BRIDGE-DOMAIN:enable arp term,mac/ip learning on local ints
[vpp.git] / src / vnet / ethernet / arp.c
1 /*
2  * ethernet/arp.c: IP v4 ARP node
3  *
4  * Copyright (c) 2010 Cisco and/or its affiliates.
5  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
6  * you may not use this file except in compliance with the License.
7  * You may obtain a copy of the License at:
8  *
9  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
10  *
11  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
12  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
13  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
14  * See the License for the specific language governing permissions and
15  * limitations under the License.
16  */
17
18 #include <vnet/ip/ip.h>
19 #include <vnet/ip/ip6.h>
20 #include <vnet/ethernet/ethernet.h>
21 #include <vnet/ethernet/arp_packet.h>
22 #include <vnet/l2/l2_input.h>
23 #include <vppinfra/mhash.h>
24 #include <vnet/fib/ip4_fib.h>
25 #include <vnet/adj/adj_nbr.h>
26 #include <vnet/adj/adj_mcast.h>
27 #include <vnet/mpls/mpls.h>
28
29 /**
30  * @file
31  * @brief IPv4 ARP.
32  *
33  * This file contains code to manage the IPv4 ARP tables (IP Address
34  * to MAC Address lookup).
35  */
36
37
38 void vl_api_rpc_call_main_thread (void *fp, u8 * data, u32 data_length);
39
40 /**
41  * @brief Per-interface ARP configuration and state
42  */
43 typedef struct ethernet_arp_interface_t_
44 {
45   /**
46    * Hash table of ARP entries.
47    * Since this hash table is per-interface, the key is only the IPv4 address.
48    */
49   uword *arp_entries;
50 } ethernet_arp_interface_t;
51
52 typedef struct
53 {
54   u32 lo_addr;
55   u32 hi_addr;
56   u32 fib_index;
57 } ethernet_proxy_arp_t;
58
59 typedef struct
60 {
61   u32 next_index;
62   uword node_index;
63   uword type_opaque;
64   uword data;
65   /* Used for arp event notification only */
66   void *data_callback;
67   u32 pid;
68 } pending_resolution_t;
69
70 typedef struct
71 {
72   /* Hash tables mapping name to opcode. */
73   uword *opcode_by_name;
74
75   /* lite beer "glean" adjacency handling */
76   uword *pending_resolutions_by_address;
77   pending_resolution_t *pending_resolutions;
78
79   /* Mac address change notification */
80   uword *mac_changes_by_address;
81   pending_resolution_t *mac_changes;
82
83   ethernet_arp_ip4_entry_t *ip4_entry_pool;
84
85   /* ARP attack mitigation */
86   u32 arp_delete_rotor;
87   u32 limit_arp_cache_size;
88
89   /** Per interface state */
90   ethernet_arp_interface_t *ethernet_arp_by_sw_if_index;
91
92   /* Proxy arp vector */
93   ethernet_proxy_arp_t *proxy_arps;
94 } ethernet_arp_main_t;
95
96 static ethernet_arp_main_t ethernet_arp_main;
97
98 typedef struct
99 {
100   u32 sw_if_index;
101   ethernet_arp_ip4_over_ethernet_address_t a;
102   int is_static;
103   int is_no_fib_entry;
104   int flags;
105 #define ETHERNET_ARP_ARGS_REMOVE (1<<0)
106 #define ETHERNET_ARP_ARGS_FLUSH  (1<<1)
107 #define ETHERNET_ARP_ARGS_POPULATE  (1<<2)
108 } vnet_arp_set_ip4_over_ethernet_rpc_args_t;
109
110 static void
111 set_ip4_over_ethernet_rpc_callback (vnet_arp_set_ip4_over_ethernet_rpc_args_t
112                                     * a);
113
114 static u8 *
115 format_ethernet_arp_hardware_type (u8 * s, va_list * va)
116 {
117   ethernet_arp_hardware_type_t h = va_arg (*va, ethernet_arp_hardware_type_t);
118   char *t = 0;
119   switch (h)
120     {
121 #define _(n,f) case n: t = #f; break;
122       foreach_ethernet_arp_hardware_type;
123 #undef _
124
125     default:
126       return format (s, "unknown 0x%x", h);
127     }
128
129   return format (s, "%s", t);
130 }
131
132 static u8 *
133 format_ethernet_arp_opcode (u8 * s, va_list * va)
134 {
135   ethernet_arp_opcode_t o = va_arg (*va, ethernet_arp_opcode_t);
136   char *t = 0;
137   switch (o)
138     {
139 #define _(f) case ETHERNET_ARP_OPCODE_##f: t = #f; break;
140       foreach_ethernet_arp_opcode;
141 #undef _
142
143     default:
144       return format (s, "unknown 0x%x", o);
145     }
146
147   return format (s, "%s", t);
148 }
149
150 static uword
151 unformat_ethernet_arp_opcode_host_byte_order (unformat_input_t * input,
152                                               va_list * args)
153 {
154   int *result = va_arg (*args, int *);
155   ethernet_arp_main_t *am = &ethernet_arp_main;
156   int x, i;
157
158   /* Numeric opcode. */
159   if (unformat (input, "0x%x", &x) || unformat (input, "%d", &x))
160     {
161       if (x >= (1 << 16))
162         return 0;
163       *result = x;
164       return 1;
165     }
166
167   /* Named type. */
168   if (unformat_user (input, unformat_vlib_number_by_name,
169                      am->opcode_by_name, &i))
170     {
171       *result = i;
172       return 1;
173     }
174
175   return 0;
176 }
177
178 static uword
179 unformat_ethernet_arp_opcode_net_byte_order (unformat_input_t * input,
180                                              va_list * args)
181 {
182   int *result = va_arg (*args, int *);
183   if (!unformat_user
184       (input, unformat_ethernet_arp_opcode_host_byte_order, result))
185     return 0;
186
187   *result = clib_host_to_net_u16 ((u16) * result);
188   return 1;
189 }
190
191 static u8 *
192 format_ethernet_arp_header (u8 * s, va_list * va)
193 {
194   ethernet_arp_header_t *a = va_arg (*va, ethernet_arp_header_t *);
195   u32 max_header_bytes = va_arg (*va, u32);
196   uword indent;
197   u16 l2_type, l3_type;
198
199   if (max_header_bytes != 0 && sizeof (a[0]) > max_header_bytes)
200     return format (s, "ARP header truncated");
201
202   l2_type = clib_net_to_host_u16 (a->l2_type);
203   l3_type = clib_net_to_host_u16 (a->l3_type);
204
205   indent = format_get_indent (s);
206
207   s = format (s, "%U, type %U/%U, address size %d/%d",
208               format_ethernet_arp_opcode, clib_net_to_host_u16 (a->opcode),
209               format_ethernet_arp_hardware_type, l2_type,
210               format_ethernet_type, l3_type,
211               a->n_l2_address_bytes, a->n_l3_address_bytes);
212
213   if (l2_type == ETHERNET_ARP_HARDWARE_TYPE_ethernet
214       && l3_type == ETHERNET_TYPE_IP4)
215     {
216       s = format (s, "\n%U%U/%U -> %U/%U",
217                   format_white_space, indent,
218                   format_ethernet_address, a->ip4_over_ethernet[0].ethernet,
219                   format_ip4_address, &a->ip4_over_ethernet[0].ip4,
220                   format_ethernet_address, a->ip4_over_ethernet[1].ethernet,
221                   format_ip4_address, &a->ip4_over_ethernet[1].ip4);
222     }
223   else
224     {
225       uword n2 = a->n_l2_address_bytes;
226       uword n3 = a->n_l3_address_bytes;
227       s = format (s, "\n%U%U/%U -> %U/%U",
228                   format_white_space, indent,
229                   format_hex_bytes, a->data + 0 * n2 + 0 * n3, n2,
230                   format_hex_bytes, a->data + 1 * n2 + 0 * n3, n3,
231                   format_hex_bytes, a->data + 1 * n2 + 1 * n3, n2,
232                   format_hex_bytes, a->data + 2 * n2 + 1 * n3, n3);
233     }
234
235   return s;
236 }
237
238 u8 *
239 format_ethernet_arp_ip4_entry (u8 * s, va_list * va)
240 {
241   vnet_main_t *vnm = va_arg (*va, vnet_main_t *);
242   ethernet_arp_ip4_entry_t *e = va_arg (*va, ethernet_arp_ip4_entry_t *);
243   vnet_sw_interface_t *si;
244   u8 *flags = 0;
245
246   if (!e)
247     return format (s, "%=12s%=16s%=6s%=20s%=24s", "Time", "IP4",
248                    "Flags", "Ethernet", "Interface");
249
250   si = vnet_get_sw_interface (vnm, e->sw_if_index);
251
252   if (e->flags & ETHERNET_ARP_IP4_ENTRY_FLAG_STATIC)
253     flags = format (flags, "S");
254
255   if (e->flags & ETHERNET_ARP_IP4_ENTRY_FLAG_DYNAMIC)
256     flags = format (flags, "D");
257
258   if (e->flags & ETHERNET_ARP_IP4_ENTRY_FLAG_NO_FIB_ENTRY)
259     flags = format (flags, "N");
260
261   s = format (s, "%=12U%=16U%=6s%=20U%=24U",
262               format_vlib_cpu_time, vnm->vlib_main, e->cpu_time_last_updated,
263               format_ip4_address, &e->ip4_address,
264               flags ? (char *) flags : "",
265               format_ethernet_address, e->ethernet_address,
266               format_vnet_sw_interface_name, vnm, si);
267
268   vec_free (flags);
269   return s;
270 }
271
272 typedef struct
273 {
274   u8 packet_data[64];
275 } ethernet_arp_input_trace_t;
276
277 static u8 *
278 format_ethernet_arp_input_trace (u8 * s, va_list * va)
279 {
280   CLIB_UNUSED (vlib_main_t * vm) = va_arg (*va, vlib_main_t *);
281   CLIB_UNUSED (vlib_node_t * node) = va_arg (*va, vlib_node_t *);
282   ethernet_arp_input_trace_t *t = va_arg (*va, ethernet_arp_input_trace_t *);
283
284   s = format (s, "%U",
285               format_ethernet_arp_header,
286               t->packet_data, sizeof (t->packet_data));
287
288   return s;
289 }
290
291 static u8 *
292 format_arp_term_input_trace (u8 * s, va_list * va)
293 {
294   CLIB_UNUSED (vlib_main_t * vm) = va_arg (*va, vlib_main_t *);
295   CLIB_UNUSED (vlib_node_t * node) = va_arg (*va, vlib_node_t *);
296   ethernet_arp_input_trace_t *t = va_arg (*va, ethernet_arp_input_trace_t *);
297
298   /* arp-term trace data saved is either arp or ip6/icmp6 packet:
299      - for arp, the 1st 16-bit field is hw type of value of 0x0001.
