vnet/vnet/vxlan-gpe/vxlan_gpe.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/vxlan-gpe/vxlan_gpe.h>
  16 #include <vnet/ip/format.h>
  17
  18 vxlan_gpe_main_t vxlan_gpe_main;
  19
  20 u8 * format_vxlan_gpe_tunnel (u8 * s, va_list * args)
  21 {
  22   vxlan_gpe_tunnel_t * t = va_arg (*args, vxlan_gpe_tunnel_t *);
  23   vxlan_gpe_main_t * gm = &vxlan_gpe_main;
  24
  25   s = format (s, "[%d] local: %U remote: %U ",
  26               t - gm->tunnels,
  27               format_ip46_address, &t->local, IP46_TYPE_ANY,
  28               format_ip46_address, &t->remote, IP46_TYPE_ANY);
  29
  30   s = format (s, "  vxlan VNI %d ", t->vni);
  31
  32   switch (t->protocol)
  33     {
  34     case VXLAN_GPE_PROTOCOL_IP4:
  35       s = format (s, "next-protocol ip4");
  36       break;
  37     case VXLAN_GPE_PROTOCOL_IP6:
  38       s = format (s, "next-protocol ip6");
  39       break;
  40     case VXLAN_GPE_PROTOCOL_ETHERNET:
  41       s = format (s, "next-protocol ethernet");
  42       break;
  43     case VXLAN_GPE_PROTOCOL_NSH:
  44       s = format (s, "next-protocol nsh");
  45       break;
  46     default:
  47       s = format (s, "next-protocol unknown %d", t->protocol);
  48     }
  49
  50   s = format (s, " fibs: (encap %d, decap %d)",
  51               t->encap_fib_index,
  52               t->decap_fib_index);
  53
  54   return s;
  55 }
  56
  57 static u8 * format_vxlan_gpe_name (u8 * s, va_list * args)
  58 {
  59   u32 dev_instance = va_arg (*args, u32);
  60   return format (s, "vxlan_gpe_tunnel%d", dev_instance);
  61 }
  62
  63
  64 static uword dummy_interface_tx (vlib_main_t * vm,
  65                                  vlib_node_runtime_t * node,
  66                                  vlib_frame_t * frame)
  67 {
  68   clib_warning ("you shouldn't be here, leaking buffers...");
  69   return frame->n_vectors;
  70 }
  71 static clib_error_t *
  72 vxlan_gpe_interface_admin_up_down (vnet_main_t * vnm, u32 hw_if_index, u32 flags)
  73 {
  74   if (flags & VNET_SW_INTERFACE_FLAG_ADMIN_UP)
  75     vnet_hw_interface_set_flags (vnm, hw_if_index, VNET_HW_INTERFACE_FLAG_LINK_UP);
  76   else
  77     vnet_hw_interface_set_flags (vnm, hw_if_index, 0);
  78
  79   return 0;
  80 }
  81
  82 VNET_DEVICE_CLASS (vxlan_gpe_device_class,static) = {
  83   .name = "VXLAN_GPE",
  84   .format_device_name = format_vxlan_gpe_name,
  85   .format_tx_trace = format_vxlan_gpe_encap_trace,
  86   .tx_function = dummy_interface_tx,
  87   .admin_up_down_function = vxlan_gpe_interface_admin_up_down,
  88 };
  89
  90 static uword dummy_set_rewrite (vnet_main_t * vnm,
  91                                 u32 sw_if_index,
  92                                 u32 l3_type,
  93                                 void * dst_address,
  94                                 void * rewrite,
  95                                 uword max_rewrite_bytes)
  96 {
  97   return 0;
  98 }
  99
 100
 101 static u8 * format_vxlan_gpe_header_with_length (u8 * s, va_list * args)
 102 {
 103   u32 dev_instance = va_arg (*args, u32);
 104   s = format (s, "unimplemented dev %u", dev_instance);
 105   return s;
 106 }
 107
