src/plugins/ioam/encap/ip6_ioam_trace.c

   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 #include <vlib/vlib.h>
  16 #include <vnet/vnet.h>
  17 #include <vnet/pg/pg.h>
  18 #include <vppinfra/error.h>
  19 #include <vpp/app/version.h>
  20
  21 #include <vnet/ip/ip6.h>
  22 #include <vnet/ip/ip6_hop_by_hop.h>
  23 #include <vnet/ip/ip6_hop_by_hop_packet.h>
  24
  25 #include <vppinfra/hash.h>
  26 #include <vppinfra/error.h>
  27 #include <vppinfra/elog.h>
  28 #include <vnet/plugin/plugin.h>
  29
  30 #include <ioam/lib-trace/trace_util.h>
  31 #include <ioam/lib-trace/trace_config.h>
  32 #include <ioam/encap/ip6_ioam_trace.h>
  33 #include <ioam/udp-ping/udp_ping.h>
  34 #include <ioam/udp-ping/udp_ping_packet.h>
  35 #include <ioam/udp-ping/udp_ping_util.h>
  36
  37 /* Timestamp precision multipliers for seconds, milliseconds, microseconds
  38  * and nanoseconds respectively.
  39  */
  40 static f64 trace_tsp_mul[4] = { 1, 1e3, 1e6, 1e9 };
  41
  42 typedef union
  43 {
  44   u64 as_u64;
  45   u32 as_u32[2];
  46 } time_u64_t;
  47
  48 extern ip6_hop_by_hop_ioam_main_t ip6_hop_by_hop_ioam_main;
  49 extern ip6_main_t ip6_main;
  50
  51 #define foreach_ip6_hop_by_hop_ioam_trace_stats                                \
  52   _(PROCESSED, "Pkts with ip6 hop-by-hop trace options")                        \
  53   _(PROFILE_MISS, "Pkts with ip6 hop-by-hop trace options but no profile set") \
  54   _(UPDATED, "Pkts with trace updated")                                        \
  55   _(FULL, "Pkts with trace options but no space")                              \
  56   _(LOOPBACK, "Pkts with trace options Loopback")                              \
  57   _(LOOPBACK_REPLY, "Pkts with trace options Loopback Reply")
  58
  59 static char *ip6_hop_by_hop_ioam_trace_stats_strings[] = {
  60 #define _(sym,string) string,
  61   foreach_ip6_hop_by_hop_ioam_trace_stats
  62 #undef _
  63 };
  64
  65 typedef enum
  66 {
  67 #define _(sym,str) IP6_IOAM_TRACE_##sym,
  68   foreach_ip6_hop_by_hop_ioam_trace_stats
  69 #undef _
  70     IP6_IOAM_TRACE_N_STATS,
  71 } ip6_ioam_trace_stats_t;
  72
  73
  74 typedef struct
  75 {
  76   /* stats */
  77   u64 counters[ARRAY_LEN (ip6_hop_by_hop_ioam_trace_stats_strings)];
  78
  79   /* convenience */
  80   vlib_main_t *vlib_main;
  81   vnet_main_t *vnet_main;
  82 } ip6_hop_by_hop_ioam_trace_main_t;
  83
  84 ip6_hop_by_hop_ioam_trace_main_t ip6_hop_by_hop_ioam_trace_main;
  85
  86 always_inline void
  87 ip6_ioam_trace_stats_increment_counter (u32 counter_index, u64 increment)
  88 {
  89   ip6_hop_by_hop_ioam_trace_main_t *hm = &ip6_hop_by_hop_ioam_trace_main;
  90
  91   hm->counters[counter_index] += increment;
  92 }
  93
  94
  95 static u8 *
  96 format_ioam_data_list_element (u8 * s, va_list * args)
  97 {
  98   u32 *elt = va_arg (*args, u32 *);
  99   u8 *trace_type_p = va_arg (*args, u8 *);
 100   u8 trace_type = *trace_type_p;
 101
 102
 103   if (trace_type & BIT_TTL_NODEID)
 104     {
 105       u32 ttl_node_id_host_byte_order = clib_net_to_host_u32 (*elt);
 106       s = format (s, "ttl 0x%x node id 0x%x ",
