IP Multicast FIB (mfib)
[vpp.git] / src / vnet / adj / adj_mcast.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
16 #include <vnet/adj/adj.h>
17 #include <vnet/adj/adj_internal.h>
18 #include <vnet/fib/fib_walk.h>
19 #include <vnet/ip/ip.h>
20
21 /*
22  * The 'DB' of all mcast adjs.
23  * There is only one mcast per-interface per-protocol, so this is a per-interface
24  * vector
25  */
26 static adj_index_t *adj_mcasts[FIB_PROTOCOL_MAX];
27
28 static u32
29 adj_get_mcast_node (fib_protocol_t proto)
30 {
31     switch (proto) {
32     case FIB_PROTOCOL_IP4:
33         return (ip4_rewrite_mcast_node.index);
34     case FIB_PROTOCOL_IP6:
35         return (ip6_rewrite_mcast_node.index);
36     case FIB_PROTOCOL_MPLS:
37         break;
38     }
39     ASSERT(0);
40     return (0);
41 }
42
43 /*
44  * adj_mcast_add_or_lock
45  *
46  * The next_hop address here is used for source address selection in the DP.
47  * The mcast adj is added to an interface's connected prefix, the next-hop
48  * passed here is the local prefix on the same interface.
49  */
50 adj_index_t
51 adj_mcast_add_or_lock (fib_protocol_t proto,
52                        vnet_link_t link_type,
53                        u32 sw_if_index)
54 {
55     ip_adjacency_t * adj;
56
57     vec_validate_init_empty(adj_mcasts[proto], sw_if_index, ADJ_INDEX_INVALID);
58
59     if (ADJ_INDEX_INVALID == adj_mcasts[proto][sw_if_index])
60     {
61         vnet_main_t *vnm;
62
63         vnm = vnet_get_main();
64         adj = adj_alloc(proto);
65
66         adj->lookup_next_index = IP_LOOKUP_NEXT_MCAST;
67         adj->ia_nh_proto = proto;
68         adj->ia_link = link_type;
69         adj_mcasts[proto][sw_if_index] = adj_get_index(adj);
70         adj_lock(adj_get_index(adj));
71
72         vnet_rewrite_init(vnm, sw_if_index,
73                           adj_get_mcast_node(proto),
74                           vnet_tx_node_index_for_sw_interface(vnm, sw_if_index),
75                           &adj->rewrite_header);
76
77         /*
78          * we need a rewrite where the destination IP address is converted
79          * to the appropriate link-layer address. This is interface specific.
80          * So ask the interface to do it.
81          */
82         vnet_update_adjacency_for_sw_interface(vnm, sw_if_index,
83                                                adj_get_index(adj));
84     }
85     else
86     {
87         adj = adj_get(adj_mcasts[proto][sw_if_index]);
88         adj_lock(adj_get_index(adj));
89     }
90
91     return (adj_get_index(adj));
92 }
93
94 /**
95  * adj_mcast_update_rewrite
96  *
97  * Update the adjacency's rewrite string. A NULL string implies the
98  * rewirte is reset (i.e. when ARP/ND etnry is gone).
99  * NB: the adj being updated may be handling traffic in the DP.
