src/plugins/acl/acl.h

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2016 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 #ifndef included_acl_h
  16 #define included_acl_h
  17
  18 #include <vnet/vnet.h>
  19 #include <vnet/ip/ip.h>
  20 #include <vnet/l2/l2_output.h>
  21
  22
  23 #include <vppinfra/hash.h>
  24 #include <vppinfra/error.h>
  25 #include <vppinfra/bitmap.h>
  26 #include <vppinfra/elog.h>
  27 #include <vppinfra/bihash_48_8.h>
  28 #include <vppinfra/bihash_40_8.h>
  29
  30 #include "fa_node.h"
  31 #include "hash_lookup_types.h"
  32 #include "lookup_context.h"
  33
  34 #define  ACL_PLUGIN_VERSION_MAJOR 1
  35 #define  ACL_PLUGIN_VERSION_MINOR 3
  36
  37 #define UDP_SESSION_IDLE_TIMEOUT_SEC 600
  38 #define TCP_SESSION_IDLE_TIMEOUT_SEC (3600*24)
  39 #define TCP_SESSION_TRANSIENT_TIMEOUT_SEC 120
  40
  41 #define ACL_PLUGIN_HASH_LOOKUP_HEAP_SIZE (2 << 25)
  42 #define ACL_PLUGIN_HASH_LOOKUP_HASH_BUCKETS 65536
  43 #define ACL_PLUGIN_HASH_LOOKUP_HASH_MEMORY (2 << 25)
  44
  45 extern vlib_node_registration_t acl_in_node;
  46 extern vlib_node_registration_t acl_out_node;
  47
  48 void input_acl_packet_match(u32 sw_if_index, vlib_buffer_t * b0, u32 *nextp, u32 *acl_match_p, u32 *rule_match_p, u32 *trace_bitmap);
  49 void output_acl_packet_match(u32 sw_if_index, vlib_buffer_t * b0, u32 *nextp, u32 *acl_match_p, u32 *rule_match_p, u32 *trace_bitmap);
  50
  51 enum acl_timeout_e {
  52   ACL_TIMEOUT_UDP_IDLE = 0,
  53   ACL_TIMEOUT_TCP_IDLE,
  54   ACL_TIMEOUT_TCP_TRANSIENT,
  55   ACL_N_TIMEOUTS
  56 };
  57
  58
  59 enum address_e { IP4, IP6 };
  60 typedef struct
  61 {
  62   enum address_e type;
  63   union {
  64     ip6_address_t ip6;
  65     ip4_address_t ip4;
  66   } addr;
  67 } address_t;
  68
  69 /*
  70  * ACL rules
  71  */
  72 typedef struct
  73 {
  74   u8 is_permit;
  75   u8 is_ipv6;
  76   ip46_address_t src;
  77   u8 src_prefixlen;
  78   ip46_address_t dst;
  79   u8 dst_prefixlen;
  80   u8 proto;
  81   u16 src_port_or_type_first;
  82   u16 src_port_or_type_last;
  83   u16 dst_port_or_code_first;
  84   u16 dst_port_or_code_last;
  85   u8 tcp_flags_value;
  86   u8 tcp_flags_mask;
  87 } acl_rule_t;
  88
  89 typedef struct
  90 {
  91   u8 is_permit;
  92   u8 is_ipv6;
  93   u8 src_mac[6];
  94   u8 src_mac_mask[6];
  95   ip46_address_t src_ip_addr;
  96   u8 src_prefixlen;
  97 } macip_acl_rule_t;
  98
  99 /*
 100  * ACL
 101  */
 102 typedef struct
 103 {
 104   /** Required for pool_get_aligned */
 105   CLIB_CACHE_LINE_ALIGN_MARK(cacheline0);
 106   u8 tag[64];
 107   u32 count;
 108   acl_rule_t *rules;
 109 } acl_list_t;
 110
 111 typedef struct
 112 {
 113   /** Required for pool_get_aligned */
 114   CLIB_CACHE_LINE_ALIGN_MARK(cacheline0);
 115   u8 tag[64];
 116   u32 count;
 117   macip_acl_rule_t *rules;
 118   /* References to the classifier tables that will enforce the rules */
 119   u32 ip4_table_index;
 120   u32 ip6_table_index;
 121   u32 l2_table_index;
 122   /* outacl classifier tables */
 123   u32 out_ip4_table_index;
 124   u32 out_ip6_table_index;
 125   u32 out_l2_table_index;
 126 } macip_acl_list_t;
 127
 128 /*
 129  * An element describing a particular configuration fo the mask,
 130  * and how many times it has been used.
