src/vnet/sr/sr_steering.c

   1 /*
   2  * sr_steering.c: ipv6 segment routing steering into SR policy
   3  *
   4  * Copyright (c) 2016 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 /**
  19  * @file
  20  * @brief Packet steering into SR Policies
  21  *
  22  * This file is in charge of handling the FIB appropiatly to steer packets
  23  * through SR Policies as defined in 'sr_policy_rewrite.c'. Notice that here
  24  * we are only doing steering. SR policy application is done in
  25  * sr_policy_rewrite.c
  26  *
  27  * Supports:
  28  *  - Steering of IPv6 traffic Destination Address based
  29  *  - Steering of IPv4 traffic Destination Address based
  30  *  - Steering of L2 frames, interface based (sw interface)
  31  */
  32
  33 #include <vlib/vlib.h>
  34 #include <vnet/vnet.h>
  35 #include <vnet/sr/sr.h>
  36 #include <vnet/ip/ip.h>
  37 #include <vnet/sr/sr_packet.h>
  38 #include <vnet/ip/ip6_packet.h>
  39 #include <vnet/fib/ip6_fib.h>
  40 #include <vnet/dpo/dpo.h>
  41
  42 #include <vppinfra/error.h>
  43 #include <vppinfra/elog.h>
  44
  45 /**
  46  * @brief Steer traffic L2 and L3 traffic through a given SR policy
  47  *
  48  * @param is_del
  49  * @param bsid is the bindingSID of the SR Policy (alt to sr_policy_index)
  50  * @param sr_policy is the index of the SR Policy (alt to bsid)
  51  * @param table_id is the VRF where to install the FIB entry for the BSID
  52  * @param prefix is the IPv4/v6 address for L3 traffic type
  53  * @param mask_width is the mask for L3 traffic type
  54  * @param sw_if_index is the incoming interface for L2 traffic
  55  * @param traffic_type describes the type of traffic
  56  *
  57  * @return 0 if correct, else error
  58  */
  59 int
  60 sr_steering_policy (int is_del, ip6_address_t * bsid, u32 sr_policy_index,
  61                     u32 table_id, ip46_address_t * prefix, u32 mask_width,
  62                     u32 sw_if_index, u8 traffic_type)
  63 {
  64   ip6_sr_main_t *sm = &sr_main;
  65   sr_steering_key_t key;
  66   ip6_sr_steering_policy_t *steer_pl;
  67   fib_prefix_t pfx = { 0 };
  68
  69   ip6_sr_policy_t *sr_policy = 0;
  70   uword *p = 0;
  71
  72   memset (&key, 0, sizeof (sr_steering_key_t));
  73
  74   /* Compute the steer policy key */
  75   if (traffic_type == SR_STEER_IPV4 || traffic_type == SR_STEER_IPV6)
  76     {
  77       key.l3.prefix.as_u64[0] = prefix->as_u64[0];
  78       key.l3.prefix.as_u64[1] = prefix->as_u64[1];
  79       key.l3.mask_width = mask_width;
  80       key.l3.fib_table = (table_id != (u32) ~ 0 ? table_id : 0);
  81     }
  82   else if (traffic_type == SR_STEER_L2)
  83     {
  84       key.l2.sw_if_index = sw_if_index;
  85
  86       /* Sanitise the SW_IF_INDEX */
  87       if (pool_is_free_index (sm->vnet_main->interface_main.sw_interfaces,
  88                               sw_if_index))
  89         return -3;
  90
  91       vnet_sw_interface_t *sw =
  92         vnet_get_sw_interface (sm->vnet_main, sw_if_index);
  93       if (sw->type != VNET_SW_INTERFACE_TYPE_HARDWARE)
  94         return -3;
  95     }
  96   else
  97     return -1;
  98
  99   key.traffic_type = traffic_type;
 100
 101   /* Search for the item */
 102   p = mhash_get (&sm->sr_steer_policies_hash, &key);
 103
 104   if (p)
 105     {
 106       /* Retrieve Steer Policy function */
 107       steer_pl = pool_elt_at_index (sm->steer_policies, p[0]);
 108
 109       if (is_del)
 110         {
 111           if (steer_pl->classify.traffic_type == SR_STEER_IPV6)
 112             {
 113               /* Remove FIB entry */
 114               pfx.fp_proto = FIB_PROTOCOL_IP6;
 115               pfx.fp_len = steer_pl->classify.l3.mask_width;
 116               pfx.fp_addr.ip6 = steer_pl->classify.l3.prefix.ip6;
 117
 118               fib_table_entry_delete (fib_table_id_find_fib_index
 119                                       (FIB_PROTOCOL_IP6,