300      - for ip6, the first nibble has value of 6. */
301   s = format (s, "%U", t->packet_data[0] == 0 ?
302               format_ethernet_arp_header : format_ip6_header,
303               t->packet_data, sizeof (t->packet_data));
304
305   return s;
306 }
307
308 static void
309 arp_nbr_probe (ip_adjacency_t * adj)
310 {
311   vnet_main_t *vnm = vnet_get_main ();
312   ip4_main_t *im = &ip4_main;
313   ip_interface_address_t *ia;
314   ethernet_arp_header_t *h;
315   vnet_hw_interface_t *hi;
316   vnet_sw_interface_t *si;
317   ip4_address_t *src;
318   vlib_buffer_t *b;
319   vlib_main_t *vm;
320   u32 bi = 0;
321
322   vm = vlib_get_main ();
323
324   si = vnet_get_sw_interface (vnm, adj->rewrite_header.sw_if_index);
325
326   if (!(si->flags & VNET_SW_INTERFACE_FLAG_ADMIN_UP))
327     {
328       return;
329     }
330
331   src =
332     ip4_interface_address_matching_destination (im,
333                                                 &adj->sub_type.nbr.next_hop.
334                                                 ip4,
335                                                 adj->rewrite_header.
336                                                 sw_if_index, &ia);
337   if (!src)
338     {
339       return;
340     }
341
342   h =
343     vlib_packet_template_get_packet (vm, &im->ip4_arp_request_packet_template,
344                                      &bi);
345
346   hi = vnet_get_sup_hw_interface (vnm, adj->rewrite_header.sw_if_index);
347
348   clib_memcpy (h->ip4_over_ethernet[0].ethernet,
349                hi->hw_address, sizeof (h->ip4_over_ethernet[0].ethernet));
350
351   h->ip4_over_ethernet[0].ip4 = src[0];
352   h->ip4_over_ethernet[1].ip4 = adj->sub_type.nbr.next_hop.ip4;
353
354   b = vlib_get_buffer (vm, bi);
355   vnet_buffer (b)->sw_if_index[VLIB_RX] =
356     vnet_buffer (b)->sw_if_index[VLIB_TX] = adj->rewrite_header.sw_if_index;
357
358   /* Add encapsulation string for software interface (e.g. ethernet header). */
359   vnet_rewrite_one_header (adj[0], h, sizeof (ethernet_header_t));
360   vlib_buffer_advance (b, -adj->rewrite_header.data_bytes);
361
362   {
363     vlib_frame_t *f = vlib_get_frame_to_node (vm, hi->output_node_index);
364     u32 *to_next = vlib_frame_vector_args (f);
365     to_next[0] = bi;
366     f->n_vectors = 1;
367     vlib_put_frame_to_node (vm, hi->output_node_index, f);
368   }
369 }
370
371 static void
372 arp_mk_complete (adj_index_t ai, ethernet_arp_ip4_entry_t * e)
373 {
374   adj_nbr_update_rewrite
375     (ai, ADJ_NBR_REWRITE_FLAG_COMPLETE,
376      ethernet_build_rewrite (vnet_get_main (),
377                              e->sw_if_index,
378                              adj_get_link_type (ai), e->ethernet_address));
379 }
380
381 static void
382 arp_mk_incomplete (adj_index_t ai)
383 {
384   ip_adjacency_t *adj = adj_get (ai);
385
386   adj_nbr_update_rewrite
387     (ai,
388      ADJ_NBR_REWRITE_FLAG_INCOMPLETE,
389      ethernet_build_rewrite (vnet_get_main (),
390                              adj->rewrite_header.sw_if_index,
391                              VNET_LINK_ARP,
392                              VNET_REWRITE_FOR_SW_INTERFACE_ADDRESS_BROADCAST));
393 }
394
395 static ethernet_arp_ip4_entry_t *
396 arp_entry_find (ethernet_arp_interface_t * eai, const ip4_address_t * addr)
397 {
398   ethernet_arp_main_t *am = &ethernet_arp_main;
399   ethernet_arp_ip4_entry_t *e = NULL;
400   uword *p;
401
402   if (NULL != eai->arp_entries)
403     {
404       p = hash_get (eai->arp_entries, addr->as_u32);
405       if (!p)
406         return (NULL);
407
408       e = pool_elt_at_index (am->ip4_entry_pool, p[0]);
409     }
410
411   return (e);
412 }
413
414 static adj_walk_rc_t
415 arp_mk_complete_walk (adj_index_t ai, void *ctx)
416 {
417   ethernet_arp_ip4_entry_t *e = ctx;
418
419   arp_mk_complete (ai, e);
420
421   return (ADJ_WALK_RC_CONTINUE);
422 }
423
424 static adj_walk_rc_t
425 arp_mk_incomplete_walk (adj_index_t ai, void *ctx)
426 {
427   arp_mk_incomplete (ai);
428
429   return (ADJ_WALK_RC_CONTINUE);
430 }
431
432 void
433 arp_update_adjacency (vnet_main_t * vnm, u32 sw_if_index, u32 ai)
434 {
435   ethernet_arp_main_t *am = &ethernet_arp_main;
436   ethernet_arp_interface_t *arp_int;
437   ethernet_arp_ip4_entry_t *e;
438   ip_adjacency_t *adj;
439
440   adj = adj_get (ai);
441
442   vec_validate (am->ethernet_arp_by_sw_if_index, sw_if_index);
443   arp_int = &am->ethernet_arp_by_sw_if_index[sw_if_index];
444   e = arp_entry_find (arp_int, &adj->sub_type.nbr.next_hop.ip4);
445
446   switch (adj->lookup_next_index)
447     {
448     case IP_LOOKUP_NEXT_ARP:
449     case IP_LOOKUP_NEXT_GLEAN:
450       if (NULL != e)
451         {
452           adj_nbr_walk_nh4 (sw_if_index,
453                             &e->ip4_address, arp_mk_complete_walk, e);
454         }
455       else
456         {
457           /*
458            * no matching ARP entry.
459            * construct the rewrite required to for an ARP packet, and stick
460            * that in the adj's pipe to smoke.
461            */
462           adj_nbr_update_rewrite
463             (ai,
464              ADJ_NBR_REWRITE_FLAG_INCOMPLETE,
465              ethernet_build_rewrite
466              (vnm,
467               sw_if_index,
468               VNET_LINK_ARP,
469               VNET_REWRITE_FOR_SW_INTERFACE_ADDRESS_BROADCAST));
470
471           /*
472            * since the FIB has added this adj for a route, it makes sense it
473            * may want to forward traffic sometime soon. Let's send a
474            * speculative ARP. just one. If we were to do periodically that
475            * wouldn't be bad either, but that's more code than i'm prepared to
476            * write at this time for relatively little reward.
477            */
478           arp_nbr_probe (adj);
479         }
480       break;
481     case IP_LOOKUP_NEXT_MCAST:
482       {
483         /*
484          * Construct a partial rewrite from the known ethernet mcast dest MAC
485          */
486         u8 *rewrite;
487         u8 offset;
488
489         rewrite = ethernet_build_rewrite (vnm,
490                                           sw_if_index,
491                                           adj->ia_link,
492                                           ethernet_ip4_mcast_dst_addr ());
493         offset = vec_len (rewrite) - 2;
494
495         /*
496          * Complete the remaining fields of the adj's rewrite to direct the
497          * complete of the rewrite at switch time by copying in the IP
498          * dst address's bytes.
499          * Ofset is 2 bytes into the MAC desintation address. And we copy 23 bits
500          * from the address.
