NAT: ipfix call optimization
[vpp.git] / src / plugins / nat / nat64.h
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14  */
15 /**
16  * @file
17  * @brief NAT64 global declarations
18  */
19 #ifndef __included_nat64_h__
20 #define __included_nat64_h__
21
22 #include <nat/nat.h>
23 #include <nat/nat64_db.h>
24
25 #define foreach_nat64_tcp_ses_state            \
26   _(0, CLOSED, "closed")                       \
27   _(1, V4_INIT, "v4-init")                     \
28   _(2, V6_INIT, "v6-init")                     \
29   _(3, ESTABLISHED, "established")             \
30   _(4, V4_FIN_RCV, "v4-fin-rcv")               \
31   _(5, V6_FIN_RCV, "v6-fin-rcv")               \
32   _(6, V6_FIN_V4_FIN_RCV, "v6-fin-v4-fin-rcv") \
33   _(7, TRANS, "trans")
34
35 typedef enum
36 {
37 #define _(v, N, s) NAT64_TCP_STATE_##N = v,
38   foreach_nat64_tcp_ses_state
39 #undef _
40 } nat64_tcp_ses_state_t;
41
42 enum
43 {
44   NAT64_CLEANER_RESCHEDULE = 1,
45 } nat64_cleaner_process_event_e;
46
47 typedef struct
48 {
49   ip6_address_t prefix;
50   u8 plen;
51   u32 vrf_id;
52   u32 fib_index;
53 } nat64_prefix_t;
54
55 typedef struct
56 {
57   ip6_address_t in_addr;
58   u16 in_port;
59   ip4_address_t out_addr;
60   u16 out_port;
61   u32 fib_index;
62   u32 thread_index;
63   u8 proto;
64   u8 is_add;
65   u8 done;
66 } nat64_static_bib_to_update_t;
67
68 typedef struct
69 {
70   /** Interface pool */
71   snat_interface_t *interfaces;
72
73   /** Address pool vector */
74   snat_address_t *addr_pool;
75
76   /** sw_if_indices whose interface addresses should be auto-added */
77   u32 *auto_add_sw_if_indices;
78
79   /** Pref64 vector */
80   nat64_prefix_t *pref64;
81
82   /** BIB and session DB per thread */
83   nat64_db_t *db;
84
85   /** Worker handoff */
86   u32 fq_in2out_index;
87   u32 fq_out2in_index;
88
89   /** Pool of static BIB entries to be added/deleted in worker threads */
90   nat64_static_bib_to_update_t *static_bibs;
91
92   u32 error_node_index;
93
94   /** config parameters */
95   u32 bib_buckets;
96   u32 bib_memory_size;
97   u32 st_buckets;
98   u32 st_memory_size;
99
100   /** values of various timeouts */
101   u32 udp_timeout;
102   u32 icmp_timeout;
103   u32 tcp_trans_timeout;
104   u32 tcp_est_timeout;
105
106   /* Total count of interfaces enabled */
107   u32 total_enabled_count;
108   /* The process node which orcherstrates the cleanup */
109   u32 nat64_expire_walk_node_index;
110
111   /* counters/gauges */
112   vlib_simple_counter_main_t total_bibs;
113   vlib_simple_counter_main_t total_sessions;
114
115   ip4_main_t *ip4_main;
116   snat_main_t *sm;
117 } nat64_main_t;
118
119 extern nat64_main_t nat64_main;
120 extern vlib_node_registration_t nat64_in2out_node;
121 extern vlib_node_registration_t nat64_out2in_node;
122
123 /**
124  * @brief Add/delete address to NAT64 pool.
125  *
126  * @param thread_index Thread index used by ipfix nat logging (not address per thread).
127  * @param addr   IPv4 address.
128  * @param vrf_id VRF id of tenant, ~0 means independent of VRF.
129  * @param is_add 1 if add, 0 if delete.
130  *
131  * @returns 0 on success, non-zero value otherwise.
132  */
133 int nat64_add_del_pool_addr (u32 thread_index,
134                              ip4_address_t * addr, u32 vrf_id, u8 is_add);
135
136 /**
137  * @brief Call back function when walking addresses in NAT64 pool, non-zero
138  * return value stop walk.