 108 VNET_HW_INTERFACE_CLASS (vxlan_gpe_hw_class) = {
 109   .name = "VXLAN_GPE",
 110   .format_header = format_vxlan_gpe_header_with_length,
 111   .set_rewrite = dummy_set_rewrite,
 112 };
 113
 114
 115 #define foreach_gpe_copy_field                  \
 116 _(vni)                                          \
 117 _(protocol)                                \
 118 _(encap_fib_index)                              \
 119 _(decap_fib_index)
 120
 121 #define foreach_copy_ipv4 {                     \
 122   _(local.ip4.as_u32)                           \
 123   _(remote.ip4.as_u32)                          \
 124 }
 125
 126 #define foreach_copy_ipv6 {                     \
 127   _(local.ip6.as_u64[0])                        \
 128   _(local.ip6.as_u64[1])                        \
 129   _(remote.ip6.as_u64[0])                       \
 130   _(remote.ip6.as_u64[1])                       \
 131 }
 132
 133
 134 static int vxlan4_gpe_rewrite (vxlan_gpe_tunnel_t * t)
 135 {
 136   u8 *rw = 0;
 137   ip4_header_t * ip0;
 138   ip4_vxlan_gpe_header_t * h0;
 139   int len;
 140
 141   len = sizeof (*h0);
 142
 143   vec_validate_aligned (rw, len-1, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 144
 145   h0 = (ip4_vxlan_gpe_header_t *) rw;
 146
 147   /* Fixed portion of the (outer) ip4 header */
 148   ip0 = &h0->ip4;
 149   ip0->ip_version_and_header_length = 0x45;
 150   ip0->ttl = 254;
 151   ip0->protocol = IP_PROTOCOL_UDP;
 152
 153   /* we fix up the ip4 header length and checksum after-the-fact */
 154   ip0->src_address.as_u32 = t->local.ip4.as_u32;
 155   ip0->dst_address.as_u32 = t->remote.ip4.as_u32;
 156   ip0->checksum = ip4_header_checksum (ip0);
 157
 158   /* UDP header, randomize src port on something, maybe? */
 159   h0->udp.src_port = clib_host_to_net_u16 (4790);
 160   h0->udp.dst_port = clib_host_to_net_u16 (UDP_DST_PORT_vxlan_gpe);
 161
 162   /* VXLAN header. Are we having fun yet? */
 163   h0->vxlan.flags = VXLAN_GPE_FLAGS_I | VXLAN_GPE_FLAGS_P;
 164   h0->vxlan.ver_res = VXLAN_GPE_VERSION;
 165   h0->vxlan.protocol = t->protocol;
 166   h0->vxlan.vni_res = clib_host_to_net_u32 (t->vni<<8);
 167
 168   t->rewrite = rw;
 169   return (0);
 170 }
 171
 172 static int vxlan6_gpe_rewrite (vxlan_gpe_tunnel_t * t)
 173 {
 174   u8 *rw = 0;
 175   ip6_header_t * ip0;
 176   ip6_vxlan_gpe_header_t * h0;
 177   int len;
 178
 179   len = sizeof (*h0);
 180
 181   vec_validate_aligned (rw, len-1, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 182
 183   h0 = (ip6_vxlan_gpe_header_t *) rw;
 184
 185   /* Fixed portion of the (outer) ip4 header */
 186   ip0 = &h0->ip6;
 187   ip0->ip_version_traffic_class_and_flow_label = clib_host_to_net_u32(6 << 28);
 188   ip0->hop_limit = 255;
 189   ip0->protocol = IP_PROTOCOL_UDP;
 190
 191   ip0->src_address.as_u64[0] = t->local.ip6.as_u64[0];
 192   ip0->src_address.as_u64[1] = t->local.ip6.as_u64[1];
 193   ip0->dst_address.as_u64[0] = t->remote.ip6.as_u64[0];
 194   ip0->dst_address.as_u64[1] = t->remote.ip6.as_u64[1];
 195
 196   /* UDP header, randomize src port on something, maybe? */
 197   h0->udp.src_port = clib_host_to_net_u16 (4790);
