vnet/vnet/l2/l2_xcrw.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2015 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 #include <vnet/l2/l2_xcrw.h>
  16
  17 /*
  18  * General L2 / L3 cross-connect, used to set up
  19  * "L2 interface <--> your-favorite-tunnel-encap" tunnels.
  20  *
  21  * We set up a typical L2 cross-connect or (future) bridge
  22  * to hook L2 interface(s) up to the L3 stack in arbitrary ways.
  23  *
  24  * Each l2_xcrw adjacency specifies 3 things:
  25  *
  26  * 1. The next graph node (presumably in the L3 stack) to
  27  *    process the (L2 -> L3) packet
  28  *
  29  * 2. A new value for vnet_buffer(b)->sw_if_index[VLIB_TX]
  30  *    (i.e. a lookup FIB index),
  31  *
  32  * 3. A rewrite string to apply.
  33  *
  34  * Example: to cross-connect an L2 interface or (future) bridge
  35  * to an mpls-o-gre tunnel, set up the L2 rewrite string as shown in
  36  * mpls_gre_rewrite, and use "mpls-post-rewrite" to fix the
  37  * GRE IP header checksum and length fields.
  38  */
  39
  40 typedef struct {
  41   u32 next_index;
  42   u32 tx_fib_index;
  43 } l2_xcrw_trace_t;
  44
  45 /* packet trace format function */
  46 static u8 * format_l2_xcrw_trace (u8 * s, va_list * args)
  47 {
  48   CLIB_UNUSED (vlib_main_t * vm) = va_arg (*args, vlib_main_t *);
  49   CLIB_UNUSED (vlib_node_t * node) = va_arg (*args, vlib_node_t *);
  50   l2_xcrw_trace_t * t = va_arg (*args, l2_xcrw_trace_t *);
  51
  52   s = format (s, "L2_XCRW: next index %d tx_fib_index %d",
  53               t->next_index, t->tx_fib_index);
  54   return s;
  55 }
  56
  57 l2_xcrw_main_t l2_xcrw_main;
  58
  59 static vlib_node_registration_t l2_xcrw_node;
  60
  61 static char * l2_xcrw_error_strings[] = {
  62 #define _(sym,string) string,
  63   foreach_l2_xcrw_error
  64 #undef _
  65 };
  66
  67 static uword
  68 l2_xcrw_node_fn (vlib_main_t * vm,
  69                   vlib_node_runtime_t * node,
  70                   vlib_frame_t * frame)
  71 {
  72   u32 n_left_from, * from, * to_next;
  73   l2_xcrw_next_t next_index;
  74   l2_xcrw_main_t * xcm = &l2_xcrw_main;
  75   vlib_node_t *n = vlib_get_node (vm, l2_xcrw_node.index);
  76   u32 node_counter_base_index = n->error_heap_index;
  77   vlib_error_main_t * em = &vm->error_main;
  78
  79   from = vlib_frame_vector_args (frame);
  80   n_left_from = frame->n_vectors;
  81   next_index = node->cached_next_index;
  82
  83   while (n_left_from > 0)
  84     {
  85       u32 n_left_to_next;
  86
  87       vlib_get_next_frame (vm, node, next_index,
  88                            to_next, n_left_to_next);
  89
  90       while (n_left_from >= 4 && n_left_to_next >= 2)
  91         {
  92           u32 bi0, bi1;
  93           vlib_buffer_t * b0, * b1;
  94           u32 next0, next1;
  95           u32 sw_if_index0, sw_if_index1;
  96           l2_xcrw_adjacency_t * adj0, * adj1;
  97
  98           /* Prefetch next iteration. */
  99           {
 100             vlib_buffer_t * p2, * p3;
 101
 102             p2 = vlib_get_buffer (vm, from[2]);
 103             p3 = vlib_get_buffer (vm, from[3]);
 104
 105             vlib_prefetch_buffer_header (p2, LOAD);
 106             vlib_prefetch_buffer_header (p3, LOAD);
 107
 108             CLIB_PREFETCH (p2->data, CLIB_CACHE_LINE_BYTES, STORE);
 109             CLIB_PREFETCH (p3->data, CLIB_CACHE_LINE_BYTES, STORE);
 110           }
 111
 112           /* speculatively enqueue b0 and b1 to the current next frame */
 113           to_next[0] = bi0 = from[0];
 114           to_next[1] = bi1 = from[1];
 115           from += 2;
 116           to_next += 2;
 117           n_left_from -= 2;
 118           n_left_to_next -= 2;
 119
 120           b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
 121           b1 = vlib_get_buffer (vm, bi1);
 122
 123           sw_if_index0 = vnet_buffer(b0)->sw_if_index[VLIB_RX];
 124           sw_if_index1 = vnet_buffer(b1)->sw_if_index[VLIB_RX];
 125
 126           adj0 = vec_elt_at_index (xcm->adj_by_sw_if_index, sw_if_index0);
 127           adj1 = vec_elt_at_index (xcm->adj_by_sw_if_index, sw_if_index1);
 128
 129           next0 = adj0->rewrite_header.next_index;
 130           vnet_buffer(b0)->sw_if_index[VLIB_TX] =
 131             adj0->rewrite_header.sw_if_index;
 132
