fix(ip6scale): Unify rnd profiles
[csit.git] / resources / libraries / python / NATUtil.py
index 620e14a..e5f530a 100644 (file)
@@ -1,4 +1,4 @@
-# Copyright (c) 2020 Cisco and/or its affiliates.
+# Copyright (c) 2023 Cisco and/or its affiliates.
 # Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
 # you may not use this file except in compliance with the License.
 # You may obtain a copy of the License at:
@@ -27,7 +27,7 @@ from resources.libraries.python.PapiExecutor import PapiSocketExecutor
 
 
 class NatConfigFlags(IntEnum):
-    """Common NAT plugin APIs"""
+    """NAT plugin configuration flags"""
     NAT_IS_NONE = 0x00
     NAT_IS_TWICE_NAT = 0x01
     NAT_IS_SELF_TWICE_NAT = 0x02
@@ -39,6 +39,15 @@ class NatConfigFlags(IntEnum):
     NAT_IS_EXT_HOST_VALID = 0x80
 
 
+class Nat44ConfigFlags(IntEnum):
+    """NAT44 configuration flags"""
+    NAT44_IS_ENDPOINT_INDEPENDENT = 0x00
+    NAT44_IS_ENDPOINT_DEPENDENT = 0x01
+    NAT44_IS_STATIC_MAPPING_ONLY = 0x02
+    NAT44_IS_CONNECTION_TRACKING = 0x04
+    NAT44_IS_OUT2IN_DPO = 0x08
+
+
 class NatAddrPortAllocAlg(IntEnum):
     """NAT Address and port assignment algorithms."""
     NAT_ALLOC_ALG_DEFAULT = 0
@@ -52,6 +61,48 @@ class NATUtil:
     def __init__(self):
         pass
 
+    @staticmethod
+    def enable_nat44_ed_plugin(
+            node, inside_vrf=0, outside_vrf=0, sessions=0, session_memory=0,
+            mode=u""):
+        """Enable NAT44 plugin.
+
+        :param node: DUT node.
+        :param inside_vrf: Inside VRF ID.
+        :param outside_vrf: Outside VRF ID.
+        :param sessions: Maximum number of sessions.
+        :param session_memory: Session memory size - overwrite auto calculated
+            hash allocation parameter if non-zero.
+        :param mode: NAT44 mode. Valid values:
+            - endpoint-independent
+            - endpoint-dependent
+            - static-mapping-only
+            - connection-tracking
+            - out2in-dpo
+        :type node: dict
+        :type inside_vrf: str or int
+        :type outside_vrf: str or int
+        :type sessions: str or int
+        :type session_memory: str or int
+        :type mode: str
+        """
+        cmd = u"nat44_ed_plugin_enable_disable"
+        err_msg = f"Failed to enable NAT44 plugin on the host {node[u'host']}!"
+        args_in = dict(
+            enable=True,
+            inside_vrf=int(inside_vrf),
+            outside_vrf=int(outside_vrf),
+            sessions=int(sessions),
+            session_memory=int(session_memory),
+            flags=getattr(
+                Nat44ConfigFlags,
+                f"NAT44_IS_{mode.replace(u'-', u'_').upper()}"
+            ).value
+        )
+
+        with PapiSocketExecutor(node) as papi_exec:
+            papi_exec.add(cmd, **args_in).get_reply(err_msg)
+
     @staticmethod
     def set_nat44_interface(node, interface, flag):
         """Set inside and outside interfaces for NAT44.
@@ -96,6 +147,10 @@ class NATUtil:
             flag=u"NAT_IS_NONE"):
         """Set NAT44 address range.
 
+        The return value is a callable (zero argument Python function)
+        which can be used to reset NAT state, so repeated trial measurements
+        hit the same slow path.
+
         :param node: DUT node.
         :param start_ip: IP range start.
         :param end_ip: IP range end.
@@ -106,6 +161,8 @@ class NATUtil:
         :type end_ip: str
         :type vrf_id: int
         :type flag: str
+        :returns: Resetter of the NAT state.
+        :rtype: Callable[[], None]
         """
         cmd = u"nat44_add_del_address_range"
         err_msg = f"Failed to set NAT44 address range on host {node[u'host']}"
@@ -120,20 +177,31 @@ class NATUtil:
         with PapiSocketExecutor(node) as papi_exec:
             papi_exec.add(cmd, **args_in).get_reply(err_msg)
 
+        # A closure, accessing the variables above.
+        def resetter():
+            """Delete and re-add the NAT range setting."""
+            with PapiSocketExecutor(node) as papi_exec:
+                args_in[u"is_add"] = False
+                papi_exec.add(cmd, **args_in).get_reply(err_msg)
+                args_in[u"is_add"] = True
+                papi_exec.add(cmd, **args_in).get_reply(err_msg)
+
+        return resetter
+
     @staticmethod
-    def show_nat_config(node):
-        """Show the NAT configuration.
+    def show_nat44_config(node):
+        """Show the NAT44 plugin running configuration.
 