 107                   ttl_node_id_host_byte_order >> 24,
 108                   ttl_node_id_host_byte_order & 0x00FFFFFF);
 109
 110       elt++;
 111     }
 112
 113   if (trace_type & BIT_ING_INTERFACE && trace_type & BIT_ING_INTERFACE)
 114     {
 115       u32 ingress_host_byte_order = clib_net_to_host_u32 (*elt);
 116       s = format (s, "ingress 0x%x egress 0x%x ",
 117                   ingress_host_byte_order >> 16,
 118                   ingress_host_byte_order & 0xFFFF);
 119       elt++;
 120     }
 121
 122   if (trace_type & BIT_TIMESTAMP)
 123     {
 124       u32 ts_in_host_byte_order = clib_net_to_host_u32 (*elt);
 125       s = format (s, "ts 0x%x \n", ts_in_host_byte_order);
 126       elt++;
 127     }
 128
 129   if (trace_type & BIT_APPDATA)
 130     {
 131       u32 appdata_in_host_byte_order = clib_net_to_host_u32 (*elt);
 132       s = format (s, "app 0x%x ", appdata_in_host_byte_order);
 133       elt++;
 134     }
 135
 136   return s;
 137 }
 138
 139
 140 int
 141 ip6_ioam_trace_get_sizeof_handler (u32 * result)
 142 {
 143   u16 size = 0;
 144   u8 trace_data_size = 0;
 145   trace_profile *profile = NULL;
 146
 147   *result = 0;
 148
 149   profile = trace_profile_find ();
 150
 151   if (PREDICT_FALSE (!profile))
 152     {
 153       ip6_ioam_trace_stats_increment_counter (IP6_IOAM_TRACE_PROFILE_MISS, 1);
 154       return (-1);
 155     }
 156
 157   trace_data_size = fetch_trace_data_size (profile->trace_type);
 158   if (PREDICT_FALSE (trace_data_size == 0))
 159     return VNET_API_ERROR_INVALID_VALUE;
 160
 161   if (PREDICT_FALSE (profile->num_elts * trace_data_size > 254))
 162     return VNET_API_ERROR_INVALID_VALUE;
 163
 164   size +=
 165     sizeof (ioam_trace_option_t) + (profile->num_elts * trace_data_size);
 166   *result = size;
 167
 168   return 0;
 169 }
 170
 171
 172
 173 int
 174 ip6_hop_by_hop_ioam_trace_rewrite_handler (u8 * rewrite_string,
 175                                            u8 * rewrite_size)
 176 {
 177   ioam_trace_option_t *trace_option = NULL;
 178   u8 trace_data_size = 0;
 179   u8 trace_option_elts = 0;
 180   trace_profile *profile = NULL;
 181
 182
 183   profile = trace_profile_find ();
 184
 185   if (PREDICT_FALSE (!profile))
 186     {
 187       ip6_ioam_trace_stats_increment_counter (IP6_IOAM_TRACE_PROFILE_MISS, 1);
 188       return (-1);
 189     }
 190
 191   if (PREDICT_FALSE (!rewrite_string))
 192     return -1;
 193
 194   trace_option_elts = profile->num_elts;
 195   trace_data_size = fetch_trace_data_size (profile->trace_type);
 196   trace_option = (ioam_trace_option_t *) rewrite_string;
 197   trace_option->hdr.type = HBH_OPTION_TYPE_IOAM_TRACE_DATA_LIST |
 198     HBH_OPTION_TYPE_DATA_CHANGE_ENROUTE;
 199   trace_option->hdr.length = 2 /*ioam_trace_type,data_list_elts_left */  +
 200     trace_option_elts * trace_data_size;
 201   trace_option->trace_hdr.ioam_trace_type =
 202     profile->trace_type & TRACE_TYPE_MASK;
 203   trace_option->trace_hdr.data_list_elts_left = trace_option_elts;
 204   *rewrite_size =
 205     sizeof (ioam_trace_option_t) + (trace_option_elts * trace_data_size);
