VOM: stats
[vpp.git] / extras / vom / vom / interface.cpp
1 /*
2  * Copyright (c) 2017 Cisco and/or its affiliates.
3  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
4  * you may not use this file except in compliance with the License.
5  * You may obtain a copy of the License at:
6  *
7  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
8  *
9  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
10  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
11  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
12  * See the License for the specific language governing permissions and
13  * limitations under the License.
14  */
15
16 #include "vom/interface.hpp"
17 #include "vom/bond_group_binding.hpp"
18 #include "vom/bond_group_binding_cmds.hpp"
19 #include "vom/bond_interface_cmds.hpp"
20 #include "vom/interface_cmds.hpp"
21 #include "vom/interface_factory.hpp"
22 #include "vom/l3_binding_cmds.hpp"
23 #include "vom/logger.hpp"
24 #include "vom/prefix.hpp"
25 #include "vom/singular_db_funcs.hpp"
26 #include "vom/stat_reader.hpp"
27 #include "vom/tap_interface_cmds.hpp"
28
29 namespace VOM {
30 /**
31  * A DB of all the interfaces, key on the name
32  */
33 singular_db<interface::key_t, interface> interface::m_db;
34
35 /**
36  * A DB of all the interfaces, key on VPP's handle
37  */
38 std::map<handle_t, std::weak_ptr<interface>> interface::m_hdl_db;
39
40 interface::event_handler interface::m_evh;
41
42 /**
43  * the event enable command.
44  */
45 std::shared_ptr<interface_cmds::events_cmd> interface::m_events_cmd;
46
47 /**
48  * Construct a new object matching the desried state
49  */
50 interface::interface(const std::string& name,
51                      interface::type_t itf_type,
52                      interface::admin_state_t itf_state,
53                      const std::string& tag)
54   : m_hdl(handle_t::INVALID)
55   , m_name(name)
56   , m_type(itf_type)
57   , m_state(itf_state)
58   , m_table_id(route::DEFAULT_TABLE)
59   , m_l2_address(l2_address_t::ZERO, rc_t::UNSET)
60   , m_stats_type(stats_type_t::NORMAL)
61   , m_stats({})
62   , m_listener(nullptr)
63   , m_oper(oper_state_t::DOWN)
64   , m_tag(tag)
65 {
66 }
67
68 interface::interface(const std::string& name,
69                      interface::type_t itf_type,
70                      interface::admin_state_t itf_state,
71                      const route_domain& rd,
72                      const std::string& tag)
73   : m_hdl(handle_t::INVALID)
74   , m_name(name)
75   , m_type(itf_type)
76   , m_rd(rd.singular())
77   , m_state(itf_state)
78   , m_table_id(m_rd->table_id())
79   , m_l2_address(l2_address_t::ZERO, rc_t::UNSET)
80   , m_stats_type(stats_type_t::NORMAL)
81   , m_stats({})
82   , m_listener(nullptr)
83   , m_oper(oper_state_t::DOWN)
84   , m_tag(tag)
85 {
86 }
87
88 interface::interface(const interface& o)
89   : m_hdl(o.m_hdl)
90   , m_name(o.m_name)
91   , m_type(o.m_type)
92   , m_rd(o.m_rd)
93   , m_state(o.m_state)
94   , m_table_id(o.m_table_id)
95   , m_l2_address(o.m_l2_address)
96   , m_stats_type(o.m_stats_type)
97   , m_stats(o.m_stats)