501          */
502         adj_mcast_update_rewrite (ai, rewrite, offset, 0x007fffff);
503
504         break;
505       }
506     case IP_LOOKUP_NEXT_DROP:
507     case IP_LOOKUP_NEXT_PUNT:
508     case IP_LOOKUP_NEXT_LOCAL:
509     case IP_LOOKUP_NEXT_REWRITE:
510     case IP_LOOKUP_NEXT_LOAD_BALANCE:
511     case IP_LOOKUP_NEXT_MIDCHAIN:
512     case IP_LOOKUP_NEXT_ICMP_ERROR:
513     case IP_LOOKUP_N_NEXT:
514       ASSERT (0);
515       break;
516     }
517 }
518
519 int
520 vnet_arp_set_ip4_over_ethernet_internal (vnet_main_t * vnm,
521                                          vnet_arp_set_ip4_over_ethernet_rpc_args_t
522                                          * args)
523 {
524   ethernet_arp_ip4_entry_t *e = 0;
525   ethernet_arp_main_t *am = &ethernet_arp_main;
526   ethernet_arp_ip4_over_ethernet_address_t *a = &args->a;
527   vlib_main_t *vm = vlib_get_main ();
528   int make_new_arp_cache_entry = 1;
529   uword *p;
530   pending_resolution_t *pr, *mc;
531   ethernet_arp_interface_t *arp_int;
532   int is_static = args->is_static;
533   u32 sw_if_index = args->sw_if_index;
534   int is_no_fib_entry = args->is_no_fib_entry;
535
536   vec_validate (am->ethernet_arp_by_sw_if_index, sw_if_index);
537
538   arp_int = &am->ethernet_arp_by_sw_if_index[sw_if_index];
539
540   if (NULL != arp_int->arp_entries)
541     {
542       p = hash_get (arp_int->arp_entries, a->ip4.as_u32);
543       if (p)
544         {
545           e = pool_elt_at_index (am->ip4_entry_pool, p[0]);
546
547           /* Refuse to over-write static arp. */
548           if (!is_static && (e->flags & ETHERNET_ARP_IP4_ENTRY_FLAG_STATIC))
549             return -2;
550           make_new_arp_cache_entry = 0;
551         }
552     }
553
554   if (make_new_arp_cache_entry)
555     {
556       pool_get (am->ip4_entry_pool, e);
557
558       if (NULL == arp_int->arp_entries)
559         {
560           arp_int->arp_entries = hash_create (0, sizeof (u32));
561         }
562
563       hash_set (arp_int->arp_entries, a->ip4.as_u32, e - am->ip4_entry_pool);
564
565       e->sw_if_index = sw_if_index;
566       e->ip4_address = a->ip4;
567       clib_memcpy (e->ethernet_address,
568                    a->ethernet, sizeof (e->ethernet_address));
569
570       if (!is_no_fib_entry)
571         {
572           fib_prefix_t pfx = {
573             .fp_len = 32,
574             .fp_proto = FIB_PROTOCOL_IP4,
575             .fp_addr.ip4 = a->ip4,
576           };
577           u32 fib_index;
578
579           fib_index =
580             ip4_fib_table_get_index_for_sw_if_index (e->sw_if_index);
581           e->fib_entry_index =
582             fib_table_entry_update_one_path (fib_index, &pfx, FIB_SOURCE_ADJ,
583                                              FIB_ENTRY_FLAG_ATTACHED,
584                                              FIB_PROTOCOL_IP4, &pfx.fp_addr,
585                                              e->sw_if_index, ~0, 1, NULL,
586                                              FIB_ROUTE_PATH_FLAG_NONE);
587           e->flags |= ETHERNET_ARP_IP4_ENTRY_FLAG_NO_FIB_ENTRY;
588         }
589     }
590   else
591     {
592       /*
593        * prevent a DoS attack from the data-plane that
594        * spams us with no-op updates to the MAC address
595        */
596       if (0 == memcmp (e->ethernet_address,
597                        a->ethernet, sizeof (e->ethernet_address)))
598         return -1;
599
600       /* Update time stamp and ethernet address. */
601       clib_memcpy (e->ethernet_address, a->ethernet,
602                    sizeof (e->ethernet_address));
603     }
604
605   e->cpu_time_last_updated = clib_cpu_time_now ();
606   if (is_static)
607     e->flags |= ETHERNET_ARP_IP4_ENTRY_FLAG_STATIC;
608   else
609     e->flags |= ETHERNET_ARP_IP4_ENTRY_FLAG_DYNAMIC;
610
611   adj_nbr_walk_nh4 (sw_if_index, &e->ip4_address, arp_mk_complete_walk, e);
612
613   /* Customer(s) waiting for this address to be resolved? */
614   p = hash_get (am->pending_resolutions_by_address, a->ip4.as_u32);
615   if (p)
616     {
617       u32 next_index;
618       next_index = p[0];
619
620       while (next_index != (u32) ~ 0)
621         {
622           pr = pool_elt_at_index (am->pending_resolutions, next_index);
623           vlib_process_signal_event (vm, pr->node_index,
624                                      pr->type_opaque, pr->data);
625           next_index = pr->next_index;
626           pool_put (am->pending_resolutions, pr);
627         }
628
629       hash_unset (am->pending_resolutions_by_address, a->ip4.as_u32);
630     }
631
632   /* Customer(s) requesting ARP event for this address? */
633   p = hash_get (am->mac_changes_by_address, a->ip4.as_u32);
634   if (p)
635     {
636       u32 next_index;
637       next_index = p[0];
638
639       while (next_index != (u32) ~ 0)
640         {
641           int (*fp) (u32, u8 *, u32, u32);
642           int rv = 1;
643           mc = pool_elt_at_index (am->mac_changes, next_index);
644           fp = mc->data_callback;
645
646           /* Call the user's data callback, return 1 to suppress dup events */
647           if (fp)
648             rv = (*fp) (mc->data, a->ethernet, sw_if_index, 0);
649
650           /*
651            * Signal the resolver process, as long as the user
652            * says they want to be notified
653            */
654           if (rv == 0)
655             vlib_process_signal_event (vm, mc->node_index,
656                                        mc->type_opaque, mc->data);
657           next_index = mc->next_index;
658         }
659     }
660
661   return 0;
662 }
663
664 void
665 vnet_register_ip4_arp_resolution_event (vnet_main_t * vnm,
666                                         void *address_arg,
667                                         uword node_index,
668                                         uword type_opaque, uword data)
669 {
670   ethernet_arp_main_t *am = &ethernet_arp_main;
671   ip4_address_t *address = address_arg;
672   uword *p;
673   pending_resolution_t *pr;
674
675   pool_get (am->pending_resolutions, pr);
676
677   pr->next_index = ~0;
678   pr->node_index = node_index;
679   pr->type_opaque = type_opaque;
680   pr->data = data;
681   pr->data_callback = 0;
682
683   p = hash_get (am->pending_resolutions_by_address, address->as_u32);
684   if (p)
685     {
686       /* Insert new resolution at the head of the list */
687       pr->next_index = p[0];
688       hash_unset (am->pending_resolutions_by_address, address->as_u32);
689     }
690
691   hash_set (am->pending_resolutions_by_address, address->as_u32,
692             pr - am->pending_resolutions);
693 }
694
695 int
696 vnet_add_del_ip4_arp_change_event (vnet_main_t * vnm,
697                                    void *data_callback,
698                                    u32 pid,
699                                    void *address_arg,
700                                    uword node_index,
701                                    uword type_opaque, uword data, int is_add)
702 {
703   ethernet_arp_main_t *am = &ethernet_arp_main;
704   ip4_address_t *address = address_arg;
705   uword *p;
706   pending_resolution_t *mc;
707   void (*fp) (u32, u8 *) = data_callback;
708
709   if (is_add)
710     {
711       pool_get (am->mac_changes, mc);
712
713       mc->next_index = ~0;
714       mc->node_index = node_index;
715       mc->type_opaque = type_opaque;
716       mc->data = data;
717       mc->data_callback = data_callback;
718       mc->pid = pid;
719
720       p = hash_get (am->mac_changes_by_address, address->as_u32);
721       if (p)
722         {
723           /* Insert new resolution at the head of the list */
724           mc->next_index = p[0];
725           hash_unset (am->mac_changes_by_address, address->as_u32);
726         }
727
728       hash_set (am->mac_changes_by_address, address->as_u32,
729                 mc - am->mac_changes);
730       return 0;
731     }
732   else
733     {
734       u32 index;
735       pending_resolution_t *mc_last = 0;
736
737       p = hash_get (am->mac_changes_by_address, address->as_u32);
738       if (p == 0)
739         return VNET_API_ERROR_NO_SUCH_ENTRY;
740
741       index = p[0];
742
743       while (index != (u32) ~ 0)
744         {
745           mc = pool_elt_at_index (am->mac_changes, index);
746           if (mc->node_index == node_index &&
747               mc->type_opaque == type_opaque && mc->pid == pid)
748             {
749               /* Clients may need to clean up pool entries, too */
750               if (fp)
751                 (*fp) (mc->data, 0 /* no new mac addrs */ );
752               if (index == p[0])
753                 {
754                   hash_unset (am->mac_changes_by_address, address->as_u32);
755                   if (mc->next_index != ~0)
756                     hash_set (am->mac_changes_by_address, address->as_u32,
757                               mc->next_index);
758                   pool_put (am->mac_changes, mc);
759                   return 0;
760                 }
761               else
762                 {
763                   ASSERT (mc_last);
764                   mc_last->next_index = mc->next_index;
765                   pool_put (am->mac_changes, mc);
766                   return 0;
767                 }
768             }
769           mc_last = mc;
770           index = mc->next_index;
771         }
772
773       return VNET_API_ERROR_NO_SUCH_ENTRY;
774     }
775 }
776
777 /* Either we drop the packet or we send a reply to the sender. */
778 typedef enum
779 {
780   ARP_INPUT_NEXT_DROP,
781   ARP_INPUT_NEXT_REPLY_TX,
782   ARP_INPUT_N_NEXT,
783 } arp_input_next_t;
784
785 #define foreach_ethernet_arp_error                                      \
786   _ (replies_sent, "ARP replies sent")                                  \
787   _ (l2_type_not_ethernet, "L2 type not ethernet")                      \
788   _ (l3_type_not_ip4, "L3 type not IP4")                                \
789   _ (l3_src_address_not_local, "IP4 source address not local to subnet") \