 120                                        steer_pl->classify.l3.fib_table), &pfx,
 121                                       FIB_SOURCE_SR);
 122             }
 123           else if (steer_pl->classify.traffic_type == SR_STEER_IPV4)
 124             {
 125               /* Remove FIB entry */
 126               pfx.fp_proto = FIB_PROTOCOL_IP4;
 127               pfx.fp_len = steer_pl->classify.l3.mask_width;
 128               pfx.fp_addr.ip4 = steer_pl->classify.l3.prefix.ip4;
 129
 130               fib_table_entry_delete (fib_table_id_find_fib_index
 131                                       (FIB_PROTOCOL_IP4,
 132                                        steer_pl->classify.l3.fib_table), &pfx,
 133                                       FIB_SOURCE_SR);
 134             }
 135           else if (steer_pl->classify.traffic_type == SR_STEER_L2)
 136             {
 137               /* Remove HW redirection */
 138               vnet_feature_enable_disable ("device-input",
 139                                            "sr-policy-rewrite-encaps-l2",
 140                                            sw_if_index, 0, 0, 0);
 141               sm->sw_iface_sr_policies[sw_if_index] = ~(u32) 0;
 142
 143               /* Remove promiscous mode from interface */
 144               vnet_main_t *vnm = vnet_get_main ();
 145               ethernet_main_t *em = &ethernet_main;
 146               ethernet_interface_t *eif =
 147                 ethernet_get_interface (em, sw_if_index);
 148
 149               if (!eif)
 150                 goto cleanup_error_redirection;
 151
 152               ethernet_set_flags (vnm, sw_if_index, 0);
 153             }
 154
 155           /* Delete SR steering policy entry */
 156           pool_put (sm->steer_policies, steer_pl);
 157           mhash_unset (&sm->sr_steer_policies_hash, &key, NULL);
 158
 159           /* If no more SR policies or steering policies */
 160           if (!pool_elts (sm->sr_policies) && !pool_elts (sm->steer_policies))
 161             {
 162               fib_table_unlock (sm->fib_table_ip6, FIB_PROTOCOL_IP6);
 163               fib_table_unlock (sm->fib_table_ip4, FIB_PROTOCOL_IP6);
 164               sm->fib_table_ip6 = (u32) ~ 0;
 165               sm->fib_table_ip4 = (u32) ~ 0;
 166             }
 167
 168           return 1;
 169         }
 170       else                      /* It means user requested to update an existing SR steering policy */
 171         {
 172           /* Retrieve SR steering policy */
 173           if (bsid)
 174             {
 175               p = mhash_get (&sm->sr_policies_index_hash, bsid);
 176               if (p)
 177                 sr_policy = pool_elt_at_index (sm->sr_policies, p[0]);
 178               else
 179                 return -2;
 180             }
 181           else
 182             sr_policy = pool_elt_at_index (sm->sr_policies, sr_policy_index);
 183
 184           if (!sr_policy)
 185             return -2;
 186
 187           steer_pl->sr_policy = sr_policy - sm->sr_policies;
 188
 189           /* Remove old FIB/hw redirection and create a new one */
 190           if (steer_pl->classify.traffic_type == SR_STEER_IPV6)
 191             {
 192               /* Remove FIB entry */
 193               pfx.fp_proto = FIB_PROTOCOL_IP6;
 194               pfx.fp_len = steer_pl->classify.l3.mask_width;
 195               pfx.fp_addr.ip6 = steer_pl->classify.l3.prefix.ip6;
 196
 197               fib_table_entry_delete (fib_table_id_find_fib_index
 198                                       (FIB_PROTOCOL_IP6,
 199                                        steer_pl->classify.l3.fib_table), &pfx,
 200                                       FIB_SOURCE_SR);
 201
 202               /* Create a new one */
 203               goto update_fib;
 204             }
 205           else if (steer_pl->classify.traffic_type == SR_STEER_IPV4)
 206             {