98   , m_listener(o.m_listener)
99   , m_oper(o.m_oper)
100   , m_tag(o.m_tag)
101 {
102 }
103
104 bool
105 interface::operator==(const interface& i) const
106 {
107   return ((key() == i.key()) &&
108           (m_l2_address.data() == i.m_l2_address.data()) &&
109           (m_state == i.m_state) && (m_rd == i.m_rd) && (m_type == i.m_type) &&
110           (m_oper == i.m_oper));
111 }
112
113 interface::event_listener::event_listener()
114   : m_status(rc_t::NOOP)
115 {
116 }
117
118 HW::item<bool>&
119 interface::event_listener::status()
120 {
121   return (m_status);
122 }
123
124 interface::stat_listener::stat_listener()
125   : m_status(rc_t::NOOP)
126 {
127 }
128
129 HW::item<bool>&
130 interface::stat_listener::status()
131 {
132   return (m_status);
133 }
134
135 /**
136  * Return the interface type
137  */
138 const interface::type_t&
139 interface::type() const
140 {
141   return (m_type);
142 }
143
144 const handle_t&
145 interface::handle() const
146 {
147   return (singular()->handle_i());
148 }
149
150 const handle_t&
151 interface::handle_i() const
152 {
153   return (m_hdl.data());
154 }
155
156 const l2_address_t&
157 interface::l2_address() const
158 {
159   return (m_l2_address.data());
160 }
161
162 interface::const_iterator_t
163 interface::cbegin()
164 {
165   return m_db.begin();
166 }
167
168 interface::const_iterator_t
169 interface::cend()
170 {
171   return m_db.end();
172 }
173
174 void
175 interface::sweep()
176 {
177   if (m_table_id && (m_table_id.data() != route::DEFAULT_TABLE)) {
178     m_table_id.data() = route::DEFAULT_TABLE;
179     HW::enqueue(
180       new interface_cmds::set_table_cmd(m_table_id, l3_proto_t::IPV4, m_hdl));
181     HW::enqueue(
182       new interface_cmds::set_table_cmd(m_table_id, l3_proto_t::IPV6, m_hdl));
183   }
184
185   if (m_listener) {
186     disable_stats_i();
187   }
188
189   // If the interface is up, bring it down
190   if (m_state && interface::admin_state_t::UP == m_state.data()) {
191     m_state.data() = interface::admin_state_t::DOWN;
192     HW::enqueue(new interface_cmds::state_change_cmd(m_state, m_hdl));
193   }
194
195   if (m_hdl) {
196     std::queue<cmd*> cmds;
197     HW::enqueue(mk_delete_cmd(cmds));
198   }
199   HW::write();
200 }
201
202 void
203 interface::replay()
204 {
205   if (m_hdl) {
206     std::queue<cmd*> cmds;
207     HW::enqueue(mk_create_cmd(cmds));
208   }
209
210   if (m_state && interface::admin_state_t::UP == m_state.data()) {
211     HW::enqueue(new interface_cmds::state_change_cmd(m_state, m_hdl));
212   }
213
214   if (m_listener) {
215     enable_stats(m_listener, m_stats_type.data());
216   }
217
218   if (m_table_id && (m_table_id.data() != route::DEFAULT_TABLE)) {
219     HW::enqueue(
220       new interface_cmds::set_table_cmd(m_table_id, l3_proto_t::IPV4, m_hdl));
221     HW::enqueue(
222       new interface_cmds::set_table_cmd(m_table_id, l3_proto_t::IPV6, m_hdl));
223   }
224 }
225
226 interface::~interface()
227 {
228   sweep();
229   release();
230 }
231
232 void
233 interface::release()
234 {
235   // not in the DB anymore.