790   _ (l3_dst_address_not_local, "IP4 destination address not local to subnet") \
791   _ (l3_src_address_is_local, "IP4 source address matches local interface") \
792   _ (l3_src_address_learned, "ARP request IP4 source address learned")  \
793   _ (replies_received, "ARP replies received")                          \
794   _ (opcode_not_request, "ARP opcode not request")                      \
795   _ (proxy_arp_replies_sent, "Proxy ARP replies sent")                  \
796   _ (l2_address_mismatch, "ARP hw addr does not match L2 frame src addr") \
797   _ (missing_interface_address, "ARP missing interface address") \
798   _ (gratuitous_arp, "ARP probe or announcement dropped") \
799   _ (interface_no_table, "Interface is not mapped to an IP table") \
800   _ (interface_not_ip_enabled, "Interface is not IP enabled") \
801
802 typedef enum
803 {
804 #define _(sym,string) ETHERNET_ARP_ERROR_##sym,
805   foreach_ethernet_arp_error
806 #undef _
807     ETHERNET_ARP_N_ERROR,
808 } ethernet_arp_input_error_t;
809
810
811 static void
812 unset_random_arp_entry (void)
813 {
814   ethernet_arp_main_t *am = &ethernet_arp_main;
815   ethernet_arp_ip4_entry_t *e;
816   vnet_main_t *vnm = vnet_get_main ();
817   ethernet_arp_ip4_over_ethernet_address_t delme;
818   u32 index;
819
820   index = pool_next_index (am->ip4_entry_pool, am->arp_delete_rotor);
821   am->arp_delete_rotor = index;
822
823   /* Try again from elt 0, could happen if an intfc goes down */
824   if (index == ~0)
825     {
826       index = pool_next_index (am->ip4_entry_pool, am->arp_delete_rotor);
827       am->arp_delete_rotor = index;
828     }
829
830   /* Nothing left in the pool */
831   if (index == ~0)
832     return;
833
834   e = pool_elt_at_index (am->ip4_entry_pool, index);
835
836   clib_memcpy (&delme.ethernet, e->ethernet_address, 6);
837   delme.ip4.as_u32 = e->ip4_address.as_u32;
838
839   vnet_arp_unset_ip4_over_ethernet (vnm, e->sw_if_index, &delme);
840 }
841
842 static int
843 arp_unnumbered (vlib_buffer_t * p0,
844                 u32 pi0, ethernet_header_t * eth0, u32 sw_if_index)
845 {
846   vlib_main_t *vm = vlib_get_main ();
847   vnet_main_t *vnm = vnet_get_main ();
848   vnet_interface_main_t *vim = &vnm->interface_main;
849   vnet_sw_interface_t *si;
850   vnet_hw_interface_t *hi;
851   u32 unnum_src_sw_if_index;
852   u32 *broadcast_swifs = 0;
853   u32 *buffers = 0;
854   u32 n_alloc = 0;
855   vlib_buffer_t *b0;
856   int i;
857   u8 dst_mac_address[6];
858   i16 header_size;
859   ethernet_arp_header_t *arp0;
860
861   /* Save the dst mac address */
862   clib_memcpy (dst_mac_address, eth0->dst_address, sizeof (dst_mac_address));
863
864   /* Figure out which sw_if_index supplied the address */
865   unnum_src_sw_if_index = sw_if_index;
866
867   /* Track down all users of the unnumbered source */
868   /* *INDENT-OFF* */
869   pool_foreach (si, vim->sw_interfaces,
870   ({
871     if (si->flags & VNET_SW_INTERFACE_FLAG_UNNUMBERED &&
872         (si->unnumbered_sw_if_index == unnum_src_sw_if_index))
873       {
874         vec_add1 (broadcast_swifs, si->sw_if_index);
875       }
876   }));
877   /* *INDENT-ON* */
878
879   /* If there are no interfaces un-unmbered to this interface,
880      we are done  here. */
881   if (0 == vec_len (broadcast_swifs))
882     return 0;
883
884   /* Allocate buffering if we need it */
885   if (vec_len (broadcast_swifs) > 1)
886     {
887       vec_validate (buffers, vec_len (broadcast_swifs) - 2);
888       n_alloc = vlib_buffer_alloc (vm, buffers, vec_len (buffers));
889       _vec_len (buffers) = n_alloc;
890       for (i = 0; i < n_alloc; i++)
891         {
892           b0 = vlib_get_buffer (vm, buffers[i]);
893
894           /* xerox (partially built) ARP pkt */
895           clib_memcpy (b0->data, p0->data,
896                        p0->current_length + p0->current_data);
897           b0->current_data = p0->current_data;
898           b0->current_length = p0->current_length;
899           vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX] =
900             vnet_buffer (p0)->sw_if_index[VLIB_RX];
901         }
902     }
903
904   vec_insert (buffers, 1, 0);
905   buffers[0] = pi0;
906
907   for (i = 0; i < vec_len (buffers); i++)
908     {
909       b0 = vlib_get_buffer (vm, buffers[i]);
910       arp0 = vlib_buffer_get_current (b0);
911
912       hi = vnet_get_sup_hw_interface (vnm, broadcast_swifs[i]);
913       si = vnet_get_sw_interface (vnm, broadcast_swifs[i]);
914
915       /* For decoration, most likely */
916       vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_TX] = hi->sw_if_index;
917
918       /* Fix ARP pkt src address */
919       clib_memcpy (arp0->ip4_over_ethernet[0].ethernet, hi->hw_address, 6);
920
921       /* Build L2 encaps for this swif */
922       header_size = sizeof (ethernet_header_t);
923       if (si->sub.eth.flags.one_tag)
924         header_size += 4;
925       else if (si->sub.eth.flags.two_tags)
926         header_size += 8;
927
928       vlib_buffer_advance (b0, -header_size);
929       eth0 = vlib_buffer_get_current (b0);
930
931       if (si->sub.eth.flags.one_tag)
932         {
933           ethernet_vlan_header_t *outer = (void *) (eth0 + 1);
934
935           eth0->type = si->sub.eth.flags.dot1ad ?
936             clib_host_to_net_u16 (ETHERNET_TYPE_DOT1AD) :
937             clib_host_to_net_u16 (ETHERNET_TYPE_VLAN);
938           outer->priority_cfi_and_id =
939             clib_host_to_net_u16 (si->sub.eth.outer_vlan_id);
940           outer->type = clib_host_to_net_u16 (ETHERNET_TYPE_ARP);
941
942         }
943       else if (si->sub.eth.flags.two_tags)
944         {
945           ethernet_vlan_header_t *outer = (void *) (eth0 + 1);
946           ethernet_vlan_header_t *inner = (void *) (outer + 1);
947
948           eth0->type = si->sub.eth.flags.dot1ad ?
949             clib_host_to_net_u16 (ETHERNET_TYPE_DOT1AD) :
950             clib_host_to_net_u16 (ETHERNET_TYPE_VLAN);
951           outer->priority_cfi_and_id =
952             clib_host_to_net_u16 (si->sub.eth.outer_vlan_id);
953           outer->type = clib_host_to_net_u16 (ETHERNET_TYPE_VLAN);
954           inner->priority_cfi_and_id =
955             clib_host_to_net_u16 (si->sub.eth.inner_vlan_id);
956           inner->type = clib_host_to_net_u16 (ETHERNET_TYPE_ARP);
957
958         }
959       else
960         {
961           eth0->type = clib_host_to_net_u16 (ETHERNET_TYPE_ARP);
962         }
963
964       /* Restore the original dst address, set src address */
965       clib_memcpy (eth0->dst_address, dst_mac_address,
966                    sizeof (eth0->dst_address));
967       clib_memcpy (eth0->src_address, hi->hw_address,
968                    sizeof (eth0->src_address));
969
970       /* Transmit replicas */
971       if (i > 0)
972         {
973           vlib_frame_t *f =
974             vlib_get_frame_to_node (vm, hi->output_node_index);
975           u32 *to_next = vlib_frame_vector_args (f);
976           to_next[0] = buffers[i];
977           f->n_vectors = 1;
978           vlib_put_frame_to_node (vm, hi->output_node_index, f);
979         }
980     }
981
982   /* The regular path outputs the original pkt.. */
983   vnet_buffer (p0)->sw_if_index[VLIB_TX] = broadcast_swifs[0];
984
985   vec_free (broadcast_swifs);
986   vec_free (buffers);
987
988   return !0;
989 }
990
991 static uword
992 arp_input (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node, vlib_frame_t * frame)
993 {
994   ethernet_arp_main_t *am = &ethernet_arp_main;
995   vnet_main_t *vnm = vnet_get_main ();
996   ip4_main_t *im4 = &ip4_main;
997   u32 n_left_from, next_index, *from, *to_next;
998   u32 n_replies_sent = 0, n_proxy_arp_replies_sent = 0;
999
1000   from = vlib_frame_vector_args (frame);
1001   n_left_from = frame->n_vectors;
1002   next_index = node->cached_next_index;
1003
1004   if (node->flags & VLIB_NODE_FLAG_TRACE)
1005     vlib_trace_frame_buffers_only (vm, node, from, frame->n_vectors,
1006                                    /* stride */ 1,
1007                                    sizeof (ethernet_arp_input_trace_t));
1008
1009   while (n_left_from > 0)
1010     {
1011       u32 n_left_to_next;
1012
1013       vlib_get_next_frame (vm, node, next_index, to_next, n_left_to_next);
1014
1015       while (n_left_from > 0 && n_left_to_next > 0)
1016         {
1017           vlib_buffer_t *p0;
1018           vnet_hw_interface_t *hw_if0;
1019           ethernet_arp_header_t *arp0;
1020           ethernet_header_t *eth0;
1021           ip4_address_t *if_addr0, proxy_src;
1022           u32 pi0, error0, next0, sw_if_index0, conn_sw_if_index0, fib_index0;
1023           u8 is_request0, dst_is_local0, is_unnum0;
1024           ethernet_proxy_arp_t *pa;
1025           fib_node_index_t dst_fei, src_fei;
1026           fib_prefix_t pfx0;
1027           fib_entry_flag_t src_flags, dst_flags;
1028
1029           pi0 = from[0];
1030           to_next[0] = pi0;
1031           from += 1;
1032           to_next += 1;
1033           n_left_from -= 1;
1034           n_left_to_next -= 1;
1035           pa = 0;
1036
1037           p0 = vlib_get_buffer (vm, pi0);
1038           arp0 = vlib_buffer_get_current (p0);
1039
1040           is_request0 = arp0->opcode
1041             == clib_host_to_net_u16 (ETHERNET_ARP_OPCODE_request);
1042
1043           error0 = ETHERNET_ARP_ERROR_replies_sent;
1044
1045           error0 =
1046             (arp0->l2_type !=
1047              clib_net_to_host_u16 (ETHERNET_ARP_HARDWARE_TYPE_ethernet) ?
1048              ETHERNET_ARP_ERROR_l2_type_not_ethernet : error0);
1049           error0 =
1050             (arp0->l3_type !=
1051              clib_net_to_host_u16 (ETHERNET_TYPE_IP4) ?
1052              ETHERNET_ARP_ERROR_l3_type_not_ip4 : error0);
1053
1054           sw_if_index0 = vnet_buffer (p0)->sw_if_index[VLIB_RX];
1055
1056           /* not playing the ARP game if the interface is not IPv4 enabled */
1057           error0 =
1058             (im4->ip_enabled_by_sw_if_index[sw_if_index0] == 0 ?
