TCP source address automation
[vpp.git] / src / vnet / tcp / tcp.c
index 59b2074..1d10f9b 100644 (file)
  * limitations under the License.
  */
 
+/**
+ * @file
+ * @brief TCP host stack utilities
+ */
+
 #include <vnet/tcp/tcp.h>
 #include <vnet/session/session.h>
 #include <vnet/fib/fib.h>
 #include <vnet/dpo/load_balance.h>
+#include <vnet/dpo/receive_dpo.h>
+#include <vnet/ip/ip6_neighbor.h>
 #include <math.h>
 
 tcp_main_t tcp_main;
@@ -173,7 +180,7 @@ tcp_connection_cleanup (tcp_connection_t * tc)
 
   /* Cleanup local endpoint if this was an active connect */
   tepi = transport_endpoint_lookup (&tm->local_endpoints_table, &tc->c_lcl_ip,
-                                   tc->c_lcl_port);
+                                   clib_net_to_host_u16 (tc->c_lcl_port));
   if (tepi != TRANSPORT_ENDPOINT_INVALID_INDEX)
     {
       tep = pool_elt_at_index (tm->local_endpoints, tepi);
@@ -288,18 +295,31 @@ tcp_connection_close (tcp_connection_t * tc)
 {
   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CLOSE, tc);
 
-  /* Send FIN if needed */
-  if (tc->state == TCP_STATE_ESTABLISHED
-      || tc->state == TCP_STATE_SYN_RCVD || tc->state == TCP_STATE_CLOSE_WAIT)
-    tcp_send_fin (tc);
-
-  /* Switch state */
-  if (tc->state == TCP_STATE_ESTABLISHED || tc->state == TCP_STATE_SYN_RCVD)
-    tc->state = TCP_STATE_FIN_WAIT_1;
-  else if (tc->state == TCP_STATE_SYN_SENT)
-    tc->state = TCP_STATE_CLOSED;
-  else if (tc->state == TCP_STATE_CLOSE_WAIT)
-    tc->state = TCP_STATE_LAST_ACK;
+  /* Send/Program FIN if needed and switch state */
+  switch (tc->state)
+    {
+    case TCP_STATE_SYN_SENT:
+      tc->state = TCP_STATE_CLOSED;
+      break;
+    case TCP_STATE_SYN_RCVD:
+      tcp_send_fin (tc);
+      tc->state = TCP_STATE_FIN_WAIT_1;
+      break;
+    case TCP_STATE_ESTABLISHED:
+      if (!stream_session_tx_fifo_max_dequeue (&tc->connection))
+       tcp_send_fin (tc);
+      else
+       tc->flags |= TCP_CONN_FINPNDG;
+      tc->state = TCP_STATE_FIN_WAIT_1;
+      break;
+    case TCP_STATE_CLOSE_WAIT:
+      tcp_send_fin (tc);
+      tc->state = TCP_STATE_LAST_ACK;
+      break;
+    default:
+      clib_warning ("shouldn't be here");
+    }
+
   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_STATE_CHANGE, tc);
 
   /* If in CLOSED and WAITCLOSE timer is not set, delete connection now */
@@ -349,7 +369,11 @@ ip_interface_get_first_ip (u32 sw_if_index, u8 is_ip4)
       /* *INDENT-OFF* */
       foreach_ip_interface_address (lm6, ia, sw_if_index, 1 /* unnumbered */ ,
       ({
-        return ip_interface_address_get_address (lm6, ia);
+        ip6_address_t *rv;
+        rv = ip_interface_address_get_address (lm6, ia);
+        /* Trying to use a link-local ip6 src address is a fool's errand */
+        if (!ip6_address_is_link_local_unicast (rv))
+          return rv;
       }));
       /* *INDENT-ON* */
     }
@@ -367,25 +391,24 @@ tcp_allocate_local_port (ip46_address_t * ip)
 {
   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
   transport_endpoint_t *tep;
-  u32 time_now, tei;
+  u32 tei;
   u16 min = 1024, max = 65535; /* XXX configurable ? */
-  int tries;
+  int tries, limit;
 
