vnet/vnet/vxlan/encap.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 <vppinfra/error.h>
  16 #include <vppinfra/hash.h>
  17 #include <vnet/vnet.h>
  18 #include <vnet/ip/ip.h>
  19 #include <vnet/ethernet/ethernet.h>
  20 #include <vnet/vxlan/vxlan.h>
  21
  22 /* Statistics (not all errors) */
  23 #define foreach_vxlan_encap_error    \
  24 _(ENCAPSULATED, "good packets encapsulated") \
  25 _(DEL_TUNNEL, "deleted tunnel packets")
  26
  27 static char * vxlan_encap_error_strings[] = {
  28 #define _(sym,string) string,
  29   foreach_vxlan_encap_error
  30 #undef _
  31 };
  32
  33 typedef enum {
  34 #define _(sym,str) VXLAN_ENCAP_ERROR_##sym,
  35     foreach_vxlan_encap_error
  36 #undef _
  37     VXLAN_ENCAP_N_ERROR,
  38 } vxlan_encap_error_t;
  39
  40 typedef enum {
  41     VXLAN_ENCAP_NEXT_IP4_LOOKUP,
  42     VXLAN_ENCAP_NEXT_DROP,
  43     VXLAN_ENCAP_N_NEXT,
  44 } vxlan_encap_next_t;
  45
  46 typedef struct {
  47   u32 tunnel_index;
  48   u32 vni;
  49 } vxlan_encap_trace_t;
  50
  51 u8 * format_vxlan_encap_trace (u8 * s, va_list * args)
  52 {
  53   CLIB_UNUSED (vlib_main_t * vm) = va_arg (*args, vlib_main_t *);
  54   CLIB_UNUSED (vlib_node_t * node) = va_arg (*args, vlib_node_t *);
  55   vxlan_encap_trace_t * t
  56       = va_arg (*args, vxlan_encap_trace_t *);
  57
  58   s = format (s, "VXLAN-ENCAP: tunnel %d vni %d", t->tunnel_index, t->vni);
  59   return s;
  60 }
  61
  62 #define foreach_fixed_header_offset             \
  63     _(0) _(1) _(2) _(3)
  64
  65 static uword
  66 vxlan_encap (vlib_main_t * vm,
  67                vlib_node_runtime_t * node,
  68                vlib_frame_t * from_frame)
  69 {
  70   u32 n_left_from, next_index, * from, * to_next;
  71   vxlan_main_t * vxm = &vxlan_main;
  72   vnet_main_t * vnm = vxm->vnet_main;
  73   vnet_interface_main_t * im = &vnm->interface_main;
  74   u32 pkts_encapsulated = 0;
  75   u16 old_l0 = 0, old_l1 = 0;
  76   u32 cpu_index = os_get_cpu_number();
  77   u32 stats_sw_if_index, stats_n_packets, stats_n_bytes;
  78
  79   from = vlib_frame_vector_args (from_frame);
  80   n_left_from = from_frame->n_vectors;
  81
  82   next_index = node->cached_next_index;
  83   stats_sw_if_index = node->runtime_data[0];
  84   stats_n_packets = stats_n_bytes = 0;
  85
  86   while (n_left_from > 0)
  87     {
  88       u32 n_left_to_next;
  89
  90       vlib_get_next_frame (vm, node, next_index,
  91                            to_next, n_left_to_next);
  92
  93       while (n_left_from >= 4 && n_left_to_next >= 2)
  94         {
  95           u32 bi0, bi1;
  96           vlib_buffer_t * b0, * b1;
  97           u32 flow_hash0, flow_hash1;
  98           u32 next0 = VXLAN_ENCAP_NEXT_IP4_LOOKUP;
  99           u32 next1 = VXLAN_ENCAP_NEXT_IP4_LOOKUP;
 100           u32 sw_if_index0, sw_if_index1, len0, len1;
 101           vnet_hw_interface_t * hi0, * hi1;
 102           ip4_header_t * ip0, * ip1;
 103           udp_header_t * udp0, * udp1;
 104           u64 * copy_src0, * copy_dst0;
 105           u64 * copy_src1, * copy_dst1;
 106           u32 * copy_src_last0, * copy_dst_last0;
 107           u32 * copy_src_last1, * copy_dst_last1;
 108           vxlan_tunnel_t * t0, * t1;
 109           u16 new_l0, new_l1;
 110           ip_csum_t sum0, sum1;
 111
 112           /* Prefetch next iteration. */
 113           {
 114             vlib_buffer_t * p2, * p3;
 115
 116             p2 = vlib_get_buffer (vm, from[2]);
 117             p3 = vlib_get_buffer (vm, from[3]);
 118
 119             vlib_prefetch_buffer_header (p2, LOAD);
