vnet/vnet/dpo/mpls_label_dpo.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2016 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 #include <vnet/ip/ip.h>
  17 #include <vnet/dpo/mpls_label_dpo.h>
  18 #include <vnet/mpls/mpls.h>
  19
  20 /*
  21  * pool of all MPLS Label DPOs
  22  */
  23 mpls_label_dpo_t *mpls_label_dpo_pool;
  24
  25 static mpls_label_dpo_t *
  26 mpls_label_dpo_alloc (void)
  27 {
  28     mpls_label_dpo_t *mld;
  29
  30     pool_get_aligned(mpls_label_dpo_pool, mld, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
  31     memset(mld, 0, sizeof(*mld));
  32
  33     dpo_reset(&mld->mld_dpo);
  34
  35     return (mld);
  36 }
  37
  38 static index_t
  39 mpls_label_dpo_get_index (mpls_label_dpo_t *mld)
  40 {
  41     return (mld - mpls_label_dpo_pool);
  42 }
  43
  44 index_t
  45 mpls_label_dpo_create (mpls_label_t *label_stack,
  46                        mpls_eos_bit_t eos,
  47                        u8 ttl,
  48                        u8 exp,
  49                        dpo_proto_t payload_proto,
  50                        const dpo_id_t *dpo)
  51 {
  52     mpls_label_dpo_t *mld;
  53     u32 ii;
  54
  55     mld = mpls_label_dpo_alloc();
  56     mld->mld_n_labels = vec_len(label_stack);
  57     mld->mld_payload_proto = payload_proto;
  58
  59     /*
  60      * construct label rewrite headers for each value value passed.
  61      * get the header in network byte order since we will paint it
  62      * on a packet in the data-plane
  63      */
  64
  65     for (ii = 0; ii < mld->mld_n_labels-1; ii++)
  66     {
  67         vnet_mpls_uc_set_label(&mld->mld_hdr[ii].label_exp_s_ttl, label_stack[ii]);
  68         vnet_mpls_uc_set_ttl(&mld->mld_hdr[ii].label_exp_s_ttl, 255);
  69         vnet_mpls_uc_set_exp(&mld->mld_hdr[ii].label_exp_s_ttl, 0);
  70         vnet_mpls_uc_set_s(&mld->mld_hdr[ii].label_exp_s_ttl, MPLS_NON_EOS);
  71         mld->mld_hdr[ii].label_exp_s_ttl =
  72             clib_host_to_net_u32(mld->mld_hdr[ii].label_exp_s_ttl);
  73     }
  74
  75     /*
  76      * the inner most label
  77      */
  78     ii = mld->mld_n_labels-1;
  79
  80     vnet_mpls_uc_set_label(&mld->mld_hdr[ii].label_exp_s_ttl, label_stack[ii]);
  81     vnet_mpls_uc_set_ttl(&mld->mld_hdr[ii].label_exp_s_ttl, ttl);
  82     vnet_mpls_uc_set_exp(&mld->mld_hdr[ii].label_exp_s_ttl, exp);
  83     vnet_mpls_uc_set_s(&mld->mld_hdr[ii].label_exp_s_ttl, eos);
  84     mld->mld_hdr[ii].label_exp_s_ttl =
  85         clib_host_to_net_u32(mld->mld_hdr[ii].label_exp_s_ttl);
  86
  87     /*
  88      * stack this label objct on its parent.