1059              ETHERNET_ARP_ERROR_interface_not_ip_enabled : error0);
1060
1061           if (error0)
1062             goto drop2;
1063
1064           /* Check that IP address is local and matches incoming interface. */
1065           fib_index0 = ip4_fib_table_get_index_for_sw_if_index (sw_if_index0);
1066           if (~0 == fib_index0)
1067             {
1068               error0 = ETHERNET_ARP_ERROR_interface_no_table;
1069               goto drop2;
1070
1071             }
1072           dst_fei = ip4_fib_table_lookup (ip4_fib_get (fib_index0),
1073                                           &arp0->ip4_over_ethernet[1].ip4,
1074                                           32);
1075           dst_flags = fib_entry_get_flags (dst_fei);
1076
1077           src_fei = ip4_fib_table_lookup (ip4_fib_get (fib_index0),
1078                                           &arp0->ip4_over_ethernet[0].ip4,
1079                                           32);
1080           src_flags = fib_entry_get_flags (src_fei);
1081
1082           conn_sw_if_index0 = fib_entry_get_resolving_interface (dst_fei);
1083
1084           if (!(FIB_ENTRY_FLAG_CONNECTED & dst_flags))
1085             {
1086               error0 = ETHERNET_ARP_ERROR_l3_dst_address_not_local;
1087               goto drop1;
1088             }
1089
1090           /* Honor unnumbered interface, if any */
1091           is_unnum0 = sw_if_index0 != conn_sw_if_index0;
1092
1093           /* Source must also be local to subnet of matching interface address. */
1094           if (!((FIB_ENTRY_FLAG_ATTACHED & src_flags) ||
1095                 (FIB_ENTRY_FLAG_CONNECTED & src_flags)))
1096             {
1097               /*
1098                * The packet was sent from an address that is not connected nor attached
1099                * i.e. it is not from an address that is covered by a link's sub-net,
1100                * nor is it a already learned host resp.
1101                */
1102               error0 = ETHERNET_ARP_ERROR_l3_src_address_not_local;
1103               goto drop2;
1104             }
1105           if (sw_if_index0 != fib_entry_get_resolving_interface (src_fei))
1106             {
1107               /*
1108                * The interface the ARP was received on is not the interface
1109                * on which the covering prefix is configured. Maybe this is a case
1110                * for unnumbered.
1111                */
1112               is_unnum0 = 1;
1113             }
1114
1115           /* Reject requests/replies with our local interface address. */
1116           if (FIB_ENTRY_FLAG_LOCAL & src_flags)
1117             {
1118               error0 = ETHERNET_ARP_ERROR_l3_src_address_is_local;
1119               goto drop2;
1120             }
1121
1122           dst_is_local0 = (FIB_ENTRY_FLAG_LOCAL & dst_flags);
1123           fib_entry_get_prefix (dst_fei, &pfx0);
1124           if_addr0 = &pfx0.fp_addr.ip4;
1125
1126           /* Fill in ethernet header. */
1127           eth0 = ethernet_buffer_get_header (p0);
1128
1129           /* Trash ARP packets whose ARP-level source addresses do not
1130              match their L2-frame-level source addresses */
1131           if (memcmp (eth0->src_address, arp0->ip4_over_ethernet[0].ethernet,
1132                       sizeof (eth0->src_address)))
1133             {
1134               error0 = ETHERNET_ARP_ERROR_l2_address_mismatch;
1135               goto drop2;
1136             }
1137
1138           /* Learn or update sender's mapping only for requests or unicasts
1139              that don't match local interface address. */
1140           if (ethernet_address_cast (eth0->dst_address) ==
1141               ETHERNET_ADDRESS_UNICAST || is_request0)
1142             {
1143               if (am->limit_arp_cache_size &&
1144                   pool_elts (am->ip4_entry_pool) >= am->limit_arp_cache_size)
1145                 unset_random_arp_entry ();
1146
1147               vnet_arp_set_ip4_over_ethernet (vnm, sw_if_index0,
1148                                               &arp0->ip4_over_ethernet[0],
1149                                               0 /* is_static */ , 0);
1150               error0 = ETHERNET_ARP_ERROR_l3_src_address_learned;
1151             }
1152
1153           /* Only send a reply for requests sent which match a local interface. */
1154           if (!(is_request0 && dst_is_local0))
1155             {
1156               error0 =
1157                 (arp0->opcode ==
1158                  clib_host_to_net_u16 (ETHERNET_ARP_OPCODE_reply) ?
1159                  ETHERNET_ARP_ERROR_replies_received : error0);
1160               goto drop1;
1161             }
1162
1163           /* Send a reply. */
1164         send_reply:
1165           vnet_buffer (p0)->sw_if_index[VLIB_TX] = sw_if_index0;
1166           hw_if0 = vnet_get_sup_hw_interface (vnm, sw_if_index0);
1167
1168           /* Send reply back through input interface */
1169           vnet_buffer (p0)->sw_if_index[VLIB_TX] = sw_if_index0;
1170           next0 = ARP_INPUT_NEXT_REPLY_TX;
1171
1172           arp0->opcode = clib_host_to_net_u16 (ETHERNET_ARP_OPCODE_reply);
1173
1174           arp0->ip4_over_ethernet[1] = arp0->ip4_over_ethernet[0];
1175
1176           clib_memcpy (arp0->ip4_over_ethernet[0].ethernet,
1177                        hw_if0->hw_address, 6);
1178           clib_mem_unaligned (&arp0->ip4_over_ethernet[0].ip4.data_u32, u32) =
1179             if_addr0->data_u32;
1180
1181           /* Hardware must be ethernet-like. */
1182           ASSERT (vec_len (hw_if0->hw_address) == 6);
1183
1184           clib_memcpy (eth0->dst_address, eth0->src_address, 6);
1185           clib_memcpy (eth0->src_address, hw_if0->hw_address, 6);
1186
1187           /* Figure out how much to rewind current data from adjacency. */
1188           /* get the adj from the destination's covering connected */
1189           if (NULL == pa)
1190             {
1191               if (is_unnum0)
1192                 {
1193                   if (!arp_unnumbered (p0, pi0, eth0, conn_sw_if_index0))
1194                     goto drop2;
1195                 }
1196               else
1197                 {
1198                   ip_adjacency_t *adj0 = NULL;
1199                   adj_index_t ai;
1200
1201                   if (FIB_ENTRY_FLAG_ATTACHED & src_flags)
1202                     {
1203                       /*
1204                        * If the source is attached use the adj from that source.
1205                        */
1206                       ai = fib_entry_get_adj (src_fei);
1207                       if (ADJ_INDEX_INVALID != ai)
1208                         {
1209                           adj0 = adj_get (ai);
1210                         }
1211                     }
1212                   else
1213                     {
1214                       /*
1215                        * Get the glean adj from the cover. This is presumably interface
1216                        * sourced, and therefre needs to be a glean adj.
1217                        */
1218                       ai = fib_entry_get_adj_for_source
1219                         (ip4_fib_table_lookup
1220                          (ip4_fib_get (fib_index0),
1221                           &arp0->ip4_over_ethernet[1].ip4, 31),
1222                          FIB_SOURCE_INTERFACE);
1223
1224                       if (ADJ_INDEX_INVALID != ai)
1225                         {
1226                           adj0 = adj_get (ai);
1227
1228                           if (adj0->lookup_next_index == IP_LOOKUP_NEXT_GLEAN)
1229                             {
1230                               adj0 = NULL;
1231                             }
1232                         }
1233                     }
1234                   if (NULL != adj0)
1235                     {
1236                       vlib_buffer_advance (p0,
1237                                            -adj0->rewrite_header.data_bytes);
1238                     }
1239                   else
1240                     {
1241                       error0 = ETHERNET_ARP_ERROR_missing_interface_address;
1242                       goto drop2;
1243                     }
1244                 }
1245             }
1246
1247           vlib_validate_buffer_enqueue_x1 (vm, node, next_index, to_next,
1248                                            n_left_to_next, pi0, next0);
1249
1250           n_replies_sent += 1;
1251           continue;
1252
1253         drop1:
1254           if (0 == arp0->ip4_over_ethernet[0].ip4.as_u32 ||
1255               (arp0->ip4_over_ethernet[0].ip4.as_u32 ==
1256                arp0->ip4_over_ethernet[1].ip4.as_u32))
1257             {
1258               error0 = ETHERNET_ARP_ERROR_gratuitous_arp;
1259               goto drop2;
1260             }
1261           /* See if proxy arp is configured for the address */
1262           if (is_request0)
1263             {
1264               vnet_sw_interface_t *si;
1265               u32 this_addr = clib_net_to_host_u32
1266                 (arp0->ip4_over_ethernet[1].ip4.as_u32);
1267               u32 fib_index0;
1268
1269               si = vnet_get_sw_interface (vnm, sw_if_index0);
1270
1271               if (!(si->flags & VNET_SW_INTERFACE_FLAG_PROXY_ARP))
1272                 goto drop2;
1273
1274               fib_index0 = vec_elt (im4->fib_index_by_sw_if_index,
1275                                     sw_if_index0);
1276
1277               vec_foreach (pa, am->proxy_arps)
1278               {
1279                 u32 lo_addr = clib_net_to_host_u32 (pa->lo_addr);
1280                 u32 hi_addr = clib_net_to_host_u32 (pa->hi_addr);
1281
1282                 /* an ARP request hit in the proxy-arp table? */
1283                 if ((this_addr >= lo_addr && this_addr <= hi_addr) &&
1284                     (fib_index0 == pa->fib_index))
1285                   {
1286                     eth0 = ethernet_buffer_get_header (p0);
1287                     proxy_src.as_u32 =
1288                       arp0->ip4_over_ethernet[1].ip4.data_u32;
1289
1290                     /*
1291                      * Rewind buffer, direct code above not to
1292                      * think too hard about it.