-  tries = max - min;
-  time_now = tcp_time_now ();
+  limit = max - min;
 
   /* Only support active opens from thread 0 */
   ASSERT (vlib_get_thread_index () == 0);
 
   /* Search for first free slot */
-  for (; tries >= 0; tries--)
+  for (tries = 0; tries < limit; tries++)
     {
       u16 port = 0;
 
       /* Find a port in the specified range */
       while (1)
        {
-         port = random_u32 (&time_now) & PORT_MASK;
+         port = random_u32 (&tm->port_allocator_seed) & PORT_MASK;
          if (PREDICT_TRUE (port >= min && port < max))
            break;
        }
@@ -623,6 +646,14 @@ tcp_connection_open (transport_endpoint_t * rmt)
       else
        {
          ip6 = ip_interface_get_first_ip (sw_if_index, 0);
+         if (ip6 == 0)
+           {
+             clib_warning ("no routable ip6 addresses on %U",
+                           format_vnet_sw_if_index_name, vnet_get_main (),
+                           sw_if_index);
+             return -1;
+           }
+
          clib_memcpy (&lcl_addr.ip6, ip6, sizeof (*ip6));
        }
     }
@@ -1094,10 +1125,17 @@ tcp_timer_establish_handler (u32 conn_index)
   tcp_connection_t *tc;
 
   tc = tcp_half_open_connection_get (conn_index);
+  if (tc)
+    {
+      ASSERT (tc->state == TCP_STATE_SYN_SENT);
+      stream_session_connect_notify (&tc->connection, 1 /* fail */ );
+    }
+  else
+    {
+      tc = tcp_connection_get (conn_index, vlib_get_thread_index ());
+      ASSERT (tc->state == TCP_STATE_SYN_RCVD);
+    }
   tc->timers[TCP_TIMER_ESTABLISH] = TCP_TIMER_HANDLE_INVALID;
-
-  ASSERT (tc->state == TCP_STATE_SYN_SENT);
-  stream_session_connect_notify (&tc->connection, 1 /* fail */ );
   tcp_connection_cleanup (tc);
 }
 
@@ -1189,8 +1227,9 @@ tcp_main_enable (vlib_main_t * vm)
   vlib_thread_main_t *vtm = vlib_get_thread_main ();
   clib_error_t *error = 0;
   u32 num_threads;
-  int thread, i;
+  int i, thread;
   tcp_connection_t *tc __attribute__ ((unused));
+  u32 preallocated_connections_per_thread;
 
   if ((error = vlib_call_init_function (vm, ip_main_init)))
     return error;
@@ -1211,6 +1250,7 @@ tcp_main_enable (vlib_main_t * vm)
   pi->unformat_pg_edit = unformat_pg_tcp_header;
 
   ip4_register_protocol (IP_PROTOCOL_TCP, tcp4_input_node.index);
+  ip6_register_protocol (IP_PROTOCOL_TCP, tcp6_input_node.index);
 
   /* Register as transport with session layer */
   session_register_transport (TRANSPORT_PROTO_TCP, 1, &tcp_proto);
@@ -1224,14 +1264,26 @@ tcp_main_enable (vlib_main_t * vm)
   vec_validate (tm->connections, num_threads - 1);
 
   /*
-   * Preallocate connections
+   * Preallocate connections. Assume that thread 0 won't
+   * use preallocated threads when running multi-core
    */
-  for (thread = 0; thread < num_threads; thread++)
+  if (num_threads == 1)
+    {
+      thread = 0;
+      preallocated_connections_per_thread = tm->preallocated_connections;
+    }
+  else
     {
-      for (i = 0; i < tm->preallocated_connections; i++)
+      thread = 1;
+      preallocated_connections_per_thread =
+       tm->preallocated_connections / (num_threads - 1);
+    }
+  for (; thread < num_threads; thread++)
+    {
+      for (i = 0; i < preallocated_connections_per_thread; i++)
        pool_get (tm->connections[thread], tc);
 