 133           next1 = adj1->rewrite_header.next_index;
 134           vnet_buffer(b1)->sw_if_index[VLIB_TX] =
 135             adj1->rewrite_header.sw_if_index;
 136
 137           em->counters[node_counter_base_index + next1]++;
 138
 139           if (PREDICT_TRUE(next0 > 0))
 140             {
 141               u8 * h0 = vlib_buffer_get_current (b0);
 142               vnet_rewrite_one_header (adj0[0], h0,
 143                                        adj0->rewrite_header.data_bytes);
 144               vlib_buffer_advance (b0, -adj0->rewrite_header.data_bytes);
 145               em->counters[node_counter_base_index + L2_XCRW_ERROR_FWD]++;
 146             }
 147
 148           if (PREDICT_TRUE(next1 > 0))
 149             {
 150               u8 * h1 = vlib_buffer_get_current (b1);
 151               vnet_rewrite_one_header (adj1[0], h1,
 152                                        adj1->rewrite_header.data_bytes);
 153               vlib_buffer_advance (b1, -adj1->rewrite_header.data_bytes);
 154               em->counters[node_counter_base_index + L2_XCRW_ERROR_FWD]++;
 155             }
 156
 157
 158           if (PREDICT_FALSE((node->flags & VLIB_NODE_FLAG_TRACE)))
 159             {
 160               if (PREDICT_FALSE((node->flags & VLIB_NODE_FLAG_TRACE)
 161                                 && (b0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED)))
 162                 {
 163                   l2_xcrw_trace_t *t =
 164                     vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (*t));
 165                   t->next_index = next0;
 166                   t->tx_fib_index = adj0->rewrite_header.sw_if_index;
 167                 }
 168               if (PREDICT_FALSE((node->flags & VLIB_NODE_FLAG_TRACE)
 169                                 && (b1->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED)))
 170                 {
 171                   l2_xcrw_trace_t *t =
 172                     vlib_add_trace (vm, node, b1, sizeof (*t));
 173                   t->next_index = next1;
 174                   t->tx_fib_index = adj1->rewrite_header.sw_if_index;
 175                 }
 176             }
 177
 178             /* verify speculative enqueues, maybe switch current next frame */
 179             vlib_validate_buffer_enqueue_x2 (vm, node, next_index,
 180                                              to_next, n_left_to_next,
 181                                              bi0, bi1, next0, next1);
 182         }
 183
 184       while (n_left_from > 0 && n_left_to_next > 0)
 185         {
 186           u32 bi0;
 187           vlib_buffer_t * b0;
 188           u32 next0;
 189           u32 sw_if_index0;
 190           l2_xcrw_adjacency_t * adj0;
 191
 192           /* speculatively enqueue b0 to the current next frame */
 193           bi0 = from[0];
 194           to_next[0] = bi0;
 195           from += 1;
 196           to_next += 1;
 197           n_left_from -= 1;
 198           n_left_to_next -= 1;
 199
 200           b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
 201
 202           sw_if_index0 = vnet_buffer(b0)->sw_if_index[VLIB_RX];
 203
 204           adj0 = vec_elt_at_index (xcm->adj_by_sw_if_index, sw_if_index0);
 205
 206           next0 = adj0->rewrite_header.next_index;
 207           vnet_buffer(b0)->sw_if_index[VLIB_TX] =
 208             adj0->rewrite_header.sw_if_index;
 209
 210           if (PREDICT_TRUE(next0 > 0))
 211             {
 212               u8 *h0 = vlib_buffer_get_current (b0);
 213               vnet_rewrite_one_header (adj0[0], h0,
 214                                        adj0->rewrite_header.data_bytes);
 215               vlib_buffer_advance (b0, -adj0->rewrite_header.data_bytes);
 216               em->counters[node_counter_base_index + L2_XCRW_ERROR_FWD]++;
 217             }
 218
 219           if (PREDICT_FALSE((node->flags & VLIB_NODE_FLAG_TRACE)
 220                             && (b0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED)))
 221             {
 222               l2_xcrw_trace_t *t =
 223                 vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (*t));
 224               t->next_index = next0;
 225               t->tx_fib_index = adj0->rewrite_header.sw_if_index;
 226             }
 227