139  */
140 typedef int (*nat64_pool_addr_walk_fn_t) (snat_address_t * addr, void *ctx);
141
142 /**
143  * @brief Walk NAT64 pool.
144  *
145  * @param fn The function to invoke on each entry visited.
146  * @param ctx A context passed in the visit function.
147  */
148 void nat64_pool_addr_walk (nat64_pool_addr_walk_fn_t fn, void *ctx);
149
150 /**
151  * @brief NAT64 pool address from specific (DHCP addressed) interface.
152  *
153  * @param sw_if_index Index of the interface.
154  * @param is_add      1 if add, 0 if delete.
155  *
156  * @returns 0 on success, non-zero value otherwise.
157  */
158 int nat64_add_interface_address (u32 sw_if_index, int is_add);
159
160 /**
161  * @brief Enable/disable NAT64 feature on the interface.
162  *
163  * @param sw_if_index Index of the interface.
164  * @param is_inside   1 if inside, 0 if outside.
165  * @param is_add      1 if add, 0 if delete.
166  *
167  * @returns 0 on success, non-zero value otherwise.
168  */
169 int nat64_add_del_interface (u32 sw_if_index, u8 is_inside, u8 is_add);
170
171 /**
172  * @brief Call back function when walking interfaces with NAT64 feature,
173  * non-zero return value stop walk.
174  */
175 typedef int (*nat64_interface_walk_fn_t) (snat_interface_t * i, void *ctx);
176
177 /**
178  * @brief Walk NAT64 interfaces.
179  *
180  * @param fn The function to invoke on each entry visited.
181  * @param ctx A context passed in the visit function.
182  */
183 void nat64_interfaces_walk (nat64_interface_walk_fn_t fn, void *ctx);
184
185 /**
186  * @brief Initialize NAT64.
187  *
188  * @param vm vlib main.
189  *
190  * @return error code.
191  */
192 clib_error_t *nat64_init (vlib_main_t * vm);
193
194 /**
195  * @brief Add/delete static NAT64 BIB entry.
196  *
197  * @param in_addr  Inside IPv6 address.
198  * @param out_addr Outside IPv4 address.
199  * @param in_port  Inside port number.
200  * @param out_port Outside port number.
201  * @param proto    L4 protocol.
202  * @param vrf_id   VRF id of tenant.
203  * @param is_add   1 if add, 0 if delete.
204  *
205  * @returns 0 on success, non-zero value otherwise.
206  */
207 int nat64_add_del_static_bib_entry (ip6_address_t * in_addr,
208                                     ip4_address_t * out_addr, u16 in_port,
209                                     u16 out_port, u8 proto, u32 vrf_id,
210                                     u8 is_add);
211
212 /**
213  * @brief Alloce IPv4 address and port pair from NAT64 pool.
214  *
215  * @param fib_index    FIB index of tenant.
216  * @param proto        L4 protocol.
217  * @param addr         Allocated IPv4 address.
218  * @param port         Allocated port number.
219  * @param thread_index Thread index.
220  *
221  * @returns 0 on success, non-zero value otherwise.
222  */
223 int nat64_alloc_out_addr_and_port (u32 fib_index, snat_protocol_t proto,
224                                    ip4_address_t * addr, u16 * port,
225                                    u32 thread_index);
226
227 /**
228  * @brief Set UDP session timeout.
229  *
230  * @param timeout Timeout value in seconds (if 0 reset to default value 300sec).
231  *
232  * @returns 0 on success, non-zero value otherwise.
233  */
234 int nat64_set_udp_timeout (u32 timeout);
235
236 /**
237  * @brief Get UDP session timeout.
238  *
239  * @returns UDP session timeout in seconds.
240  */
241 u32 nat64_get_udp_timeout (void);
242
243 /**
244  * @brief Set ICMP session timeout.
245  *
246  * @param timeout Timeout value in seconds (if 0 reset to default value 60sec).
247  *
248  * @returns 0 on success, non-zero value otherwise.
249  */
250 int nat64_set_icmp_timeout (u32 timeout);
251
252 /**
253  * @brief Get ICMP session timeout.
254  *
255  * @returns ICMP session timeout in seconds.
256  */
257 u32 nat64_get_icmp_timeout (void);
258
259 /**
260  * @brief Set TCP session timeouts.
261  *
262  * @param trans Transitory timeout in seconds (if 0 reset to default value 240sec).