1293                      */
1294                     if_addr0 = &proxy_src;
1295                     is_unnum0 = 0;
1296                     i32 ethernet_start =
1297                       vnet_buffer (p0)->ethernet.start_of_ethernet_header;
1298                     i32 rewind = p0->current_data - ethernet_start;
1299                     vlib_buffer_advance (p0, -rewind);
1300                     n_proxy_arp_replies_sent++;
1301                     goto send_reply;
1302                   }
1303               }
1304             }
1305
1306         drop2:
1307
1308           next0 = ARP_INPUT_NEXT_DROP;
1309           p0->error = node->errors[error0];
1310
1311           vlib_validate_buffer_enqueue_x1 (vm, node, next_index, to_next,
1312                                            n_left_to_next, pi0, next0);
1313         }
1314
1315       vlib_put_next_frame (vm, node, next_index, n_left_to_next);
1316     }
1317
1318   vlib_error_count (vm, node->node_index,
1319                     ETHERNET_ARP_ERROR_replies_sent,
1320                     n_replies_sent - n_proxy_arp_replies_sent);
1321
1322   vlib_error_count (vm, node->node_index,
1323                     ETHERNET_ARP_ERROR_proxy_arp_replies_sent,
1324                     n_proxy_arp_replies_sent);
1325   return frame->n_vectors;
1326 }
1327
1328 static char *ethernet_arp_error_strings[] = {
1329 #define _(sym,string) string,
1330   foreach_ethernet_arp_error
1331 #undef _
1332 };
1333
1334 /* *INDENT-OFF* */
1335 VLIB_REGISTER_NODE (arp_input_node, static) =
1336 {
1337   .function = arp_input,
1338   .name = "arp-input",
1339   .vector_size = sizeof (u32),
1340   .n_errors = ETHERNET_ARP_N_ERROR,
1341   .error_strings = ethernet_arp_error_strings,
1342   .n_next_nodes = ARP_INPUT_N_NEXT,
1343   .next_nodes = {
1344     [ARP_INPUT_NEXT_DROP] = "error-drop",
1345     [ARP_INPUT_NEXT_REPLY_TX] = "interface-output",
1346   },
1347   .format_buffer = format_ethernet_arp_header,
1348   .format_trace = format_ethernet_arp_input_trace,
1349 };
1350 /* *INDENT-ON* */
1351
1352 static int
1353 ip4_arp_entry_sort (void *a1, void *a2)
1354 {
1355   ethernet_arp_ip4_entry_t *e1 = a1;
1356   ethernet_arp_ip4_entry_t *e2 = a2;
1357
1358   int cmp;
1359   vnet_main_t *vnm = vnet_get_main ();
1360
1361   cmp = vnet_sw_interface_compare (vnm, e1->sw_if_index, e2->sw_if_index);
1362   if (!cmp)
1363     cmp = ip4_address_compare (&e1->ip4_address, &e2->ip4_address);
1364   return cmp;
1365 }
1366
1367 ethernet_arp_ip4_entry_t *
1368 ip4_neighbor_entries (u32 sw_if_index)
1369 {
1370   ethernet_arp_main_t *am = &ethernet_arp_main;
1371   ethernet_arp_ip4_entry_t *n, *ns = 0;
1372
1373   /* *INDENT-OFF* */
1374   pool_foreach (n, am->ip4_entry_pool, ({
1375     if (sw_if_index != ~0 && n->sw_if_index != sw_if_index)
1376       continue;
1377     vec_add1 (ns, n[0]);
1378   }));
1379   /* *INDENT-ON* */
1380
1381   if (ns)
1382     vec_sort_with_function (ns, ip4_arp_entry_sort);
1383   return ns;
1384 }
1385
1386 static clib_error_t *
1387 show_ip4_arp (vlib_main_t * vm,
1388               unformat_input_t * input, vlib_cli_command_t * cmd)
1389 {
1390   vnet_main_t *vnm = vnet_get_main ();
1391   ethernet_arp_main_t *am = &ethernet_arp_main;
1392   ethernet_arp_ip4_entry_t *e, *es;
1393   ethernet_proxy_arp_t *pa;
1394   clib_error_t *error = 0;
1395   u32 sw_if_index;
1396
1397   /* Filter entries by interface if given. */
1398   sw_if_index = ~0;
1399   (void) unformat_user (input, unformat_vnet_sw_interface, vnm, &sw_if_index);
1400
1401   es = ip4_neighbor_entries (sw_if_index);
1402   if (es)
1403     {
1404       vlib_cli_output (vm, "%U", format_ethernet_arp_ip4_entry, vnm, 0);
1405       vec_foreach (e, es)
1406       {
1407         vlib_cli_output (vm, "%U", format_ethernet_arp_ip4_entry, vnm, e);
1408       }
1409       vec_free (es);
1410     }
1411
1412   if (vec_len (am->proxy_arps))
1413     {
1414       vlib_cli_output (vm, "Proxy arps enabled for:");
1415       vec_foreach (pa, am->proxy_arps)
1416       {
1417         vlib_cli_output (vm, "Fib_index %d   %U - %U ",
1418                          pa->fib_index,
1419                          format_ip4_address, &pa->lo_addr,
1420                          format_ip4_address, &pa->hi_addr);
1421       }
1422     }
1423
1424   return error;
1425 }
1426
1427 /*?
1428  * Display all the IPv4 ARP entries.
1429  *
1430  * @cliexpar
1431  * Example of how to display the IPv4 ARP table:
1432  * @cliexstart{show ip arp}
1433  *    Time      FIB        IP4       Flags      Ethernet              Interface
1434  *    346.3028   0       6.1.1.3            de:ad:be:ef:ba:be   GigabitEthernet2/0/0
1435  *   3077.4271   0       6.1.1.4       S    de:ad:be:ef:ff:ff   GigabitEthernet2/0/0
1436  *   2998.6409   1       6.2.2.3            de:ad:be:ef:00:01   GigabitEthernet2/0/0
1437  * Proxy arps enabled for:
1438  * Fib_index 0   6.0.0.1 - 6.0.0.11
1439  * @cliexend
1440  ?*/
1441 /* *INDENT-OFF* */
1442 VLIB_CLI_COMMAND (show_ip4_arp_command, static) = {
1443   .path = "show ip arp",
1444   .function = show_ip4_arp,
1445   .short_help = "show ip arp",
1446 };
1447 /* *INDENT-ON* */
1448
1449 typedef struct
1450 {
1451   pg_edit_t l2_type, l3_type;
1452   pg_edit_t n_l2_address_bytes, n_l3_address_bytes;
1453   pg_edit_t opcode;
1454   struct
1455   {
1456     pg_edit_t ethernet;
1457     pg_edit_t ip4;
1458   } ip4_over_ethernet[2];
1459 } pg_ethernet_arp_header_t;
1460
1461 static inline void
1462 pg_ethernet_arp_header_init (pg_ethernet_arp_header_t * p)
1463 {
1464   /* Initialize fields that are not bit fields in the IP header. */
1465 #define _(f) pg_edit_init (&p->f, ethernet_arp_header_t, f);
1466   _(l2_type);
1467   _(l3_type);
1468   _(n_l2_address_bytes);
1469   _(n_l3_address_bytes);
1470   _(opcode);
1471   _(ip4_over_ethernet[0].ethernet);
1472   _(ip4_over_ethernet[0].ip4);
1473   _(ip4_over_ethernet[1].ethernet);
1474   _(ip4_over_ethernet[1].ip4);
1475 #undef _
1476 }
1477
1478 uword
1479 unformat_pg_arp_header (unformat_input_t * input, va_list * args)
1480 {
1481   pg_stream_t *s = va_arg (*args, pg_stream_t *);
1482   pg_ethernet_arp_header_t *p;
1483   u32 group_index;
1484
1485   p = pg_create_edit_group (s, sizeof (p[0]), sizeof (ethernet_arp_header_t),
1486                             &group_index);
1487   pg_ethernet_arp_header_init (p);
1488
1489   /* Defaults. */
1490   pg_edit_set_fixed (&p->l2_type, ETHERNET_ARP_HARDWARE_TYPE_ethernet);
1491   pg_edit_set_fixed (&p->l3_type, ETHERNET_TYPE_IP4);
1492   pg_edit_set_fixed (&p->n_l2_address_bytes, 6);
1493   pg_edit_set_fixed (&p->n_l3_address_bytes, 4);
1494
1495   if (!unformat (input, "%U: %U/%U -> %U/%U",
1496                  unformat_pg_edit,
1497                  unformat_ethernet_arp_opcode_net_byte_order, &p->opcode,
1498                  unformat_pg_edit,
1499                  unformat_ethernet_address, &p->ip4_over_ethernet[0].ethernet,
1500                  unformat_pg_edit,
1501                  unformat_ip4_address, &p->ip4_over_ethernet[0].ip4,
1502                  unformat_pg_edit,
1503                  unformat_ethernet_address, &p->ip4_over_ethernet[1].ethernet,
1504                  unformat_pg_edit,
1505                  unformat_ip4_address, &p->ip4_over_ethernet[1].ip4))
1506     {
1507       /* Free up any edits we may have added. */
1508       pg_free_edit_group (s);
1509       return 0;
1510     }
1511   return 1;
1512 }
1513
1514 clib_error_t *
1515 ip4_set_arp_limit (u32 arp_limit)
1516 {
1517   ethernet_arp_main_t *am = &ethernet_arp_main;
1518
1519   am->limit_arp_cache_size = arp_limit;
1520   return 0;
1521 }
1522
1523 /**
1524  * @brief Control Plane hook to remove an ARP entry
1525  */
1526 int
1527 vnet_arp_unset_ip4_over_ethernet (vnet_main_t * vnm,
1528                                   u32 sw_if_index, void *a_arg)
1529 {
1530   ethernet_arp_ip4_over_ethernet_address_t *a = a_arg;
1531   vnet_arp_set_ip4_over_ethernet_rpc_args_t args;
1532
1533   args.sw_if_index = sw_if_index;
1534   args.flags = ETHERNET_ARP_ARGS_REMOVE;
1535   clib_memcpy (&args.a, a, sizeof (*a));
1536
1537   vl_api_rpc_call_main_thread (set_ip4_over_ethernet_rpc_callback,
1538                                (u8 *) & args, sizeof (args));
1539   return 0;
1540 }
1541
1542 /**
1543  * @brief Internally generated event to flush the ARP cache on an
1544  * interface state change event.
