nat: static mappings in flow hash
[vpp.git] / src / plugins / nat / nat44-ei / nat44_ei_inlines.h
1 /*
2  * Copyright (c) 2020 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
16 #ifndef __included_nat44_ei_inlines_h__
17 #define __included_nat44_ei_inlines_h__
18
19 #include <vppinfra/clib.h>
20
21 #include <nat/nat44-ei/nat44_ei.h>
22 #include <nat/nat44-ei/nat44_ei_ha.h>
23 #include <nat/lib/nat_proto.h>
24
25 always_inline u64
26 calc_nat_key (ip4_address_t addr, u16 port, u32 fib_index, u8 proto)
27 {
28   ASSERT (fib_index <= (1 << 14) - 1);
29   ASSERT (proto <= (1 << 3) - 1);
30   return (u64) addr.as_u32 << 32 | (u64) port << 16 | fib_index << 3 |
31          (proto & 0x7);
32 }
33
34 always_inline void
35 split_nat_key (u64 key, ip4_address_t *addr, u16 *port, u32 *fib_index,
36                nat_protocol_t *proto)
37 {
38   if (addr)
39     {
40       addr->as_u32 = key >> 32;
41     }
42   if (port)
43     {
44       *port = (key >> 16) & (u16) ~0;
45     }
46   if (fib_index)
47     {
48       *fib_index = key >> 3 & ((1 << 13) - 1);
49     }
50   if (proto)
51     {
52       *proto = key & 0x7;
53     }
54 }
55
56 always_inline void
57 init_nat_k (clib_bihash_kv_8_8_t *kv, ip4_address_t addr, u16 port,
58             u32 fib_index, nat_protocol_t proto)
59 {
60   kv->key = calc_nat_key (addr, port, fib_index, proto);
61   kv->value = ~0ULL;
62 }
63
64 always_inline void
65 init_nat_kv (clib_bihash_kv_8_8_t *kv, ip4_address_t addr, u16 port,
66              u32 fib_index, nat_protocol_t proto, u32 thread_index,
67              u32 session_index)
68 {
69   init_nat_k (kv, addr, port, fib_index, proto);
70   kv->value = (u64) thread_index << 32 | session_index;
71 }
72
73 always_inline void
74 init_nat_i2o_k (clib_bihash_kv_8_8_t *kv, nat44_ei_session_t *s)
75 {
76   return init_nat_k (kv, s->in2out.addr, s->in2out.port, s->in2out.fib_index,
77                      s->nat_proto);
78 }
79
80 always_inline void
81 init_nat_i2o_kv (clib_bihash_kv_8_8_t *kv, nat44_ei_session_t *s,
82                  u32 thread_index, u32 session_index)
83 {
84   init_nat_k (kv, s->in2out.addr, s->in2out.port, s->in2out.fib_index,
85               s->nat_proto);
86   kv->value = (u64) thread_index << 32 | session_index;
87 }
88
89 always_inline void
90 init_nat_o2i_k (clib_bihash_kv_8_8_t *kv, nat44_ei_session_t *s)
91 {
92   return init_nat_k (kv, s->out2in.addr, s->out2in.port, s->out2in.fib_index,
93                      s->nat_proto);
94 }
95
96 always_inline void
97 init_nat_o2i_kv (clib_bihash_kv_8_8_t *kv, nat44_ei_session_t *s,
98                  u32 thread_index, u32 session_index)
99 {
100   init_nat_k (kv, s->out2in.addr, s->out2in.port, s->out2in.fib_index,
101               s->nat_proto);
102   kv->value = (u64) thread_index << 32 | session_index;
103 }
104
105 always_inline u32
106 nat_value_get_thread_index (clib_bihash_kv_8_8_t *value)
107 {
108   return value->value >> 32;
109 }
110
111 always_inline u32
112 nat_value_get_session_index (clib_bihash_kv_8_8_t *value)
113 {
114   return value->value & ~(u32) 0;
115 }
116
117 always_inline u8
118 nat44_ei_is_interface_addr (ip4_main_t *im, vlib_node_runtime_t *node,
119                             u32 sw_if_index0, u32 ip4_addr)
120 {
121   nat44_ei_runtime_t *rt = (nat44_ei_runtime_t *) node->runtime_data;
122   u8 ip4_addr_exists;
123
124   if (PREDICT_FALSE (rt->cached_sw_if_index != sw_if_index0))
125     {
126       ip_lookup_main_t *lm = &im->lookup_main;
127       ip_interface_address_t *ia;
128       ip4_address_t *a;
129
130       rt->cached_sw_if_index = ~0;
131       hash_free (rt->cached_presence_by_ip4_address);
132
133       foreach_ip_interface_address (
134         lm, ia, sw_if_index0, 1 /* honor unnumbered */, ({
135           a = ip_interface_address_get_address (lm, ia);
136           hash_set (rt->cached_presence_by_ip4_address, a->as_u32, 1);