 206
 207   return 0;
 208 }
 209
 210 always_inline void
 211 ip6_hbh_ioam_loopback_handler (vlib_buffer_t * b, ip6_header_t * ip,
 212                                ioam_trace_option_t * trace)
 213 {
 214   u32 buf_index;
 215   ip6_hop_by_hop_ioam_main_t *hm = &ip6_hop_by_hop_ioam_main;
 216   vlib_buffer_t *b0;
 217   vlib_frame_t *nf = 0;
 218   u32 *to_next;
 219   vlib_node_t *next_node;
 220   ip6_header_t *ip6;
 221   ip6_hop_by_hop_header_t *hbh;
 222   ioam_trace_option_t *opt;
 223   udp_ping_t *udp;
 224
 225   next_node = vlib_get_node_by_name (hm->vlib_main, (u8 *) "ip6-lookup");
 226   nf = vlib_get_frame_to_node (hm->vlib_main, next_node->index);
 227   nf->n_vectors = 0;
 228   to_next = vlib_frame_vector_args (nf);
 229
 230   b0 = vlib_buffer_copy (hm->vlib_main, b);
 231   buf_index = vlib_get_buffer_index (hm->vlib_main, b0);
 232
 233   vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX] = 0;
 234   vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_TX] = ~0;
 235
 236   ip6 = vlib_buffer_get_current (b0);
 237   hbh = (ip6_hop_by_hop_header_t *) (ip6 + 1);
 238   opt = (ioam_trace_option_t *)
 239     ip6_hbh_get_option (hbh, HBH_OPTION_TYPE_IOAM_TRACE_DATA_LIST);
 240
 241   udp = (udp_ping_t *) ((u8 *) hbh + ((hbh->length + 1) << 3));
 242   udp_ping_create_reply_from_probe_ip6 (ip6, hbh, udp);
 243   ip6_hbh_ioam_trace_set_bit (opt, BIT_LOOPBACK_REPLY);
 244
 245   *to_next = buf_index;
 246   nf->n_vectors++;
 247   to_next++;
 248
 249   vlib_put_frame_to_node (hm->vlib_main, next_node->index, nf);
 250   ip6_ioam_trace_stats_increment_counter (IP6_IOAM_TRACE_LOOPBACK, 1);
 251 }
 252
 253 int
 254 ip6_hbh_ioam_trace_data_list_handler (vlib_buffer_t * b, ip6_header_t * ip,
 255                                       ip6_hop_by_hop_option_t * opt)
 256 {
 257   ip6_main_t *im = &ip6_main;
 258   ip_lookup_main_t *lm = &im->lookup_main;
 259   ip6_hop_by_hop_ioam_main_t *hm = &ip6_hop_by_hop_ioam_main;
 260   u8 elt_index = 0;
 261   ioam_trace_option_t *trace = (ioam_trace_option_t *) opt;
 262   u32 adj_index = vnet_buffer (b)->ip.adj_index[VLIB_TX];
 263   ip_adjacency_t *adj = ip_get_adjacency (lm, adj_index);
 264   time_u64_t time_u64;
 265   u32 *elt;
 266   int rv = 0;
 267   trace_profile *profile = NULL;
 268
 269
 270   profile = trace_profile_find ();
 271
 272   if (PREDICT_FALSE (!profile))
 273     {
 274       ip6_ioam_trace_stats_increment_counter (IP6_IOAM_TRACE_PROFILE_MISS, 1);
 275       return (-1);
 276     }
 277
 278   /* Don't trace loopback reply packets */
 279   if (trace->trace_hdr.ioam_trace_type & BIT_LOOPBACK_REPLY)
 280     {
 281       ip6_ioam_trace_stats_increment_counter (IP6_IOAM_TRACE_LOOPBACK_REPLY,
 282                                               1);
 283       return rv;
 284     }
 285
 286   time_u64.as_u64 = 0;
 287
 288   if (PREDICT_TRUE (trace->trace_hdr.data_list_elts_left))
 289     {
 290       trace->trace_hdr.data_list_elts_left--;
 291       /* fetch_trace_data_size returns in bytes. Convert it to 4-bytes
 292        * to skip to this node's location.
