src/vnet/gre/gre.h

   1 /*
   2  * gre.h: types/functions for gre.
   3  *
   4  * Copyright (c) 2012 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 #ifndef included_gre_h
  19 #define included_gre_h
  20
  21 #include <vnet/vnet.h>
  22 #include <vnet/gre/packet.h>
  23 #include <vnet/ip/ip.h>
  24 #include <vnet/ip/format.h>
  25 #include <vnet/adj/adj_types.h>
  26 #include <vnet/tunnel/tunnel.h>
  27 #include <vnet/teib/teib.h>
  28
  29 extern vnet_hw_interface_class_t gre_hw_interface_class;
  30 extern vnet_hw_interface_class_t mgre_hw_interface_class;
  31
  32 typedef enum
  33 {
  34 #define gre_error(n,s) GRE_ERROR_##n,
  35 #include <vnet/gre/error.def>
  36 #undef gre_error
  37   GRE_N_ERROR,
  38 } gre_error_t;
  39
  40 /**
  41  * L3: GRE (i.e. this tunnel is in L3 mode)
  42  * TEB: Transparent Ethernet Bridging - the tunnel is in L2 mode
  43  * ERSPAN: type 2 - the tunnel is for port mirror SPAN output. Each tunnel is
  44  *         associated with a session ID and expected to be used for encap
  45  *         and output of mirrored packet from a L2 network only. There is
  46  *         no support for receiving ERSPAN packets from a GRE ERSPAN tunnel
  47  */
  48 #define foreach_gre_tunnel_type \
  49   _(L3, "L3")                   \
  50   _(TEB, "TEB")                 \
  51   _(ERSPAN, "ERSPAN")           \
  52
  53 /**
  54  * @brief The GRE tunnel type
  55  */
  56 typedef enum gre_tunnel_type_t_
  57 {
  58 #define _(n, s) GRE_TUNNEL_TYPE_##n,
  59   foreach_gre_tunnel_type
  60 #undef _
  61 } __clib_packed gre_tunnel_type_t;
  62
  63 extern u8 *format_gre_tunnel_type (u8 * s, va_list * args);
  64
  65
  66 /**
  67  * A GRE payload protocol registration
  68  */
  69 typedef struct
  70 {
  71   /** Name (a c string). */
  72   char *name;
  73
  74   /** GRE protocol type in host byte order. */
  75   gre_protocol_t protocol;
  76
  77   /** GRE tunnel type */
  78   gre_tunnel_type_t tunnel_type;
  79
  80   /** Node which handles this type. */
  81   u32 node_index;
  82
  83   /** Next index for this type. */
  84   u32 next_index;
  85 } gre_protocol_info_t;
  86
  87 /**
  88  * Elements of the GRE key that are common for v6 and v6 addresses
  89  */
  90 typedef struct gre_tunnel_key_common_t_
  91 {
  92   union
  93   {
  94     struct
  95     {
  96       u32 fib_index;
  97       u16 session_id;
  98       gre_tunnel_type_t type;
  99       tunnel_mode_t mode;
 100     };
 101     u64 as_u64;
 102   };
 103 } gre_tunnel_key_common_t;
 104
 105 STATIC_ASSERT_SIZEOF (gre_tunnel_key_common_t, sizeof (u64));
 106
 107 /**
 108  * @brief Key for a IPv4 GRE Tunnel
 109  */
 110 typedef struct gre_tunnel_key4_t_
 111 {
 112   /**
 113    * Source and destination IP addresses
 114    */
 115   union
 116   {
 117     struct
 118     {
 119       ip4_address_t gtk_src;
 120       ip4_address_t gtk_dst;
 121     };
 122     u64 gtk_as_u64;
 123   };
 124
 125   /** address independent attributes */
 126   gre_tunnel_key_common_t gtk_common;
 127 } __attribute__ ((packed)) gre_tunnel_key4_t;
 128
 129 STATIC_ASSERT_SIZEOF (gre_tunnel_key4_t, 2 * sizeof (u64));
 130
 131 /**
 132  * @brief Key for a IPv6 GRE Tunnel
 133  * We use a different type so that the V4 key hash is as small as possible
 134  */
 135 typedef struct gre_tunnel_key6_t_
 136 {
 137   /**
 138    * Source and destination IP addresses
 139    */
 140   ip6_address_t gtk_src;
 141   ip6_address_t gtk_dst;
 142
 143   /** address independent attributes */
 144   gre_tunnel_key_common_t gtk_common;
 145 } __attribute__ ((packed)) gre_tunnel_key6_t;
 146
 147 STATIC_ASSERT_SIZEOF (gre_tunnel_key6_t, 5 * sizeof (u64));
 148
 149 /**
 150  * Union of the two possible key types
 151  */
 152 typedef union gre_tunnel_key_t_
 153 {
 154   gre_tunnel_key4_t gtk_v4;
 155   gre_tunnel_key6_t gtk_v6;
 156 } gre_tunnel_key_t;
 157
 158 /**
 159  * The session ID is only a 10 bit value
 160  */
 161 #define GTK_SESSION_ID_MAX (0x3ff)
 162
 163 /**
 164  * Used for GRE header seq number generation for ERSPAN encap
 165  */
 166 typedef struct
 167 {
 168   u32 seq_num;
 169   u32 ref_count;
 170 } gre_sn_t;
 171
 172 /**
 173  * Hash key for GRE header seq number generation for ERSPAN encap
 174  */
 175 typedef struct
 176 {
 177   ip46_address_t src;
 178   ip46_address_t dst;
 179   u32 fib_index;
 180 } gre_sn_key_t;
 181
 182 /**
 183  * @brief A representation of a GRE tunnel
 184  */
 185 typedef struct
 186 {
 187   /**
 188    * Required for pool_get_aligned
 189    */
 190   CLIB_CACHE_LINE_ALIGN_MARK (cacheline0);
 191
 192   /**
 193    * The tunnel's source/local address
 194    */
 195   ip46_address_t tunnel_src;
 196   /**
 197    * The tunnel's destination/remote address
 198    */
 199   fib_prefix_t tunnel_dst;
 200   /**
 201    * The FIB in which the src.dst address are present
 202    */
 203   u32 outer_fib_index;
 204   u32 hw_if_index;
 205   u32 sw_if_index;
 206   gre_tunnel_type_t type;
 207   tunnel_mode_t mode;
 208   tunnel_encap_decap_flags_t flags;
 209
 210   /**
 211    * an L2 tunnel always rquires an L2 midchain. cache here for DP.