 131  */
 132 typedef struct
 133 {
 134   /** Required for pool_get_aligned */
 135   CLIB_CACHE_LINE_ALIGN_MARK(cacheline0);
 136   fa_5tuple_t mask;
 137   u32 refcount;
 138 } ace_mask_type_entry_t;
 139
 140 typedef struct {
 141   /* mheap to hold all the ACL module related allocations, other than hash */
 142   void *acl_mheap;
 143   uword acl_mheap_size;
 144
 145   /* API message ID base */
 146   u16 msg_id_base;
 147
 148   /* The pool of users of ACL lookup contexts */
 149   acl_lookup_context_user_t *acl_users;
 150   /* The pool of ACL lookup contexts */
 151   acl_lookup_context_t *acl_lookup_contexts;
 152
 153   acl_list_t *acls;     /* Pool of ACLs */
 154   hash_acl_info_t *hash_acl_infos; /* corresponding hash matching housekeeping info */
 155   clib_bihash_48_8_t acl_lookup_hash; /* ACL lookup hash table. */
 156   u32 hash_lookup_hash_buckets;
 157   u32 hash_lookup_hash_memory;
 158
 159   /* mheap to hold all the miscellaneous allocations related to hash-based lookups */
 160   void *hash_lookup_mheap;
 161   uword hash_lookup_mheap_size;
 162   int acl_lookup_hash_initialized;
 163 /*
 164   applied_hash_ace_entry_t **input_hash_entry_vec_by_sw_if_index;
 165   applied_hash_ace_entry_t **output_hash_entry_vec_by_sw_if_index;
 166   applied_hash_acl_info_t *input_applied_hash_acl_info_by_sw_if_index;
 167   applied_hash_acl_info_t *output_applied_hash_acl_info_by_sw_if_index;
 168 */
 169   applied_hash_ace_entry_t **hash_entry_vec_by_lc_index;
 170   applied_hash_acl_info_t *applied_hash_acl_info_by_lc_index;
 171
 172   /* Corresponding lookup context indices for in/out lookups per sw_if_index */
 173   u32 *input_lc_index_by_sw_if_index;
 174   u32 *output_lc_index_by_sw_if_index;
 175   /* context user id for interface ACLs */
 176   u32 interface_acl_user_id;
 177
 178   macip_acl_list_t *macip_acls; /* Pool of MAC-IP ACLs */
 179
 180   /* ACLs associated with interfaces */
 181   u32 **input_acl_vec_by_sw_if_index;
 182   u32 **output_acl_vec_by_sw_if_index;
 183
 184   /* interfaces on which given ACLs are applied */
 185   u32 **input_sw_if_index_vec_by_acl;
 186   u32 **output_sw_if_index_vec_by_acl;
 187
 188   /* bitmaps 1=sw_if_index has in/out ACL processing enabled */
 189   uword *in_acl_on_sw_if_index;
 190   uword *out_acl_on_sw_if_index;
 191
 192   /* lookup contexts where a given ACL is used */
 193   u32 **lc_index_vec_by_acl;
 194
 195   /* input and output policy epochs by interface */
 196   u32 *input_policy_epoch_by_sw_if_index;
 197   u32 *output_policy_epoch_by_sw_if_index;
 198
 199   /* whether we need to take the epoch of the session into account */
 200   int reclassify_sessions;
 201
 202
 203
 204   /* Total count of interface+direction pairs enabled */
 205   u32 fa_total_enabled_count;
 206
 207   /* Do we use hash-based ACL matching or linear */
 208   int use_hash_acl_matching;
 209