-      for (i = 0; i < tm->preallocated_connections; i++)
+      for (i = 0; i < preallocated_connections_per_thread; i++)
        pool_put_index (tm->connections[thread], i);
     }
 
@@ -1257,13 +1309,25 @@ tcp_main_enable (vlib_main_t * vm)
     / TCP_TSTAMP_RESOLUTION;
 
   clib_bihash_init_24_8 (&tm->local_endpoints_table, "local endpoint table",
-                        200000 /* $$$$ config parameter nbuckets */ ,
-                        (64 << 20) /*$$$ config parameter table size */ );
+                        1000000 /* $$$$ config parameter nbuckets */ ,
+                        (512 << 20) /*$$$ config parameter table size */ );
+
+  /* Initialize [port-allocator] random number seed */
+  tm->port_allocator_seed = (u32) clib_cpu_time_now ();
+
   if (num_threads > 1)
     {
       clib_spinlock_init (&tm->half_open_lock);
       clib_spinlock_init (&tm->local_endpoints_lock);
     }
+
+  vec_validate (tm->tx_frames[0], num_threads - 1);
+  vec_validate (tm->tx_frames[1], num_threads - 1);
+
+  tm->bytes_per_buffer = vlib_buffer_free_list_buffer_size
+    (vm, VLIB_BUFFER_DEFAULT_FREE_LIST_INDEX);
+
+  vec_validate (tm->time_now, num_threads - 1);
   return error;
 }
 
@@ -1289,16 +1353,13 @@ clib_error_t *
 tcp_init (vlib_main_t * vm)
 {
   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
-
-  tm->vnet_main = vnet_get_main ();
   tm->is_enabled = 0;
-
+  tcp_api_reference ();
   return 0;
 }
 
 VLIB_INIT_FUNCTION (tcp_init);
 
-
 static clib_error_t *
 tcp_config_fn (vlib_main_t * vm, unformat_input_t * input)
 {
@@ -1322,15 +1383,191 @@ tcp_config_fn (vlib_main_t * vm, unformat_input_t * input)
 
 VLIB_CONFIG_FUNCTION (tcp_config_fn, "tcp");
 