236   m_db.release(m_name, this);
237 }
238
239 std::string
240 interface::to_string() const
241 {
242   std::ostringstream s;
243   s << "interface:[" << m_name << " type:" << m_type.to_string()
244     << " hdl:" << m_hdl.to_string() << " l2-address:["
245     << m_l2_address.to_string() << "]";
246
247   if (m_rd) {
248     s << " rd:" << m_rd->to_string();
249   }
250
251   s << " admin-state:" << m_state.to_string()
252     << " oper-state:" << m_oper.to_string();
253
254   if (!m_tag.empty()) {
255     s << " tag:[" << m_tag << "]";
256   }
257
258   s << "]";
259
260   return (s.str());
261 }
262
263 const std::string&
264 interface::name() const
265 {
266   return (m_name);
267 }
268
269 const interface::key_t&
270 interface::key() const
271 {
272   return (name());
273 }
274
275 std::queue<cmd*>&
276 interface::mk_create_cmd(std::queue<cmd*>& q)
277 {
278   if ((type_t::LOOPBACK == m_type) || (type_t::BVI == m_type)) {
279     q.push(new interface_cmds::loopback_create_cmd(m_hdl, m_name));
280     q.push(new interface_cmds::set_tag(m_hdl, m_name));
281     /*
282      * set the m_tag for pretty-print
283      */
284     m_tag = m_name;
285   } else if (type_t::AFPACKET == m_type) {
286     q.push(new interface_cmds::af_packet_create_cmd(m_hdl, m_name));
287     if (!m_tag.empty())
288       q.push(new interface_cmds::set_tag(m_hdl, m_tag));
289   } else if (type_t::TAPV2 == m_type) {
290     if (!m_tag.empty())
291       q.push(new interface_cmds::set_tag(m_hdl, m_tag));
292   } else if (type_t::VHOST == m_type) {
293     q.push(new interface_cmds::vhost_create_cmd(m_hdl, m_name, m_tag));
294   } else {
295     m_hdl.set(rc_t::OK);
296   }
297
298   return (q);
299 }
300
301 std::queue<cmd*>&
302 interface::mk_delete_cmd(std::queue<cmd*>& q)
303 {
304   if ((type_t::LOOPBACK == m_type) || (type_t::BVI == m_type)) {
305     q.push(new interface_cmds::loopback_delete_cmd(m_hdl));
306   } else if (type_t::AFPACKET == m_type) {
307     q.push(new interface_cmds::af_packet_delete_cmd(m_hdl, m_name));
308   } else if (type_t::VHOST == m_type) {
309     q.push(new interface_cmds::vhost_delete_cmd(m_hdl, m_name));
310   }
311
312   return (q);
313 }
314
315 void
316 interface::update(const interface& desired)
317 {
318   /*
319    * the desired state is always that the interface should be created
320    */
321   if (rc_t::OK != m_hdl.rc()) {
322     std::queue<cmd*> cmds;
323     HW::enqueue(mk_create_cmd(cmds));
324     /*
325      * interface create now, so we can barf early if it fails
326      */
327     HW::write();
328   }
329
330   /*
331    * If the interface is not created do other commands should be issued
332    */
333   if (rc_t::OK != m_hdl.rc())
334     return;
335
336   /*
337    * change the interface state to that which is deisred
338    */
339   if (m_state.update(desired.m_state)) {
340     HW::enqueue(new interface_cmds::state_change_cmd(m_state, m_hdl));
341   }
342
343   /*
344    * change the interface state to that which is deisred
345    */
346   if (m_l2_address.update(desired.m_l2_address)) {
347     HW::enqueue(new interface_cmds::set_mac_cmd(m_l2_address, m_hdl));
348   }
349
350   /*
351    * If the interface is mapped into a route domain, set VPP's
352    * table ID
353    */
354   if (m_rd != desired.m_rd) {
355     /*
356      * changing route domains. need to remove all L3 bindings, swap the table
357      * then reapply the bindings.
