7e4d219bdd8dabc61d737611aac2ebc24ff221d3
[csit.git] / resources / libraries / python / Map.py
1 # Copyright (c) 2016 Cisco and/or its affiliates.
2 # Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
3 # you may not use this file except in compliance with the License.
4 # You may obtain a copy of the License at:
5 #
6 #     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
7 #
8 # Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
9 # distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
10 # WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
11 # See the License for the specific language governing permissions and
12 # limitations under the License.
13
14 """Map utilities library."""
15
16
17 import ipaddress
18
19 from resources.libraries.python.VatExecutor import VatExecutor
20
21
22 class Map(object):
23     """Utilities for manipulating MAP feature in VPP."""
24
25     @staticmethod
26     def map_add_domain(vpp_node, ip4_pfx, ip6_pfx, ip6_src, ea_bits_len,
27                        psid_offset, psid_len, map_t=False):
28         """Add map domain on node.
29
30         :param vpp_node: VPP node to add map domain on.
31         :param ip4_pfx: Rule IPv4 prefix.
32         :param ip6_pfx: Rule IPv6 prefix.
33         :param ip6_src: MAP domain IPv6 BR address / Tunnel source.
34         :param ea_bits_len: Embedded Address bits length.
35         :param psid_offset: Port Set Identifier (PSID) offset.
36         :param psid_len: Port Set Identifier (PSID) length.
37         :param map_t: Mapping using translation instead of encapsulation.
38         Default False.
39         :type vpp_node: dict
40         :type ip4_pfx: str
41         :type ip6_pfx: str
42         :type ip6_src: str
43         :type ea_bits_len: int
44         :type psid_offset: int
45         :type psid_len: int
46         :type map_t: bool
47         :returns: Index of created map domain.
48         :rtype: int
49         :raises RuntimeError: If unable to add map domain.
50         """
51         translate = 'map-t' if map_t else ''
52
53         output = VatExecutor.cmd_from_template(vpp_node, "map_add_domain.vat",
54                                                ip4_pfx=ip4_pfx,
55                                                ip6_pfx=ip6_pfx,
56                                                ip6_src=ip6_src,
57                                                ea_bits_len=ea_bits_len,
58                                                psid_offset=psid_offset,
59                                                psid_len=psid_len,
60                                                map_t=translate)
61         if output[0]["retval"] == 0:
62             return output[0]["index"]
63         else:
64             raise RuntimeError('Unable to add map domain on node {}'
65                                .format(vpp_node['host']))
66
67     @staticmethod
68     def map_add_rule(vpp_node, index, psid, dst, delete=False):
69         """Add or delete map rule on node.
70
71         :param vpp_node: VPP node to add map rule on.
72         :param index: Map domain index to add rule to.
73         :param psid: Port Set Identifier.
74         :param dst: MAP CE IPv6 address.
75         :param delete: If set to True, delete rule. Default False.
76         :type vpp_node: dict
77         :type index: int
78         :type psid: int
79         :type dst: str
80         :type delete: bool
81         :raises RuntimeError: If unable to add map rule.
82         """
83         output = VatExecutor.cmd_from_template(vpp_node, "map_add_del_rule.vat",
84                                                index=index,
85                                                psid=psid,
86                                                dst=dst,
87                                                delete='del' if delete else '')
88
89         if output[0]["retval"] != 0:
90             raise RuntimeError('Unable to add map rule on node {}'
91                                .format(vpp_node['host']))
92
93     @staticmethod
94     def map_del_domain(vpp_node, index):
95         """Delete map domain on node.
96
97         :param vpp_node: VPP node to delete map domain on.
98         :param index: Index of the map domain.
99         :type vpp_node: dict
100         :type index: int
101         :raises RuntimeError: If unable to delete map domain.