 228           /* verify speculative enqueue, maybe switch current next frame */
 229           vlib_validate_buffer_enqueue_x1 (vm, node, next_index,
 230                                            to_next, n_left_to_next,
 231                                            bi0, next0);
 232         }
 233
 234       vlib_put_next_frame (vm, node, next_index, n_left_to_next);
 235     }
 236
 237   return frame->n_vectors;
 238 }
 239
 240 VLIB_REGISTER_NODE (l2_xcrw_node, static) = {
 241   .function = l2_xcrw_node_fn,
 242   .name = "l2-xcrw",
 243   .vector_size = sizeof (u32),
 244   .format_trace = format_l2_xcrw_trace,
 245   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
 246
 247   .n_errors = ARRAY_LEN(l2_xcrw_error_strings),
 248   .error_strings = l2_xcrw_error_strings,
 249
 250   .n_next_nodes = L2_XCRW_N_NEXT,
 251
 252   /* edit / add dispositions here */
 253   .next_nodes = {
 254         [L2_XCRW_NEXT_DROP] = "error-drop",
 255   },
 256 };
 257
 258 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (l2_xcrw_node, l2_xcrw_node_fn)
 259
 260 clib_error_t *l2_xcrw_init (vlib_main_t *vm)
 261 {
 262   l2_xcrw_main_t * mp = &l2_xcrw_main;
 263
 264   mp->vlib_main = vm;
 265   mp->vnet_main = &vnet_main;
 266   mp->tunnel_index_by_l2_sw_if_index = hash_create (0, sizeof(uword));
 267
 268   return 0;
 269 }
 270
 271 VLIB_INIT_FUNCTION (l2_xcrw_init);
 272
 273 static uword dummy_interface_tx (vlib_main_t * vm,
 274                                  vlib_node_runtime_t * node,
 275                                  vlib_frame_t * frame)
 276 {
 277   clib_warning ("you shouldn't be here, leaking buffers...");
 278   return frame->n_vectors;
 279 }
 280
 281 static u8 * format_xcrw_name (u8 * s, va_list * args)
 282 {
 283   u32 dev_instance = va_arg (*args, u32);
 284   return format (s, "xcrw%d", dev_instance);
 285 }
 286
 287 VNET_DEVICE_CLASS (xcrw_device_class,static) = {
 288   .name = "Xcrw",
 289   .format_device_name = format_xcrw_name,
 290   .tx_function = dummy_interface_tx,
 291 };
 292
 293 /* Create a sham tunnel interface and return its sw_if_index */
 294 static u32
 295 create_xcrw_interface (vlib_main_t * vm)
 296 {
 297   vnet_main_t * vnm = vnet_get_main();
 298   static u32 instance;
 299   u8 address[6];
 300   u32 hw_if_index;
 301   vnet_hw_interface_t * hi;
 302   u32 sw_if_index;
 303
 304   /* mac address doesn't really matter */
 305   memset (address, 0, sizeof (address));
 306   address[2] = 0x12;
 307
 308   /* can returns error iff phy != 0 */
 309   (void) ethernet_register_interface
 310     (vnm,
 311      xcrw_device_class.index,
 312      instance++,
 313      address,
 314      &hw_if_index,
 315      /* flag change */ 0);
 316
 317   hi = vnet_get_hw_interface (vnm, hw_if_index);
 318   sw_if_index = hi->sw_if_index;
 319   vnet_sw_interface_set_flags (vnm, sw_if_index,
 320                                VNET_SW_INTERFACE_FLAG_ADMIN_UP);
 321
 322   /* Output to the sham tunnel invokes the encap node */
 323   hi->output_node_index = l2_xcrw_node.index;
 324
 325   return sw_if_index;
 326 }
 327
 328 int vnet_configure_l2_xcrw (vlib_main_t * vm, vnet_main_t *vnm,
 329                             u32 l2_sw_if_index, u32 tx_fib_index,
 330                             u8 * rewrite, u32 next_node_index, int is_add)
 331 {
 332   l2_xcrw_main_t * xcm = &l2_xcrw_main;
 333   l2_xcrw_adjacency_t * a;
 334   l2_xcrw_tunnel_t * t;
 335   uword * p;
 336
 337   if (is_add)
 338     {
 339
 340       pool_get (xcm->tunnels, t);
 341
 342       /* No interface allocated? Do it. Otherwise, set admin up */
 343       if (t->tunnel_sw_if_index == 0)
 344         t->tunnel_sw_if_index = create_xcrw_interface (vm);
 345       else
 346         vnet_sw_interface_set_flags (vnm, t->tunnel_sw_if_index,
 347                                      VNET_SW_INTERFACE_FLAG_ADMIN_UP);
 348
 349       t->l2_sw_if_index = l2_sw_if_index;
 350
 351       vec_validate (xcm->adj_by_sw_if_index, t->l2_sw_if_index);
 352
 353       a = vec_elt_at_index (xcm->adj_by_sw_if_index, t->l2_sw_if_index);
 354       memset (a, 0, sizeof (*a));
 355
 356       a->rewrite_header.sw_if_index = tx_fib_index;
 357
 358       /*
 359        * Add or find a dynamic disposition for the successor node,
 360        * e.g. so we can ship pkts to mpls_post_rewrite...