 207               /* Remove FIB entry */
 208               pfx.fp_proto = FIB_PROTOCOL_IP4;
 209               pfx.fp_len = steer_pl->classify.l3.mask_width;
 210               pfx.fp_addr.ip4 = steer_pl->classify.l3.prefix.ip4;
 211
 212               fib_table_entry_delete (fib_table_id_find_fib_index
 213                                       (FIB_PROTOCOL_IP4,
 214                                        steer_pl->classify.l3.fib_table), &pfx,
 215                                       FIB_SOURCE_SR);
 216
 217               /* Create a new one */
 218               goto update_fib;
 219             }
 220           else if (steer_pl->classify.traffic_type == SR_STEER_L2)
 221             {
 222               /* Update L2-HW redirection */
 223               goto update_fib;
 224             }
 225         }
 226     }
 227   else
 228     /* delete; steering policy does not exist; complain */
 229   if (is_del)
 230     return -4;
 231
 232   /* Retrieve SR policy */
 233   if (bsid)
 234     {
 235       p = mhash_get (&sm->sr_policies_index_hash, bsid);
 236       if (p)
 237         sr_policy = pool_elt_at_index (sm->sr_policies, p[0]);
 238       else
 239         return -2;
 240     }
 241   else
 242     sr_policy = pool_elt_at_index (sm->sr_policies, sr_policy_index);
 243
 244   /* Create a new steering policy */
 245   pool_get (sm->steer_policies, steer_pl);
 246   memset (steer_pl, 0, sizeof (*steer_pl));
 247
 248   if (traffic_type == SR_STEER_IPV4 || traffic_type == SR_STEER_IPV6)
 249     {
 250       clib_memcpy (&steer_pl->classify.l3.prefix, prefix,
 251                    sizeof (ip46_address_t));
 252       steer_pl->classify.l3.mask_width = mask_width;
 253       steer_pl->classify.l3.fib_table =
 254         (table_id != (u32) ~ 0 ? table_id : 0);
 255       steer_pl->classify.traffic_type = traffic_type;
 256     }
 257   else if (traffic_type == SR_STEER_L2)
 258     {
 259       steer_pl->classify.l2.sw_if_index = sw_if_index;
 260       steer_pl->classify.traffic_type = traffic_type;
 261     }
 262   else
 263     {
 264       /* Incorrect API usage. Should never get here */
 265       pool_put (sm->steer_policies, steer_pl);
 266       mhash_unset (&sm->sr_steer_policies_hash, &key, NULL);
 267       return -1;
 268     }
 269   steer_pl->sr_policy = sr_policy - sm->sr_policies;
 270
 271   /* Create and store key */
 272   mhash_set (&sm->sr_steer_policies_hash, &key, steer_pl - sm->steer_policies,
 273              NULL);
 274
 275   if (traffic_type == SR_STEER_L2)
 276     {
 277       if (!sr_policy->is_encap)
 278         goto cleanup_error_encap;
 279
 280       if (vnet_feature_enable_disable
 281           ("device-input", "sr-pl-rewrite-encaps-l2", sw_if_index, 1, 0, 0))
 282         goto cleanup_error_redirection;
 283
 284       /* Set promiscous mode on interface */
 285       vnet_main_t *vnm = vnet_get_main ();
 286       ethernet_main_t *em = &ethernet_main;
 287       ethernet_interface_t *eif = ethernet_get_interface (em, sw_if_index);
 288
 289       if (!eif)
 290         goto cleanup_error_redirection;
 291
 292       ethernet_set_flags (vnm, sw_if_index,
 293                           ETHERNET_INTERFACE_FLAG_ACCEPT_ALL);
 294     }
 295   else if (traffic_type == SR_STEER_IPV4)
 296     if (!sr_policy->is_encap)
 297       goto cleanup_error_encap;
 298
 299 update_fib:
 300   /* FIB API calls - Recursive route through the BindingSID */
 301   if (traffic_type == SR_STEER_IPV6)
 302     {
 303       pfx.fp_proto = FIB_PROTOCOL_IP6;
 304       pfx.fp_len = steer_pl->classify.l3.mask_width;
 305       pfx.fp_addr.ip6 = steer_pl->classify.l3.prefix.ip6;
 306
 307       fib_table_entry_path_add (fib_table_id_find_fib_index (FIB_PROTOCOL_IP6,
 308                                                              (table_id !=
 309                                                               (u32) ~ 0 ?