 120             vlib_prefetch_buffer_header (p3, LOAD);
 121
 122             CLIB_PREFETCH (p2->data, 2*CLIB_CACHE_LINE_BYTES, LOAD);
 123             CLIB_PREFETCH (p3->data, 2*CLIB_CACHE_LINE_BYTES, LOAD);
 124           }
 125
 126           bi0 = from[0];
 127           bi1 = from[1];
 128           to_next[0] = bi0;
 129           to_next[1] = bi1;
 130           from += 2;
 131           to_next += 2;
 132           n_left_to_next -= 2;
 133           n_left_from -= 2;
 134
 135           b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
 136           b1 = vlib_get_buffer (vm, bi1);
 137
 138           flow_hash0 = vnet_l2_compute_flow_hash (b0);
 139           flow_hash1 = vnet_l2_compute_flow_hash (b1);
 140
 141           /* 1-wide cache? */
 142           sw_if_index0 = vnet_buffer(b0)->sw_if_index[VLIB_TX];
 143           sw_if_index1 = vnet_buffer(b1)->sw_if_index[VLIB_TX];
 144           hi0 = vnet_get_sup_hw_interface (vnm, sw_if_index0);
 145           hi1 = vnet_get_sup_hw_interface (vnm, sw_if_index1);
 146
 147           t0 = &vxm->tunnels[hi0->dev_instance];
 148           t1 = &vxm->tunnels[hi1->dev_instance];
 149
 150           /* Check rewrite string and drop packet if tunnel is deleted */
 151           if (PREDICT_FALSE(t0->rewrite == vxlan_dummy_rewrite))
 152             {
 153               next0 = VXLAN_ENCAP_NEXT_DROP;
 154               b0->error = node->errors[VXLAN_ENCAP_ERROR_DEL_TUNNEL];
 155               pkts_encapsulated --;
 156             }  /* Still go through normal encap with dummy rewrite */
 157           if (PREDICT_FALSE(t1->rewrite == vxlan_dummy_rewrite))
 158             {
 159               next1 = VXLAN_ENCAP_NEXT_DROP;
 160               b1->error = node->errors[VXLAN_ENCAP_ERROR_DEL_TUNNEL];
 161               pkts_encapsulated --;
 162             }  /* Still go through normal encap with dummy rewrite */
 163
 164           /* IP4 VXLAN header sizeof(ip4_vxlan_header_t) should be 36 octects */
 165           ASSERT(vec_len(t0->rewrite) == 36);
 166           ASSERT(vec_len(t1->rewrite) == 36);
 167
 168           /* Apply the rewrite string. $$$$ vnet_rewrite? */
 169           vlib_buffer_advance (b0, -(word)_vec_len(t0->rewrite));
 170           vlib_buffer_advance (b1, -(word)_vec_len(t1->rewrite));
 171
 172           ip0 = vlib_buffer_get_current(b0);
 173           ip1 = vlib_buffer_get_current(b1);
 174           /* Copy the fixed header */
 175           copy_dst0 = (u64 *) ip0;
 176           copy_src0 = (u64 *) t0->rewrite;
 177           copy_dst1 = (u64 *) ip1;
 178           copy_src1 = (u64 *) t1->rewrite;
 179
 180           /* Copy first 32 octets 8-bytes at a time */
 181 #define _(offs) copy_dst0[offs] = copy_src0[offs];
 182           foreach_fixed_header_offset;
 183 #undef _
 184 #define _(offs) copy_dst1[offs] = copy_src1[offs];
 185           foreach_fixed_header_offset;
 186 #undef _
 187
 188           /* Last 4 octets. Hopefully gcc will be our friend */
 189           copy_dst_last0 = (u32 *)(&copy_dst0[4]);
 190           copy_src_last0 = (u32 *)(&copy_src0[4]);
 191           copy_dst_last1 = (u32 *)(&copy_dst1[4]);
 192           copy_src_last1 = (u32 *)(&copy_src1[4]);
 193
 194           copy_dst_last0[0] = copy_src_last0[0];
 195           copy_dst_last1[0] = copy_src_last1[0];
 196
 197          /* fix the <bleep>ing outer-IP checksum */
 198           sum0 = ip0->checksum;
 199           /* old_l0 always 0, see the rewrite setup */
 200           new_l0 =
 201             clib_host_to_net_u16 (vlib_buffer_length_in_chain (vm, b0));
 202
