examples/ipsec-secgw/ipsec.h

   1 /*-
   2  *   BSD LICENSE
   3  *
   4  *   Copyright(c) 2016 Intel Corporation. All rights reserved.
   5  *   All rights reserved.
   6  *
   7  *   Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   8  *   modification, are permitted provided that the following conditions
   9  *   are met:
  10  *
  11  *     * Redistributions of source code must retain the above copyright
  12  *       notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  13  *     * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  14  *       notice, this list of conditions and the following disclaimer in
  15  *       the documentation and/or other materials provided with the
  16  *       distribution.
  17  *     * Neither the name of Intel Corporation nor the names of its
  18  *       contributors may be used to endorse or promote products derived
  19  *       from this software without specific prior written permission.
  20  *
  21  *   THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
  22  *   "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
  23  *   LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
  24  *   A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
  25  *   OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  26  *   SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
  27  *   LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  28  *   DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  29  *   THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  30  *   (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
  31  *   OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  32  */
  33
  34 #ifndef __IPSEC_H__
  35 #define __IPSEC_H__
  36
  37 #include <stdint.h>
  38
  39 #include <rte_byteorder.h>
  40 #include <rte_crypto.h>
  41
  42 #define RTE_LOGTYPE_IPSEC       RTE_LOGTYPE_USER1
  43 #define RTE_LOGTYPE_IPSEC_ESP   RTE_LOGTYPE_USER2
  44 #define RTE_LOGTYPE_IPSEC_IPIP  RTE_LOGTYPE_USER3
  45
  46 #define MAX_PKT_BURST 32
  47 #define MAX_QP_PER_LCORE 256
  48
  49 #define MAX_DIGEST_SIZE 32 /* Bytes -- 256 bits */
  50
  51 #define uint32_t_to_char(ip, a, b, c, d) do {\
  52                 *a = (uint8_t)(ip >> 24 & 0xff);\
  53                 *b = (uint8_t)(ip >> 16 & 0xff);\
  54                 *c = (uint8_t)(ip >> 8 & 0xff);\
  55                 *d = (uint8_t)(ip & 0xff);\
  56         } while (0)
  57
  58 #define DEFAULT_MAX_CATEGORIES  1
  59
  60 #define IPSEC_SA_MAX_ENTRIES (128) /* must be power of 2, max 2 power 30 */
  61 #define SPI2IDX(spi) (spi & (IPSEC_SA_MAX_ENTRIES - 1))
  62 #define INVALID_SPI (0)
  63
  64 #define DISCARD (0x80000000)
  65 #define BYPASS (0x40000000)
  66 #define PROTECT_MASK (0x3fffffff)
  67 #define PROTECT(sa_idx) (SPI2IDX(sa_idx) & PROTECT_MASK) /* SA idx 30 bits */
  68
  69 #define IPSEC_XFORM_MAX 2
  70
  71 #define IP6_VERSION (6)
  72
  73 struct rte_crypto_xform;
  74 struct ipsec_xform;
  75 struct rte_cryptodev_session;
  76 struct rte_mbuf;
  77
  78 struct ipsec_sa;
  79
  80 typedef int32_t (*ipsec_xform_fn)(struct rte_mbuf *m, struct ipsec_sa *sa,
  81                 struct rte_crypto_op *cop);
  82
  83 struct ip_addr {
  84         union {
  85                 uint32_t ip4;
  86                 union {
  87                         uint64_t ip6[2];
