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,
  28               format_ip46_address, &t->remote);
  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 VNET_DEVICE_CLASS (vxlan_gpe_device_class,static) = {
  72   .name = "VXLAN_GPE",
  73   .format_device_name = format_vxlan_gpe_name,
  74   .format_tx_trace = format_vxlan_gpe_encap_trace,
  75   .tx_function = dummy_interface_tx,
  76 };
  77
  78 static uword dummy_set_rewrite (vnet_main_t * vnm,
  79                                 u32 sw_if_index,
  80                                 u32 l3_type,
  81                                 void * dst_address,
  82                                 void * rewrite,
  83                                 uword max_rewrite_bytes)
  84 {
  85   return 0;
  86 }
  87
  88
  89 static u8 * format_vxlan_gpe_header_with_length (u8 * s, va_list * args)
  90 {
  91   u32 dev_instance = va_arg (*args, u32);
  92   s = format (s, "unimplemented dev %u", dev_instance);
  93   return s;
  94 }
  95
  96 VNET_HW_INTERFACE_CLASS (vxlan_gpe_hw_class) = {
  97   .name = "VXLAN_GPE",
  98   .format_header = format_vxlan_gpe_header_with_length,
  99   .set_rewrite = dummy_set_rewrite,
 100 };
 101
 102
 103 #define foreach_gpe_copy_field                  \
 104 _(vni)                                          \
 105 _(protocol)                                \
 106 _(encap_fib_index)                              \
 107 _(decap_fib_index)                              \
 108 _(decap_next_index)
 109
 110 #define foreach_copy_ipv4 {                     \
 111   _(local.ip4.as_u32)                           \
 112   _(remote.ip4.as_u32)                          \
 113 }
 114
 115 #define foreach_copy_ipv6 {                     \
 116   _(local.ip6.as_u64[0])                        \
 117   _(local.ip6.as_u64[1])                        \
 118   _(remote.ip6.as_u64[0])                       \
 119   _(remote.ip6.as_u64[1])                       \
 120 }
 121
 122
 123 static int vxlan4_gpe_rewrite (vxlan_gpe_tunnel_t * t)
 124 {
 125   u8 *rw = 0;
 126   ip4_header_t * ip0;
 127   ip4_vxlan_gpe_header_t * h0;
 128   int len;
 129
 130   len = sizeof (*h0);
 131
 132   vec_validate_aligned (rw, len-1, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 133
 134   h0 = (ip4_vxlan_gpe_header_t *) rw;
 135
 136   /* Fixed portion of the (outer) ip4 header */
 137   ip0 = &h0->ip4;
 138   ip0->ip_version_and_header_length = 0x45;
 139   ip0->ttl = 254;
 140   ip0->protocol = IP_PROTOCOL_UDP;
 141
 142   /* we fix up the ip4 header length and checksum after-the-fact */
 143   ip0->src_address.as_u32 = t->local.ip4.as_u32;
 144   ip0->dst_address.as_u32 = t->remote.ip4.as_u32;
 145   ip0->checksum = ip4_header_checksum (ip0);
 146
 147   /* UDP header, randomize src port on something, maybe? */
 148   h0->udp.src_port = clib_host_to_net_u16 (4790);
 149   h0->udp.dst_port = clib_host_to_net_u16 (UDP_DST_PORT_vxlan_gpe);
 150
 151   /* VXLAN header. Are we having fun yet? */
 152   h0->vxlan.flags = VXLAN_GPE_FLAGS_I | VXLAN_GPE_FLAGS_P;
 153   h0->vxlan.ver_res = VXLAN_GPE_VERSION;
 154   h0->vxlan.protocol = VXLAN_GPE_PROTOCOL_IP4;
 155   h0->vxlan.vni_res = clib_host_to_net_u32 (t->vni<<8);
 156
 157   t->rewrite = rw;
 158   return (0);
 159 }
 160
 161 static int vxlan6_gpe_rewrite (vxlan_gpe_tunnel_t * t)
 162 {
 163   u8 *rw = 0;
 164   ip6_header_t * ip0;
 165   ip6_vxlan_gpe_header_t * h0;
 166   int len;
 167
 168   len = sizeof (*h0);
 169
