vnet/vnet/vxlan-gpe/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-gpe/vxlan_gpe.h>
  21
  22 /* Statistics (not really errors) */
  23 #define foreach_vxlan_gpe_encap_error    \
  24 _(ENCAPSULATED, "good packets encapsulated")
  25
  26 static char * vxlan_gpe_encap_error_strings[] = {
  27 #define _(sym,string) string,
  28   foreach_vxlan_gpe_encap_error
  29 #undef _
  30 };
  31
  32 typedef enum {
  33 #define _(sym,str) VXLAN_GPE_ENCAP_ERROR_##sym,
  34     foreach_vxlan_gpe_encap_error
  35 #undef _
  36     VXLAN_GPE_ENCAP_N_ERROR,
  37 } vxlan_gpe_encap_error_t;
  38
  39 typedef enum {
  40   VXLAN_GPE_ENCAP_NEXT_IP4_LOOKUP,
  41   VXLAN_GPE_ENCAP_NEXT_DROP,
  42   VXLAN_GPE_ENCAP_N_NEXT
  43 } vxlan_gpe_encap_next_t;
  44
  45 typedef struct {
  46   u32 tunnel_index;
  47 } vxlan_gpe_encap_trace_t;
  48
  49
  50 u8 * format_vxlan_gpe_encap_trace (u8 * s, va_list * args)
  51 {
  52   CLIB_UNUSED (vlib_main_t * vm) = va_arg (*args, vlib_main_t *);
  53   CLIB_UNUSED (vlib_node_t * node) = va_arg (*args, vlib_node_t *);
  54   vxlan_gpe_encap_trace_t * t
  55       = va_arg (*args, vxlan_gpe_encap_trace_t *);
  56
  57   s = format (s, "VXLAN-GPE-ENCAP: tunnel %d", t->tunnel_index);
  58   return s;
  59 }
  60
  61 #define foreach_fixed_header_offset             \
  62 _(0) _(1) _(2) _(3) _(4) _(5) _(6)
  63
  64 static uword
  65 vxlan_gpe_encap (vlib_main_t * vm,
  66                vlib_node_runtime_t * node,
  67                vlib_frame_t * from_frame)
  68 {
  69   u32 n_left_from, next_index, * from, * to_next;
  70   vxlan_gpe_main_t * ngm = &vxlan_gpe_main;
  71   vnet_main_t * vnm = ngm->vnet_main;
  72   vnet_interface_main_t * im = &vnm->interface_main;
  73   u32 pkts_encapsulated = 0;
  74   u16 old_l0 = 0, old_l1 = 0;
  75   u32 cpu_index = os_get_cpu_number();
  76   u32 stats_sw_if_index, stats_n_packets, stats_n_bytes;
  77
  78   from = vlib_frame_vector_args (from_frame);
  79   n_left_from = from_frame->n_vectors;
  80
  81   next_index = node->cached_next_index;
  82   stats_sw_if_index = node->runtime_data[0];
  83   stats_n_packets = stats_n_bytes = 0;
  84
  85   while (n_left_from > 0)
  86     {
  87       u32 n_left_to_next;
  88
  89       vlib_get_next_frame (vm, node, next_index,
  90                            to_next, n_left_to_next);
  91
  92       while (n_left_from >= 4 && n_left_to_next >= 2)
  93         {
  94           u32 bi0, bi1;
  95           vlib_buffer_t * b0, * b1;
  96           u32 next0 = VXLAN_GPE_ENCAP_NEXT_IP4_LOOKUP;
  97           u32 next1 = VXLAN_GPE_ENCAP_NEXT_IP4_LOOKUP;
  98           u32 sw_if_index0, sw_if_index1, len0, len1;
  99           vnet_hw_interface_t * hi0, * hi1;
 100           ip4_header_t * ip0, * ip1;
 101           udp_header_t * udp0, * udp1;
 102           u64 * copy_src0, * copy_dst0;
 103           u64 * copy_src1, * copy_dst1;
 104           u32 * copy_src_last0, * copy_dst_last0;
 105           u32 * copy_src_last1, * copy_dst_last1;
 106           vxlan_gpe_tunnel_t * t0, * t1;
 107           u16 new_l0, new_l1;
 108           ip_csum_t sum0, sum1;
 109
 110           /* Prefetch next iteration. */
 111           {
 112             vlib_buffer_t * p2, * p3;
 113
 114             p2 = vlib_get_buffer (vm, from[2]);
 115             p3 = vlib_get_buffer (vm, from[3]);
 116
 117             vlib_prefetch_buffer_header (p2, LOAD);