 212    */
 213   adj_index_t l2_adj_index;
 214
 215   /**
 216    * ERSPAN type 2 session ID, least significant 10 bits of u16
 217    */
 218   u16 session_id;
 219
 220   /**
 221    * GRE header sequence number (SN) used for ERSPAN type 2 header, must be
 222    * bumped automically to be thread safe. As multiple GRE tunnels are created
 223    * for the same fib-idx/DIP/SIP with different ERSPAN session number, they all
 224    * share the same SN which is kept per FIB/DIP/SIP, as specified by RFC2890.
 225    */
 226   gre_sn_t *gre_sn;
 227
 228
 229   u32 dev_instance;             /* Real device instance in tunnel vector */
 230   u32 user_instance;            /* Instance name being shown to user */
 231 } gre_tunnel_t;
 232
 233 typedef struct
 234 {
 235   u8 next_index;
 236   u8 tunnel_type;
 237 } next_info_t;
 238
 239 /**
 240  * @brief GRE related global data
 241  */
 242 typedef struct
 243 {
 244   /**
 245    * pool of tunnel instances
 246    */
 247   gre_tunnel_t *tunnels;
 248
 249   /**
 250    * GRE payload protocol registrations
 251    */
 252   gre_protocol_info_t *protocol_infos;
 253
 254   /**
 255    *  Hash tables mapping name/protocol to protocol info index.
 256    */
 257   uword *protocol_info_by_name, *protocol_info_by_protocol;
 258
 259   /**
 260    * Hash mapping to tunnels with ipv4 src/dst addr
 261    */
 262   uword *tunnel_by_key4;
 263
 264   /**
 265    * Hash mapping to tunnels with ipv6 src/dst addr
 266    */
 267   uword *tunnel_by_key6;
 268
 269   /**
 270    * Hash mapping tunnel src/dst addr and fib-idx to sequence number
 271    */
 272   uword *seq_num_by_key;
 273
 274   /**
 275    * Mapping from sw_if_index to tunnel index
 276    */
 277   u32 *tunnel_index_by_sw_if_index;
 278
 279   /* Sparse vector mapping gre protocol in network byte order
 280      to next index. */
 281   next_info_t *next_by_protocol;
 282
 283   /* convenience */
 284   vlib_main_t *vlib_main;
 285   vnet_main_t *vnet_main;
 286
 287   /* Record used instances */
 288   uword *instance_used;
 289 } gre_main_t;
 290
 291 /**
 292  * @brief IPv4 and GRE header.
 293  */
 294 /* *INDENT-OFF* */
 295 typedef CLIB_PACKED (struct {
 296   ip4_header_t ip4;
 297   gre_header_t gre;
 298 }) ip4_and_gre_header_t;
 299 /* *INDENT-ON* */
 300
 301 /**
 302  * @brief IPv6 and GRE header.