358      */
359     auto it = l3_binding::cbegin();
360
361     while (it != l3_binding::cend()) {
362       if (it->second.lock()->itf().key() == key())
363         it->second.lock()->sweep();
364       ++it;
365     }
366     m_rd = desired.m_rd;
367     m_table_id.update(m_rd ? m_rd->table_id() : route::DEFAULT_TABLE);
368     HW::enqueue(
369       new interface_cmds::set_table_cmd(m_table_id, l3_proto_t::IPV4, m_hdl));
370     HW::enqueue(
371       new interface_cmds::set_table_cmd(m_table_id, l3_proto_t::IPV6, m_hdl));
372     HW::write();
373
374     it = l3_binding::cbegin();
375     while (it != l3_binding::cend()) {
376       if (it->second.lock()->itf().key() == key())
377         it->second.lock()->replay(); //(*it->second.lock());
378       ++it;
379     }
380   } else if (!m_table_id && m_rd) {
381     HW::enqueue(
382       new interface_cmds::set_table_cmd(m_table_id, l3_proto_t::IPV4, m_hdl));
383     HW::enqueue(
384       new interface_cmds::set_table_cmd(m_table_id, l3_proto_t::IPV6, m_hdl));
385   }
386 }
387
388 void
389 interface::set(const admin_state_t& state)
390 {
391   m_state = state;
392 }
393
394 void
395 interface::set(const l2_address_t& addr)
396 {
397   assert(rc_t::UNSET == m_l2_address.rc());
398   m_l2_address.set(rc_t::NOOP);
399   m_l2_address.update(addr);
400 }
401
402 void
403 interface::set(const handle_t& hdl)
404 {
405   m_hdl = hdl;
406 }
407
408 void
409 interface::set(const oper_state_t& state)
410 {
411   m_oper = state;
412 }
413
414 void
415 interface::set(const std::string& tag)
416 {
417   m_tag = tag;
418 }
419
420 void
421 interface::set(const counter_t& count, const std::string& stat_type)
422 {
423   if ("rx" == stat_type)
424     m_stats.m_rx = count;
425   else if ("tx" == stat_type)
426     m_stats.m_tx = count;
427   else if ("drops" == stat_type)
428     m_stats.m_drop = count;
429   else if ("rx-unicast" == stat_type)
430     m_stats.m_rx_unicast = count;
431   else if ("tx-unicast" == stat_type)
432     m_stats.m_tx_unicast = count;
433   else if ("rx-multicast" == stat_type)
434     m_stats.m_rx_multicast = count;
435   else if ("tx-multicast" == stat_type)
436     m_stats.m_tx_multicast = count;
437   else if ("rx-broadcast" == stat_type)
438     m_stats.m_rx_broadcast = count;
439   else if ("tx-broadcast" == stat_type)
440     m_stats.m_rx_broadcast = count;
441 }
442
443 const interface::stats_t&
444 interface::get_stats(void) const
445 {
446   return m_stats;
447 }
448
449 void
450 interface::publish_stats()
451 {
452   m_listener->handle_interface_stat(*this);
453 }
454
455 std::ostream&
456 operator<<(std::ostream& os, const interface::stats_t& stats)
457 {
458   os << "["
459      << "rx " << stats.m_rx << " rx-unicast " << stats.m_rx_unicast
460      << " rx-multicast " << stats.m_rx_multicast << " rx-broadcast "
461      << stats.m_rx_broadcast << " tx " << stats.m_tx << " tx-unicast "
462      << stats.m_tx_unicast << " tx-multicast " << stats.m_tx_multicast
463      << " tx-broadcast " << stats.m_tx_broadcast << " drops " << stats.m_drop
464      << "]" << std::endl;
465
466   return (os);
467 }
468
469 void
470 interface::enable_stats_i(interface::stat_listener* el, const stats_type_t& st)
471 {
472   if (el != NULL) {
473     if (stats_type_t::DETAILED == st) {
474       m_stats_type.set(rc_t::NOOP);
475       HW::enqueue(new interface_cmds::collect_detail_stats_change_cmd(
476         m_stats_type, handle_i(), true));
477     }
478     stat_reader::registers(*this);
479     m_listener = el;
480   }
481 }
482
483 void
484 interface::enable_stats(interface::stat_listener* el, const stats_type_t& st)
485 {
486   singular()->enable_stats_i(el, st);
487 }
488
489 void
490 interface::disable_stats_i()
491 {
492   if (m_listener != NULL) {
493     if (stats_type_t::DETAILED == m_stats_type) {