  89      */
  90     dpo_stack(DPO_MPLS_LABEL,
  91               mld->mld_payload_proto,
  92               &mld->mld_dpo,
  93               dpo);
  94
  95     return (mpls_label_dpo_get_index(mld));
  96 }
  97
  98 u8*
  99 format_mpls_label_dpo (u8 *s, va_list *args)
 100 {
 101     index_t index = va_arg (*args, index_t);
 102     u32 indent = va_arg (*args, u32);
 103     mpls_unicast_header_t hdr;
 104     mpls_label_dpo_t *mld;
 105     u32 ii;
 106
 107     mld = mpls_label_dpo_get(index);
 108
 109     s = format(s, "mpls-label:[%d]:", index);
 110
 111     for (ii = 0; ii < mld->mld_n_labels; ii++)
 112     {
 113         hdr.label_exp_s_ttl =
 114             clib_net_to_host_u32(mld->mld_hdr[ii].label_exp_s_ttl);
 115         s = format(s, "%U", format_mpls_header, hdr);
 116     }
 117
 118     s = format(s, "\n%U", format_white_space, indent);
 119     s = format(s, "%U", format_dpo_id, &mld->mld_dpo, indent+2);
 120
 121     return (s);
 122 }
 123
 124 static void
 125 mpls_label_dpo_lock (dpo_id_t *dpo)
 126 {
 127     mpls_label_dpo_t *mld;
 128
 129     mld = mpls_label_dpo_get(dpo->dpoi_index);
 130
 131     mld->mld_locks++;
 132 }
 133
 134 static void
 135 mpls_label_dpo_unlock (dpo_id_t *dpo)
 136 {
 137     mpls_label_dpo_t *mld;
 138
 139     mld = mpls_label_dpo_get(dpo->dpoi_index);
 140
 141     mld->mld_locks--;
 142
 143     if (0 == mld->mld_locks)
 144     {
 145         dpo_reset(&mld->mld_dpo);
 146         pool_put(mpls_label_dpo_pool, mld);
 147     }
 148 }
 149
 150 /**
 151  * @brief A struct to hold tracing information for the MPLS label imposition
 152  * node.
 153  */
 154 typedef struct mpls_label_imposition_trace_t_
 155 {
 156     /**
 157      * The MPLS header imposed
 158      */
 159     mpls_unicast_header_t hdr;
 160 } mpls_label_imposition_trace_t;
 161
 162 always_inline uword
 163 mpls_label_imposition_inline (vlib_main_t * vm,
 164                               vlib_node_runtime_t * node,
 165                               vlib_frame_t * from_frame,
 166                               u8 payload_is_ip4,
 167                               u8 payload_is_ip6)
 168 {
 169     u32 n_left_from, next_index, * from, * to_next;
 170
 171     from = vlib_frame_vector_args (from_frame);
 172     n_left_from = from_frame->n_vectors;
 173
 174     next_index = node->cached_next_index;
 175
 176     while (n_left_from > 0)
 177     {
 178         u32 n_left_to_next;
 179
 180         vlib_get_next_frame(vm, node, next_index, to_next, n_left_to_next);
 181
 182         while (n_left_from > 0 && n_left_to_next > 0)
 183         {
 184             mpls_unicast_header_t *hdr0;
 185             mpls_label_dpo_t *mld0;
 186             vlib_buffer_t * b0;
 187             u32 bi0, mldi0;
 188             u32 next0;
 189             u8 ttl;
 190
 191             bi0 = from[0];
 192             to_next[0] = bi0;
 193             from += 1;
 194             to_next += 1;
 195             n_left_from -= 1;
 196             n_left_to_next -= 1;
 197
 198             b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
 199
 200             /* dst lookup was done by ip4 lookup */
 201             mldi0 = vnet_buffer(b0)->ip.adj_index[VLIB_TX];
 202             mld0 = mpls_label_dpo_get(mldi0);
 203
 204             if (payload_is_ip4)
 205             {
 206                 /*
 207                  * decrement the TTL on ingress to the LSP
 208                  */
 209                 ip4_header_t * ip0 = vlib_buffer_get_current(b0);
 210                 u32 checksum0;
 211
 212                 checksum0 = ip0->checksum + clib_host_to_net_u16 (0x0100);
 213                 checksum0 += checksum0 >= 0xffff;
 214
 215                 ip0->checksum = checksum0;
 216                 ip0->ttl -= 1;
 217                 ttl = ip0->ttl;
 218             }
 219             else if (payload_is_ip6)
 220             {
 221                 /*
 222                  * decrement the TTL on ingress to the LSP
 223                  */
 224                 ip6_header_t * ip0 = vlib_buffer_get_current(b0);
 225
 226                 ip0->hop_limit -= 1;
 227                 ttl = ip0->hop_limit;
 228             }
 229             else
 230             {
 231                 /*
 232                  * else, the packet to be encapped is an MPLS packet
 233                  */
 234                 if (vnet_buffer(b0)->mpls.first)
 235                 {
 236                     /*
 237                      * The first label to be imposed on the packet. this is a label swap.