 210   /* a pool of all mask types present in all ACEs */
 211   ace_mask_type_entry_t *ace_mask_type_pool;
 212
 213   /*
 214    * Classify tables used to grab the packets for the ACL check,
 215    * and serving as the 5-tuple session tables at the same time
 216    */
 217   u32 *acl_ip4_input_classify_table_by_sw_if_index;
 218   u32 *acl_ip6_input_classify_table_by_sw_if_index;
 219   u32 *acl_ip4_output_classify_table_by_sw_if_index;
 220   u32 *acl_ip6_output_classify_table_by_sw_if_index;
 221
 222   u32 *acl_dot1q_input_classify_table_by_sw_if_index;
 223   u32 *acl_dot1ad_input_classify_table_by_sw_if_index;
 224   u32 *acl_dot1q_output_classify_table_by_sw_if_index;
 225   u32 *acl_dot1ad_output_classify_table_by_sw_if_index;
 226
 227   u32 *acl_etype_input_classify_table_by_sw_if_index;
 228   u32 *acl_etype_output_classify_table_by_sw_if_index;
 229
 230   u16 **input_etype_whitelist_by_sw_if_index;
 231   u16 **output_etype_whitelist_by_sw_if_index;
 232
 233   /* MACIP (input) ACLs associated with the interfaces */
 234   u32 *macip_acl_by_sw_if_index;
 235
 236   /* Vector of interfaces on which given MACIP ACLs are applied */
 237   u32 **sw_if_index_vec_by_macip_acl;
 238
 239   /* bitmaps when set the processing is enabled on the interface */
 240   uword *fa_in_acl_on_sw_if_index;
 241   uword *fa_out_acl_on_sw_if_index;
 242   /* bihash holding all of the sessions */
 243   int fa_sessions_hash_is_initialized;
 244   clib_bihash_40_8_t fa_sessions_hash;
 245   /* The process node which orcherstrates the cleanup */
 246   u32 fa_cleaner_node_index;
 247   /* FA session timeouts, in seconds */
 248   u32 session_timeout_sec[ACL_N_TIMEOUTS];
 249   /* total session adds/dels */
 250   u64 fa_session_total_adds;
 251   u64 fa_session_total_dels;
 252
 253   /* L2 datapath glue */
 254
 255   /* next indices within L2 classifiers for ip4/ip6 fa L2 nodes */
 256   u32 l2_input_classify_next_acl_ip4;
 257   u32 l2_input_classify_next_acl_ip6;
 258   u32 l2_output_classify_next_acl_ip4;
 259   u32 l2_output_classify_next_acl_ip6;
 260   /* next node indices for L2 dispatch */
 261   u32 fa_acl_in_ip4_l2_node_feat_next_node_index[32];
 262   u32 fa_acl_in_ip6_l2_node_feat_next_node_index[32];
 263   u32 fa_acl_out_ip4_l2_node_feat_next_node_index[32];
 264   u32 fa_acl_out_ip6_l2_node_feat_next_node_index[32];
 265
 266   /* EH values that we can skip over */
 267   uword *fa_ipv6_known_eh_bitmap;
 268
 269   /* whether to match L4 ACEs with ports on the non-initial fragment */
 270   int l4_match_nonfirst_fragment;
 271
 272   /* conn table per-interface conn table parameters */
 273   u32 fa_conn_table_hash_num_buckets;
 274   uword fa_conn_table_hash_memory_size;
 275   u64 fa_conn_table_max_entries;
 276
 277   int trace_sessions;
 278   int trace_acl;
 279
 280   /*
 281    * If the cleaner has to delete more than this number
 282    * of connections, it halves the sleep time.