494       HW::enqueue(new interface_cmds::collect_detail_stats_change_cmd(
495         m_stats_type, handle_i(), false));
496     }
497     stat_reader::unregisters(*this);
498     m_listener = NULL;
499   }
500 }
501
502 void
503 interface::disable_stats()
504 {
505   singular()->disable_stats_i();
506 }
507
508 std::shared_ptr<interface>
509 interface::singular_i() const
510 {
511   return (m_db.find_or_add(key(), *this));
512 }
513
514 std::shared_ptr<interface>
515 interface::singular() const
516 {
517   return singular_i();
518 }
519
520 std::shared_ptr<interface>
521 interface::find(const key_t& k)
522 {
523   return (m_db.find(k));
524 }
525
526 std::shared_ptr<interface>
527 interface::find(const handle_t& handle)
528 {
529   return (m_hdl_db[handle].lock());
530 }
531
532 void
533 interface::add(const key_t& key, const HW::item<handle_t>& item)
534 {
535   std::shared_ptr<interface> sp = find(key);
536
537   if (sp && item) {
538     m_hdl_db[item.data()] = sp;
539   }
540 }
541
542 void
543 interface::remove(const HW::item<handle_t>& item)
544 {
545   m_hdl_db.erase(item.data());
546 }
547
548 void
549 interface::dump(std::ostream& os)
550 {
551   db_dump(m_db, os);
552 }
553
554 void
555 interface::enable_events(interface::event_listener& el)
556 {
557   m_events_cmd = std::make_shared<interface_cmds::events_cmd>(el);
558   HW::enqueue(m_events_cmd);
559   HW::write();
560 }
561
562 void
563 interface::disable_events()
564 {
565   m_events_cmd.reset();
566 }
567
568 void
569 interface::event_handler::handle_populate(const client_db::key_t& key)
570 {
571   /*
572    * dump VPP vhost-user interfaces
573    */
574   std::shared_ptr<interface_cmds::vhost_dump_cmd> vcmd =
575     std::make_shared<interface_cmds::vhost_dump_cmd>();
576
577   HW::enqueue(vcmd);
578   HW::write();
579
580   for (auto& vhost_itf_record : *vcmd) {
581     std::shared_ptr<interface> vitf =
582       interface_factory::new_vhost_user_interface(
583         vhost_itf_record.get_payload());
584     VOM_LOG(log_level_t::DEBUG) << " vhost-dump: " << vitf->to_string();
585     OM::commit(key, *vitf);
586   }
587
588   /*
589    * dump VPP af-packet interfaces
590    */
591   std::shared_ptr<interface_cmds::af_packet_dump_cmd> afcmd =
592     std::make_shared<interface_cmds::af_packet_dump_cmd>();
593
594   HW::enqueue(afcmd);
595   HW::write();
596
597   for (auto& af_packet_itf_record : *afcmd) {
598     std::shared_ptr<interface> afitf =
599       interface_factory::new_af_packet_interface(
600         af_packet_itf_record.get_payload());
601     VOM_LOG(log_level_t::DEBUG) << " af_packet-dump: " << afitf->to_string();
602     OM::commit(key, *afitf);
603   }
604
605   /*
606    * dump VPP tapv2 interfaces
607    */
608   std::shared_ptr<tap_interface_cmds::tapv2_dump_cmd> tapv2cmd =
609     std::make_shared<tap_interface_cmds::tapv2_dump_cmd>();
610
611   HW::enqueue(tapv2cmd);
612   HW::write();
613
614   for (auto& tapv2_record : *tapv2cmd) {
615     std::shared_ptr<tap_interface> tapv2itf =
616       interface_factory::new_tap_interface(tapv2_record.get_payload());
617     VOM_LOG(log_level_t::DEBUG) << "tapv2-dump: " << tapv2itf->to_string();
618
619     /*
620      * Write each of the discovered interfaces into the OM,
621      * but disable the HW Command q whilst we do, so that no
622      * commands are sent to VPP
623      */
624     OM::commit(key, *tapv2itf);
625   }
626
627   /*
628    * dump VPP interfaces
629    */
630   std::shared_ptr<interface_cmds::dump_cmd> cmd =
631     std::make_shared<interface_cmds::dump_cmd>();
632
633   HW::enqueue(cmd);
634   HW::write();
635
636   for (auto& itf_record : *cmd) {
637     auto payload = itf_record.get_payload();
638     VOM_LOG(log_level_t::DEBUG) << "dump: [" << payload.sw_if_index
639                                 << " name:" << (char*)payload.interface_name