263  * @param est Established timeout in seconds (if 0 reset to default value 7440sec).
264  *
265  * @returns 0 on success, non-zero value otherwise.
266  */
267 int nat64_set_tcp_timeouts (u32 trans, u32 est);
268
269 /**
270  * @brief Get TCP transitory timeout.
271  *
272  * @returns TCP transitory timeout in seconds.
273  */
274 u32 nat64_get_tcp_trans_timeout (void);
275
276 /**
277  * @brief Get TCP established timeout.
278  *
279  * @returns TCP established timeout in seconds.
280  */
281 u32 nat64_get_tcp_est_timeout (void);
282
283 /**
284  * @brief Reset NAT64 session timeout.
285  *
286  * @param ste Session table entry.
287  * @param vm VLIB main.
288  **/
289 void nat64_session_reset_timeout (nat64_db_st_entry_t * ste,
290                                   vlib_main_t * vm);
291
292 /**
293  * @brief Set NAT64 TCP session state.
294  *
295  * @param ste Session table entry.
296  * @param tcp TCP header.
297  * @param is_ip6 1 if IPv6 packet, 0 if IPv4.
298  */
299 void nat64_tcp_session_set_state (nat64_db_st_entry_t * ste,
300                                   tcp_header_t * tcp, u8 is_ip6);
301
302 /**
303  * @brief Add/delete NAT64 prefix.
304  *
305  * @param prefix NAT64 prefix.
306  * @param plen Prefix length.
307  * @param vrf_id VRF id of tenant.
308  * @param is_add 1 if add, 0 if delete.
309  *
310  * @returns 0 on success, non-zero value otherwise.
311  */
312 int nat64_add_del_prefix (ip6_address_t * prefix, u8 plen, u32 vrf_id,
313                           u8 is_add);
314
315 /**
316  * @brief Call back function when walking addresses in NAT64 prefixes, non-zero
317  * return value stop walk.
318  */
319 typedef int (*nat64_prefix_walk_fn_t) (nat64_prefix_t * pref64, void *ctx);
320
321 /**
322  * @brief Walk NAT64 prefixes.
323  *
324  * @param fn The function to invoke on each entry visited.
325  * @param ctx A context passed in the visit function.
326  */
327 void nat64_prefix_walk (nat64_prefix_walk_fn_t fn, void *ctx);
328
329 /**
330  * Compose IPv4-embedded IPv6 addresses.
331  * @param ip6 IPv4-embedded IPv6 addresses.
332  * @param ip4 IPv4 address.
333  * @param fib_index Tenant FIB index.
334  */
335 void nat64_compose_ip6 (ip6_address_t * ip6, ip4_address_t * ip4,
336                         u32 fib_index);
337
338 /**
339  * Extract IPv4 address from the IPv4-embedded IPv6 addresses.
340  *
341  * @param ip6 IPv4-embedded IPv6 addresses.
342  * @param ip4 IPv4 address.
343  * @param fib_index Tenant FIB index.
344  */
345 void nat64_extract_ip4 (ip6_address_t * ip6, ip4_address_t * ip4,
346                         u32 fib_index);
347
348 /**
349  * @brief Set NAT64 hash tables configuration.
350  *
351  * @param bib_buckets Number of BIB hash buckets.
352  * @param bib_memory_size Memory size of BIB hash.
353  * @param st_buckets Number of session table hash buckets.
354  * @param st_memory_size Memory size of session table hash.
355  */
356 void nat64_set_hash (u32 bib_buckets, u32 bib_memory_size, u32 st_buckets,
357                      u32 st_memory_size);
358
359 /**
360  * @brief Get worker thread index for NAT64 in2out.
361  *
362  * @param addr IPv6 src address.
363  *
364  * @returns worker thread index.
365  */
366 u32 nat64_get_worker_in2out (ip6_address_t * addr);
367
368 /**
369  * @brief Get worker thread index for NAT64 out2in.
370  *
371  * @param ip IPv4 header.
372  *
373  * @returns worker thread index.
374  */
375 u32 nat64_get_worker_out2in (ip4_header_t * ip);
376
377 #endif /* __included_nat64_h__ */
378
379 /*
380  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
381  *
382  * Local Variables:
383  * eval: (c-set-style "gnu")
384  * End:
385  */