ipsec: enable UDP encap for IPv6 ESP tun protect
[vpp.git] / src / vnet / ipsec / ipsec.c
index d154b51..2dd077a 100644 (file)
 #include <vnet/ipsec/esp.h>
 #include <vnet/ipsec/ah.h>
 #include <vnet/ipsec/ipsec_tun.h>
+#include <vnet/ipsec/ipsec_itf.h>
+#include <vnet/ipsec/ipsec_spd_fp_lookup.h>
+
+/* Flow cache is sized for 1 million flows with a load factor of .25.
+ */
+#define IPSEC4_OUT_SPD_DEFAULT_HASH_NUM_BUCKETS (1 << 22)
+
+/* Flow cache is sized for 1 million flows with a load factor of .25.
+ */
+#define IPSEC4_SPD_DEFAULT_HASH_NUM_BUCKETS (1 << 22)
 
 ipsec_main_t ipsec_main;
+
 esp_async_post_next_t esp_encrypt_async_next;
 esp_async_post_next_t esp_decrypt_async_next;
 
+clib_error_t *
+ipsec_register_next_header (vlib_main_t *vm, u8 next_header,
+                           const char *next_node)
+{
+  ipsec_main_t *im = &ipsec_main;
+  const vlib_node_t *node = vlib_get_node_by_name (vm, (u8 *) next_node);
+  /* -post nodes (eg. esp4-decrypt-post) are siblings of non-post nodes (eg.
+   * esp4-decrypt) and will therefore have the same next index */
+  const vlib_node_t *esp_decrypt_nodes[] = {
+    vlib_get_node (vm, im->esp4_decrypt_node_index),
+    vlib_get_node (vm, im->esp6_decrypt_node_index),
+    vlib_get_node (vm, im->esp4_decrypt_tun_node_index),
+    vlib_get_node (vm, im->esp6_decrypt_tun_node_index),
+  };
+  uword slot, max;
+  int i;
+
+  /* looks for a next_index value that we can use for all esp decrypt nodes to
+   * avoid maintaining different next index arrays... */
+
+  slot = vlib_node_get_next (vm, esp_decrypt_nodes[0]->index, node->index);
+  max = vec_len (esp_decrypt_nodes[0]->next_nodes);
+  for (i = 1; i < ARRAY_LEN (esp_decrypt_nodes); i++)
+    {
+      /* if next node already exists, check it shares the same next_index */
+      if (slot !=
+         vlib_node_get_next (vm, esp_decrypt_nodes[i]->index, node->index))
+       return clib_error_return (
+         0, "next node already exists with different next index");
+      /* compute a suitable slot from the max of all nodes next index */
+      max = clib_max (max, vec_len (esp_decrypt_nodes[i]->next_nodes));
+    }
+
+  if (~0 == slot)
+    {
+      /* next node not there yet, add it using the computed max */
+      slot = max;
+      for (i = 0; i < ARRAY_LEN (esp_decrypt_nodes); i++)
+       vlib_node_add_next_with_slot (vm, esp_decrypt_nodes[i]->index,
+                                     node->index, slot);
+    }
+
+  im->next_header_registrations[next_header] = slot;
+  return 0;
+}
+
 static clib_error_t *
 ipsec_check_ah_support (ipsec_sa_t * sa)
 {
@@ -125,14 +182,24 @@ ipsec_add_node (vlib_main_t * vm, const char *node_name,
   *out_next_index = vlib_node_add_next (vm, prev_node->index, node->index);
 }
 
+static inline uword
+ipsec_udp_registration_key (u16 port, u8 is_ip4)
+{
+  uword key = (is_ip4) ? AF_IP4 : AF_IP6;
+
+  key |= (uword) (port << 16);
+  return key;
+}
+
 void
-ipsec_unregister_udp_port (u16 port)
+ipsec_unregister_udp_port (u16 port, u8 is_ip4)
 {
   ipsec_main_t *im = &ipsec_main;
   u32 n_regs;
-  uword *p;
+  uword *p, key;
 