+
+/**
+ * \brief Configure an ipv4 source address range
+ * @param vm vlib_main_t pointer
+ * @param start first ipv4 address in the source address range
+ * @param end last ipv4 address in the source address range
+ * @param table_id VRF / table ID, 0 for the default FIB
+ * @return 0 if all OK, else an error indication from api_errno.h
+ */
+
+int
+tcp_configure_v4_source_address_range (vlib_main_t * vm,
+                                      ip4_address_t * start,
+                                      ip4_address_t * end, u32 table_id)
+{
+  tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
+  vnet_main_t *vnm = vnet_get_main ();
+  u32 start_host_byte_order, end_host_byte_order;
+  fib_prefix_t prefix;
+  vnet_sw_interface_t *si;
+  fib_node_index_t fei;
+  u32 fib_index = 0;
+  u32 sw_if_index;
+  int rv;
+  int vnet_proxy_arp_add_del (ip4_address_t * lo_addr,
+                             ip4_address_t * hi_addr, u32 fib_index,
+                             int is_del);
+
+  memset (&prefix, 0, sizeof (prefix));
+
+  fib_index = fib_table_find (FIB_PROTOCOL_IP4, table_id);
+
+  if (fib_index == ~0)
+    return VNET_API_ERROR_NO_SUCH_FIB;
+
+  start_host_byte_order = clib_net_to_host_u32 (start->as_u32);
+  end_host_byte_order = clib_net_to_host_u32 (end->as_u32);
+
+  /* sanity check for reversed args or some such */
+  if ((end_host_byte_order - start_host_byte_order) > (10 << 10))
+    return VNET_API_ERROR_INVALID_ARGUMENT;
+
+  /* Lookup the last address, to identify the interface involved */
+  prefix.fp_len = 32;
+  prefix.fp_proto = FIB_PROTOCOL_IP4;
+  memcpy (&prefix.fp_addr.ip4, end, sizeof (ip4_address_t));
+
+  fei = fib_table_lookup (fib_index, &prefix);
+
+  /* Couldn't find route to destination. Bail out. */
+  if (fei == FIB_NODE_INDEX_INVALID)
+    return VNET_API_ERROR_NEXT_HOP_NOT_IN_FIB;
+
+  sw_if_index = fib_entry_get_resolving_interface (fei);
+
+  /* Enable proxy arp on the interface */
+  si = vnet_get_sw_interface (vnm, sw_if_index);
+  si->flags |= VNET_SW_INTERFACE_FLAG_PROXY_ARP;
+
+  /* Configure proxy arp across the range */
+  rv = vnet_proxy_arp_add_del (start, end, fib_index, 0 /* is_del */ );
+
+  if (rv)
+    return rv;
+
+  do
+    {
+      dpo_id_t dpo = DPO_INVALID;
+
+      vec_add1 (tm->ip4_src_addresses, start[0]);
+
+      /* Add local adjacencies for the range */
+
+      receive_dpo_add_or_lock (DPO_PROTO_IP4, ~0 /* sw_if_index */ ,
+                              NULL, &dpo);
+      prefix.fp_len = 32;
+      prefix.fp_proto = FIB_PROTOCOL_IP4;
+      prefix.fp_addr.ip4.as_u32 = start->as_u32;
+
+      fib_table_entry_special_dpo_update (fib_index,
+                                         &prefix,
+                                         FIB_SOURCE_API,
+                                         FIB_ENTRY_FLAG_EXCLUSIVE, &dpo);
+      dpo_reset (&dpo);
+
+      start_host_byte_order++;
+      start->as_u32 = clib_host_to_net_u32 (start_host_byte_order);
+    }
+  while (start_host_byte_order <= end_host_byte_order);
+
+  return 0;
+}
+
+/**
+ * \brief Configure an ipv6 source address range
+ * @param vm vlib_main_t pointer
+ * @param start first ipv6 address in the source address range
+ * @param end last ipv6 address in the source address range
+ * @param table_id VRF / table ID, 0 for the default FIB
+ * @return 0 if all OK, else an error indication from api_errno.h
+ */
+
+int
+tcp_configure_v6_source_address_range (vlib_main_t * vm,
+                                      ip6_address_t * start,
+                                      ip6_address_t * end, u32 table_id)
+{
+  tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
+  fib_prefix_t prefix;
+  u32 fib_index = 0;
+  fib_node_index_t fei;
+  u32 sw_if_index;
+
+  memset (&prefix, 0, sizeof (prefix));
+
+  fib_index = fib_table_find (FIB_PROTOCOL_IP6, table_id);
+
+  if (fib_index == ~0)
+    return VNET_API_ERROR_NO_SUCH_FIB;
+
+  while (1)
+    {
+      int i;
+      ip6_address_t tmp;
+      dpo_id_t dpo = DPO_INVALID;
+
+      /* Remember this address */
+      vec_add1 (tm->ip6_src_addresses, start[0]);
+
+      /* Lookup the prefix, to identify the interface involved */
+      prefix.fp_len = 128;
+      prefix.fp_proto = FIB_PROTOCOL_IP6;
+      memcpy (&prefix.fp_addr.ip6, start, sizeof (ip6_address_t));
+
+      fei = fib_table_lookup (fib_index, &prefix);
+
+      /* Couldn't find route to destination. Bail out. */
+      if (fei == FIB_NODE_INDEX_INVALID)
+       return VNET_API_ERROR_NEXT_HOP_NOT_IN_FIB;
+
+      sw_if_index = fib_entry_get_resolving_interface (fei);
+
+      if (sw_if_index == (u32) ~ 0)
+       return VNET_API_ERROR_NO_MATCHING_INTERFACE;
+
+      /* Add a proxy neighbor discovery entry for this address */
+      ip6_neighbor_proxy_add_del (sw_if_index, start, 0 /* is_del */ );
+
+      /* Add a receive adjacency for this address */
+      receive_dpo_add_or_lock (DPO_PROTO_IP6, ~0 /* sw_if_index */ ,
+                              NULL, &dpo);
+
+      fib_table_entry_special_dpo_update (fib_index,
+                                         &prefix,
+                                         FIB_SOURCE_API,
+                                         FIB_ENTRY_FLAG_EXCLUSIVE, &dpo);
+      dpo_reset (&dpo);
+
+      /* Done with the entire range? */
+      if (!memcmp (start, end, sizeof (start[0])))
+       break;
+
+      /* Increment the address. DGMS. */
+      tmp = start[0];
+      for (i = 15; i >= 0; i--)
+       {
+         tmp.as_u8[i] += 1;
+         if (tmp.as_u8[i] != 0)
+           break;
+       }
+      start[0] = tmp;
+    }
+  return 0;
+}
+
 static clib_error_t *
 tcp_src_address (vlib_main_t * vm,
                 unformat_input_t * input, vlib_cli_command_t * cmd_arg)
 {
-  tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
   ip4_address_t v4start, v4end;
   ip6_address_t v6start, v6end;
+  u32 table_id = 0;
   int v4set = 0;
   int v6set = 0;
+  int rv;
 
