src/plugins/snat/snat.h

   1
   2 /*
   3  * snat.h - simple nat definitions
   4  *
   5  * Copyright (c) 2016 Cisco and/or its affiliates.
   6  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   7  * you may not use this file except in compliance with the License.
   8  * You may obtain a copy of the License at:
   9  *
  10  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
  11  *
  12  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  13  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  14  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  15  * See the License for the specific language governing permissions and
  16  * limitations under the License.
  17  */
  18 #ifndef __included_snat_h__
  19 #define __included_snat_h__
  20
  21 #include <vnet/vnet.h>
  22 #include <vnet/ip/ip.h>
  23 #include <vnet/ethernet/ethernet.h>
  24 #include <vnet/ip/icmp46_packet.h>
  25 #include <vnet/api_errno.h>
  26 #include <vppinfra/bihash_8_8.h>
  27 #include <vppinfra/dlist.h>
  28 #include <vppinfra/error.h>
  29 #include <vlibapi/api.h>
  30
  31 /* Key */
  32 typedef struct {
  33   union
  34   {
  35     struct
  36     {
  37       ip4_address_t addr;
  38       u16 port;
  39       u16 protocol:3,
  40         fib_index:13;
  41     };
  42     u64 as_u64;
  43   };
  44 } snat_session_key_t;
  45
  46 typedef struct {
  47   union
  48   {
  49     struct
  50     {
  51       ip4_address_t addr;
  52       u32 fib_index;
  53     };
  54     u64 as_u64;
  55   };
  56 } snat_user_key_t;
  57
  58 typedef struct {
  59   union
  60   {
  61     struct
  62     {
  63       ip4_address_t addr;
  64       u16 port;
  65       u16 fib_index;
  66     };
  67     u64 as_u64;
  68   };
  69 } snat_static_mapping_key_t;
  70
  71
  72 typedef enum {
  73   SNAT_PROTOCOL_UDP = 0,
  74   SNAT_PROTOCOL_TCP,
  75   SNAT_PROTOCOL_ICMP,
  76 } snat_protocol_t;
  77
  78
  79 #define SNAT_SESSION_FLAG_STATIC_MAPPING 1
  80
  81 typedef CLIB_PACKED(struct {
  82   snat_session_key_t out2in;    /* 0-15 */
  83
  84   snat_session_key_t in2out;    /* 16-31 */
  85
  86   u32 flags;                    /* 32-35 */
  87
  88   /* per-user translations */
  89   u32 per_user_index;           /* 36-39 */
  90
  91   u32 per_user_list_head_index; /* 40-43 */
  92
  93   /* Last heard timer */
  94   f64 last_heard;               /* 44-51 */
  95
  96   u64 total_bytes;              /* 52-59 */
  97
  98   u32 total_pkts;               /* 60-63 */
  99
 100   /* Outside address */
 101   u32 outside_address_index;    /* 64-67 */
 102
 103 }) snat_session_t;
 104
 105
 106 typedef struct {
 107   ip4_address_t addr;
 108   u32 sessions_per_user_list_head_index;
 109   u32 nsessions;
 110   u32 nstaticsessions;
 111 } snat_user_t;
 112
 113 typedef struct {
 114   ip4_address_t addr;
 115   u32 busy_ports;
 116   uword * busy_port_bitmap;
 117 } snat_address_t;
 118
 119 typedef struct {
 120   ip4_address_t local_addr;
 121   ip4_address_t external_addr;
 122   u16 local_port;
 123   u16 external_port;
 124   u8 addr_only;
 125   u32 vrf_id;
 126   u32 fib_index;
 127 } snat_static_mapping_t;
 128
 129 typedef struct {
 130   u32 sw_if_index;
 131   u8 is_inside;
 132 } snat_interface_t;
 133
 134 typedef struct {
 135   ip4_address_t l_addr;
 136   u16 l_port;
 137   u16 e_port;
 138   u32 sw_if_index;
 139   u32 vrf_id;
 140   int addr_only;
 141   int is_add;
 142 } snat_static_map_resolve_t;
 143
 144 typedef struct {
 145   /* User pool */
 146   snat_user_t * users;
 147
 148   /* Session pool */
 149   snat_session_t * sessions;
 150
 151   /* Pool of doubly-linked list elements */
 152   dlist_elt_t * list_pool;
 153 } snat_main_per_thread_data_t;
 154
 155 typedef struct {
 156   /* Main lookup tables */
 157   clib_bihash_8_8_t out2in;
 158   clib_bihash_8_8_t in2out;
 159