 303  */
 304 /* *INDENT-OFF* */
 305 typedef CLIB_PACKED (struct {
 306   ip6_header_t ip6;
 307   gre_header_t gre;
 308 }) ip6_and_gre_header_t;
 309 /* *INDENT-ON* */
 310
 311 always_inline gre_protocol_info_t *
 312 gre_get_protocol_info (gre_main_t * em, gre_protocol_t protocol)
 313 {
 314   uword *p = hash_get (em->protocol_info_by_protocol, protocol);
 315   return p ? vec_elt_at_index (em->protocol_infos, p[0]) : 0;
 316 }
 317
 318 extern gre_main_t gre_main;
 319
 320 extern clib_error_t *gre_interface_admin_up_down (vnet_main_t * vnm,
 321                                                   u32 hw_if_index, u32 flags);
 322
 323 extern void gre_tunnel_stack (adj_index_t ai);
 324 extern void gre_update_adj (vnet_main_t * vnm,
 325                             u32 sw_if_index, adj_index_t ai);
 326
 327 typedef struct mgre_walk_ctx_t_
 328 {
 329   const gre_tunnel_t *t;
 330   const teib_entry_t *ne;
 331 } mgre_walk_ctx_t;
 332
 333 adj_walk_rc_t mgre_mk_complete_walk (adj_index_t ai, void *data);
 334 adj_walk_rc_t mgre_mk_incomplete_walk (adj_index_t ai, void *data);
 335
 336 format_function_t format_gre_protocol;
 337 format_function_t format_gre_header;
 338 format_function_t format_gre_header_with_length;
 339
 340 extern vlib_node_registration_t gre4_input_node;
 341 extern vlib_node_registration_t gre6_input_node;
 342 extern vlib_node_registration_t gre_erspan_encap_node;
 343 extern vlib_node_registration_t gre_teb_encap_node;
 344 extern vnet_device_class_t gre_device_class;
 345
 346 /* Parse gre protocol as 0xXXXX or protocol name.
 347    In either host or network byte order. */
 348 unformat_function_t unformat_gre_protocol_host_byte_order;
 349 unformat_function_t unformat_gre_protocol_net_byte_order;
 350
 351 /* Parse gre header. */
 352 unformat_function_t unformat_gre_header;
 353 unformat_function_t unformat_pg_gre_header;
 354
 355 void
 356 gre_register_input_protocol (vlib_main_t * vm, gre_protocol_t protocol,
 357                              u32 node_index, gre_tunnel_type_t tunnel_type);
 358
 359 /* manually added to the interface output node in gre.c */
 360 #define GRE_OUTPUT_NEXT_LOOKUP  1
 361
 362 typedef struct
 363 {
 364   u8 is_add;
 365   gre_tunnel_type_t type;
 366   tunnel_mode_t mode;
 367   u8 is_ipv6;
 368   u32 instance;
 369   ip46_address_t src, dst;
 370   u32 outer_table_id;
 371   u16 session_id;
 372   tunnel_encap_decap_flags_t flags;
 373 } vnet_gre_tunnel_add_del_args_t;
 374
 375 extern int vnet_gre_tunnel_add_del (vnet_gre_tunnel_add_del_args_t * a,
 376                                     u32 * sw_if_indexp);
 377
 378 static inline void
 379 gre_mk_key4 (ip4_address_t src,
 380              ip4_address_t dst,
 381              u32 fib_index,
 382              gre_tunnel_type_t ttype,
 383              tunnel_mode_t tmode, u16 session_id, gre_tunnel_key4_t * key)
 384 {
 385   key->gtk_src = src;
 386   key->gtk_dst = dst;
 387   key->gtk_common.type = ttype;
 388   key->gtk_common.mode = tmode;
 389   key->gtk_common.fib_index = fib_index;
 390   key->gtk_common.session_id = session_id;
 391 }
 392
 393 static inline int
 394 gre_match_key4 (const gre_tunnel_key4_t * key1,
 395                 const gre_tunnel_key4_t * key2)
 396 {
 397   return ((key1->gtk_as_u64 == key2->gtk_as_u64) &&
 398           (key1->gtk_common.as_u64 == key2->gtk_common.as_u64));
 399 }
 400
 401 static inline void
 402 gre_mk_key6 (const ip6_address_t * src,
 403              const ip6_address_t * dst,
 404              u32 fib_index,
 405              gre_tunnel_type_t ttype,
 406              tunnel_mode_t tmode, u16 session_id, gre_tunnel_key6_t * key)
 407 {
 408   key->gtk_src = *src;
 409   key->gtk_dst = *dst;
 410   key->gtk_common.type = ttype;
 411   key->gtk_common.mode = tmode;
 412   key->gtk_common.fib_index = fib_index;
 413   key->gtk_common.session_id = session_id;
 414 }
 415
 416 static inline int
 417 gre_match_key6 (const gre_tunnel_key6_t * key1,
 418                 const gre_tunnel_key6_t * key2)
 419 {
 420   return (ip6_address_is_equal (&key1->gtk_src, &key2->gtk_src) &&
 421           ip6_address_is_equal (&key1->gtk_dst, &key2->gtk_dst) &&
 422           (key1->gtk_common.as_u64 == key2->gtk_common.as_u64));
 423 }
 424
 425 static inline void
 426 gre_mk_sn_key (const gre_tunnel_t * gt, gre_sn_key_t * key)
 427 {
 428   key->src = gt->tunnel_src;
 429   key->dst = gt->tunnel_dst.fp_addr;
 430   key->fib_index = gt->outer_fib_index;
 431 }
 432
 433 #endif /* included_gre_h */
 434
 435 /*
 436  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
 437  *
 438  * Local Variables:
 439  * eval: (c-set-style "gnu")
 440  * End:
 441  */