 198   h0->udp.dst_port = clib_host_to_net_u16 (UDP_DST_PORT_vxlan_gpe);
 199
 200   /* VXLAN header. Are we having fun yet? */
 201   h0->vxlan.flags = VXLAN_GPE_FLAGS_I | VXLAN_GPE_FLAGS_P;
 202   h0->vxlan.ver_res = VXLAN_GPE_VERSION;
 203   h0->vxlan.protocol = t->protocol;
 204   h0->vxlan.vni_res = clib_host_to_net_u32 (t->vni<<8);
 205
 206   t->rewrite = rw;
 207   return (0);
 208 }
 209
 210 int vnet_vxlan_gpe_add_del_tunnel
 211 (vnet_vxlan_gpe_add_del_tunnel_args_t *a, u32 * sw_if_indexp)
 212 {
 213   vxlan_gpe_main_t * gm = &vxlan_gpe_main;
 214   vxlan_gpe_tunnel_t *t = 0;
 215   vnet_main_t * vnm = gm->vnet_main;
 216   vnet_hw_interface_t * hi;
 217   uword * p;
 218   u32 hw_if_index = ~0;
 219   u32 sw_if_index = ~0;
 220   int rv;
 221   vxlan4_gpe_tunnel_key_t key4, *key4_copy;
 222   vxlan6_gpe_tunnel_key_t key6, *key6_copy;
 223   hash_pair_t *hp;
 224
 225   if (!a->is_ip6)
 226   {
 227     key4.local = a->local.ip4.as_u32;
 228     key4.remote = a->remote.ip4.as_u32;
 229     key4.vni = clib_host_to_net_u32 (a->vni << 8);
 230     key4.pad = 0;
 231
 232     p = hash_get_mem(gm->vxlan4_gpe_tunnel_by_key, &key4);
 233   }
 234   else
 235   {
 236     key6.local.as_u64[0] = a->local.ip6.as_u64[0];
 237     key6.local.as_u64[1] = a->local.ip6.as_u64[1];
 238     key6.remote.as_u64[0] = a->remote.ip6.as_u64[0];
 239     key6.remote.as_u64[1] = a->remote.ip6.as_u64[1];
 240     key6.vni = clib_host_to_net_u32 (a->vni << 8);
 241
 242     p = hash_get_mem(gm->vxlan6_gpe_tunnel_by_key, &key6);
 243   }
 244
 245   if (a->is_add)
 246     {
 247       /* adding a tunnel: tunnel must not already exist */
 248       if (p)
 249         return VNET_API_ERROR_INVALID_VALUE;
 250
 251       pool_get_aligned (gm->tunnels, t, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 252       memset (t, 0, sizeof (*t));
 253
 254       /* copy from arg structure */
 255 #define _(x) t->x = a->x;
 256       foreach_gpe_copy_field;
 257       if (!a->is_ip6) foreach_copy_ipv4
 258       else            foreach_copy_ipv6
 259 #undef _
 260
 261       if (!a->is_ip6) t->flags |= VXLAN_GPE_TUNNEL_IS_IPV4;
 262
 263       if (!a->is_ip6) {
 264         rv = vxlan4_gpe_rewrite (t);
 265       } else {
 266         rv = vxlan6_gpe_rewrite (t);
 267       }
 268
 269       if (rv)
 270       {
 271           pool_put (gm->tunnels, t);
 272           return rv;
 273       }
 274
 275       if (!a->is_ip6)
 276       {
 277         key4_copy = clib_mem_alloc (sizeof (*key4_copy));
 278         clib_memcpy (key4_copy, &key4, sizeof (*key4_copy));
 279         hash_set_mem (gm->vxlan4_gpe_tunnel_by_key, key4_copy,
 280                       t - gm->tunnels);
 281       }
 282       else
 283       {
 284           key6_copy = clib_mem_alloc (sizeof (*key6_copy));
 285           clib_memcpy (key6_copy, &key6, sizeof (*key6_copy));
 286           hash_set_mem (gm->vxlan6_gpe_tunnel_by_key, key6_copy,
 287                         t - gm->tunnels);
 288       }
 289
 290       if (vec_len (gm->free_vxlan_gpe_tunnel_hw_if_indices) > 0)
 291         {
 292           hw_if_index = gm->free_vxlan_gpe_tunnel_hw_if_indices
 293             [vec_len (gm->free_vxlan_gpe_tunnel_hw_if_indices)-1];