 203           sum0 = ip_csum_update (sum0, old_l0, new_l0, ip4_header_t,
 204                                  length /* changed member */);
 205           ip0->checksum = ip_csum_fold (sum0);
 206           ip0->length = new_l0;
 207
 208           sum1 = ip1->checksum;
 209           /* old_l1 always 0, see the rewrite setup */
 210           new_l1 =
 211             clib_host_to_net_u16 (vlib_buffer_length_in_chain (vm, b1));
 212
 213           sum1 = ip_csum_update (sum1, old_l1, new_l1, ip4_header_t,
 214                                  length /* changed member */);
 215           ip1->checksum = ip_csum_fold (sum1);
 216           ip1->length = new_l1;
 217
 218           /* Fix UDP length */
 219           udp0 = (udp_header_t *)(ip0+1);
 220           new_l0 = clib_host_to_net_u16 (vlib_buffer_length_in_chain (vm, b0)
 221                                          - sizeof (*ip0));
 222           udp1 = (udp_header_t *)(ip1+1);
 223           new_l1 = clib_host_to_net_u16 (vlib_buffer_length_in_chain (vm, b1)
 224                                          - sizeof (*ip1));
 225
 226           udp0->length = new_l0;
 227           udp0->src_port = flow_hash0;
 228
 229           udp1->length = new_l1;
 230           udp1->src_port = flow_hash1;
 231
 232           /* Reset to look up tunnel partner in the configured FIB */
 233           vnet_buffer(b0)->sw_if_index[VLIB_TX] = t0->encap_fib_index;
 234           vnet_buffer(b1)->sw_if_index[VLIB_TX] = t1->encap_fib_index;
 235           pkts_encapsulated += 2;
 236
 237           len0 = vlib_buffer_length_in_chain (vm, b0);
 238           len1 = vlib_buffer_length_in_chain (vm, b0);
 239           stats_n_packets += 2;
 240           stats_n_bytes += len0 + len1;
 241
 242           /* Batch stats increment on the same vxlan tunnel so counter is not
 243              incremented per packet. Note stats are still incremented for deleted
 244              and admin-down tunnel where packets are dropped. It is not worthwhile
 245              to check for this rare case and affect normal path performance. */
 246           if (PREDICT_FALSE ((sw_if_index0 != stats_sw_if_index) ||
 247                              (sw_if_index0 != stats_sw_if_index)))
 248             {
 249               stats_n_packets -= 2;
 250               stats_n_bytes -= len0 + len1;
 251               if (sw_if_index0 == sw_if_index1)
 252                 {
 253                   if (stats_n_packets)
 254                     vlib_increment_combined_counter
 255                       (im->combined_sw_if_counters + VNET_INTERFACE_COUNTER_TX,
 256                        cpu_index, stats_sw_if_index,
 257                        stats_n_packets, stats_n_bytes);
 258                   stats_sw_if_index = sw_if_index0;
 259                   stats_n_packets = 2;
 260                   stats_n_bytes = len0 + len1;
 261                 }
 262               else
 263                 {
 264                   vlib_increment_combined_counter
 265                       (im->combined_sw_if_counters + VNET_INTERFACE_COUNTER_TX,
 266                        cpu_index, sw_if_index0, 1, len0);
 267                   vlib_increment_combined_counter
 268                       (im->combined_sw_if_counters + VNET_INTERFACE_COUNTER_TX,
 269                        cpu_index, sw_if_index1, 1, len1);
 270                 }
 271             }
 272
 273           if (PREDICT_FALSE(b0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED))
 274             {
 275               vxlan_encap_trace_t *tr =