 310                                                               table_id : 0)),
 311                                 &pfx, FIB_SOURCE_CLI, FIB_ENTRY_FLAG_NONE,
 312                                 FIB_PROTOCOL_IP6,
 313                                 (ip46_address_t *) & sr_policy->bsid, ~0,
 314                                 sm->fib_table_ip6, 1, NULL,
 315                                 FIB_ROUTE_PATH_FLAG_NONE);
 316     }
 317   else if (traffic_type == SR_STEER_IPV4)
 318     {
 319       pfx.fp_proto = FIB_PROTOCOL_IP4;
 320       pfx.fp_len = steer_pl->classify.l3.mask_width;
 321       pfx.fp_addr.ip4 = steer_pl->classify.l3.prefix.ip4;
 322
 323       fib_table_entry_path_add (fib_table_id_find_fib_index (FIB_PROTOCOL_IP4,
 324                                                              (table_id !=
 325                                                               (u32) ~ 0 ?
 326                                                               table_id : 0)),
 327                                 &pfx, FIB_SOURCE_CLI, FIB_ENTRY_FLAG_NONE,
 328                                 FIB_PROTOCOL_IP6,
 329                                 (ip46_address_t *) & sr_policy->bsid, ~0,
 330                                 sm->fib_table_ip4, 1, NULL,
 331                                 FIB_ROUTE_PATH_FLAG_NONE);
 332     }
 333   else if (traffic_type == SR_STEER_L2)
 334     {
 335       if (sw_if_index < vec_len (sm->sw_iface_sr_policies))
 336         sm->sw_iface_sr_policies[sw_if_index] = steer_pl->sr_policy;
 337       else
 338         {
 339           vec_resize (sm->sw_iface_sr_policies,
 340                       (pool_len (sm->vnet_main->interface_main.sw_interfaces)
 341                        - vec_len (sm->sw_iface_sr_policies)));
 342           sm->sw_iface_sr_policies[sw_if_index] = steer_pl->sr_policy;
 343         }
 344     }
 345
 346   return 0;
 347
 348 cleanup_error_encap:
 349   pool_put (sm->steer_policies, steer_pl);
 350   mhash_unset (&sm->sr_steer_policies_hash, &key, NULL);
 351   return -5;
 352
 353 cleanup_error_redirection:
 354   pool_put (sm->steer_policies, steer_pl);
 355   mhash_unset (&sm->sr_steer_policies_hash, &key, NULL);
 356   return -3;
 357 }
 358
 359 static clib_error_t *
 360 sr_steer_policy_command_fn (vlib_main_t * vm, unformat_input_t * input,
 361                             vlib_cli_command_t * cmd)
 362 {
 363   vnet_main_t *vnm = vnet_get_main ();
 364
 365   int is_del = 0;
 366
 367   ip46_address_t prefix;
 368   u32 dst_mask_width = 0;
 369   u32 sw_if_index = (u32) ~ 0;
 370   u8 traffic_type = 0;
 371   u32 fib_table = (u32) ~ 0;
 372
 373   ip6_address_t bsid;
 374   u32 sr_policy_index = (u32) ~ 0;
 375
 376   u8 sr_policy_set = 0;
 377
 378   memset (&prefix, 0, sizeof (ip46_address_t));
 379
 380   int rv;
 381   while (unformat_check_input (input) != UNFORMAT_END_OF_INPUT)
 382     {
 383       if (unformat (input, "del"))
 384         is_del = 1;
 385       else if (!traffic_type
 386                && unformat (input, "l3 %U/%d", unformat_ip6_address,
 387                             &prefix.ip6, &dst_mask_width))
 388         traffic_type = SR_STEER_IPV6;
 389       else if (!traffic_type
 390                && unformat (input, "l3 %U/%d", unformat_ip4_address,
 391                             &prefix.ip4, &dst_mask_width))