 361        */
 362       a->rewrite_header.next_index =
 363         vlib_node_add_next (vm, l2_xcrw_node.index, next_node_index);
 364
 365       if (vec_len (rewrite))
 366           vnet_rewrite_set_data (a[0], rewrite, vec_len(rewrite));
 367
 368       set_int_l2_mode (vm, vnm, MODE_L2_XC, t->l2_sw_if_index, 0, 0, 0,
 369                        t->tunnel_sw_if_index);
 370       hash_set (xcm->tunnel_index_by_l2_sw_if_index,
 371                 t->l2_sw_if_index, t - xcm->tunnels);
 372       return 0;
 373     }
 374   else
 375     {
 376       p = hash_get (xcm->tunnel_index_by_l2_sw_if_index, l2_sw_if_index);
 377       if (p == 0)
 378         return VNET_API_ERROR_INVALID_SW_IF_INDEX;
 379
 380       t = pool_elt_at_index (xcm->tunnels, p[0]);
 381
 382       a = vec_elt_at_index (xcm->adj_by_sw_if_index, t->l2_sw_if_index);
 383       /* Reset adj to drop traffic */
 384       memset (a, 0, sizeof (*a));
 385
 386       set_int_l2_mode (vm, vnm, MODE_L3, t->l2_sw_if_index, 0, 0, 0, 0);
 387
 388       vnet_sw_interface_set_flags (vnm, t->tunnel_sw_if_index, 0 /* down */);
 389
 390       hash_unset (xcm->tunnel_index_by_l2_sw_if_index, l2_sw_if_index);
 391       pool_put (xcm->tunnels, t);
 392     }
 393   return 0;
 394 }
 395
 396
 397 static clib_error_t *
 398 set_l2_xcrw_command_fn (vlib_main_t * vm,
 399                         unformat_input_t * input,
 400                         vlib_cli_command_t * cmd)
 401 {
 402   unformat_input_t _line_input, * line_input = &_line_input;
 403   int is_add = 1;
 404   int is_ipv6 = 0;              /* for fib id -> fib index mapping */
 405   u32 tx_fib_id = ~0;
 406   u32 tx_fib_index = ~0;
 407   u32 next_node_index = ~0;
 408   u32 l2_sw_if_index;
 409   u8 * rw = 0;
 410   vnet_main_t * vnm = vnet_get_main();
 411   int rv;
 412
 413
 414   if (! unformat_user (input, unformat_line_input, line_input))
 415     return 0;
 416
 417   if (! unformat (line_input, "%U",
 418                   unformat_vnet_sw_interface, vnm, &l2_sw_if_index))
 419     return clib_error_return (0, "unknown input '%U'",
 420                               format_unformat_error, line_input);
 421
 422   while (unformat_check_input (line_input) != UNFORMAT_END_OF_INPUT)
 423     {
 424       if (unformat (line_input, "next %U",
 425                     unformat_vlib_node, vm, &next_node_index))
 426         ;
 427       else if (unformat (line_input, "tx-fib-id %d", &tx_fib_id))
 428         ;
 429       else if (unformat (line_input, "del"))
 430         is_add = 0;
 431       else if (unformat (line_input, "ipv6"))
 432         is_ipv6 = 1;
 433       else if (unformat (line_input, "rw %U",
 434                          unformat_hex_string, &rw));
 435       else
 436         break;
 437     }
 438
 439   if (next_node_index == ~0)
 440     return clib_error_return (0, "next node not specified");
 441
 442   if (tx_fib_id != ~0)
 443     {
 444       uword * p;
 445
 446       if (is_ipv6)
 447         p = hash_get (ip6_main.fib_index_by_table_id, tx_fib_id);
 448       else
 449         p = hash_get (ip4_main.fib_index_by_table_id, tx_fib_id);
 450
 451       if (p == 0)
 452         return clib_error_return (0, "nonexistent tx_fib_id %d",
 453                                   tx_fib_id);
 454
 455       tx_fib_index = p[0];