 283    */
 284
 285 #define ACL_FA_DEFAULT_MAX_DELETED_SESSIONS_PER_INTERVAL 100
 286   u64 fa_max_deleted_sessions_per_interval;
 287
 288   /*
 289    * If the cleaner deletes less than these connections,
 290    * it increases the wait time by the "increment"
 291    */
 292
 293 #define ACL_FA_DEFAULT_MIN_DELETED_SESSIONS_PER_INTERVAL 1
 294   u64 fa_min_deleted_sessions_per_interval;
 295
 296 #define ACL_FA_DEFAULT_CLEANER_WAIT_TIME_INCREMENT 0.1
 297   f64 fa_cleaner_wait_time_increment;
 298
 299   u64 fa_current_cleaner_timer_wait_interval;
 300
 301   int fa_interrupt_generation;
 302
 303   /* per-worker data related t conn management */
 304   acl_fa_per_worker_data_t *per_worker_data;
 305
 306   /* Configured session timeout */
 307   u64 session_timeout[ACL_N_TIMEOUTS];
 308
 309
 310   /* Counters for the cleaner thread */
 311
 312 #define foreach_fa_cleaner_counter                                         \
 313   _(fa_cleaner_cnt_delete_by_sw_index, "delete_by_sw_index events")        \
 314   _(fa_cleaner_cnt_delete_by_sw_index_ok, "delete_by_sw_index handled ok") \
 315   _(fa_cleaner_cnt_unknown_event, "unknown events received")               \
 316   _(fa_cleaner_cnt_timer_restarted, "session idle timers restarted")       \
 317   _(fa_cleaner_cnt_wait_with_timeout, "event wait with timeout called")    \
 318   _(fa_cleaner_cnt_wait_without_timeout, "event wait w/o timeout called")  \
 319   _(fa_cleaner_cnt_event_cycles, "total event cycles")                     \
 320 /* end of counters */
 321 #define _(id, desc) u32 id;
 322   foreach_fa_cleaner_counter
 323 #undef _
 324
 325   /* convenience */
 326   vlib_main_t * vlib_main;
 327   vnet_main_t * vnet_main;
 328 } acl_main_t;
 329
 330 #define foreach_acl_eh                                          \
 331    _(HOPBYHOP , 0  , "IPv6ExtHdrHopByHop")                      \
 332    _(ROUTING  , 43 , "IPv6ExtHdrRouting")                       \
 333    _(DESTOPT  , 60 , "IPv6ExtHdrDestOpt")                       \
 334    _(FRAGMENT , 44 , "IPv6ExtHdrFragment")                      \
 335    _(MOBILITY , 135, "Mobility Header")                         \
 336    _(HIP      , 139, "Experimental use Host Identity Protocol") \
 337    _(SHIM6    , 140, "Shim6 Protocol")                          \
 338    _(EXP1     , 253, "Use for experimentation and testing")     \
 339    _(EXP2     , 254, "Use for experimentation and testing")
 340
 341 /*
 342
 343  "No Next Header" is not a header.
 344  Also, Fragment header needs special processing.
 345
 346    _(NONEXT   , 59 , "NoNextHdr")                               \
 347
 348
 349 ESP is hiding its internal format, so no point in trying to go past it.
 350
 351    _(ESP      , 50 , "EncapsulatingSecurityPayload")            \
 352
 353
 354 AH has a special treatment of its length, it is in 32-bit words, not 64-bit words like the rest.
 355
 356    _(AUTH     , 51 , "Authentication Header")                   \
 357
 358
 359 */
 360
 361
 362  typedef enum {
 363  #define _(N, v, s) ACL_EH_##N = v,
 364          foreach_acl_eh
 365  #undef _
 366  } acl_eh_t;
 367
 368
 369
 370 extern acl_main_t acl_main;
 371 /*
 372  * pointer to the above.
 373  * Needed for some gymnastics to be able to provide
 374  * the inline functions from this plugin to other plugins.
 375  */
 376
 377 extern acl_main_t *p_acl_main;
 378
 379 void *acl_plugin_set_heap();
 380
 381
 382 #endif