 276                 vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (*tr));
 277               tr->tunnel_index = t0 - vxm->tunnels;
 278               tr->vni = t0->vni;
 279            }
 280
 281           if (PREDICT_FALSE(b1->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED))
 282             {
 283               vxlan_encap_trace_t *tr =
 284                 vlib_add_trace (vm, node, b1, sizeof (*tr));
 285               tr->tunnel_index = t1 - vxm->tunnels;
 286               tr->vni = t1->vni;
 287             }
 288
 289           vlib_validate_buffer_enqueue_x2 (vm, node, next_index,
 290                                            to_next, n_left_to_next,
 291                                            bi0, bi1, next0, next1);
 292         }
 293
 294       while (n_left_from > 0 && n_left_to_next > 0)
 295         {
 296           u32 bi0;
 297           vlib_buffer_t * b0;
 298           u32 flow_hash0;
 299           u32 next0 = VXLAN_ENCAP_NEXT_IP4_LOOKUP;
 300           u32 sw_if_index0, len0;
 301           vnet_hw_interface_t * hi0;
 302           ip4_header_t * ip0;
 303           udp_header_t * udp0;
 304           u64 * copy_src0, * copy_dst0;
 305           u32 * copy_src_last0, * copy_dst_last0;
 306           vxlan_tunnel_t * t0;
 307           u16 new_l0;
 308           ip_csum_t sum0;
 309
 310           bi0 = from[0];
 311           to_next[0] = bi0;
 312           from += 1;
 313           to_next += 1;
 314           n_left_from -= 1;
 315           n_left_to_next -= 1;
 316
 317           b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
 318
 319           flow_hash0 = vnet_l2_compute_flow_hash(b0);
 320
 321           /* 1-wide cache? */
 322           sw_if_index0 = vnet_buffer(b0)->sw_if_index[VLIB_TX];
 323           hi0 = vnet_get_sup_hw_interface (vnm, sw_if_index0);
 324
 325           t0 = &vxm->tunnels[hi0->dev_instance];
 326
 327           /* Check rewrite string and drop packet if tunnel is deleted */
 328           if (PREDICT_FALSE(t0->rewrite == vxlan_dummy_rewrite))
 329             {
 330               next0 = VXLAN_ENCAP_NEXT_DROP;
 331               b0->error = node->errors[VXLAN_ENCAP_ERROR_DEL_TUNNEL];
 332               pkts_encapsulated --;
 333             }  /* Still go through normal encap with dummy rewrite */
 334
 335           /* IP4 VXLAN header sizeof(ip4_vxlan_header_t) should be 36 octects */
 336           ASSERT(vec_len(t0->rewrite) == 36);
 337
 338           /* Apply the rewrite string. $$$$ vnet_rewrite? */
 339           vlib_buffer_advance (b0, -(word)_vec_len(t0->rewrite));
 340
 341           ip0 = vlib_buffer_get_current(b0);
 342           /* Copy the fixed header */
 343           copy_dst0 = (u64 *) ip0;
 344           copy_src0 = (u64 *) t0->rewrite;
 345
 346           /* Copy first 32 octets 8-bytes at a time */
 347 #define _(offs) copy_dst0[offs] = copy_src0[offs];
 348           foreach_fixed_header_offset;
 349 #undef _
 350           /* Last 4 octets. Hopefully gcc will be our friend */
 351           copy_dst_last0 = (u32 *)(&copy_dst0[4]);
 352           copy_src_last0 = (u32 *)(&copy_src0[4]);
 353
 354           copy_dst_last0[0] = copy_src_last0[0];
 355
 356           /* fix the <bleep>ing outer-IP checksum */
 357           sum0 = ip0->checksum;
 358           /* old_l0 always 0, see the rewrite setup */
 359           new_l0 =
 360             clib_host_to_net_u16 (vlib_buffer_length_in_chain (vm, b0));
 361
 362           sum0 = ip_csum_update (sum0, old_l0, new_l0, ip4_header_t,
 363                                  length /* changed member */);
