src/plugins/snat/snat_det.h

   1 /*
   2  * snat_det.h - deterministic nat definitions
   3  *
   4  * Copyright (c) 2017 Cisco and/or its affiliates.
   5  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   6  * you may not use this file except in compliance with the License.
   7  * You may obtain a copy of the License at:
   8  *
   9  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
  10  *
  11  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  12  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  13  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  14  * See the License for the specific language governing permissions and
  15  * limitations under the License.
  16  */
  17 /**
  18  * @file
  19  * @brief deterministic NAT definitions
  20  */
  21
  22 #ifndef __included_snat_det_h__
  23 #define __included_snat_det_h__
  24
  25 #include <vnet/ip/ip.h>
  26 #include <snat/snat.h>
  27
  28
  29 #define SNAT_DET_SES_PER_USER 1000
  30
  31
  32 int snat_det_add_map (snat_main_t * sm, ip4_address_t * in_addr, u8 in_plen,
  33                       ip4_address_t * out_addr, u8 out_plen, int is_add);
  34
  35 always_inline int
  36 is_addr_in_net (ip4_address_t * addr, ip4_address_t * net, u8 plen)
  37 {
  38   if (net->as_u32 == (addr->as_u32 & ip4_main.fib_masks[plen]))
  39     return 1;
  40   return 0;
  41 }
  42
  43 always_inline snat_det_map_t *
  44 snat_det_map_by_user (snat_main_t * sm, ip4_address_t * user_addr)
  45 {
  46   snat_det_map_t *dm;
  47
  48   /* *INDENT-OFF* */
  49   pool_foreach (dm, sm->det_maps,
  50   ({
  51     if (is_addr_in_net(user_addr, &dm->in_addr, dm->in_plen))
  52       return dm;
  53   }));
  54   /* *INDENT-ON* */
  55   return 0;
  56 }
  57
  58 always_inline snat_det_map_t *
  59 snat_det_map_by_out (snat_main_t * sm, ip4_address_t * out_addr)
  60 {
  61   snat_det_map_t *dm;
  62
  63   /* *INDENT-OFF* */
  64   pool_foreach (dm, sm->det_maps,
  65   ({
  66     if (is_addr_in_net(out_addr, &dm->out_addr, dm->out_plen))
  67       return dm;
  68   }));
  69   /* *INDENT-ON* */
  70   return 0;
  71 }
  72
  73 always_inline void
  74 snat_det_forward (snat_det_map_t * dm, ip4_address_t * in_addr,
  75                   ip4_address_t * out_addr, u16 * lo_port)
  76 {
  77   u32 in_offset, out_offset;
  78
  79   in_offset = clib_net_to_host_u32 (in_addr->as_u32) -
  80     clib_net_to_host_u32 (dm->in_addr.as_u32);
  81   out_offset = in_offset / dm->sharing_ratio;
  82   out_addr->as_u32 =
  83     clib_host_to_net_u32 (clib_net_to_host_u32 (dm->out_addr.as_u32) +
  84                           out_offset);
  85   *lo_port = 1024 + dm->ports_per_host * (in_offset % dm->sharing_ratio);
  86 }
  87
  88 always_inline void
  89 snat_det_reverse (snat_det_map_t * dm, ip4_address_t * out_addr, u16 out_port,
  90                   ip4_address_t * in_addr)
  91 {
  92   u32 in_offset1, in_offset2, out_offset;
  93
  94   out_offset = clib_net_to_host_u32 (out_addr->as_u32) -
  95     clib_net_to_host_u32 (dm->out_addr.as_u32);
  96   in_offset1 = out_offset * dm->sharing_ratio;
  97   in_offset2 = (out_port - 1024) / dm->ports_per_host;
  98   in_addr->as_u32 =
  99     clib_host_to_net_u32 (clib_net_to_host_u32 (dm->in_addr.as_u32) +
 100                           in_offset1 + in_offset2);
 101 }
 102
 103 always_inline u32
 104 snat_det_user_ses_offset (ip4_address_t * addr, u8 plen)
 105 {
 106   return (clib_net_to_host_u32 (addr->as_u32) & pow2_mask (32 - plen)) *
 107     SNAT_DET_SES_PER_USER;
 108 }
 109
 110 always_inline snat_det_session_t *
 111 snat_det_get_ses_by_out (snat_det_map_t * dm, ip4_address_t * in_addr,
 112                          u64 out_key)
 113 {
 114   u32 user_offset;
 115   u16 i;
 116
 117   user_offset = snat_det_user_ses_offset (in_addr, dm->in_plen);
 118   for (i = 0; i < SNAT_DET_SES_PER_USER; i++)
 119     {
 120       if (dm->sessions[i + user_offset].out.as_u64 == out_key)
 121         return &dm->sessions[i + user_offset];
 122     }
 123
 124   return 0;
 125 }
 126
 127 always_inline snat_det_session_t *
 128 snat_det_find_ses_by_in (snat_det_map_t * dm, ip4_address_t * in_addr,
 129                          u16 in_port, snat_det_out_key_t out_key)
 130 {
 131   snat_det_session_t *ses;
 132   u32 user_offset;
 133   u16 i;
 134
 135   user_offset = snat_det_user_ses_offset (in_addr, dm->in_plen);
 136   for (i = 0; i < SNAT_DET_SES_PER_USER; i++)
 137     {
 138       ses = &dm->sessions[i + user_offset];
 139       if (ses->in_port == in_port &&
 140           ses->out.ext_host_addr.as_u32 == out_key.ext_host_addr.as_u32 &&
 141           ses->out.ext_host_port == out_key.ext_host_port)
 142         return &dm->sessions[i + user_offset];
 143     }
 144
 145   return 0;
 146 }
 147
 148 always_inline snat_det_session_t *
 149 snat_det_ses_create (snat_det_map_t * dm, ip4_address_t * in_addr,
 150                      u16 in_port, snat_det_out_key_t * out)
 151 {
 152   u32 user_offset;
 153   u16 i;
 154
 155   user_offset = snat_det_user_ses_offset (in_addr, dm->in_plen);
 156
 157   for (i = 0; i < SNAT_DET_SES_PER_USER; i++)
 158     {
 159       if (!dm->sessions[i + user_offset].in_port)
 160         {
 161           if (__sync_bool_compare_and_swap
 162               (&dm->sessions[i + user_offset].in_port, 0, in_port))
 163             {
 164               dm->sessions[i + user_offset].out.as_u64 = out->as_u64;
 165               dm->sessions[i + user_offset].state = SNAT_SESSION_UNKNOWN;
 166               dm->sessions[i + user_offset].expire = 0;
 167               __sync_add_and_fetch (&dm->ses_num, 1);
 168               return &dm->sessions[i + user_offset];
 169             }
 170         }
 171     }
 172
 173   return 0;
 174 }
 175
 176 always_inline void
 177 snat_det_ses_close (snat_det_map_t * dm, snat_det_session_t * ses)
 178 {
 179   if (__sync_bool_compare_and_swap (&ses->in_port, ses->in_port, 0))
 180     {
 181       ses->out.as_u64 = 0;
 182       __sync_add_and_fetch (&dm->ses_num, -1);
 183     }
 184 }
 185
 186 #endif /* __included_snat_det_h__ */
 187
 188 /*
 189  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
 190  *
 191  * Local Variables:
 192  * eval: (c-set-style "gnu")
 193  * End:
 194  */