102         """
103         output = VatExecutor.cmd_from_template(vpp_node, "map_del_domain.vat",
104                                                index=index)
105         if output[0]["retval"] != 0:
106             raise RuntimeError('Unable to delete map domain {} on node {}'
107                                .format(index, vpp_node['host']))
108
109     @staticmethod
110     def get_psid_from_port(port, psid_len, psid_offset):
111         """Return PSID from port.
112                               0                   1
113                               0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5
114                              +-----------+-----------+-------+
115                Ports in      |     A     |    PSID   |   j   |
116             the CE port set  |    > 0    |           |       |
117                              +-----------+-----------+-------+
118                              |  a bits   |  k bits   |m bits |
119
120
121         :param port: Port to compute PSID from.
122         :param psid_len: PSID length.
123         :param psid_offset: PSID offset.
124         :type port: int
125         :type psid_len: int
126         :type psid_offset: int
127         :returns: PSID.
128         :rtype: int
129         """
130         ones = 2**16-1
131         mask = ones >> (16 - psid_len)
132         psid = port >> (16 - psid_len - psid_offset)
133         psid &= mask
134         return psid
135
136     @staticmethod
137     def _make_ea_bits(ipv4_net, ipv4_host, ea_bit_len, psid_len, psid):
138         """
139         _note_: host(or prefix) part of destination ip in rule prefix, + psid
140
141         :param ipv4_net: IPv4 domain prefix.
142         :param ipv4_host: Destination IPv4 address.
143         :param ea_bit_len: EA bit length.
144         :param psid_len: PSID length.
145         :param psid: PSID.
146         :type ipv4_net: ipaddress.IPv4Network
147         :type ipv4_host: ipaddress.IPv4Address
148         :type ea_bit_len: int
149         :type psid_len: int
150         :type psid: int
151         :returns: Number representing EA bit field of destination IPv6 address.
152         :rtype: int
153         """
154         v4_suffix_len = ipv4_net.max_prefixlen - ipv4_net.prefixlen
155         v4_suffix = int(ipv4_net.network_address) ^ int(ipv4_host)
156
157         if ipv4_net.prefixlen + ea_bit_len <= 32:
158             ea_bits = v4_suffix >> (v4_suffix_len - ea_bit_len)
159             return ea_bits
160         else:
161             q_len = ea_bit_len - v4_suffix_len
162             # p_bits = v4_suffix << q_len  # option 1: psid right padded
163             p_bits = v4_suffix << psid_len  # option 2: psid left padded
164             if q_len < psid_len:
165                 raise Exception("invalid configuration: q_len < psid_len")
166             ea_bits = p_bits | psid
167             ea_bits <<= q_len - psid_len  # option 2: psid left padded
168             return ea_bits
169
170     @staticmethod
171     def _make_interface_id(rule_net, dst_ip, ea_bit_len, psid):
172         """
173         _note_: if prefix or complete ip (<= 32), psid is 0
174
175         :param rule_net: IPv4 domain prefix.
176         :param dst_ip: Destination IPv4 address.
177         :param ea_bit_len: EA bit length.
178         :param psid: PSID.
179         :type rule_net: ipaddress.IPv4Network
180         :type dst_ip: ipaddress.IPv4Address
181         :type ea_bit_len: int
182         :type psid: int
183         :returns: Number representing interface id field of destination IPv6
184         address.
185         :rtype: int
186         """
187         if rule_net.prefixlen + ea_bit_len < 32:
188             v4_suffix_len = rule_net.max_prefixlen - rule_net.prefixlen
189             v4_suffix = int(rule_net.network_address) ^ int(dst_ip)
190             ea_bits = v4_suffix >> (v4_suffix_len - ea_bit_len)
191             address = int(rule_net.network_address) >> v4_suffix_len
192             address <<= ea_bit_len
193             address |= ea_bits
194             address <<= 32 - rule_net.prefixlen - ea_bit_len
195             address <<= 16
196         elif rule_net.prefixlen + ea_bit_len == 32:
197             address = int(dst_ip) << 16
198         else:
199             address = int(dst_ip) << 16
200             address |= psid
201             return address
202
203         return address
204
205     @staticmethod
206     def compute_ipv6_map_destination_address(ipv4_pfx, ipv6_pfx, ea_bit_len,
207                                              psid_offset, psid_len, ipv4_dst,
208                                              dst_port):
209         """Compute IPv6 destination address from IPv4 address for MAP algorithm.