1545  * A flush will remove dynamic ARP entries, and for statics remove the MAC
1546  * address from the corresponding adjacencies.
1547  */
1548 static int
1549 vnet_arp_flush_ip4_over_ethernet (vnet_main_t * vnm,
1550                                   u32 sw_if_index, void *a_arg)
1551 {
1552   ethernet_arp_ip4_over_ethernet_address_t *a = a_arg;
1553   vnet_arp_set_ip4_over_ethernet_rpc_args_t args;
1554
1555   args.sw_if_index = sw_if_index;
1556   args.flags = ETHERNET_ARP_ARGS_FLUSH;
1557   clib_memcpy (&args.a, a, sizeof (*a));
1558
1559   vl_api_rpc_call_main_thread (set_ip4_over_ethernet_rpc_callback,
1560                                (u8 *) & args, sizeof (args));
1561   return 0;
1562 }
1563
1564 /**
1565  * @brief Internally generated event to populate the ARP cache on an
1566  * interface state change event.
1567  * For static entries this will re-source the adjacencies.
1568  *
1569  * @param sw_if_index The interface on which the ARP entires are acted
1570  */
1571 static int
1572 vnet_arp_populate_ip4_over_ethernet (vnet_main_t * vnm,
1573                                      u32 sw_if_index, void *a_arg)
1574 {
1575   ethernet_arp_ip4_over_ethernet_address_t *a = a_arg;
1576   vnet_arp_set_ip4_over_ethernet_rpc_args_t args;
1577
1578   args.sw_if_index = sw_if_index;
1579   args.flags = ETHERNET_ARP_ARGS_POPULATE;
1580   clib_memcpy (&args.a, a, sizeof (*a));
1581
1582   vl_api_rpc_call_main_thread (set_ip4_over_ethernet_rpc_callback,
1583                                (u8 *) & args, sizeof (args));
1584   return 0;
1585 }
1586
1587 /*
1588  * arp_add_del_interface_address
1589  *
1590  * callback when an interface address is added or deleted
1591  */
1592 static void
1593 arp_add_del_interface_address (ip4_main_t * im,
1594                                uword opaque,
1595                                u32 sw_if_index,
1596                                ip4_address_t * address,
1597                                u32 address_length,
1598                                u32 if_address_index, u32 is_del)
1599 {
1600   /*
1601    * Flush the ARP cache of all entries covered by the address
1602    * that is being removed.
1603    */
1604   ethernet_arp_main_t *am = &ethernet_arp_main;
1605   ethernet_arp_ip4_entry_t *e;
1606
1607   if (vec_len (am->ethernet_arp_by_sw_if_index) <= sw_if_index)
1608     return;
1609
1610   if (is_del)
1611     {
1612       ethernet_arp_interface_t *eai;
1613       u32 i, *to_delete = 0;
1614       hash_pair_t *pair;
1615
1616       eai = &am->ethernet_arp_by_sw_if_index[sw_if_index];
1617
1618       /* *INDENT-OFF* */
1619       hash_foreach_pair (pair, eai->arp_entries,
1620       ({
1621         e = pool_elt_at_index(am->ip4_entry_pool,
1622                               pair->value[0]);
1623         if (ip4_destination_matches_route (im, &e->ip4_address,
1624                                            address, address_length))
1625           {
1626             vec_add1 (to_delete, e - am->ip4_entry_pool);
1627           }
1628       }));
1629       /* *INDENT-ON* */
1630
1631       for (i = 0; i < vec_len (to_delete); i++)
1632         {
1633           ethernet_arp_ip4_over_ethernet_address_t delme;
1634           e = pool_elt_at_index (am->ip4_entry_pool, to_delete[i]);
1635
1636           clib_memcpy (&delme.ethernet, e->ethernet_address, 6);
1637           delme.ip4.as_u32 = e->ip4_address.as_u32;
1638
1639           vnet_arp_flush_ip4_over_ethernet (vnet_get_main (),
1640                                             e->sw_if_index, &delme);
1641         }
1642
1643       vec_free (to_delete);
1644     }
1645 }
1646
1647 static clib_error_t *
1648 ethernet_arp_init (vlib_main_t * vm)
1649 {
1650   ethernet_arp_main_t *am = &ethernet_arp_main;
1651   ip4_main_t *im = &ip4_main;
1652   clib_error_t *error;
1653   pg_node_t *pn;
1654
1655   if ((error = vlib_call_init_function (vm, ethernet_init)))
1656     return error;
1657
1658   ethernet_register_input_type (vm, ETHERNET_TYPE_ARP, arp_input_node.index);
1659
1660   pn = pg_get_node (arp_input_node.index);
1661   pn->unformat_edit = unformat_pg_arp_header;
1662
1663   am->opcode_by_name = hash_create_string (0, sizeof (uword));
1664 #define _(o) hash_set_mem (am->opcode_by_name, #o, ETHERNET_ARP_OPCODE_##o);
1665   foreach_ethernet_arp_opcode;
1666 #undef _
1667
1668   /* $$$ configurable */
1669   am->limit_arp_cache_size = 50000;
1670
1671   am->pending_resolutions_by_address = hash_create (0, sizeof (uword));
1672   am->mac_changes_by_address = hash_create (0, sizeof (uword));
1673
1674   /* don't trace ARP error packets */
1675   {
1676     vlib_node_runtime_t *rt =
1677       vlib_node_get_runtime (vm, arp_input_node.index);
1678
1679 #define _(a,b)                                  \
1680     vnet_pcap_drop_trace_filter_add_del         \
1681         (rt->errors[ETHERNET_ARP_ERROR_##a],    \
1682          1 /* is_add */);
1683     foreach_ethernet_arp_error
1684 #undef _
1685   }
1686
1687   ip4_add_del_interface_address_callback_t cb;
1688   cb.function = arp_add_del_interface_address;
1689   cb.function_opaque = 0;
1690   vec_add1 (im->add_del_interface_address_callbacks, cb);
1691
1692   return 0;
1693 }
1694
1695 VLIB_INIT_FUNCTION (ethernet_arp_init);
1696
1697 static void
1698 arp_entry_free (ethernet_arp_interface_t * eai, ethernet_arp_ip4_entry_t * e)
1699 {
1700   ethernet_arp_main_t *am = &ethernet_arp_main;
1701
1702   /* it's safe to delete the ADJ source on the FIB entry, even if it
1703    * was added */
1704   fib_table_entry_delete_index (e->fib_entry_index, FIB_SOURCE_ADJ);
1705   hash_unset (eai->arp_entries, e->ip4_address.as_u32);
1706   pool_put (am->ip4_entry_pool, e);
1707 }
1708
1709 static inline int
1710 vnet_arp_unset_ip4_over_ethernet_internal (vnet_main_t * vnm,
1711                                            vnet_arp_set_ip4_over_ethernet_rpc_args_t
1712                                            * args)
1713 {
1714   ethernet_arp_main_t *am = &ethernet_arp_main;
1715   ethernet_arp_ip4_entry_t *e;
1716   ethernet_arp_interface_t *eai;
1717
1718   eai = &am->ethernet_arp_by_sw_if_index[args->sw_if_index];
1719
1720   e = arp_entry_find (eai, &args->a.ip4);
1721
1722   if (NULL != e)
1723     {
1724       arp_entry_free (eai, e);
1725
1726       adj_nbr_walk_nh4 (e->sw_if_index,
1727                         &e->ip4_address, arp_mk_incomplete_walk, NULL);
1728     }
1729
1730   return 0;
1731 }
1732
1733 static int
1734 vnet_arp_flush_ip4_over_ethernet_internal (vnet_main_t * vnm,
1735                                            vnet_arp_set_ip4_over_ethernet_rpc_args_t
1736                                            * args)
1737 {
1738   ethernet_arp_main_t *am = &ethernet_arp_main;
1739   ethernet_arp_ip4_entry_t *e;
1740   ethernet_arp_interface_t *eai;
1741
1742   eai = &am->ethernet_arp_by_sw_if_index[args->sw_if_index];
1743
1744   e = arp_entry_find (eai, &args->a.ip4);
1745
1746   if (NULL != e)
1747     {
1748       adj_nbr_walk_nh4 (e->sw_if_index,
1749                         &e->ip4_address, arp_mk_incomplete_walk, e);
1750
1751       /*
1752        * The difference between flush and unset, is that an unset
1753        * means delete for static and dynamic entries. A flush
1754        * means delete only for dynamic. Flushing is what the DP
1755        * does in response to interface events. unset is only done
1756        * by the control plane.