   while (unformat_check_input (input) != UNFORMAT_END_OF_INPUT)
     {
@@ -1343,13 +1580,15 @@ tcp_src_address (vlib_main_t * vm,
          v4set = 1;
        }
       else if (unformat (input, "%U - %U", unformat_ip6_address, &v6start,
-                        unformat_ip4_address, &v6end))
+                        unformat_ip6_address, &v6end))
        v6set = 1;
       else if (unformat (input, "%U", unformat_ip6_address, &v6start))
        {
          memcpy (&v6end, &v6start, sizeof (v4start));
          v6set = 1;
        }
+      else if (unformat (input, "fib-table %d", &table_id))
+       ;
       else
        break;
     }
@@ -1359,21 +1598,41 @@ tcp_src_address (vlib_main_t * vm,
 
   if (v4set)
     {
-      u32 tmp;
-
-      do
+      rv = tcp_configure_v4_source_address_range (vm, &v4start, &v4end,
+                                                 table_id);
+      switch (rv)
        {
-         vec_add1 (tm->ip4_src_addresses, v4start);
-         tmp = clib_net_to_host_u32 (v4start.as_u32);
-         tmp++;
-         v4start.as_u32 = clib_host_to_net_u32 (tmp);
+       case 0:
+         break;
+
+       case VNET_API_ERROR_NO_SUCH_FIB:
+         return clib_error_return (0, "Invalid table-id %d", table_id);
+
+       case VNET_API_ERROR_INVALID_ARGUMENT:
+         return clib_error_return (0, "Invalid address range %U - %U",
+                                   format_ip4_address, &v4start,
+                                   format_ip4_address, &v4end);
+       default:
+         return clib_error_return (0, "error %d", rv);
+         break;
        }
-      while (clib_host_to_net_u32 (v4start.as_u32) <=
-            clib_host_to_net_u32 (v4end.as_u32));
     }
   if (v6set)
     {
-      clib_warning ("v6 src address list unimplemented...");
+      rv = tcp_configure_v6_source_address_range (vm, &v6start, &v6end,
+                                                 table_id);
+      switch (rv)
+       {
+       case 0:
+         break;
+
+       case VNET_API_ERROR_NO_SUCH_FIB:
+         return clib_error_return (0, "Invalid table-id %d", table_id);
+
+       default:
+         return clib_error_return (0, "error %d", rv);
+         break;
+       }
     }
   return 0;
 }