 170   vec_validate_aligned (rw, len-1, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 171
 172   h0 = (ip6_vxlan_gpe_header_t *) rw;
 173
 174   /* Fixed portion of the (outer) ip4 header */
 175   ip0 = &h0->ip6;
 176   ip0->ip_version_traffic_class_and_flow_label = clib_host_to_net_u32(6 << 28);
 177   ip0->hop_limit = 255;
 178   ip0->protocol = IP_PROTOCOL_UDP;
 179
 180   ip0->src_address.as_u64[0] = t->local.ip6.as_u64[0];
 181   ip0->src_address.as_u64[1] = t->local.ip6.as_u64[1];
 182   ip0->dst_address.as_u64[0] = t->remote.ip6.as_u64[0];
 183   ip0->dst_address.as_u64[1] = t->remote.ip6.as_u64[1];
 184
 185   /* UDP header, randomize src port on something, maybe? */
 186   h0->udp.src_port = clib_host_to_net_u16 (4790);
 187   h0->udp.dst_port = clib_host_to_net_u16 (UDP_DST_PORT_vxlan_gpe);
 188
 189   /* VXLAN header. Are we having fun yet? */
 190   h0->vxlan.flags = VXLAN_GPE_FLAGS_I | VXLAN_GPE_FLAGS_P;
 191   h0->vxlan.ver_res = VXLAN_GPE_VERSION;
 192   h0->vxlan.protocol = VXLAN_GPE_PROTOCOL_IP4;
 193   h0->vxlan.vni_res = clib_host_to_net_u32 (t->vni<<8);
 194
 195   t->rewrite = rw;
 196   return (0);
 197 }
 198
 199 int vnet_vxlan_gpe_add_del_tunnel
 200 (vnet_vxlan_gpe_add_del_tunnel_args_t *a, u32 * sw_if_indexp)
 201 {
 202   vxlan_gpe_main_t * gm = &vxlan_gpe_main;
 203   vxlan_gpe_tunnel_t *t = 0;
 204   vnet_main_t * vnm = gm->vnet_main;
 205   vnet_hw_interface_t * hi;
 206   uword * p;
 207   u32 hw_if_index = ~0;
 208   u32 sw_if_index = ~0;
 209   int rv;
 210   vxlan4_gpe_tunnel_key_t key4, *key4_copy;
 211   vxlan6_gpe_tunnel_key_t key6, *key6_copy;
 212   hash_pair_t *hp;
 213
 214   if (!a->is_ip6)
 215   {
 216     key4.local = a->local.ip4.as_u32;
 217     key4.remote = a->remote.ip4.as_u32;
 218     key4.vni = clib_host_to_net_u32 (a->vni << 8);
 219     key4.pad = 0;
 220
 221     p = hash_get_mem(gm->vxlan4_gpe_tunnel_by_key, &key4);
 222   }
 223   else
 224   {
 225     key6.local.as_u64[0] = a->local.ip6.as_u64[0];
 226     key6.local.as_u64[1] = a->local.ip6.as_u64[1];
 227     key6.remote.as_u64[0] = a->remote.ip6.as_u64[0];
 228     key6.remote.as_u64[1] = a->remote.ip6.as_u64[1];
 229     key6.vni = clib_host_to_net_u32 (a->vni << 8);
 230
 231     p = hash_get_mem(gm->vxlan6_gpe_tunnel_by_key, &key6);
 232   }
 233
 234   if (a->is_add)
 235     {
 236       /* adding a tunnel: tunnel must not already exist */
 237       if (p)
 238         return VNET_API_ERROR_INVALID_VALUE;
 239
 240       if (a->decap_next_index >= VXLAN_GPE_INPUT_N_NEXT)
 241         return VNET_API_ERROR_INVALID_DECAP_NEXT;
 242
 243       pool_get_aligned (gm->tunnels, t, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 244       memset (t, 0, sizeof (*t));
 245
 246       /* copy from arg structure */
 247 #define _(x) t->x = a->x;
 248       foreach_gpe_copy_field;
 249       if (!a->is_ip6) foreach_copy_ipv4
 250       else            foreach_copy_ipv6
 251 #undef _
 252
 253       if (!a->is_ip6) t->flags |= VXLAN_GPE_TUNNEL_IS_IPV4;
 254
 255       if (!a->is_ip6) {
 256         rv = vxlan4_gpe_rewrite (t);
 257       } else {
 258         rv = vxlan6_gpe_rewrite (t);
 259       }
 260
 261       if (rv)
 262       {
 263           pool_put (gm->tunnels, t);
 264           return rv;
 265       }
 266
 267       if (!a->is_ip6)
 268       {
 269         key4_copy = clib_mem_alloc (sizeof (*key4_copy));
 270         clib_memcpy (key4_copy, &key4, sizeof (*key4_copy));
 271         hash_set_mem (gm->vxlan4_gpe_tunnel_by_key, key4_copy,
 272                       t - gm->tunnels);