100  */
101 void
102 adj_mcast_update_rewrite (adj_index_t adj_index,
103                           u8 *rewrite)
104 {
105     ip_adjacency_t *adj;
106
107     ASSERT(ADJ_INDEX_INVALID != adj_index);
108
109     adj = adj_get(adj_index);
110
111     /*
112      * update the adj's rewrite string and build the arc
113      * from the rewrite node to the interface's TX node
114      */
115     adj_nbr_update_rewrite_internal(adj, IP_LOOKUP_NEXT_MCAST,
116                                     adj_get_mcast_node(adj->ia_nh_proto),
117                                     vnet_tx_node_index_for_sw_interface(
118                                         vnet_get_main(),
119                                         adj->rewrite_header.sw_if_index),
120                                     rewrite);
121 }
122
123 void
124 adj_mcast_remove (fib_protocol_t proto,
125                   u32 sw_if_index)
126 {
127     ASSERT(sw_if_index < vec_len(adj_mcasts[proto]));
128
129     adj_mcasts[proto][sw_if_index] = ADJ_INDEX_INVALID;
130 }
131
132 static clib_error_t *
133 adj_mcast_interface_state_change (vnet_main_t * vnm,
134                                   u32 sw_if_index,
135                                   u32 flags)
136 {
137     /*
138      * for each mcast on the interface trigger a walk back to the children
139      */
140     fib_protocol_t proto;
141     ip_adjacency_t *adj;
142
143
144     for (proto = FIB_PROTOCOL_IP4; proto <= FIB_PROTOCOL_IP6; proto++)
145     {
146         if (sw_if_index >= vec_len(adj_mcasts[proto]) ||
147             ADJ_INDEX_INVALID == adj_mcasts[proto][sw_if_index])
148             continue;
149
150         adj = adj_get(adj_mcasts[proto][sw_if_index]);
151
152         fib_node_back_walk_ctx_t bw_ctx = {
153             .fnbw_reason = (flags & VNET_SW_INTERFACE_FLAG_ADMIN_UP ?
154                             FIB_NODE_BW_REASON_FLAG_INTERFACE_UP :
155                             FIB_NODE_BW_REASON_FLAG_INTERFACE_DOWN),
156         };
157
158         fib_walk_sync(FIB_NODE_TYPE_ADJ, adj_get_index(adj), &bw_ctx);
159     }
160
161     return (NULL);
162 }
163
164 VNET_SW_INTERFACE_ADMIN_UP_DOWN_FUNCTION(adj_mcast_interface_state_change);
165
166 /**
167  * @brief Invoked on each SW interface of a HW interface when the
168  * HW interface state changes
169  */
170 static void
171 adj_nbr_hw_sw_interface_state_change (vnet_main_t * vnm,
172                                       u32 sw_if_index,
173                                       void *arg)
174 {
175     adj_mcast_interface_state_change(vnm, sw_if_index, (uword) arg);
176 }
177
178 /**
179  * @brief Registered callback for HW interface state changes
180  */
181 static clib_error_t *
182 adj_mcast_hw_interface_state_change (vnet_main_t * vnm,
183                                      u32 hw_if_index,
184                                      u32 flags)
185 {
186     /*
187      * walk SW interfaces on the HW
188      */
189     uword sw_flags;
190
191     sw_flags = ((flags & VNET_HW_INTERFACE_FLAG_LINK_UP) ?
192                 VNET_SW_INTERFACE_FLAG_ADMIN_UP :
193                 0);
194
195     vnet_hw_interface_walk_sw(vnm, hw_if_index,
196                               adj_nbr_hw_sw_interface_state_change,
197                               (void*) sw_flags);
198
199     return (NULL);
200 }
201
202 VNET_HW_INTERFACE_LINK_UP_DOWN_FUNCTION(
203     adj_mcast_hw_interface_state_change);
204
205 static clib_error_t *
206 adj_mcast_interface_delete (vnet_main_t * vnm,
207                             u32 sw_if_index,
208                             u32 is_add)
209 {
210     /*
211      * for each mcast on the interface trigger a walk back to the children
212      */
213     fib_protocol_t proto;
214     ip_adjacency_t *adj;
215
216     if (is_add)
217     {
218         /*
219          * not interested in interface additions. we will not back walk
220          * to resolve paths through newly added interfaces. Why? The control
221          * plane should have the brains to add interfaces first, then routes.
222          * So the case where there are paths with a interface that matches
223          * one just created is the case where the path resolved through an
224          * interface that was deleted, and still has not been removed. The
225          * new interface added, is NO GUARANTEE that the interface being
226          * added now, even though it may have the same sw_if_index, is the
227          * same interface that the path needs. So tough!
228          * If the control plane wants these routes to resolve it needs to
229          * remove and add them again.