 294           _vec_len (gm->free_vxlan_gpe_tunnel_hw_if_indices) -= 1;
 295
 296           hi = vnet_get_hw_interface (vnm, hw_if_index);
 297           hi->dev_instance = t - gm->tunnels;
 298           hi->hw_instance = hi->dev_instance;
 299         }
 300       else
 301         {
 302           hw_if_index = vnet_register_interface
 303             (vnm, vxlan_gpe_device_class.index, t - gm->tunnels,
 304              vxlan_gpe_hw_class.index, t - gm->tunnels);
 305           hi = vnet_get_hw_interface (vnm, hw_if_index);
 306           hi->output_node_index = vxlan_gpe_encap_node.index;
 307         }
 308
 309       t->hw_if_index = hw_if_index;
 310       t->sw_if_index = sw_if_index = hi->sw_if_index;
 311       vec_validate_init_empty (gm->tunnel_index_by_sw_if_index, sw_if_index, ~0);
 312       gm->tunnel_index_by_sw_if_index[sw_if_index] = t - gm->tunnels;
 313
 314       vnet_sw_interface_set_flags (vnm, hi->sw_if_index,
 315                                    VNET_SW_INTERFACE_FLAG_ADMIN_UP);
 316     }
 317   else
 318     {
 319       /* deleting a tunnel: tunnel must exist */
 320       if (!p)
 321         return VNET_API_ERROR_NO_SUCH_ENTRY;
 322
 323       t = pool_elt_at_index (gm->tunnels, p[0]);
 324
 325       vnet_sw_interface_set_flags (vnm, t->sw_if_index, 0 /* down */);
 326       vec_add1 (gm->free_vxlan_gpe_tunnel_hw_if_indices, t->hw_if_index);
 327
 328       gm->tunnel_index_by_sw_if_index[t->sw_if_index] = ~0;
 329
 330       if (!a->is_ip6)
 331       {
 332         hp = hash_get_pair (gm->vxlan4_gpe_tunnel_by_key, &key4);
 333         key4_copy = (void *)(hp->key);
 334         hash_unset_mem (gm->vxlan4_gpe_tunnel_by_key, &key4);
 335         clib_mem_free (key4_copy);
 336       }
 337       else
 338       {
 339         hp = hash_get_pair (gm->vxlan6_gpe_tunnel_by_key, &key6);
 340         key6_copy = (void *)(hp->key);
 341         hash_unset_mem (gm->vxlan4_gpe_tunnel_by_key, &key6);
 342         clib_mem_free (key6_copy);
 343       }
 344
 345       vec_free (t->rewrite);
 346       pool_put (gm->tunnels, t);
 347     }
 348
 349   if (sw_if_indexp)
 350       *sw_if_indexp = sw_if_index;
 351
 352   return 0;
 353 }
 354
 355 static u32 fib4_index_from_fib_id (u32 fib_id)
 356 {
 357   ip4_main_t * im = &ip4_main;
 358   uword * p;
 359
 360   p = hash_get (im->fib_index_by_table_id, fib_id);
 361   if (!p)
 362     return ~0;
 363
 364   return p[0];
 365 }
 366
 367 static u32 fib6_index_from_fib_id (u32 fib_id)
 368 {
 369   ip6_main_t * im = &ip6_main;
 370   uword * p;
 371
 372   p = hash_get (im->fib_index_by_table_id, fib_id);
 373   if (!p)
 374     return ~0;
 375
 376   return p[0];
 377 }
 378
 379 static clib_error_t *
 380 vxlan_gpe_add_del_tunnel_command_fn (vlib_main_t * vm,
 381                                    unformat_input_t * input,
 382                                    vlib_cli_command_t * cmd)
 383 {
 384   unformat_input_t _line_input, * line_input = &_line_input;
 385   u8 is_add = 1;
 386   ip46_address_t local, remote;
 387   u8 local_set = 0;
 388   u8 remote_set = 0;
 389   u8 ipv4_set = 0;
 390   u8 ipv6_set = 0;