 273       }
 274       else
 275       {
 276           key6_copy = clib_mem_alloc (sizeof (*key6_copy));
 277           clib_memcpy (key6_copy, &key6, sizeof (*key6_copy));
 278           hash_set_mem (gm->vxlan6_gpe_tunnel_by_key, key6_copy,
 279                         t - gm->tunnels);
 280       }
 281
 282       if (vec_len (gm->free_vxlan_gpe_tunnel_hw_if_indices) > 0)
 283         {
 284           hw_if_index = gm->free_vxlan_gpe_tunnel_hw_if_indices
 285             [vec_len (gm->free_vxlan_gpe_tunnel_hw_if_indices)-1];
 286           _vec_len (gm->free_vxlan_gpe_tunnel_hw_if_indices) -= 1;
 287
 288           hi = vnet_get_hw_interface (vnm, hw_if_index);
 289           hi->dev_instance = t - gm->tunnels;
 290           hi->hw_instance = hi->dev_instance;
 291         }
 292       else
 293         {
 294           hw_if_index = vnet_register_interface
 295             (vnm, vxlan_gpe_device_class.index, t - gm->tunnels,
 296              vxlan_gpe_hw_class.index, t - gm->tunnels);
 297           hi = vnet_get_hw_interface (vnm, hw_if_index);
 298           hi->output_node_index = vxlan_gpe_encap_node.index;
 299         }
 300
 301       t->hw_if_index = hw_if_index;
 302       t->sw_if_index = sw_if_index = hi->sw_if_index;
 303
 304       vnet_sw_interface_set_flags (vnm, hi->sw_if_index,
 305                                    VNET_SW_INTERFACE_FLAG_ADMIN_UP);
 306     }
 307   else
 308     {
 309       /* deleting a tunnel: tunnel must exist */
 310       if (!p)
 311         return VNET_API_ERROR_NO_SUCH_ENTRY;
 312
 313       t = pool_elt_at_index (gm->tunnels, p[0]);
 314
 315       vnet_sw_interface_set_flags (vnm, t->sw_if_index, 0 /* down */);
 316       vec_add1 (gm->free_vxlan_gpe_tunnel_hw_if_indices, t->hw_if_index);
 317
 318       if (!a->is_ip6)
 319       {
 320         hp = hash_get_pair (gm->vxlan4_gpe_tunnel_by_key, &key4);
 321         key4_copy = (void *)(hp->key);
 322         hash_unset_mem (gm->vxlan4_gpe_tunnel_by_key, &key4);
 323         clib_mem_free (key4_copy);
 324       }
 325       else
 326       {
 327         hp = hash_get_pair (gm->vxlan6_gpe_tunnel_by_key, &key6);
 328         key6_copy = (void *)(hp->key);
 329         hash_unset_mem (gm->vxlan4_gpe_tunnel_by_key, &key6);
 330         clib_mem_free (key6_copy);
 331       }
 332
 333       vec_free (t->rewrite);
 334       pool_put (gm->tunnels, t);
 335     }
 336
 337   if (sw_if_indexp)
 338       *sw_if_indexp = sw_if_index;
 339
 340   return 0;
 341 }
 342
 343 static u32 fib4_index_from_fib_id (u32 fib_id)
 344 {
 345   ip4_main_t * im = &ip4_main;
 346   uword * p;
 347
 348   p = hash_get (im->fib_index_by_table_id, fib_id);
 349   if (!p)
 350     return ~0;
 351
 352   return p[0];
 353 }
 354
 355 static u32 fib6_index_from_fib_id (u32 fib_id)
 356 {
 357   ip6_main_t * im = &ip6_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 uword unformat_gpe_decap_next (unformat_input_t * input, va_list * args)
 368 {
 369   u32 * result = va_arg (*args, u32 *);
 370   u32 tmp;
 371
 372   if (unformat (input, "drop"))
 373     *result = VXLAN_GPE_INPUT_NEXT_DROP;
 374   else if (unformat (input, "ip4"))
 375     *result = VXLAN_GPE_INPUT_NEXT_IP4_INPUT;
 376   else if (unformat (input, "ip6"))
 377     *result = VXLAN_GPE_INPUT_NEXT_IP6_INPUT;
 378   else if (unformat (input, "ethernet"))
 379     *result = VXLAN_GPE_INPUT_NEXT_ETHERNET_INPUT;
 380   else if (unformat (input, "%d", &tmp))
 381     *result = tmp;
 382   else
 383     return 0;