-  p = hash_get (im->udp_port_registrations, port);
+  key = ipsec_udp_registration_key (port, is_ip4);
+  p = hash_get (im->udp_port_registrations, key);
 
   ASSERT (p);
 
@@ -140,33 +207,35 @@ ipsec_unregister_udp_port (u16 port)
 
   if (0 == --n_regs)
     {
-      udp_unregister_dst_port (vlib_get_main (), port, 1);
-      hash_unset (im->udp_port_registrations, port);
+      udp_unregister_dst_port (vlib_get_main (), port, is_ip4);
+      hash_unset (im->udp_port_registrations, key);
     }
   else
     {
-      hash_unset (im->udp_port_registrations, port);
-      hash_set (im->udp_port_registrations, port, n_regs);
+      hash_unset (im->udp_port_registrations, key);
+      hash_set (im->udp_port_registrations, key, n_regs);
     }
 }
 
 void
-ipsec_register_udp_port (u16 port)
+ipsec_register_udp_port (u16 port, u8 is_ip4)
 {
   ipsec_main_t *im = &ipsec_main;
-  u32 n_regs;
-  uword *p;
+  u32 n_regs, node_index;
+  uword *p, key;
 
-  p = hash_get (im->udp_port_registrations, port);
+  key = ipsec_udp_registration_key (port, is_ip4);
+  node_index =
+    (is_ip4) ? ipsec4_tun_input_node.index : ipsec6_tun_input_node.index;
+  p = hash_get (im->udp_port_registrations, key);
 
   n_regs = (p ? p[0] : 0);
 
   if (0 == n_regs++)
-    udp_register_dst_port (vlib_get_main (), port,
-                          ipsec4_tun_input_node.index, 1);
+    udp_register_dst_port (vlib_get_main (), port, node_index, is_ip4);
 
-  hash_unset (im->udp_port_registrations, port);
-  hash_set (im->udp_port_registrations, port, n_regs);
+  hash_unset (im->udp_port_registrations, key);
+  hash_set (im->udp_port_registrations, key, n_regs);
 }
 
 u32
@@ -250,6 +319,9 @@ ipsec_rsc_in_use (ipsec_main_t * im)
   if (pool_elts (ipsec_sa_pool) > 0)
     return clib_error_return (0, "%d SA entries configured",
                              pool_elts (ipsec_sa_pool));
+  if (ipsec_itf_count () > 0)
+    return clib_error_return (0, "%d IPSec interface configured",
+                             ipsec_itf_count ());
 
   return (NULL);
 }
@@ -423,6 +495,11 @@ ipsec_init (vlib_main_t * vm)
   if ((error = vlib_call_init_function (vm, ipsec_cli_init)))
     return error;
 
+  im->ipv4_fp_spd_is_enabled = 0;
+  im->ipv6_fp_spd_is_enabled = 0;
+
+  im->fp_lookup_hash_buckets = IPSEC_FP_HASH_LOOKUP_HASH_BUCKETS;
+
   vec_validate (im->crypto_algs, IPSEC_CRYPTO_N_ALG - 1);
 
   a = im->crypto_algs + IPSEC_CRYPTO_ALG_NONE;
@@ -545,6 +622,22 @@ ipsec_init (vlib_main_t * vm)
   im->async_mode = 0;
   crypto_engine_backend_register_post_node (vm);
 
+  im->ipsec4_out_spd_hash_tbl = NULL;
+  im->output_flow_cache_flag = 0;
+  im->ipsec4_out_spd_flow_cache_entries = 0;
+  im->epoch_count = 0;
+  im->ipsec4_out_spd_hash_num_buckets =
+    IPSEC4_OUT_SPD_DEFAULT_HASH_NUM_BUCKETS;
+
+  im->ipsec4_in_spd_hash_tbl = NULL;
+  im->input_flow_cache_flag = 0;
+  im->ipsec4_in_spd_flow_cache_entries = 0;
+  im->input_epoch_count = 0;
+  im->ipsec4_in_spd_hash_num_buckets = IPSEC4_SPD_DEFAULT_HASH_NUM_BUCKETS;
+
+  vec_validate_init_empty_aligned (im->next_header_registrations, 255, ~0,
+                                  CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
+
   return 0;
 }
 