640                                 << " tag:" << (char*)payload.tag << "]";
641
642     std::shared_ptr<interface> itf = interface_factory::new_interface(payload);
643
644     if (itf && interface::type_t::LOCAL != itf->type()) {
645       VOM_LOG(log_level_t::DEBUG) << "dump: " << itf->to_string();
646       /*
647        * Write each of the discovered interfaces into the OM,
648        * but disable the HW Command q whilst we do, so that no
649        * commands are sent to VPP
650        */
651       OM::commit(key, *itf);
652
653       /**
654        * Get the address configured on the interface
655        */
656       std::shared_ptr<l3_binding_cmds::dump_v4_cmd> dcmd =
657         std::make_shared<l3_binding_cmds::dump_v4_cmd>(
658           l3_binding_cmds::dump_v4_cmd(itf->handle()));
659
660       HW::enqueue(dcmd);
661       HW::write();
662
663       for (auto& l3_record : *dcmd) {
664         auto& payload = l3_record.get_payload();
665         const route::prefix_t pfx(payload.is_ipv6, payload.ip,
666                                   payload.prefix_length);
667
668         VOM_LOG(log_level_t::DEBUG) << "dump: " << pfx.to_string();
669
670         l3_binding l3(*itf, pfx);
671         OM::commit(key, l3);
672       }
673     }
674   }
675
676   /*
677    * dump VPP bond interfaces
678    */
679   std::shared_ptr<bond_interface_cmds::dump_cmd> bcmd =
680     std::make_shared<bond_interface_cmds::dump_cmd>();
681
682   HW::enqueue(bcmd);
683   HW::write();
684
685   for (auto& bond_itf_record : *bcmd) {
686     std::shared_ptr<bond_interface> bond_itf =
687       interface_factory::new_bond_interface(bond_itf_record.get_payload());
688
689     VOM_LOG(log_level_t::DEBUG) << " bond-dump:" << bond_itf->to_string();
690
691     /*
692      * Write each of the discovered interfaces into the OM,
693      * but disable the HW Command q whilst we do, so that no
694      * commands are sent to VPP
695      */
696     OM::commit(key, *bond_itf);
697
698     std::shared_ptr<bond_group_binding_cmds::dump_cmd> scmd =
699       std::make_shared<bond_group_binding_cmds::dump_cmd>(
700         bond_group_binding_cmds::dump_cmd(bond_itf->handle()));
701
702     HW::enqueue(scmd);
703     HW::write();
704
705     bond_group_binding::enslaved_itf_t enslaved_itfs;
706
707     for (auto& slave_itf_record : *scmd) {
708       bond_member slave_itf = interface_factory::new_bond_member_interface(
709         slave_itf_record.get_payload());
710
711       VOM_LOG(log_level_t::DEBUG) << " slave-dump:" << slave_itf.to_string();
712
713       /*
714        * Write each of the discovered interfaces into the OM,
715        * but disable the HW Command q whilst we do, so that no
716        * commands are sent to VPP
717        */
718       //      OM::commit(slave_itf->key(), *slave_itf);
719       enslaved_itfs.insert(slave_itf);
720     }
721
722     if (!enslaved_itfs.empty()) {
723       bond_group_binding bid(*bond_itf, enslaved_itfs);
724       /*
725        * Write each of the discovered interfaces into the OM,
726        * but disable the HW Command q whilst we do, so that no
727        * commands are sent to VPP
728        */
729       OM::commit(key, bid);
730     }
731   }
732 }
733
734 interface::event_handler::event_handler()
735 {
736   OM::register_listener(this);
737   inspect::register_handler({ "interface", "intf" }, "interfaces", this);
738 }
739
740 void
741 interface::event_handler::handle_replay()
742 {
743   m_db.replay();
744 }
745
746 dependency_t
747 interface::event_handler::order() const
748 {
749   return (dependency_t::INTERFACE);
750 }
751
752 void
753 interface::event_handler::show(std::ostream& os)
754 {
755   db_dump(m_db, os);
756 }
757
758 } // namespace VOM
759
760 /*
761  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
762  *
763  * Local Variables:
764  * eval: (c-set-style "mozilla")
765  * End:
766  */