 384   return 1;
 385 }
 386
 387 static clib_error_t *
 388 vxlan_gpe_add_del_tunnel_command_fn (vlib_main_t * vm,
 389                                    unformat_input_t * input,
 390                                    vlib_cli_command_t * cmd)
 391 {
 392   unformat_input_t _line_input, * line_input = &_line_input;
 393   u8 is_add = 1;
 394   ip46_address_t local, remote;
 395   u8 local_set = 0;
 396   u8 remote_set = 0;
 397   u8 ipv4_set = 0;
 398   u8 ipv6_set = 0;
 399   u32 encap_fib_index = 0;
 400   u32 decap_fib_index = 0;
 401   u8 protocol = VXLAN_GPE_PROTOCOL_IP4;
 402   u32 decap_next_index = VXLAN_GPE_INPUT_NEXT_IP4_INPUT;
 403   u32 vni;
 404   u8 vni_set = 0;
 405   int rv;
 406   u32 tmp;
 407   vnet_vxlan_gpe_add_del_tunnel_args_t _a, * a = &_a;
 408   u32 sw_if_index;
 409
 410   /* Get a line of input. */
 411   if (! unformat_user (input, unformat_line_input, line_input))
 412     return 0;
 413
 414   while (unformat_check_input (line_input) != UNFORMAT_END_OF_INPUT) {
 415     if (unformat (line_input, "del"))
 416       is_add = 0;
 417     else if (unformat (line_input, "local %U",
 418                        unformat_ip4_address, &local.ip4))
 419     {
 420       local_set = 1;
 421       ipv4_set = 1;
 422     }
 423     else if (unformat (line_input, "remote %U",
 424                        unformat_ip4_address, &remote.ip4))
 425     {
 426       remote_set = 1;
 427       ipv4_set = 1;
 428     }
 429     else if (unformat (line_input, "local %U",
 430                        unformat_ip6_address, &local.ip6))
 431     {
 432       local_set = 1;
 433       ipv6_set = 1;
 434     }
 435     else if (unformat (line_input, "remote %U",
 436                        unformat_ip6_address, &remote.ip6))
 437     {
 438       remote_set = 1;
 439       ipv6_set = 1;
 440     }
 441     else if (unformat (line_input, "encap-vrf-id %d", &tmp))
 442       {
 443         if (ipv6_set)
 444           encap_fib_index = fib6_index_from_fib_id (tmp);
 445         else
 446           encap_fib_index = fib4_index_from_fib_id (tmp);
 447
 448         if (encap_fib_index == ~0)
 449           return clib_error_return (0, "nonexistent encap fib id %d", tmp);
 450       }
 451     else if (unformat (line_input, "decap-vrf-id %d", &tmp))
 452       {
 453
 454         if (ipv6_set)
 455           decap_fib_index = fib6_index_from_fib_id (tmp);
 456         else
 457           decap_fib_index = fib4_index_from_fib_id (tmp);
 458
 459         if (decap_fib_index == ~0)
 460           return clib_error_return (0, "nonexistent decap fib id %d", tmp);
 461       }
 462     else if (unformat (line_input, "decap-next %U", unformat_gpe_decap_next,
 463                        &decap_next_index))
 464       ;
 465     else if (unformat (line_input, "vni %d", &vni))
 466       vni_set = 1;
 467     else if (unformat(line_input, "next-ip4"))
 468       protocol = VXLAN_GPE_PROTOCOL_IP4;
 469     else if (unformat(line_input, "next-ip6"))
 470       protocol = VXLAN_GPE_PROTOCOL_IP6;
 471     else if (unformat(line_input, "next-ethernet"))
 472       protocol = VXLAN_GPE_PROTOCOL_ETHERNET;
 473     else if (unformat(line_input, "next-nsh"))
 474       protocol = VXLAN_GPE_PROTOCOL_NSH;
 475     else
 476       return clib_error_return (0, "parse error: '%U'",
 477                                 format_unformat_error, line_input);
 478   }
 479
 480   unformat_free (line_input);
 481
 482   if (local_set == 0)
 483     return clib_error_return (0, "tunnel local address not specified");