@@ -553,11 +646,58 @@ VLIB_INIT_FUNCTION (ipsec_init);
 static clib_error_t *
 ipsec_config (vlib_main_t *vm, unformat_input_t *input)
 {
+  ipsec_main_t *im = &ipsec_main;
   unformat_input_t sub_input;
 
+  u32 ipsec4_out_spd_hash_num_buckets;
+  u32 ipsec4_in_spd_hash_num_buckets;
+  u32 ipsec_spd_fp_num_buckets;
+
   while (unformat_check_input (input) != UNFORMAT_END_OF_INPUT)
     {
-      if (unformat (input, "ip4 %U", unformat_vlib_cli_sub_input, &sub_input))
+      if (unformat (input, "ipv6-outbound-spd-fast-path on"))
+       {
+         im->ipv6_fp_spd_is_enabled = 1;
+       }
+      else if (unformat (input, "ipv6-outbound-spd-fast-path off"))
+       im->ipv6_fp_spd_is_enabled = 0;
+      else if (unformat (input, "ipv4-outbound-spd-fast-path on"))
+       {
+         im->ipv4_fp_spd_is_enabled = 1;
+         im->output_flow_cache_flag = 0;
+       }
+      else if (unformat (input, "ipv4-outbound-spd-fast-path off"))
+       im->ipv4_fp_spd_is_enabled = 0;
+      else if (unformat (input, "spd-fast-path-num-buckets %d",
+                        &ipsec_spd_fp_num_buckets))
+       {
+         /* Number of bihash buckets is power of 2 >= input */
+         im->fp_lookup_hash_buckets = 1ULL
+                                      << max_log2 (ipsec_spd_fp_num_buckets);
+       }
+      else if (unformat (input, "ipv4-outbound-spd-flow-cache on"))
+       im->output_flow_cache_flag = im->ipv4_fp_spd_is_enabled ? 0 : 1;
+      else if (unformat (input, "ipv4-outbound-spd-flow-cache off"))
+       im->output_flow_cache_flag = 0;
+      else if (unformat (input, "ipv4-outbound-spd-hash-buckets %d",
+                        &ipsec4_out_spd_hash_num_buckets))
+       {
+         /* Size of hash is power of 2 >= number of buckets */
+         im->ipsec4_out_spd_hash_num_buckets =
+           1ULL << max_log2 (ipsec4_out_spd_hash_num_buckets);
+       }
+      else if (unformat (input, "ipv4-inbound-spd-flow-cache on"))
+       im->input_flow_cache_flag = 1;
+      else if (unformat (input, "ipv4-inbound-spd-flow-cache off"))
+       im->input_flow_cache_flag = 0;
+      else if (unformat (input, "ipv4-inbound-spd-hash-buckets %d",
+                        &ipsec4_in_spd_hash_num_buckets))
+       {
+         im->ipsec4_in_spd_hash_num_buckets =
+           1ULL << max_log2 (ipsec4_in_spd_hash_num_buckets);
+       }
+      else if (unformat (input, "ip4 %U", unformat_vlib_cli_sub_input,
+                        &sub_input))
        {
          uword table_size = ~0;
          u32 n_buckets = ~0;
@@ -594,6 +734,16 @@ ipsec_config (vlib_main_t *vm, unformat_input_t *input)
        return clib_error_return (0, "unknown input `%U'",
                                  format_unformat_error, input);
     }
+  if (im->output_flow_cache_flag)
+    {
+      vec_add2 (im->ipsec4_out_spd_hash_tbl, im->ipsec4_out_spd_hash_tbl,
+               im->ipsec4_out_spd_hash_num_buckets);
+    }
+  if (im->input_flow_cache_flag)
+    {
+      vec_add2 (im->ipsec4_in_spd_hash_tbl, im->ipsec4_in_spd_hash_tbl,
+               im->ipsec4_in_spd_hash_num_buckets);
+    }
 
   return 0;
 }