 238                      * in which case we stashed the TTL and EXP bits in the
 239                      * packet in the lookup node
 240                      */
 241                     ASSERT(0 != vnet_buffer (b0)->mpls.ttl);
 242
 243                     ttl = vnet_buffer(b0)->mpls.ttl - 1;
 244                 }
 245                 else
 246                 {
 247                     /*
 248                      * not the first label. implying we are recusring down a chain of
 249                      * output labels.
 250                      * Each layer is considered a new LSP - hence the TTL is reset.
 251                      */
 252                     ttl = 255;
 253                 }
 254             }
 255             vnet_buffer(b0)->mpls.first = 0;
 256
 257             /* Paint the MPLS header */
 258             vlib_buffer_advance(b0, -(sizeof(*hdr0) * mld0->mld_n_labels));
 259             hdr0 = vlib_buffer_get_current(b0);
 260
 261             clib_memcpy(hdr0, mld0->mld_hdr,
 262                         sizeof(*hdr0) * mld0->mld_n_labels);
 263
 264             /* fixup the TTL for the inner most label */
 265             hdr0 = hdr0 + (mld0->mld_n_labels - 1);
 266             ((char*)hdr0)[3] = ttl;
 267
 268             next0 = mld0->mld_dpo.dpoi_next_node;
 269             vnet_buffer(b0)->ip.adj_index[VLIB_TX] = mld0->mld_dpo.dpoi_index;
 270
 271             if (PREDICT_FALSE(b0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED))
 272             {
 273                 mpls_label_imposition_trace_t *tr =
 274                     vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (*tr));
 275                 tr->hdr = *hdr0;
 276             }
 277
 278             vlib_validate_buffer_enqueue_x1(vm, node, next_index, to_next,
 279                                             n_left_to_next, bi0, next0);
 280         }
 281         vlib_put_next_frame (vm, node, next_index, n_left_to_next);
 282     }
 283     return from_frame->n_vectors;
 284 }
 285
 286 static u8 *
 287 format_mpls_label_imposition_trace (u8 * s, va_list * args)
 288 {
 289     CLIB_UNUSED (vlib_main_t * vm) = va_arg (*args, vlib_main_t *);
 290     CLIB_UNUSED (vlib_node_t * node) = va_arg (*args, vlib_node_t *);
 291     mpls_label_imposition_trace_t * t;
 292     mpls_unicast_header_t hdr;
 293     uword indent;
 294
 295     t = va_arg (*args, mpls_label_imposition_trace_t *);
 296     indent = format_get_indent (s);
 297     hdr.label_exp_s_ttl = clib_net_to_host_u32(t->hdr.label_exp_s_ttl);
 298
 299     s = format (s, "%Umpls-header:%U",
 300                 format_white_space, indent,
 301                 format_mpls_header, hdr);
 302     return (s);
 303 }
 304
 305 static uword
 306 mpls_label_imposition (vlib_main_t * vm,
 307                        vlib_node_runtime_t * node,
 308                        vlib_frame_t * frame)
 309 {
 310     return (mpls_label_imposition_inline(vm, node, frame, 0, 0));
 311 }
 312
 313 VLIB_REGISTER_NODE (mpls_label_imposition_node) = {
 314     .function = mpls_label_imposition,
 315     .name = "mpls-label-imposition",
 316     .vector_size = sizeof (u32),
 317