 118             vlib_prefetch_buffer_header (p3, LOAD);
 119
 120             CLIB_PREFETCH (p2->data, 2*CLIB_CACHE_LINE_BYTES, LOAD);
 121             CLIB_PREFETCH (p3->data, 2*CLIB_CACHE_LINE_BYTES, LOAD);
 122           }
 123
 124           bi0 = from[0];
 125           bi1 = from[1];
 126           to_next[0] = bi0;
 127           to_next[1] = bi1;
 128           from += 2;
 129           to_next += 2;
 130           n_left_to_next -= 2;
 131           n_left_from -= 2;
 132
 133           b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
 134           b1 = vlib_get_buffer (vm, bi1);
 135
 136           /* 1-wide cache? */
 137           sw_if_index0 = vnet_buffer(b0)->sw_if_index[VLIB_TX];
 138           sw_if_index1 = vnet_buffer(b1)->sw_if_index[VLIB_TX];
 139           hi0 = vnet_get_sup_hw_interface
 140             (vnm, vnet_buffer(b0)->sw_if_index[VLIB_TX]);
 141           hi1 = vnet_get_sup_hw_interface
 142             (vnm, vnet_buffer(b1)->sw_if_index[VLIB_TX]);
 143
 144           t0 = pool_elt_at_index (ngm->tunnels, hi0->dev_instance);
 145           t1 = pool_elt_at_index (ngm->tunnels, hi1->dev_instance);
 146
 147           ASSERT(vec_len(t0->rewrite) >= 24);
 148           ASSERT(vec_len(t1->rewrite) >= 24);
 149
 150           /* Apply the rewrite string. $$$$ vnet_rewrite? */
 151           vlib_buffer_advance (b0, -(word)_vec_len(t0->rewrite));
 152           vlib_buffer_advance (b1, -(word)_vec_len(t1->rewrite));
 153
 154           ip0 = vlib_buffer_get_current(b0);
 155           ip1 = vlib_buffer_get_current(b1);
 156           /* Copy the fixed header */
 157           copy_dst0 = (u64 *) ip0;
 158           copy_src0 = (u64 *) t0->rewrite;
 159           copy_dst1 = (u64 *) ip1;
 160           copy_src1 = (u64 *) t1->rewrite;
 161
 162           ASSERT (sizeof (ip4_vxlan_gpe_header_t) == 36);
 163
 164           /* Copy first 36 octets 8-bytes at a time */
 165 #define _(offs) copy_dst0[offs] = copy_src0[offs];
 166           foreach_fixed_header_offset;
 167 #undef _
 168 #define _(offs) copy_dst1[offs] = copy_src1[offs];
 169           foreach_fixed_header_offset;
 170 #undef _
 171
 172           /* Last 4 octets. Hopefully gcc will be our friend */
 173           copy_dst_last0 = (u32 *)(&copy_dst0[7]);
 174           copy_src_last0 = (u32 *)(&copy_src0[7]);
 175           copy_dst_last1 = (u32 *)(&copy_dst1[7]);
 176           copy_src_last1 = (u32 *)(&copy_src1[7]);
 177
 178           copy_dst_last0[0] = copy_src_last0[0];
 179           copy_dst_last1[0] = copy_src_last1[0];
 180
 181           /* If there are TLVs to copy, do so */
 182           if (PREDICT_FALSE (_vec_len(t0->rewrite) > 64))
 183             clib_memcpy (&copy_dst0[3], t0->rewrite + 64 ,
 184                     _vec_len (t0->rewrite)-64);
 185
 186           if (PREDICT_FALSE (_vec_len(t1->rewrite) > 64))
 187             clib_memcpy (&copy_dst0[3], t1->rewrite + 64 ,
 188                     _vec_len (t1->rewrite)-64);
 189
 190           /* fix the <bleep>ing outer-IP checksum */
 191           sum0 = ip0->checksum;
 192           /* old_l0 always 0, see the rewrite setup */
 193           new_l0 =
 194             clib_host_to_net_u16 (vlib_buffer_length_in_chain (vm, b0));
 195
 196           sum0 = ip_csum_update (sum0, old_l0, new_l0, ip4_header_t,
 197                                  length /* changed member */);
 198           ip0->checksum = ip_csum_fold (sum0);