 392         traffic_type = SR_STEER_IPV4;
 393       else if (!traffic_type
 394                && unformat (input, "l2 %U", unformat_vnet_sw_interface, vnm,
 395                             &sw_if_index))
 396         traffic_type = SR_STEER_L2;
 397       else if (!sr_policy_set
 398                && unformat (input, "via sr policy index %d",
 399                             &sr_policy_index))
 400         sr_policy_set = 1;
 401       else if (!sr_policy_set
 402                && unformat (input, "via sr policy bsid %U",
 403                             unformat_ip6_address, &bsid))
 404         sr_policy_set = 1;
 405       else if (fib_table == (u32) ~ 0
 406                && unformat (input, "fib-table %d", &fib_table));
 407       else
 408         break;
 409     }
 410
 411   if (!traffic_type)
 412     return clib_error_return (0, "No L2/L3 traffic specified");
 413   if (!sr_policy_set)
 414     return clib_error_return (0, "No SR policy specified");
 415
 416   /* Make sure that the prefixes are clean */
 417   if (traffic_type == SR_STEER_IPV4)
 418     {
 419       u32 mask =
 420         (dst_mask_width ? (0xFFFFFFFFu >> (32 - dst_mask_width)) : 0);
 421       prefix.ip4.as_u32 &= mask;
 422     }
 423   else if (traffic_type == SR_STEER_IPV6)
 424     {
 425       ip6_address_t mask;
 426       ip6_address_mask_from_width (&mask, dst_mask_width);
 427       ip6_address_mask (&prefix.ip6, &mask);
 428     }
 429
 430   rv =
 431     sr_steering_policy (is_del, (sr_policy_index == ~(u32) 0 ? &bsid : NULL),
 432                         sr_policy_index, fib_table, &prefix, dst_mask_width,
 433                         sw_if_index, traffic_type);
 434
 435   switch (rv)
 436     {
 437     case 0:
 438       break;
 439     case 1:
 440       return 0;
 441     case -1:
 442       return clib_error_return (0, "Incorrect API usage.");
 443     case -2:
 444       return clib_error_return (0,
 445                                 "The requested SR policy could not be located. Review the BSID/index.");
 446     case -3:
 447       return clib_error_return (0,
 448                                 "Unable to do SW redirect. Incorrect interface.");
 449     case -4:
 450       return clib_error_return (0,
 451                                 "The requested SR steering policy could not be deleted.");
 452     case -5:
 453       return clib_error_return (0,
 454                                 "The SR policy is not an encapsulation one.");
 455     default:
 456       return clib_error_return (0, "BUG: sr steer policy returns %d", rv);
 457     }
 458   return 0;
 459 }
 460
 461 /* *INDENT-OFF* */
 462 VLIB_CLI_COMMAND (sr_steer_policy_command, static) = {
 463   .path = "sr steer",
 464   .short_help = "sr steer (del) [l3 <ip_addr/mask>|l2 <sf_if>]"
 465     "via sr policy [index <sr_policy_index>|bsid <bsid_ip6_addr>]"
 466     "(fib-table <fib_table_index>)",
 467   .long_help =
 468     "\tSteer a L2 or L3 traffic through an existing SR policy.\n"
 469     "\tExamples:\n"
 470     "\t\tsr steer l3 2001::/64 via sr_policy index 5\n"
 471     "\t\tsr steer l3 2001::/64 via sr_policy bsid 2010::9999:1\n"
 472     "\t\tsr steer l2 GigabitEthernet0/5/0 via sr_policy index 5\n"
 473     "\t\tsr steer del l3 2001::/64 via sr_policy index 5\n",