 293        */
 294       elt_index =
 295         trace->trace_hdr.data_list_elts_left *
 296         fetch_trace_data_size (trace->trace_hdr.ioam_trace_type) / 4;
 297       elt = &trace->trace_hdr.elts[elt_index];
 298       if (trace->trace_hdr.ioam_trace_type & BIT_TTL_NODEID)
 299         {
 300           *elt =
 301             clib_host_to_net_u32 ((ip->hop_limit << 24) | profile->node_id);
 302           elt++;
 303         }
 304
 305       if (trace->trace_hdr.ioam_trace_type & BIT_ING_INTERFACE)
 306         {
 307           *elt =
 308             (vnet_buffer (b)->sw_if_index[VLIB_RX] & 0xFFFF) << 16 |
 309             (adj->rewrite_header.sw_if_index & 0xFFFF);
 310           *elt = clib_host_to_net_u32 (*elt);
 311           elt++;
 312         }
 313
 314       if (trace->trace_hdr.ioam_trace_type & BIT_TIMESTAMP)
 315         {
 316           /* Send least significant 32 bits */
 317           f64 time_f64 =
 318             (f64) (((f64) hm->unix_time_0) +
 319                    (vlib_time_now (hm->vlib_main) - hm->vlib_time_0));
 320
 321           time_u64.as_u64 = time_f64 * trace_tsp_mul[profile->trace_tsp];
 322           *elt = clib_host_to_net_u32 (time_u64.as_u32[0]);
 323           elt++;
 324         }
 325
 326       if (trace->trace_hdr.ioam_trace_type & BIT_APPDATA)
 327         {
 328           /* $$$ set elt0->app_data */
 329           *elt = clib_host_to_net_u32 (profile->app_data);
 330           elt++;
 331         }
 332
 333
 334       if (PREDICT_FALSE (trace->trace_hdr.ioam_trace_type & BIT_LOOPBACK))
 335         {
 336           /* if loopback flag set then copy the packet
 337            * and send it back to source */
 338           ip6_hbh_ioam_loopback_handler (b, ip, trace);
 339         }
 340
 341       ip6_ioam_trace_stats_increment_counter (IP6_IOAM_TRACE_UPDATED, 1);
 342     }
 343   else
 344     {
 345       ip6_ioam_trace_stats_increment_counter (IP6_IOAM_TRACE_FULL, 1);
 346     }
 347   return (rv);
 348 }
 349
 350 u8 *
 351 ip6_hbh_ioam_trace_data_list_trace_handler (u8 * s,
 352                                             ip6_hop_by_hop_option_t * opt)
 353 {
 354   ioam_trace_option_t *trace;
 355   u8 trace_data_size_in_words = 0;
 356   u32 *elt;
 357   int elt_index = 0;
 358
 359   trace = (ioam_trace_option_t *) opt;
 360   s =
 361     format (s, "  Trace Type 0x%x , %d elts left\n",
 362             trace->trace_hdr.ioam_trace_type,
 363             trace->trace_hdr.data_list_elts_left);
 364   trace_data_size_in_words =
 365     fetch_trace_data_size (trace->trace_hdr.ioam_trace_type) / 4;
 366   elt = &trace->trace_hdr.elts[0];
 367   while ((u8 *) elt <
 368          ((u8 *) (&trace->trace_hdr.elts[0]) + trace->hdr.length - 2
 369           /* -2 accounts for ioam_trace_type,elts_left */ ))
 370     {
 371       s = format (s, "    [%d] %U\n", elt_index,
 372                   format_ioam_data_list_element,
 373                   elt, &trace->trace_hdr.ioam_trace_type);
 374       elt_index++;
 375       elt += trace_data_size_in_words;
 376     }
 377   return (s);
 378 }
 379
 380
 381 static clib_error_t *
 382 ip6_show_ioam_trace_cmd_fn (vlib_main_t * vm,
 383                             unformat_input_t * input,
 384                             vlib_cli_command_t * cmd)