 199           ip0->length = new_l0;
 200
 201           sum1 = ip1->checksum;
 202           /* old_l1 always 0, see the rewrite setup */
 203           new_l1 =
 204             clib_host_to_net_u16 (vlib_buffer_length_in_chain (vm, b1));
 205
 206           sum1 = ip_csum_update (sum1, old_l1, new_l1, ip4_header_t,
 207                                  length /* changed member */);
 208           ip1->checksum = ip_csum_fold (sum1);
 209           ip1->length = new_l1;
 210
 211           /* Fix UDP length */
 212           udp0 = (udp_header_t *)(ip0+1);
 213           new_l0 = clib_host_to_net_u16 (vlib_buffer_length_in_chain (vm, b0)
 214                                          - sizeof (*ip0));
 215           udp1 = (udp_header_t *)(ip1+1);
 216           new_l1 = clib_host_to_net_u16 (vlib_buffer_length_in_chain (vm, b1)
 217                                          - sizeof (*ip1));
 218
 219           udp0->length = new_l0;
 220           udp1->length = new_l1;
 221
 222           /* Reset to look up tunnel partner in the configured FIB */
 223           vnet_buffer(b0)->sw_if_index[VLIB_TX] = t0->encap_fib_index;
 224           vnet_buffer(b1)->sw_if_index[VLIB_TX] = t1->encap_fib_index;
 225           vnet_buffer(b0)->sw_if_index[VLIB_RX] = sw_if_index0;
 226           vnet_buffer(b1)->sw_if_index[VLIB_RX] = sw_if_index1;
 227           pkts_encapsulated += 2;
 228
 229           len0 = vlib_buffer_length_in_chain(vm, b0);
 230           len1 = vlib_buffer_length_in_chain(vm, b0);
 231           stats_n_packets += 2;
 232           stats_n_bytes += len0 + len1;
 233
 234           /* Batch stats increment on the same vxlan tunnel so counter is not
 235            incremented per packet. Note stats are still incremented for deleted
 236            and admin-down tunnel where packets are dropped. It is not worthwhile
 237            to check for this rare case and affect normal path performance. */
 238           if (PREDICT_FALSE(
 239               (sw_if_index0 != stats_sw_if_index)
 240                   || (sw_if_index1 != stats_sw_if_index))) {
 241             stats_n_packets -= 2;
 242             stats_n_bytes -= len0 + len1;
 243             if (sw_if_index0 == sw_if_index1) {
 244               if (stats_n_packets)
 245                 vlib_increment_combined_counter(
 246                     im->combined_sw_if_counters + VNET_INTERFACE_COUNTER_TX,
 247                     cpu_index, stats_sw_if_index, stats_n_packets, stats_n_bytes);
 248               stats_sw_if_index = sw_if_index0;
 249               stats_n_packets = 2;
 250               stats_n_bytes = len0 + len1;
 251             } else {
 252               vlib_increment_combined_counter(
 253                   im->combined_sw_if_counters + VNET_INTERFACE_COUNTER_TX,
 254                   cpu_index, sw_if_index0, 1, len0);
 255               vlib_increment_combined_counter(
 256                   im->combined_sw_if_counters + VNET_INTERFACE_COUNTER_TX,
 257                   cpu_index, sw_if_index1, 1, len1);
 258             }
 259           }
 260
 261           if (PREDICT_FALSE(b0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED))
 262             {
 263               vxlan_gpe_encap_trace_t *tr =
 264                 vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (*tr));
 265               tr->tunnel_index = t0 - ngm->tunnels;