 160   /* Find-a-user => src address lookup */
 161   clib_bihash_8_8_t user_hash;
 162
 163   /* Non-translated packets worker lookup => src address + VRF */
 164   clib_bihash_8_8_t worker_by_in;
 165
 166   /* Translated packets worker lookup => IP address + port number */
 167   clib_bihash_8_8_t worker_by_out;
 168
 169   u32 num_workers;
 170   u32 first_worker_index;
 171   u32 next_worker;
 172   u32 * workers;
 173
 174   /* Per thread data */
 175   snat_main_per_thread_data_t * per_thread_data;
 176
 177   /* Find a static mapping by local */
 178   clib_bihash_8_8_t static_mapping_by_local;
 179
 180   /* Find a static mapping by external */
 181   clib_bihash_8_8_t static_mapping_by_external;
 182
 183   /* Static mapping pool */
 184   snat_static_mapping_t * static_mappings;
 185
 186   /* Interface pool */
 187   snat_interface_t * interfaces;
 188
 189   /* Vector of outside addresses */
 190   snat_address_t * addresses;
 191
 192   /* sw_if_indices whose intfc addresses should be auto-added */
 193   u32 * auto_add_sw_if_indices;
 194
 195   /* vector of interface address static mappings to resolve. */
 196   snat_static_map_resolve_t *to_resolve;
 197
 198   /* Randomize port allocation order */
 199   u32 random_seed;
 200
 201   /* Worker handoff index */
 202   u32 fq_in2out_index;
 203   u32 fq_out2in_index;
 204
 205   /* Config parameters */
 206   u8 static_mapping_only;
 207   u8 static_mapping_connection_tracking;
 208   u32 translation_buckets;
 209   u32 translation_memory_size;
 210   u32 user_buckets;
 211   u32 user_memory_size;
 212   u32 max_translations_per_user;
 213   u32 outside_vrf_id;
 214   u32 outside_fib_index;
 215   u32 inside_vrf_id;
 216   u32 inside_fib_index;
 217
 218   /* API message ID base */
 219   u16 msg_id_base;
 220
 221   /* convenience */
 222   vlib_main_t * vlib_main;
 223   vnet_main_t * vnet_main;
 224   ip4_main_t * ip4_main;
 225   ip_lookup_main_t * ip4_lookup_main;
 226   ethernet_main_t * ethernet_main;
 227   api_main_t * api_main;
 228 } snat_main_t;
 229
 230 extern snat_main_t snat_main;
 231 extern vlib_node_registration_t snat_in2out_node;
 232 extern vlib_node_registration_t snat_out2in_node;
 233 extern vlib_node_registration_t snat_in2out_fast_node;
 234 extern vlib_node_registration_t snat_out2in_fast_node;
 235 extern vlib_node_registration_t snat_in2out_worker_handoff_node;
 236 extern vlib_node_registration_t snat_out2in_worker_handoff_node;
 237
 238 void snat_free_outside_address_and_port (snat_main_t * sm,
 239                                          snat_session_key_t * k,
 240                                          u32 address_index);
 241
 242 int snat_alloc_outside_address_and_port (snat_main_t * sm,
 243                                          snat_session_key_t * k,
 244                                          u32 * address_indexp);
 245
 246 int snat_static_mapping_match (snat_main_t * sm,
 247                                snat_session_key_t match,
 248                                snat_session_key_t * mapping,
 249                                u8 by_external);
 250
 251 format_function_t format_snat_user;
 252
 253 typedef struct {
 254   u32 cached_sw_if_index;
 255   u32 cached_ip4_address;
 256 } snat_runtime_t;
 257
 258 /** \brief Check if SNAT session is created from static mapping.
 259     @param s SNAT session
 260     @return 1 if SNAT session is created from static mapping otherwise 0
 261 */
 262 #define snat_is_session_static(s) s->flags & SNAT_SESSION_FLAG_STATIC_MAPPING
 263
 264 /*
 265  * Why is this here? Because we don't need to touch this layer to
 266  * simply reply to an icmp. We need to change id to a unique
 267  * value to NAT an echo request/reply.
 268  */
 269
 270 typedef struct {
 271   u16 identifier;
 272   u16 sequence;
 273 } icmp_echo_header_t;
 274
 275 #endif /* __included_snat_h__ */