 484
 485   if (remote_set == 0)
 486     return clib_error_return (0, "tunnel remote address not specified");
 487
 488   if (ipv4_set && ipv6_set)
 489     return clib_error_return (0, "both IPv4 and IPv6 addresses specified");
 490
 491   if ((ipv4_set && memcmp(&local.ip4, &remote.ip4, sizeof(local.ip4)) == 0) ||
 492       (ipv6_set && memcmp(&local.ip6, &remote.ip6, sizeof(local.ip6)) == 0))
 493     return clib_error_return (0, "src and dst addresses are identical");
 494
 495   if (vni_set == 0)
 496     return clib_error_return (0, "vni not specified");
 497
 498   memset (a, 0, sizeof (*a));
 499
 500   a->is_add = is_add;
 501   a->is_ip6 = ipv6_set;
 502
 503 #define _(x) a->x = x;
 504   foreach_gpe_copy_field;
 505   if (ipv4_set) foreach_copy_ipv4
 506   else          foreach_copy_ipv6
 507 #undef _
 508
 509   rv = vnet_vxlan_gpe_add_del_tunnel (a, &sw_if_index);
 510
 511   switch(rv)
 512     {
 513     case 0:
 514       vlib_cli_output(vm, "%U\n", format_vnet_sw_if_index_name, vnet_get_main(), sw_if_index);
 515       break;
 516     case VNET_API_ERROR_INVALID_DECAP_NEXT:
 517       return clib_error_return (0, "invalid decap-next...");
 518
 519     case VNET_API_ERROR_TUNNEL_EXIST:
 520       return clib_error_return (0, "tunnel already exists...");
 521
 522     case VNET_API_ERROR_NO_SUCH_ENTRY:
 523       return clib_error_return (0, "tunnel does not exist...");
 524
 525     default:
 526       return clib_error_return
 527         (0, "vnet_vxlan_gpe_add_del_tunnel returned %d", rv);
 528     }
 529
 530   return 0;
 531 }
 532
 533 VLIB_CLI_COMMAND (create_vxlan_gpe_tunnel_command, static) = {
 534   .path = "create vxlan-gpe tunnel",
 535   .short_help =
 536   "create vxlan-gpe tunnel local <local-addr> remote <remote-addr>"
 537   " vni <nn> [next-ip4][next-ip6][next-ethernet][next-nsh]"
 538   " [encap-vrf-id <nn>] [decap-vrf-id <nn>]"
 539   " [del]\n",
 540   .function = vxlan_gpe_add_del_tunnel_command_fn,
 541 };
 542
 543 static clib_error_t *
 544 show_vxlan_gpe_tunnel_command_fn (vlib_main_t * vm,
 545                                 unformat_input_t * input,
 546                                 vlib_cli_command_t * cmd)
 547 {
 548   vxlan_gpe_main_t * gm = &vxlan_gpe_main;
 549   vxlan_gpe_tunnel_t * t;
 550
 551   if (pool_elts (gm->tunnels) == 0)
 552     vlib_cli_output (vm, "No vxlan-gpe tunnels configured.");
 553
 554   pool_foreach (t, gm->tunnels,
 555   ({
 556     vlib_cli_output (vm, "%U", format_vxlan_gpe_tunnel, t);
 557   }));
 558
 559   return 0;
 560 }
 561
 562 VLIB_CLI_COMMAND (show_vxlan_gpe_tunnel_command, static) = {
 563     .path = "show vxlan-gpe",
 564     .function = show_vxlan_gpe_tunnel_command_fn,
 565 };
 566
 567 clib_error_t *vxlan_gpe_init (vlib_main_t *vm)
 568 {
 569   vxlan_gpe_main_t *gm = &vxlan_gpe_main;
 570
 571   gm->vnet_main = vnet_get_main();
 572   gm->vlib_main = vm;
 573
 574   gm->vxlan4_gpe_tunnel_by_key
 575     = hash_create_mem (0, sizeof(vxlan4_gpe_tunnel_key_t), sizeof (uword));
 576
 577   gm->vxlan6_gpe_tunnel_by_key
 578     = hash_create_mem (0, sizeof(vxlan6_gpe_tunnel_key_t), sizeof (uword));
 579
 580
 581   udp_register_dst_port (vm, UDP_DST_PORT_vxlan_gpe,
 582                          vxlan4_gpe_input_node.index, 1 /* is_ip4 */);
 583   udp_register_dst_port (vm, UDP_DST_PORT_vxlan6_gpe,
 584                          vxlan6_gpe_input_node.index, 0 /* is_ip4 */);
 585   return 0;
 586 }
 587
 588 VLIB_INIT_FUNCTION(vxlan_gpe_init);
 589