 364           ip0->checksum = ip_csum_fold (sum0);
 365           ip0->length = new_l0;
 366
 367           /* Fix UDP length */
 368           udp0 = (udp_header_t *)(ip0+1);
 369           new_l0 = clib_host_to_net_u16 (vlib_buffer_length_in_chain (vm, b0)
 370                                          - sizeof (*ip0));
 371
 372           udp0->length = new_l0;
 373           udp0->src_port = flow_hash0;
 374
 375           /* Reset to look up tunnel partner in the configured FIB */
 376           vnet_buffer(b0)->sw_if_index[VLIB_TX] = t0->encap_fib_index;
 377           pkts_encapsulated ++;
 378
 379           len0 = vlib_buffer_length_in_chain (vm, b0);
 380           stats_n_packets += 1;
 381           stats_n_bytes += len0;
 382
 383           /* Batch stats increment on the same vxlan tunnel so counter is not
 384              incremented per packet. Note stats are still incremented for deleted
 385              and admin-down tunnel where packets are dropped. It is not worthwhile
 386              to check for this rare case and affect normal path performance. */
 387           if (PREDICT_FALSE (sw_if_index0 != stats_sw_if_index))
 388             {
 389               stats_n_packets -= 1;
 390               stats_n_bytes -= len0;
 391               if (stats_n_packets)
 392                 vlib_increment_combined_counter
 393                   (im->combined_sw_if_counters + VNET_INTERFACE_COUNTER_TX,
 394                    cpu_index, stats_sw_if_index,
 395                    stats_n_packets, stats_n_bytes);
 396               stats_n_packets = 1;
 397               stats_n_bytes = len0;
 398               stats_sw_if_index = sw_if_index0;
 399             }
 400
 401           if (PREDICT_FALSE(b0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED))
 402             {
 403               vxlan_encap_trace_t *tr =
 404                 vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (*tr));
 405               tr->tunnel_index = t0 - vxm->tunnels;
 406               tr->vni = t0->vni;
 407             }
 408           vlib_validate_buffer_enqueue_x1 (vm, node, next_index,
 409                                            to_next, n_left_to_next,
 410                                            bi0, next0);
 411         }
 412
 413       vlib_put_next_frame (vm, node, next_index, n_left_to_next);
 414     }
 415
 416   /* Do we still need this now that tunnel tx stats is kept? */
 417   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
 418                                VXLAN_ENCAP_ERROR_ENCAPSULATED,
 419                                pkts_encapsulated);
 420
 421   /* Increment any remaining batch stats */
 422   if (stats_n_packets)
 423     {
 424       vlib_increment_combined_counter
 425         (im->combined_sw_if_counters + VNET_INTERFACE_COUNTER_TX,
 426          cpu_index, stats_sw_if_index, stats_n_packets, stats_n_bytes);
 427       node->runtime_data[0] = stats_sw_if_index;
 428     }
 429
 430   return from_frame->n_vectors;
 431 }
 432
 433 VLIB_REGISTER_NODE (vxlan_encap_node) = {
 434   .function = vxlan_encap,
 435   .name = "vxlan-encap",
 436   .vector_size = sizeof (u32),
 437   .format_trace = format_vxlan_encap_trace,
 438   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
 439
 440   .n_errors = ARRAY_LEN(vxlan_encap_error_strings),
 441   .error_strings = vxlan_encap_error_strings,
 442
 443   .n_next_nodes = VXLAN_ENCAP_N_NEXT,
 444
 445   .next_nodes = {
 446         [VXLAN_ENCAP_NEXT_IP4_LOOKUP] = "ip4-lookup",
 447         [VXLAN_ENCAP_NEXT_DROP] = "error-drop",
 448   },
 449 };