210         (RFC 7597)
211
212        |     n bits         |  o bits   | s bits  |   128-n-o-s bits      |
213        +--------------------+-----------+---------+-----------------------+
214        |  Rule IPv6 prefix  |  EA bits  |subnet ID|     interface ID      |
215        +--------------------+-----------+---------+-----------------------+
216        |<---  End-user IPv6 prefix  --->|
217
218
219         :param ipv4_pfx: Domain IPv4 preffix.
220         :param ipv6_pfx: Domain IPv6 preffix.
221         :param ea_bit_len: Domain EA bits length.
222         :param psid_offset: Domain PSID offset.
223         :param psid_len: Domain PSID length.
224         :param ipv4_dst: Destination IPv4 address.
225         :param dst_port: Destination port number or ICMP ID.
226         :type ipv4_pfx: str
227         :type ipv6_pfx: str
228         :type ea_bit_len: int
229         :type psid_offset: int
230         :type psid_len: int
231         :type ipv4_dst: str
232         :type dst_port: int
233         :returns: Computed IPv6 address.
234         :rtype: str
235         """
236         ipv6_net = ipaddress.ip_network(unicode(ipv6_pfx))
237         ipv4_net = ipaddress.ip_network(unicode(ipv4_pfx))
238         ipv4_host = ipaddress.ip_address(unicode(ipv4_dst))
239
240         ipv6_host_len = ipv6_net.max_prefixlen - ipv6_net.prefixlen
241         end_user_v6_pfx_len = ipv6_net.prefixlen + ea_bit_len
242         psid = Map.get_psid_from_port(dst_port, psid_len, psid_offset)
243
244         rule_v6_pfx = int(ipv6_net.network_address) >> ipv6_host_len
245         ea_bits = Map._make_ea_bits(ipv4_net, ipv4_host, ea_bit_len, psid_len,
246                                     psid)
247         interface_id = Map._make_interface_id(ipv4_net, ipv4_host, ea_bit_len,
248                                               psid)
249
250         address = rule_v6_pfx << ea_bit_len
251         address |= ea_bits  # add EA bits
252
253         if end_user_v6_pfx_len > 64:
254             # If the End-user IPv6 prefix length is larger than 64,
255             # the most significant parts of the interface identifier are
256             # overwritten by the prefix.
257             mask = (2**128-1) >> end_user_v6_pfx_len
258             interface_id &= mask
259         address <<= (128 - end_user_v6_pfx_len)
260         address |= interface_id  # add Interface ID bits
261
262         return str(ipaddress.ip_address(address))
263
264     @staticmethod
265     def compute_ipv6_map_source_address(ipv6_pfx, ipv4_src):
266         """Compute IPv6 source address from IPv4 address for MAP-T algorithm.
267
268         :param ipv6_pfx: 96 bit long IPv6 prefix.
269         :param ipv4_src: IPv4 source address
270         :type ipv6_pfx: str
271         :type ipv4_src: str
272         :returns: IPv6 address, combination of IPv6 prefix and IPv4 address.
273         :rtype: str
274         """
275         ipv6_net = ipaddress.ip_network(unicode(ipv6_pfx))
276         ipv4_host = ipaddress.ip_address(unicode(ipv4_src))
277
278         address = int(ipv6_net.network_address)
279         address |= int(ipv4_host)
280
281         return str(ipaddress.ip_address(address))

©2016 FD.io a Linux Foundation Collaborative Project. All Rights Reserved.
Linux Foundation is a registered trademark of The Linux Foundation. Linux is a registered trademark of Linus Torvalds.
Please see our privacy policy and terms of use.