 266             }
 267
 268           if (PREDICT_FALSE(b1->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED))
 269             {
 270               vxlan_gpe_encap_trace_t *tr =
 271                 vlib_add_trace (vm, node, b1, sizeof (*tr));
 272               tr->tunnel_index = t1 - ngm->tunnels;
 273             }
 274
 275           vlib_validate_buffer_enqueue_x2 (vm, node, next_index,
 276                                            to_next, n_left_to_next,
 277                                            bi0, bi1, next0, next1);
 278         }
 279
 280       while (n_left_from > 0 && n_left_to_next > 0)
 281         {
 282           u32 bi0;
 283           vlib_buffer_t * b0;
 284           u32 next0 = VXLAN_GPE_ENCAP_NEXT_IP4_LOOKUP;
 285           u32 sw_if_index0, len0;
 286           vnet_hw_interface_t * hi0;
 287           ip4_header_t * ip0;
 288           udp_header_t * udp0;
 289           u64 * copy_src0, * copy_dst0;
 290           u32 * copy_src_last0, * copy_dst_last0;
 291           vxlan_gpe_tunnel_t * t0;
 292           u16 new_l0;
 293           ip_csum_t sum0;
 294
 295           bi0 = from[0];
 296           to_next[0] = bi0;
 297           from += 1;
 298           to_next += 1;
 299           n_left_from -= 1;
 300           n_left_to_next -= 1;
 301
 302           b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
 303
 304           /* 1-wide cache? */
 305           sw_if_index0 = vnet_buffer(b0)->sw_if_index[VLIB_TX];
 306           hi0 = vnet_get_sup_hw_interface
 307             (vnm, vnet_buffer(b0)->sw_if_index[VLIB_TX]);
 308
 309           t0 = pool_elt_at_index (ngm->tunnels, hi0->dev_instance);
 310
 311           ASSERT(vec_len(t0->rewrite) >= 24);
 312
 313           /* Apply the rewrite string. $$$$ vnet_rewrite? */
 314           vlib_buffer_advance (b0, -(word)_vec_len(t0->rewrite));
 315
 316           ip0 = vlib_buffer_get_current(b0);
 317           /* Copy the fixed header */
 318           copy_dst0 = (u64 *) ip0;
 319           copy_src0 = (u64 *) t0->rewrite;
 320
 321           ASSERT (sizeof (ip4_vxlan_gpe_header_t) == 36);
 322
 323           /* Copy first 36 octets 8-bytes at a time */
 324 #define _(offs) copy_dst0[offs] = copy_src0[offs];
 325           foreach_fixed_header_offset;
 326 #undef _
 327           /* Last 4 octets. Hopefully gcc will be our friend */
 328           copy_dst_last0 = (u32 *)(&copy_dst0[7]);
 329           copy_src_last0 = (u32 *)(&copy_src0[7]);
 330
 331           copy_dst_last0[0] = copy_src_last0[0];
 332
 333           /* If there are TLVs to copy, do so */
 334           if (PREDICT_FALSE (_vec_len(t0->rewrite) > 64))
 335             clib_memcpy (&copy_dst0[3], t0->rewrite + 64 ,
 336                     _vec_len (t0->rewrite)-64);
 337
 338           /* fix the <bleep>ing outer-IP checksum */
 339           sum0 = ip0->checksum;
 340           /* old_l0 always 0, see the rewrite setup */
 341           new_l0 =
 342             clib_host_to_net_u16 (vlib_buffer_length_in_chain (vm, b0));
 343
 344           sum0 = ip_csum_update (sum0, old_l0, new_l0, ip4_header_t,
 345                                  length /* changed member */);
 346           ip0->checksum = ip_csum_fold (sum0);
 347           ip0->length = new_l0;
 348
 349           /* Fix UDP length */
 350           udp0 = (udp_header_t *)(ip0+1);