 385 {
 386   ip6_hop_by_hop_ioam_trace_main_t *hm = &ip6_hop_by_hop_ioam_trace_main;
 387   u8 *s = 0;
 388   int i = 0;
 389
 390   for (i = 0; i < IP6_IOAM_TRACE_N_STATS; i++)
 391     {
 392       s =
 393         format (s, " %s - %lu\n", ip6_hop_by_hop_ioam_trace_stats_strings[i],
 394                 hm->counters[i]);
 395     }
 396
 397   vlib_cli_output (vm, "%v", s);
 398   vec_free (s);
 399   return 0;
 400 }
 401
 402
 403 /* *INDENT-OFF* */
 404 VLIB_CLI_COMMAND (ip6_show_ioam_trace_cmd, static) = {
 405   .path = "show ioam trace",
 406   .short_help = "iOAM trace statistics",
 407   .function = ip6_show_ioam_trace_cmd_fn,
 408 };
 409 /* *INDENT-ON* */
 410
 411 /* *INDENT-OFF* */
 412 VLIB_PLUGIN_REGISTER () = {
 413     .version = VPP_BUILD_VER,
 414     .description = "Inbound OAM",
 415 };
 416 /* *INDENT-ON* */
 417
 418 static clib_error_t *
 419 ip6_hop_by_hop_ioam_trace_init (vlib_main_t * vm)
 420 {
 421   ip6_hop_by_hop_ioam_trace_main_t *hm = &ip6_hop_by_hop_ioam_trace_main;
 422   clib_error_t *error;
 423
 424   if ((error = vlib_call_init_function (vm, ip_main_init)))
 425     return (error);
 426
 427   if ((error = vlib_call_init_function (vm, ip6_lookup_init)))
 428     return error;
 429
 430   if ((error = vlib_call_init_function (vm, ip6_hop_by_hop_ioam_init)))
 431     return (error);
 432
 433   hm->vlib_main = vm;
 434   hm->vnet_main = vnet_get_main ();
 435   memset (hm->counters, 0, sizeof (hm->counters));
 436
 437
 438   if (ip6_hbh_register_option
 439       (HBH_OPTION_TYPE_IOAM_TRACE_DATA_LIST,
 440        ip6_hbh_ioam_trace_data_list_handler,
 441        ip6_hbh_ioam_trace_data_list_trace_handler) < 0)
 442     return (clib_error_create
 443             ("registration of HBH_OPTION_TYPE_IOAM_TRACE_DATA_LIST failed"));
 444
 445
 446   if (ip6_hbh_add_register_option (HBH_OPTION_TYPE_IOAM_TRACE_DATA_LIST,
 447                                    sizeof (ioam_trace_option_t),
 448                                    ip6_hop_by_hop_ioam_trace_rewrite_handler)
 449       < 0)
 450     return (clib_error_create
 451             ("registration of HBH_OPTION_TYPE_IOAM_TRACE_DATA_LIST for rewrite failed"));
 452
 453
 454   return (0);
 455 }
 456
 457 int
 458 ip6_trace_profile_cleanup (void)
 459 {
 460   ip6_hop_by_hop_ioam_main_t *hm = &ip6_hop_by_hop_ioam_main;
 461
 462   hm->options_size[HBH_OPTION_TYPE_IOAM_TRACE_DATA_LIST] = 0;
 463
 464   return 0;
 465
 466 }
 467
 468
 469 int
 470 ip6_trace_profile_setup (void)
 471 {
 472   u32 trace_size = 0;
 473   ip6_hop_by_hop_ioam_main_t *hm = &ip6_hop_by_hop_ioam_main;
 474
 475   trace_profile *profile = NULL;
 476
 477
 478   profile = trace_profile_find ();
 479
 480   if (PREDICT_FALSE (!profile))
 481     {
 482       ip6_ioam_trace_stats_increment_counter (IP6_IOAM_TRACE_PROFILE_MISS, 1);
 483       return (-1);
 484     }
 485
 486
 487   if (ip6_ioam_trace_get_sizeof_handler (&trace_size) < 0)
 488     return (-1);
 489
 490   hm->options_size[HBH_OPTION_TYPE_IOAM_TRACE_DATA_LIST] = trace_size;
 491
 492   return (0);
 493 }
 494
 495
 496 VLIB_INIT_FUNCTION (ip6_hop_by_hop_ioam_trace_init);
 497
 498 /*
 499  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
 500  *
 501  * Local Variables:
 502  * eval: (c-set-style "gnu")
 503  * End:
 504  */