  88                         uint8_t ip6_b[16];
  89                 };
  90         };
  91 };
  92
  93 struct ipsec_sa {
  94         uint32_t spi;
  95         uint32_t cdev_id_qp;
  96         struct rte_cryptodev_sym_session *crypto_session;
  97         uint32_t seq;
  98         enum rte_crypto_cipher_algorithm cipher_algo;
  99         enum rte_crypto_auth_algorithm auth_algo;
 100         uint16_t digest_len;
 101         uint16_t iv_len;
 102         uint16_t block_size;
 103         uint16_t flags;
 104 #define IP4_TUNNEL (1 << 0)
 105 #define IP6_TUNNEL (1 << 1)
 106 #define TRANSPORT  (1 << 2)
 107         struct ip_addr src;
 108         struct ip_addr dst;
 109         struct rte_crypto_sym_xform *xforms;
 110 } __rte_cache_aligned;
 111
 112 struct ipsec_mbuf_metadata {
 113         struct ipsec_sa *sa;
 114         struct rte_crypto_op cop;
 115         struct rte_crypto_sym_op sym_cop;
 116 };
 117
 118 struct cdev_qp {
 119         uint16_t id;
 120         uint16_t qp;
 121         uint16_t in_flight;
 122         uint16_t len;
 123         struct rte_crypto_op *buf[MAX_PKT_BURST] __rte_aligned(sizeof(void *));
 124 };
 125
 126 struct ipsec_ctx {
 127         struct rte_hash *cdev_map;
 128         struct sp_ctx *sp4_ctx;
 129         struct sp_ctx *sp6_ctx;
 130         struct sa_ctx *sa_ctx;
 131         uint16_t nb_qps;
 132         uint16_t last_qp;
 133         struct cdev_qp tbl[MAX_QP_PER_LCORE];
 134 };
 135
 136 struct cdev_key {
 137         uint16_t lcore_id;
 138         uint8_t cipher_algo;
 139         uint8_t auth_algo;
 140 };
 141
 142 struct socket_ctx {
 143         struct sa_ctx *sa_in;
 144         struct sa_ctx *sa_out;
 145         struct sp_ctx *sp_ip4_in;
 146         struct sp_ctx *sp_ip4_out;
 147         struct sp_ctx *sp_ip6_in;
 148         struct sp_ctx *sp_ip6_out;
 149         struct rt_ctx *rt_ip4;
 150         struct rt_ctx *rt_ip6;
 151         struct rte_mempool *mbuf_pool;
 152 };
 153
 154 uint16_t
 155 ipsec_inbound(struct ipsec_ctx *ctx, struct rte_mbuf *pkts[],
 156                 uint16_t nb_pkts, uint16_t len);
 157
 158 uint16_t
 159 ipsec_outbound(struct ipsec_ctx *ctx, struct rte_mbuf *pkts[],
 160                 uint32_t sa_idx[], uint16_t nb_pkts, uint16_t len);
 161
 162 static inline uint16_t
 163 ipsec_metadata_size(void)
 164 {
 165         return sizeof(struct ipsec_mbuf_metadata);
 166 }
 167
 168 static inline struct ipsec_mbuf_metadata *
 169 get_priv(struct rte_mbuf *m)
 170 {
 171         return RTE_PTR_ADD(m, sizeof(struct rte_mbuf));
 172 }
 173
 174 int
 175 inbound_sa_check(struct sa_ctx *sa_ctx, struct rte_mbuf *m, uint32_t sa_idx);
 176
 177 void
 178 inbound_sa_lookup(struct sa_ctx *sa_ctx, struct rte_mbuf *pkts[],
 179                 struct ipsec_sa *sa[], uint16_t nb_pkts);
 180
 181 void
 182 outbound_sa_lookup(struct sa_ctx *sa_ctx, uint32_t sa_idx[],
 183                 struct ipsec_sa *sa[], uint16_t nb_pkts);
 184
 185 void
 186 sp4_init(struct socket_ctx *ctx, int32_t socket_id, uint32_t ep);
 187
 188 void
 189 sp6_init(struct socket_ctx *ctx, int32_t socket_id, uint32_t ep);
 190
 191 void
 192 sa_init(struct socket_ctx *ctx, int32_t socket_id, uint32_t ep);
 193
 194 void
 195 rt_init(struct socket_ctx *ctx, int32_t socket_id, uint32_t ep);
 196
 197 #endif /* __IPSEC_H__ */