 391   u32 encap_fib_index = 0;
 392   u32 decap_fib_index = 0;
 393   u8 protocol = VXLAN_GPE_PROTOCOL_IP4;
 394   u32 vni;
 395   u8 vni_set = 0;
 396   int rv;
 397   u32 tmp;
 398   vnet_vxlan_gpe_add_del_tunnel_args_t _a, * a = &_a;
 399   u32 sw_if_index;
 400
 401   /* Get a line of input. */
 402   if (! unformat_user (input, unformat_line_input, line_input))
 403     return 0;
 404
 405   while (unformat_check_input (line_input) != UNFORMAT_END_OF_INPUT) {
 406     if (unformat (line_input, "del"))
 407       is_add = 0;
 408     else if (unformat (line_input, "local %U",
 409                        unformat_ip4_address, &local.ip4))
 410     {
 411       local_set = 1;
 412       ipv4_set = 1;
 413     }
 414     else if (unformat (line_input, "remote %U",
 415                        unformat_ip4_address, &remote.ip4))
 416     {
 417       remote_set = 1;
 418       ipv4_set = 1;
 419     }
 420     else if (unformat (line_input, "local %U",
 421                        unformat_ip6_address, &local.ip6))
 422     {
 423       local_set = 1;
 424       ipv6_set = 1;
 425     }
 426     else if (unformat (line_input, "remote %U",
 427                        unformat_ip6_address, &remote.ip6))
 428     {
 429       remote_set = 1;
 430       ipv6_set = 1;
 431     }
 432     else if (unformat (line_input, "encap-vrf-id %d", &tmp))
 433       {
 434         if (ipv6_set)
 435           encap_fib_index = fib6_index_from_fib_id (tmp);
 436         else
 437           encap_fib_index = fib4_index_from_fib_id (tmp);
 438
 439         if (encap_fib_index == ~0)
 440           return clib_error_return (0, "nonexistent encap fib id %d", tmp);
 441       }
 442     else if (unformat (line_input, "decap-vrf-id %d", &tmp))
 443       {
 444
 445         if (ipv6_set)
 446           decap_fib_index = fib6_index_from_fib_id (tmp);
 447         else
 448           decap_fib_index = fib4_index_from_fib_id (tmp);
 449
 450         if (decap_fib_index == ~0)
 451           return clib_error_return (0, "nonexistent decap fib id %d", tmp);
 452       }
 453     else if (unformat (line_input, "vni %d", &vni))
 454       vni_set = 1;
 455     else if (unformat(line_input, "next-ip4"))
 456       protocol = VXLAN_GPE_PROTOCOL_IP4;
 457     else if (unformat(line_input, "next-ip6"))
 458       protocol = VXLAN_GPE_PROTOCOL_IP6;
 459     else if (unformat(line_input, "next-ethernet"))
 460       protocol = VXLAN_GPE_PROTOCOL_ETHERNET;
 461     else if (unformat(line_input, "next-nsh"))
 462       protocol = VXLAN_GPE_PROTOCOL_NSH;
 463     else
 464       return clib_error_return (0, "parse error: '%U'",
 465                                 format_unformat_error, line_input);
 466   }
 467
 468   unformat_free (line_input);
 469
 470   if (local_set == 0)
 471     return clib_error_return (0, "tunnel local address not specified");
 472
 473   if (remote_set == 0)
 474     return clib_error_return (0, "tunnel remote address not specified");
 475
 476   if (ipv4_set && ipv6_set)
 477     return clib_error_return (0, "both IPv4 and IPv6 addresses specified");
 478
 479   if ((ipv4_set && memcmp(&local.ip4, &remote.ip4, sizeof(local.ip4)) == 0) ||