 456     }
 457
 458   rv = vnet_configure_l2_xcrw (vm, vnm, l2_sw_if_index, tx_fib_index,
 459                                rw, next_node_index, is_add);
 460
 461   switch (rv)
 462     {
 463
 464     case 0:
 465       break;
 466
 467     case VNET_API_ERROR_INVALID_SW_IF_INDEX:
 468       return clib_error_return (0, "%U not cross-connected",
 469                                 format_vnet_sw_if_index_name,
 470                                 vnm, l2_sw_if_index);
 471     default:
 472       return clib_error_return (0, "vnet_configure_l2_xcrw returned %d",
 473                                 rv);
 474     }
 475
 476   vec_free (rw);
 477
 478   return 0;
 479 }
 480
 481 VLIB_CLI_COMMAND (set_l2_xcrw_command, static) = {
 482   .path = "set interface l2 xcrw",
 483   .short_help =
 484   "set int l2 xcrw <interface> next <node-name>\n"
 485   "    [del] [tx-fib-id <id>] [ipv6] rw <hex-bytes>",
 486   .function = set_l2_xcrw_command_fn,
 487 };
 488
 489 static u8 * format_l2xcrw (u8 * s, va_list * args)
 490 {
 491   vnet_main_t * vnm = va_arg (*args, vnet_main_t *);
 492   l2_xcrw_tunnel_t * t = va_arg (*args, l2_xcrw_tunnel_t *);
 493   l2_xcrw_main_t * xcm = &l2_xcrw_main;
 494   vlib_main_t * vm = vlib_get_main ();
 495   l2_xcrw_adjacency_t * a;
 496   u8 * rewrite_string;
 497
 498   if (t == 0)
 499     {
 500       s = format (s, "%-25s%s", "L2 interface", "Tunnel Details");
 501       return s;
 502     }
 503
 504   s = format (s, "%-25U %U ",
 505               format_vnet_sw_if_index_name, vnm, t->l2_sw_if_index,
 506               format_vnet_sw_if_index_name, vnm, t->tunnel_sw_if_index);
 507
 508   a = vec_elt_at_index (xcm->adj_by_sw_if_index, t->l2_sw_if_index);
 509
 510   s = format (s, "next %U ",
 511               format_vlib_next_node_name, vm, l2_xcrw_node.index,
 512               a->rewrite_header.next_index);
 513
 514   if (a->rewrite_header.sw_if_index != ~0)
 515     s = format (s, "tx fib index %d ", a->rewrite_header.sw_if_index);
 516
 517   if (a->rewrite_header.data_bytes)
 518     {
 519       rewrite_string = (u8 *)(a + 1);
 520       rewrite_string -= a->rewrite_header.data_bytes;
 521       s = format (s, "rewrite data: %U ",
 522                   format_hex_bytes, rewrite_string,
 523                   a->rewrite_header.data_bytes);
 524     }
 525
 526   s = format (s, "\n");
 527
 528   return s;
 529 }
 530
 531
 532 static clib_error_t *
 533 show_l2xcrw_command_fn (vlib_main_t * vm,
 534                         unformat_input_t * input,
 535                         vlib_cli_command_t * cmd)
 536 {
 537   vnet_main_t * vnm = vnet_get_main();
 538   l2_xcrw_main_t * xcm = &l2_xcrw_main;
 539   l2_xcrw_tunnel_t * t;
 540
 541   if (pool_elts (xcm->tunnels) == 0)
 542     {
 543       vlib_cli_output (vm, "No L2 / L3 rewrite cross-connects configured");
 544       return 0;
 545     }
 546
 547   vlib_cli_output (vm, "%U", format_l2xcrw, 0, 0);
 548
 549   pool_foreach (t, xcm->tunnels,
 550   ({
 551     vlib_cli_output (vm, "%U", format_l2xcrw, vnm, t);
 552   }));
 553
 554   return 0;
 555 }
 556
 557 VLIB_CLI_COMMAND (show_l2xcrw_command, static) = {
 558   .path = "show l2xcrw",
 559   .short_help = "Display L2/L3 rewrite cross-connects",
 560   .function = show_l2xcrw_command_fn,
 561 };