 351           new_l0 = clib_host_to_net_u16 (vlib_buffer_length_in_chain (vm, b0)
 352                                          - sizeof (*ip0));
 353
 354           udp0->length = new_l0;
 355
 356           /* Reset to look up tunnel partner in the configured FIB */
 357           vnet_buffer(b0)->sw_if_index[VLIB_TX] = t0->encap_fib_index;
 358           vnet_buffer(b0)->sw_if_index[VLIB_RX] = sw_if_index0;
 359           pkts_encapsulated ++;
 360
 361           len0 = vlib_buffer_length_in_chain(vm, b0);
 362           stats_n_packets += 1;
 363           stats_n_bytes += len0;
 364
 365           /* Batch stats increment on the same vxlan tunnel so counter is not
 366            *  incremented per packet. Note stats are still incremented for deleted
 367            *  and admin-down tunnel where packets are dropped. It is not worthwhile
 368            *  to check for this rare case and affect normal path performance. */
 369           if (PREDICT_FALSE(sw_if_index0 != stats_sw_if_index))
 370             {
 371               stats_n_packets -= 1;
 372               stats_n_bytes -= len0;
 373               if (stats_n_packets)
 374                 vlib_increment_combined_counter(
 375                                                 im->combined_sw_if_counters + VNET_INTERFACE_COUNTER_TX,
 376                                                 cpu_index, stats_sw_if_index, stats_n_packets, stats_n_bytes);
 377               stats_n_packets = 1;
 378               stats_n_bytes = len0;
 379               stats_sw_if_index = sw_if_index0;
 380             }
 381           if (PREDICT_FALSE(b0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED))
 382             {
 383               vxlan_gpe_encap_trace_t *tr =
 384                 vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (*tr));
 385               tr->tunnel_index = t0 - ngm->tunnels;
 386             }
 387           vlib_validate_buffer_enqueue_x1 (vm, node, next_index,
 388                                            to_next, n_left_to_next,
 389                                            bi0, next0);
 390         }
 391
 392       vlib_put_next_frame (vm, node, next_index, n_left_to_next);
 393     }
 394   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
 395                                VXLAN_GPE_ENCAP_ERROR_ENCAPSULATED,
 396                                pkts_encapsulated);
 397   /* Increment any remaining batch stats */
 398   if (stats_n_packets) {
 399     vlib_increment_combined_counter(
 400                                     im->combined_sw_if_counters + VNET_INTERFACE_COUNTER_TX, cpu_index,
 401                                     stats_sw_if_index, stats_n_packets, stats_n_bytes);
 402     node->runtime_data[0] = stats_sw_if_index;
 403   }
 404
 405   return from_frame->n_vectors;
 406 }
 407
 408 VLIB_REGISTER_NODE (vxlan_gpe_encap_node) = {
 409   .function = vxlan_gpe_encap,
 410   .name = "vxlan-gpe-encap",
 411   .vector_size = sizeof (u32),
 412   .format_trace = format_vxlan_gpe_encap_trace,
 413   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
 414
 415   .n_errors = ARRAY_LEN(vxlan_gpe_encap_error_strings),
 416   .error_strings = vxlan_gpe_encap_error_strings,
 417
 418   .n_next_nodes = VXLAN_GPE_ENCAP_N_NEXT,
 419
 420   .next_nodes = {
 421         [VXLAN_GPE_ENCAP_NEXT_IP4_LOOKUP] = "ip4-lookup",
 422         [VXLAN_GPE_ENCAP_NEXT_DROP] = "error-drop",
 423   },
 424 };
 425