 359     format (s, "  Trace Type 0x%x , %d elts left\n",
 360             trace->trace_hdr.ioam_trace_type,
 361             trace->trace_hdr.data_list_elts_left);
 362   trace_data_size_in_words =
 363     fetch_trace_data_size (trace->trace_hdr.ioam_trace_type) / 4;
 364   elt = &trace->trace_hdr.elts[0];
 365   while ((u8 *) elt <
 366          ((u8 *) (&trace->trace_hdr.elts[0]) + trace->hdr.length - 2
 367           /* -2 accounts for ioam_trace_type,elts_left */ ))
 368     {
 369       s = format (s, "    [%d] %U\n", elt_index,
 370                   format_ioam_data_list_element,
 371                   elt, &trace->trace_hdr.ioam_trace_type);
 372       elt_index++;
 373       elt += trace_data_size_in_words;
 374     }
 375   return (s);
 376 }
 377
 378
 379 static clib_error_t *
 380 ip6_show_ioam_trace_cmd_fn (vlib_main_t * vm,
 381                             unformat_input_t * input,
 382                             vlib_cli_command_t * cmd)
 383 {
 384   ip6_hop_by_hop_ioam_trace_main_t *hm = &ip6_hop_by_hop_ioam_trace_main;
 385   u8 *s = 0;
 386   int i = 0;
 387
 388   for (i = 0; i < IP6_IOAM_TRACE_N_STATS; i++)
 389     {
 390       s =
 391         format (s, " %s - %lu\n", ip6_hop_by_hop_ioam_trace_stats_strings[i],
 392                 hm->counters[i]);
 393     }
 394
 395   vlib_cli_output (vm, "%v", s);
 396   vec_free (s);
 397   return 0;
 398 }
 399
 400
 401 /* *INDENT-OFF* */
 402 VLIB_CLI_COMMAND (ip6_show_ioam_trace_cmd, static) = {
 403   .path = "show ioam trace",
 404   .short_help = "iOAM trace statistics",
 405   .function = ip6_show_ioam_trace_cmd_fn,
 406 };
 407 /* *INDENT-ON* */
 408
 409 /* *INDENT-OFF* */
 410 VLIB_PLUGIN_REGISTER () = {
 411     .version = VPP_BUILD_VER,
 412 };
 413 /* *INDENT-ON* */
 414
 415 static clib_error_t *
 416 ip6_hop_by_hop_ioam_trace_init (vlib_main_t * vm)
 417 {
 418   ip6_hop_by_hop_ioam_trace_main_t *hm = &ip6_hop_by_hop_ioam_trace_main;
 419   clib_error_t *error;
 420
 421   if ((error = vlib_call_init_function (vm, ip_main_init)))
 422     return (error);
 423
 424   if ((error = vlib_call_init_function (vm, ip6_lookup_init)))
 425     return error;
 426
 427   if ((error = vlib_call_init_function (vm, ip6_hop_by_hop_ioam_init)))
 428     return (error);
 429
 430   hm->vlib_main = vm;
 431   hm->vnet_main = vnet_get_main ();
 432   memset (hm->counters, 0, sizeof (hm->counters));
 433
 434
 435   if (ip6_hbh_register_option
 436       (HBH_OPTION_TYPE_IOAM_TRACE_DATA_LIST,
 437        ip6_hbh_ioam_trace_data_list_handler,
 438        ip6_hbh_ioam_trace_data_list_trace_handler) < 0)
 439     return (clib_error_create
 440             ("registration of HBH_OPTION_TYPE_IOAM_TRACE_DATA_LIST failed"));
 441
 442
 443   if (ip6_hbh_add_register_option (HBH_OPTION_TYPE_IOAM_TRACE_DATA_LIST,
 444                                    sizeof (ioam_trace_option_t),
 445                                    ip6_hop_by_hop_ioam_trace_rewrite_handler)
 446       < 0)
 447     return (clib_error_create
 448             ("registration of HBH_OPTION_TYPE_IOAM_TRACE_DATA_LIST for rewrite failed"));
 449
 450
 451   return (0);
 452 }
 453
 454 int
 455 ip6_trace_profile_cleanup (void)
 456 {
 457   ip6_hop_by_hop_ioam_main_t *hm = &ip6_hop_by_hop_ioam_main;
 458
 459   hm->options_size[HBH_OPTION_TYPE_IOAM_TRACE_DATA_LIST] = 0;
 460
 461   return 0;
 462
 463 }
 464
 465
 466 int
 467 ip6_trace_profile_setup (void)
 468 {
 469   u32 trace_size = 0;
 470   ip6_hop_by_hop_ioam_main_t *hm = &ip6_hop_by_hop_ioam_main;
 471
 472   trace_profile *profile = NULL;
 473
 474
 475   profile = trace_profile_find ();
 476
 477   if (PREDICT_FALSE (!profile))
 478     {
 479       ip6_ioam_trace_stats_increment_counter (IP6_IOAM_TRACE_PROFILE_MISS, 1);
 480       return (-1);
 481     }
 482
 483
 484   if (ip6_ioam_trace_get_sizeof_handler (&trace_size) < 0)
 485     return (-1);
 486
 487   hm->options_size[HBH_OPTION_TYPE_IOAM_TRACE_DATA_LIST] = trace_size;
 488
 489   return (0);
 490 }
 491
 492
 493 VLIB_INIT_FUNCTION (ip6_hop_by_hop_ioam_trace_init);
 494
 495 /*
 496  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
 497  *
 498  * Local Variables:
 499  * eval: (c-set-style "gnu")
 500  * End:
 501  */