 318     .format_trace = format_mpls_label_imposition_trace,
 319     .n_next_nodes = 1,
 320     .next_nodes = {
 321         [0] = "error-drop",
 322     }
 323 };
 324 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (mpls_label_imposition_node,
 325                               mpls_label_imposition)
 326
 327 static uword
 328 ip4_mpls_label_imposition (vlib_main_t * vm,
 329                            vlib_node_runtime_t * node,
 330                            vlib_frame_t * frame)
 331 {
 332     return (mpls_label_imposition_inline(vm, node, frame, 1, 0));
 333 }
 334
 335 VLIB_REGISTER_NODE (ip4_mpls_label_imposition_node) = {
 336     .function = ip4_mpls_label_imposition,
 337     .name = "ip4-mpls-label-imposition",
 338     .vector_size = sizeof (u32),
 339
 340     .format_trace = format_mpls_label_imposition_trace,
 341     .n_next_nodes = 1,
 342     .next_nodes = {
 343         [0] = "error-drop",
 344     }
 345 };
 346 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (ip4_mpls_label_imposition_node,
 347                               ip4_mpls_label_imposition)
 348
 349 static uword
 350 ip6_mpls_label_imposition (vlib_main_t * vm,
 351                            vlib_node_runtime_t * node,
 352                            vlib_frame_t * frame)
 353 {
 354     return (mpls_label_imposition_inline(vm, node, frame, 0, 1));
 355 }
 356
 357 VLIB_REGISTER_NODE (ip6_mpls_label_imposition_node) = {
 358     .function = ip6_mpls_label_imposition,
 359     .name = "ip6-mpls-label-imposition",
 360     .vector_size = sizeof (u32),
 361
 362     .format_trace = format_mpls_label_imposition_trace,
 363     .n_next_nodes = 1,
 364     .next_nodes = {
 365         [0] = "error-drop",
 366     }
 367 };
 368 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (ip6_mpls_label_imposition_node,
 369                               ip6_mpls_label_imposition)
 370
 371 static void
 372 mpls_label_dpo_mem_show (void)
 373 {
 374     fib_show_memory_usage("MPLS label",
 375                           pool_elts(mpls_label_dpo_pool),
 376                           pool_len(mpls_label_dpo_pool),
 377                           sizeof(mpls_label_dpo_t));
 378 }
 379
 380 const static dpo_vft_t mld_vft = {
 381     .dv_lock = mpls_label_dpo_lock,
 382     .dv_unlock = mpls_label_dpo_unlock,
 383     .dv_format = format_mpls_label_dpo,
 384     .dv_mem_show = mpls_label_dpo_mem_show,
 385 };
 386
 387 const static char* const mpls_label_imp_ip4_nodes[] =
 388 {
 389     "ip4-mpls-label-imposition",
 390     NULL,
 391 };
 392 const static char* const mpls_label_imp_ip6_nodes[] =
 393 {
 394     "ip6-mpls-label-imposition",
 395     NULL,
 396 };
 397 const static char* const mpls_label_imp_mpls_nodes[] =
 398 {
 399     "mpls-label-imposition",
 400     NULL,
 401 };
 402 const static char* const * const mpls_label_imp_nodes[DPO_PROTO_NUM] =
 403 {
 404     [DPO_PROTO_IP4]  = mpls_label_imp_ip4_nodes,
 405     [DPO_PROTO_IP6]  = mpls_label_imp_ip6_nodes,
 406     [DPO_PROTO_MPLS] = mpls_label_imp_mpls_nodes,
 407 };
 408
 409
 410 void
 411 mpls_label_dpo_module_init (void)
 412 {
 413     dpo_register(DPO_MPLS_LABEL, &mld_vft, mpls_label_imp_nodes);
 414 }