 480       (ipv6_set && memcmp(&local.ip6, &remote.ip6, sizeof(local.ip6)) == 0))
 481     return clib_error_return (0, "src and dst addresses are identical");
 482
 483   if (vni_set == 0)
 484     return clib_error_return (0, "vni not specified");
 485
 486   memset (a, 0, sizeof (*a));
 487
 488   a->is_add = is_add;
 489   a->is_ip6 = ipv6_set;
 490
 491 #define _(x) a->x = x;
 492   foreach_gpe_copy_field;
 493   if (ipv4_set) foreach_copy_ipv4
 494   else          foreach_copy_ipv6
 495 #undef _
 496
 497   rv = vnet_vxlan_gpe_add_del_tunnel (a, &sw_if_index);
 498
 499   switch(rv)
 500     {
 501     case 0:
 502       vlib_cli_output(vm, "%U\n", format_vnet_sw_if_index_name, vnet_get_main(), sw_if_index);
 503       break;
 504     case VNET_API_ERROR_INVALID_DECAP_NEXT:
 505       return clib_error_return (0, "invalid decap-next...");
 506
 507     case VNET_API_ERROR_TUNNEL_EXIST:
 508       return clib_error_return (0, "tunnel already exists...");
 509
 510     case VNET_API_ERROR_NO_SUCH_ENTRY:
 511       return clib_error_return (0, "tunnel does not exist...");
 512
 513     default:
 514       return clib_error_return
 515         (0, "vnet_vxlan_gpe_add_del_tunnel returned %d", rv);
 516     }
 517
 518   return 0;
 519 }
 520
 521 VLIB_CLI_COMMAND (create_vxlan_gpe_tunnel_command, static) = {
 522   .path = "create vxlan-gpe tunnel",
 523   .short_help =
 524   "create vxlan-gpe tunnel local <local-addr> remote <remote-addr>"
 525   " vni <nn> [next-ip4][next-ip6][next-ethernet][next-nsh]"
 526   " [encap-vrf-id <nn>] [decap-vrf-id <nn>]"
 527   " [del]\n",
 528   .function = vxlan_gpe_add_del_tunnel_command_fn,
 529 };
 530
 531 static clib_error_t *
 532 show_vxlan_gpe_tunnel_command_fn (vlib_main_t * vm,
 533                                 unformat_input_t * input,
 534                                 vlib_cli_command_t * cmd)
 535 {
 536   vxlan_gpe_main_t * gm = &vxlan_gpe_main;
 537   vxlan_gpe_tunnel_t * t;
 538
 539   if (pool_elts (gm->tunnels) == 0)
 540     vlib_cli_output (vm, "No vxlan-gpe tunnels configured.");
 541
 542   pool_foreach (t, gm->tunnels,
 543   ({
 544     vlib_cli_output (vm, "%U", format_vxlan_gpe_tunnel, t);
 545   }));
 546
 547   return 0;
 548 }
 549
 550 VLIB_CLI_COMMAND (show_vxlan_gpe_tunnel_command, static) = {
 551     .path = "show vxlan-gpe",
 552     .function = show_vxlan_gpe_tunnel_command_fn,
 553 };
 554
 555 clib_error_t *vxlan_gpe_init (vlib_main_t *vm)
 556 {
 557   vxlan_gpe_main_t *gm = &vxlan_gpe_main;
 558
 559   gm->vnet_main = vnet_get_main();
 560   gm->vlib_main = vm;
 561
 562   gm->vxlan4_gpe_tunnel_by_key
 563     = hash_create_mem (0, sizeof(vxlan4_gpe_tunnel_key_t), sizeof (uword));
 564
 565   gm->vxlan6_gpe_tunnel_by_key
 566     = hash_create_mem (0, sizeof(vxlan6_gpe_tunnel_key_t), sizeof (uword));
 567
 568
 569   udp_register_dst_port (vm, UDP_DST_PORT_vxlan_gpe,
 570                          vxlan4_gpe_input_node.index, 1 /* is_ip4 */);
 571   udp_register_dst_port (vm, UDP_DST_PORT_vxlan6_gpe,
 572                          vxlan6_gpe_input_node.index, 0 /* is_ip4 */);
 573   return 0;
 574 }
 575
 576 VLIB_INIT_FUNCTION(vxlan_gpe_init);
 577