 474   .function = sr_steer_policy_command_fn,
 475 };
 476 /* *INDENT-ON* */
 477
 478 static clib_error_t *
 479 show_sr_steering_policies_command_fn (vlib_main_t * vm,
 480                                       unformat_input_t * input,
 481                                       vlib_cli_command_t * cmd)
 482 {
 483   ip6_sr_main_t *sm = &sr_main;
 484   ip6_sr_steering_policy_t **steer_policies = 0;
 485   ip6_sr_steering_policy_t *steer_pl;
 486
 487   vnet_main_t *vnm = vnet_get_main ();
 488
 489   ip6_sr_policy_t *pl = 0;
 490   int i;
 491
 492   vlib_cli_output (vm, "SR steering policies:");
 493   /* *INDENT-OFF* */
 494   pool_foreach (steer_pl, sm->steer_policies, ({vec_add1(steer_policies, steer_pl);}));
 495   /* *INDENT-ON* */
 496   vlib_cli_output (vm, "Traffic\t\tSR policy BSID");
 497   for (i = 0; i < vec_len (steer_policies); i++)
 498     {
 499       steer_pl = steer_policies[i];
 500       pl = pool_elt_at_index (sm->sr_policies, steer_pl->sr_policy);
 501       if (steer_pl->classify.traffic_type == SR_STEER_L2)
 502         {
 503           vlib_cli_output (vm, "L2 %U\t%U",
 504                            format_vnet_sw_if_index_name, vnm,
 505                            steer_pl->classify.l2.sw_if_index,
 506                            format_ip6_address, &pl->bsid);
 507         }
 508       else if (steer_pl->classify.traffic_type == SR_STEER_IPV4)
 509         {
 510           vlib_cli_output (vm, "L3 %U/%d\t%U",
 511                            format_ip4_address,
 512                            &steer_pl->classify.l3.prefix.ip4,
 513                            steer_pl->classify.l3.mask_width,
 514                            format_ip6_address, &pl->bsid);
 515         }
 516       else if (steer_pl->classify.traffic_type == SR_STEER_IPV6)
 517         {
 518           vlib_cli_output (vm, "L3 %U/%d\t%U",
 519                            format_ip6_address,
 520                            &steer_pl->classify.l3.prefix.ip6,
 521                            steer_pl->classify.l3.mask_width,
 522                            format_ip6_address, &pl->bsid);
 523         }
 524     }
 525   return 0;
 526 }
 527
 528 /* *INDENT-OFF* */
 529 VLIB_CLI_COMMAND (show_sr_steering_policies_command, static) = {
 530   .path = "show sr steering policies",
 531   .short_help = "show sr steering policies",
 532   .function = show_sr_steering_policies_command_fn,
 533 };
 534 /* *INDENT-ON* */
 535
 536 clib_error_t *
 537 sr_steering_init (vlib_main_t * vm)
 538 {
 539   ip6_sr_main_t *sm = &sr_main;
 540
 541   /* Init memory for function keys */
 542   mhash_init (&sm->sr_steer_policies_hash, sizeof (uword),
 543               sizeof (sr_steering_key_t));
 544
 545   sm->sw_iface_sr_policies = 0;
 546
 547   sm->vnet_main = vnet_get_main ();
 548
 549   return 0;
 550 }
 551
 552 /* *INDENT-OFF* */
 553 VLIB_INIT_FUNCTION (sr_steering_init);
 554 /* *INDENT-ON* */
 555
 556 /* *INDENT-OFF* */
 557 VNET_FEATURE_INIT (sr_pl_rewrite_encaps_l2, static) =
 558 {
 559   .arc_name = "device-input",
 560   .node_name = "sr-pl-rewrite-encaps-l2",
 561   .runs_before = VNET_FEATURES ("ethernet-input"),
 562 };
 563 /* *INDENT-ON* */
 564
 565 /*
 566 * fd.io coding-style-patch-verification: ON
 567 *
 568 * Local Variables:
 569 * eval: (c-set-style "gnu")
 570 * End:
 571 */