230          */
231         return (NULL);
232     }
233
234     for (proto = FIB_PROTOCOL_IP4; proto <= FIB_PROTOCOL_IP6; proto++)
235     {
236         if (sw_if_index >= vec_len(adj_mcasts[proto]) ||
237             ADJ_INDEX_INVALID == adj_mcasts[proto][sw_if_index])
238             continue;
239
240         adj = adj_get(adj_mcasts[proto][sw_if_index]);
241
242         fib_node_back_walk_ctx_t bw_ctx = {
243             .fnbw_reason =  FIB_NODE_BW_REASON_FLAG_INTERFACE_DELETE,
244         };
245
246         fib_walk_sync(FIB_NODE_TYPE_ADJ, adj_get_index(adj), &bw_ctx);
247     }
248
249     return (NULL);
250 }
251
252 VNET_SW_INTERFACE_ADD_DEL_FUNCTION(adj_mcast_interface_delete);
253
254 u8*
255 format_adj_mcast (u8* s, va_list *ap)
256 {
257     index_t index = va_arg(*ap, index_t);
258     CLIB_UNUSED(u32 indent) = va_arg(*ap, u32);
259     vnet_main_t * vnm = vnet_get_main();
260     ip_adjacency_t * adj = adj_get(index);
261
262     s = format(s, "%U-mcast: ",
263                format_fib_protocol, adj->ia_nh_proto);
264     s = format (s, "%U",
265                 format_vnet_rewrite,
266                 vnm->vlib_main, &adj->rewrite_header,
267                 sizeof (adj->rewrite_data), 0);
268
269     return (s);
270 }
271
272
273 static void
274 adj_dpo_lock (dpo_id_t *dpo)
275 {
276     adj_lock(dpo->dpoi_index);
277 }
278 static void
279 adj_dpo_unlock (dpo_id_t *dpo)
280 {
281     adj_unlock(dpo->dpoi_index);
282 }
283
284 const static dpo_vft_t adj_mcast_dpo_vft = {
285     .dv_lock = adj_dpo_lock,
286     .dv_unlock = adj_dpo_unlock,
287     .dv_format = format_adj_mcast,
288 };
289
290 /**
291  * @brief The per-protocol VLIB graph nodes that are assigned to a mcast
292  *        object.
293  *
294  * this means that these graph nodes are ones from which a mcast is the
295  * parent object in the DPO-graph.
296  */
297 const static char* const adj_mcast_ip4_nodes[] =
298 {
299     "ip4-rewrite-mcast",
300     NULL,
301 };
302 const static char* const adj_mcast_ip6_nodes[] =
303 {
304     "ip6-rewrite-mcast",
305     NULL,
306 };
307
308 const static char* const * const adj_mcast_nodes[DPO_PROTO_NUM] =
309 {
310     [DPO_PROTO_IP4]  = adj_mcast_ip4_nodes,
311     [DPO_PROTO_IP6]  = adj_mcast_ip6_nodes,
312     [DPO_PROTO_MPLS] = NULL,
313 };
314
315 /**
316  * @brief Return the size of the adj DB.
317  * This is only for testing purposes so an efficient implementation is not needed
318  */
319 u32
320 adj_mcast_db_size (void)
321 {
322     u32 n_adjs, sw_if_index;
323     fib_protocol_t proto;
324
325     n_adjs = 0;
326     for (proto = FIB_PROTOCOL_IP4; proto <= FIB_PROTOCOL_IP6; proto++)
327     {
328         for (sw_if_index = 0;
329              sw_if_index < vec_len(adj_mcasts[proto]);
330              sw_if_index++)
331         {
332             if (ADJ_INDEX_INVALID != adj_mcasts[proto][sw_if_index])
333             {
334                 n_adjs++;
335             }
336         }
337     }
338     
339     return (n_adjs);
340 }
341
342 void
343 adj_mcast_module_init (void)
344 {
345     dpo_register(DPO_ADJACENCY_MCAST, &adj_mcast_dpo_vft, adj_mcast_nodes);
346 }