137           rt->cached_sw_if_index = sw_if_index0;
138         }));
139
140       if (rt->cached_sw_if_index == ~0)
141         return 0;
142     }
143
144   ip4_addr_exists = !!hash_get (rt->cached_presence_by_ip4_address, ip4_addr);
145   if (PREDICT_FALSE (ip4_addr_exists))
146     return 1;
147   else
148     return 0;
149 }
150
151 /** \brief Per-user LRU list maintenance */
152 always_inline void
153 nat44_ei_session_update_lru (nat44_ei_main_t *nm, nat44_ei_session_t *s,
154                              u32 thread_index)
155 {
156   /* don't update too often - timeout is in magnitude of seconds anyway */
157   if (s->last_heard > s->last_lru_update + 1)
158     {
159       clib_dlist_remove (nm->per_thread_data[thread_index].list_pool,
160                          s->per_user_index);
161       clib_dlist_addtail (nm->per_thread_data[thread_index].list_pool,
162                           s->per_user_list_head_index, s->per_user_index);
163       s->last_lru_update = s->last_heard;
164     }
165 }
166
167 always_inline void
168 nat44_ei_user_session_increment (nat44_ei_main_t *nm, nat44_ei_user_t *u,
169                                  u8 is_static)
170 {
171   if (u->nsessions + u->nstaticsessions < nm->max_translations_per_user)
172     {
173       if (is_static)
174         u->nstaticsessions++;
175       else
176         u->nsessions++;
177     }
178 }
179
180 always_inline void
181 nat44_ei_delete_user_with_no_session (nat44_ei_main_t *nm, nat44_ei_user_t *u,
182                                       u32 thread_index)
183 {
184   clib_bihash_kv_8_8_t kv;
185   nat44_ei_user_key_t u_key;
186   nat44_ei_main_per_thread_data_t *tnm =
187     vec_elt_at_index (nm->per_thread_data, thread_index);
188
189   if (u->nstaticsessions == 0 && u->nsessions == 0)
190     {
191       u_key.addr.as_u32 = u->addr.as_u32;
192       u_key.fib_index = u->fib_index;
193       kv.key = u_key.as_u64;
194       pool_put_index (tnm->list_pool, u->sessions_per_user_list_head_index);
195       pool_put (tnm->users, u);
196       clib_bihash_add_del_8_8 (&tnm->user_hash, &kv, 0);
197       vlib_set_simple_counter (&nm->total_users, thread_index, 0,
198                                pool_elts (tnm->users));
199     }
200 }
201
202 static_always_inline u8
203 nat44_ei_maximum_sessions_exceeded (nat44_ei_main_t *nm, u32 thread_index)
204 {
205   if (pool_elts (nm->per_thread_data[thread_index].sessions) >=
206       nm->max_translations_per_thread)
207     return 1;
208   return 0;
209 }
210
211 always_inline void
212 nat44_ei_session_update_counters (nat44_ei_session_t *s, f64 now, uword bytes,
213                                   u32 thread_index)
214 {
215   s->last_heard = now;
216   s->total_pkts++;
217   s->total_bytes += bytes;
218   nat_ha_sref (&s->out2in.addr, s->out2in.port, &s->ext_host_addr,
219                s->ext_host_port, s->nat_proto, s->out2in.fib_index,
220                s->total_pkts, s->total_bytes, thread_index,
221                &s->ha_last_refreshed, now);
222 }
223
224 static_always_inline u32
225 nat_session_get_timeout (nat_timeouts_t *timeouts, nat_protocol_t proto,
226                          u8 state)
227 {
228   switch (proto)
229     {
230     case NAT_PROTOCOL_ICMP:
231       return timeouts->icmp;
232     case NAT_PROTOCOL_UDP:
233       return timeouts->udp;
234     case NAT_PROTOCOL_TCP:
235       {
236         if (state)
237           return timeouts->tcp.transitory;
238         else
239           return timeouts->tcp.established;
240       }
241     default:
242       return timeouts->udp;
243     }
244   return 0;
245 }
246
247 #endif /* __included_nat44_ei_inlines_h__ */
248
249 /*
250  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
251  *
252  * Local Variables:
253  * eval: (c-set-style "gnu")
254  * End:
255  */