         :param node: DUT node.
         :type node: dict
         """
-        cmd = u"nat_show_config"
-        err_msg = f"Failed to get NAT configuration on host {node[u'host']}"
+        cmd = u"nat44_show_running_config"
+        err_msg = f"Failed to get NAT44 configuration on host {node[u'host']}"
 
         with PapiSocketExecutor(node) as papi_exec:
             reply = papi_exec.add(cmd).get_reply(err_msg)
 
-        logger.debug(f"NAT Configuration:\n{pformat(reply)}")
+        logger.debug(f"NAT44 Configuration:\n{pformat(reply)}")
 
     @staticmethod
     def show_nat44_summary(node):
@@ -200,32 +268,78 @@ class NATUtil:
         :returns: Value of max_translations_per_thread NAT44 parameter.
         :rtype: int
         """
+        # vpp-device tests have not dedicated physical core so
+        # ${dp_count_int} == 0 but we need to use one thread
+        threads = 1 if not int(threads) else int(threads)
         rest, mult = modf(log2(sessions/(10*threads)))
         return 2 ** (int(mult) + (1 if rest else 0)) * 10
 
     @staticmethod
     def get_nat44_sessions_number(node, proto):
-        """Get number of established NAT44 sessions from actual NAT44 mapping
-        data.
+        """Get number of expected NAT44 sessions from NAT44 mapping data.
+
+        This keyword uses output from a CLI command,
+        so it can start failing when VPP changes the output format.
+        TODO: Switch to API (or stat segment) when available.
+
+        The current implementation supports both 2202 and post-2202 format.
+        (The Gerrit number changing the output format is 34877.)
+
+        For TCP proto, the expected state after rampup is
+        some number of sessions in transitory state (VPP has seen the FINs),
+        and some number of sessions in established state (meaning
+        some FINs were lost in the last trial).
+        While the two states may need slightly different number of cycles
+        to process next packet, the current implementation considers
+        both of them the "fast path", so they are both counted as expected.
+
+        As the tests should fail if a session is timed-out,
+        the logic substracts timed out sessions for the returned value
+        (only available for post-2202 format).
+
+        TODO: Investigate if it is worth to insert additional rampup trials
+        in TPUT tests to ensure all sessions are transitory before next
+        measurement.
 
         :param node: DUT node.
         :param proto: Required protocol - TCP/UDP/ICMP.
         :type node: dict
         :type proto: str
-        :returns: Number of established NAT44 sessions.
+        :returns: Number of active established NAT44 sessions.
         :rtype: int
         :raises ValueError: If not supported protocol.
+        :raises RuntimeError: If output is not formatted as expected.
         """
-        nat44_data = dict()
-        if proto in [u"UDP", u"TCP", u"ICMP"]:
-            for line in NATUtil.show_nat44_summary(node).splitlines():
-                sum_k, sum_v = line.split(u":") if u":" in line \
-                    else (line, None)
-                nat44_data[sum_k] = sum_v.strip() if isinstance(sum_v, str) \
-                    else sum_v
-        else:
+        proto_l = proto.strip().lower()
+        if proto_l not in [u"udp", u"tcp", u"icmp"]:
             raise ValueError(f"Unsupported protocol: {proto}!")
-        return nat44_data.get(f"total {proto.lower()} sessions", 0)
+        summary_text = NATUtil.show_nat44_summary(node)
+        summary_lines = summary_text.splitlines()
+        # Output from VPP v22.02 and before, delete when no longer needed.
+        pattern_2202 = f"total {proto_l} sessions:"
+        if pattern_2202 in summary_text:
+            for line in summary_lines:
+                if pattern_2202 not in line:
+                    continue
+                return int(line.split(u":", 1)[1].strip())
+        # Post-2202, the proto info and session info are not on the same line.
+        found = False
+        for line in summary_lines:
+            if not found:
+                if f"{proto_l} sessions:" in line:
+                    found = True
+                continue
+            # Proto is found, find the line we are interested in.
+            if u"total" not in line:
+                raise RuntimeError(f"show nat summary: no {proto} total.")
+            # We have the line with relevant numbers.
+            total_part, timed_out_part = line.split(u"(", 1)
+            timed_out_part = timed_out_part.split(u")", 1)[0]
+            total_count = int(total_part.split(u":", 1)[1].strip())
+            timed_out_count = int(timed_out_part.split(u":", 1)[1].strip())
+            active_count = total_count - timed_out_count
+            return active_count
+        raise RuntimeError(u"Unknown format of show nat44 summary")
 
     # DET44 PAPI calls
     # DET44 means deterministic mode of NAT44
@@ -279,6 +393,10 @@ class NATUtil:
     def set_det44_mapping(node, ip_in, subnet_in, ip_out, subnet_out):
         """Set DET44 mapping.
 
+        The return value is a callable (zero argument Python function)
+        which can be used to reset NAT state, so repeated trial measurements
+        hit the same slow path.
+
         :param node: DUT node.
         :param ip_in: Inside IP.
         :param subnet_in: Inside IP subnet.
@@ -303,6 +421,17 @@ class NATUtil:
         with PapiSocketExecutor(node) as papi_exec:
             papi_exec.add(cmd, **args_in).get_reply(err_msg)
 
+        # A closure, accessing the variables above.
+        def resetter():
+            """Delete and re-add the deterministic NAT mapping."""
+            with PapiSocketExecutor(node) as papi_exec:
+                args_in[u"is_add"] = False
+                papi_exec.add(cmd, **args_in).get_reply(err_msg)
+                args_in[u"is_add"] = True
+                papi_exec.add(cmd, **args_in).get_reply(err_msg)
+
+        return resetter
+
     @staticmethod
     def get_det44_mapping(node):
         """Get DET44 mapping data.
@@ -325,14 +454,12 @@ class NATUtil:
     def get_det44_sessions_number(node):
         """Get number of established DET44 sessions from actual DET44 mapping
         data.
-
         :param node: DUT node.
         :type node: dict
         :returns: Number of established DET44 sessions.
         :rtype: int
         """
         det44_data = NATUtil.get_det44_mapping(node)
-
         return det44_data.get(u"ses_num", 0)
 
     @staticmethod