1757        */
1758       if (e->flags & ETHERNET_ARP_IP4_ENTRY_FLAG_DYNAMIC)
1759         {
1760           arp_entry_free (eai, e);
1761         }
1762     }
1763   return (0);
1764 }
1765
1766 static int
1767 vnet_arp_populate_ip4_over_ethernet_internal (vnet_main_t * vnm,
1768                                               vnet_arp_set_ip4_over_ethernet_rpc_args_t
1769                                               * args)
1770 {
1771   ethernet_arp_main_t *am = &ethernet_arp_main;
1772   ethernet_arp_ip4_entry_t *e;
1773   ethernet_arp_interface_t *eai;
1774
1775   eai = &am->ethernet_arp_by_sw_if_index[args->sw_if_index];
1776
1777   e = arp_entry_find (eai, &args->a.ip4);
1778
1779   if (NULL != e)
1780     {
1781       adj_nbr_walk_nh4 (e->sw_if_index,
1782                         &e->ip4_address, arp_mk_complete_walk, e);
1783     }
1784   return (0);
1785 }
1786
1787 static void
1788 set_ip4_over_ethernet_rpc_callback (vnet_arp_set_ip4_over_ethernet_rpc_args_t
1789                                     * a)
1790 {
1791   vnet_main_t *vm = vnet_get_main ();
1792   ASSERT (os_get_cpu_number () == 0);
1793
1794   if (a->flags & ETHERNET_ARP_ARGS_REMOVE)
1795     vnet_arp_unset_ip4_over_ethernet_internal (vm, a);
1796   else if (a->flags & ETHERNET_ARP_ARGS_FLUSH)
1797     vnet_arp_flush_ip4_over_ethernet_internal (vm, a);
1798   else if (a->flags & ETHERNET_ARP_ARGS_POPULATE)
1799     vnet_arp_populate_ip4_over_ethernet_internal (vm, a);
1800   else
1801     vnet_arp_set_ip4_over_ethernet_internal (vm, a);
1802 }
1803
1804 /**
1805  * @brief Invoked when the interface's admin state changes
1806  */
1807 static clib_error_t *
1808 ethernet_arp_sw_interface_up_down (vnet_main_t * vnm,
1809                                    u32 sw_if_index, u32 flags)
1810 {
1811   ethernet_arp_main_t *am = &ethernet_arp_main;
1812   ethernet_arp_ip4_entry_t *e;
1813   u32 i, *to_delete = 0;
1814
1815   /* *INDENT-OFF* */
1816   pool_foreach (e, am->ip4_entry_pool,
1817   ({
1818     if (e->sw_if_index == sw_if_index)
1819       vec_add1 (to_delete,
1820                 e - am->ip4_entry_pool);
1821   }));
1822   /* *INDENT-ON* */
1823
1824   for (i = 0; i < vec_len (to_delete); i++)
1825     {
1826       ethernet_arp_ip4_over_ethernet_address_t delme;
1827       e = pool_elt_at_index (am->ip4_entry_pool, to_delete[i]);
1828
1829       clib_memcpy (&delme.ethernet, e->ethernet_address, 6);
1830       delme.ip4.as_u32 = e->ip4_address.as_u32;
1831
1832       if (flags & VNET_SW_INTERFACE_FLAG_ADMIN_UP)
1833         {
1834           vnet_arp_populate_ip4_over_ethernet (vnm, e->sw_if_index, &delme);
1835         }
1836       else
1837         {
1838           vnet_arp_flush_ip4_over_ethernet (vnm, e->sw_if_index, &delme);
1839         }
1840
1841     }
1842   vec_free (to_delete);
1843
1844   return 0;
1845 }
1846
1847 VNET_SW_INTERFACE_ADMIN_UP_DOWN_FUNCTION (ethernet_arp_sw_interface_up_down);
1848
1849 static void
1850 increment_ip4_and_mac_address (ethernet_arp_ip4_over_ethernet_address_t * a)
1851 {
1852   u8 old;
1853   int i;
1854
1855   for (i = 3; i >= 0; i--)
1856     {
1857       old = a->ip4.as_u8[i];
1858       a->ip4.as_u8[i] += 1;
1859       if (old < a->ip4.as_u8[i])
1860         break;
1861     }
1862
1863   for (i = 5; i >= 0; i--)
1864     {
1865       old = a->ethernet[i];
1866       a->ethernet[i] += 1;
1867       if (old < a->ethernet[i])
1868         break;
1869     }
1870 }
1871
1872 int
1873 vnet_arp_set_ip4_over_ethernet (vnet_main_t * vnm,
1874                                 u32 sw_if_index, void *a_arg,
1875                                 int is_static, int is_no_fib_entry)
1876 {
1877   ethernet_arp_ip4_over_ethernet_address_t *a = a_arg;
1878   vnet_arp_set_ip4_over_ethernet_rpc_args_t args;
1879
1880   args.sw_if_index = sw_if_index;
1881   args.is_static = is_static;
1882   args.is_no_fib_entry = is_no_fib_entry;
1883   args.flags = 0;
1884   clib_memcpy (&args.a, a, sizeof (*a));
1885
1886   vl_api_rpc_call_main_thread (set_ip4_over_ethernet_rpc_callback,
1887                                (u8 *) & args, sizeof (args));
1888   return 0;
1889 }
1890
1891 int
1892 vnet_proxy_arp_add_del (ip4_address_t * lo_addr,
1893                         ip4_address_t * hi_addr, u32 fib_index, int is_del)
1894 {
1895   ethernet_arp_main_t *am = &ethernet_arp_main;
1896   ethernet_proxy_arp_t *pa;
1897   u32 found_at_index = ~0;
1898
1899   vec_foreach (pa, am->proxy_arps)
1900   {
1901     if (pa->lo_addr == lo_addr->as_u32
1902         && pa->hi_addr == hi_addr->as_u32 && pa->fib_index == fib_index)
1903       {
1904         found_at_index = pa - am->proxy_arps;
1905         break;
1906       }
1907   }
1908
1909   if (found_at_index != ~0)
1910     {
1911       /* Delete, otherwise it's already in the table */
1912       if (is_del)
1913         vec_delete (am->proxy_arps, 1, found_at_index);
1914       return 0;
1915     }
1916   /* delete, no such entry */
1917   if (is_del)
1918     return VNET_API_ERROR_NO_SUCH_ENTRY;
1919
1920   /* add, not in table */
1921   vec_add2 (am->proxy_arps, pa, 1);
1922   pa->lo_addr = lo_addr->as_u32;
1923   pa->hi_addr = hi_addr->as_u32;
1924   pa->fib_index = fib_index;
1925   return 0;
1926 }
1927
1928 /*
1929  * Remove any proxy arp entries asdociated with the
1930  * specificed fib.
1931  */
1932 int
1933 vnet_proxy_arp_fib_reset (u32 fib_id)
1934 {
1935   ip4_main_t *im = &ip4_main;
1936   ethernet_arp_main_t *am = &ethernet_arp_main;
1937   ethernet_proxy_arp_t *pa;
1938   u32 *entries_to_delete = 0;
1939   u32 fib_index;
1940   uword *p;
1941   int i;
1942
1943   p = hash_get (im->fib_index_by_table_id, fib_id);
1944   if (!p)
1945     return VNET_API_ERROR_NO_SUCH_ENTRY;
1946   fib_index = p[0];
1947
1948   vec_foreach (pa, am->proxy_arps)
1949   {
1950     if (pa->fib_index == fib_index)
1951       {
1952         vec_add1 (entries_to_delete, pa - am->proxy_arps);
1953       }
1954   }
1955
1956   for (i = 0; i < vec_len (entries_to_delete); i++)
1957     {
1958       vec_delete (am->proxy_arps, 1, entries_to_delete[i]);
1959     }
1960
1961   vec_free (entries_to_delete);
1962
1963   return 0;
1964 }
1965
1966 static clib_error_t *
1967 ip_arp_add_del_command_fn (vlib_main_t * vm,
1968                            unformat_input_t * input, vlib_cli_command_t * cmd)
1969 {
1970   vnet_main_t *vnm = vnet_get_main ();
1971   u32 sw_if_index;
1972   ethernet_arp_ip4_over_ethernet_address_t lo_addr, hi_addr, addr;
1973   int addr_valid = 0;
1974   int is_del = 0;
1975   int count = 1;
1976   u32 fib_index = 0;
1977   u32 fib_id;
1978   int is_static = 0;
1979   int is_no_fib_entry = 0;
1980   int is_proxy = 0;
1981
1982   while (unformat_check_input (input) != UNFORMAT_END_OF_INPUT)
1983     {
1984       /* set ip arp TenGigE1/1/0/1 1.2.3.4 aa:bb:... or aabb.ccdd... */
1985       if (unformat (input, "%U %U %U",
1986                     unformat_vnet_sw_interface, vnm, &sw_if_index,
1987                     unformat_ip4_address, &addr.ip4,
1988                     unformat_ethernet_address, &addr.ethernet))
1989         addr_valid = 1;
1990
1991       else if (unformat (input, "delete") || unformat (input, "del"))
1992         is_del = 1;
1993
1994       else if (unformat (input, "static"))
1995         is_static = 1;
1996
1997       else if (unformat (input, "no-fib-entry"))
1998         is_no_fib_entry = 1;
1999
2000       else if (unformat (input, "count %d", &count))
2001         ;
2002
2003       else if (unformat (input, "fib-id %d", &fib_id))
2004         {
2005           ip4_main_t *im = &ip4_main;
2006           uword *p = hash_get (im->fib_index_by_table_id, fib_id);
2007           if (!p)
2008             return clib_error_return (0, "fib ID %d doesn't exist\n", fib_id);
2009           fib_index = p[0];
2010         }
2011
2012       else if (unformat (input, "proxy %U - %U",
2013                          unformat_ip4_address, &lo_addr.ip4,
2014                          unformat_ip4_address, &hi_addr.ip4))
2015         is_proxy = 1;
2016       else
2017         break;
2018     }
2019
2020   if (is_proxy)
2021     {
2022       (void) vnet_proxy_arp_add_del (&lo_addr.ip4, &hi_addr.ip4,
2023                                      fib_index, is_del);
2024       return 0;
2025     }
2026
2027   if (addr_valid)
2028     {
2029       int i;
2030
2031       for (i = 0; i < count; i++)
2032         {
2033           if (is_del == 0)
2034             {
2035               uword event_type, *event_data = 0;
2036
2037               /* Park the debug CLI until the arp entry is installed */
2038               vnet_register_ip4_arp_resolution_event
2039                 (vnm, &addr.ip4, vlib_current_process (vm),
2040                  1 /* type */ , 0 /* data */ );
2041
2042               vnet_arp_set_ip4_over_ethernet
2043                 (vnm, sw_if_index, &addr, is_static, is_no_fib_entry);
2044
2045               vlib_process_wait_for_event (vm);
2046               event_type = vlib_process_get_events (vm, &event_data);
2047               vec_reset_length (event_data);
2048               if (event_type != 1)
2049                 clib_warning ("event type %d unexpected", event_type);
2050             }
2051           else
2052             vnet_arp_unset_ip4_over_ethernet (vnm, sw_if_index, &addr);
2053
2054           increment_ip4_and_mac_address (&addr);
2055         }
2056     }
2057   else
2058     {
2059       return clib_error_return (0, "unknown input `%U'",
2060                                 format_unformat_error, input);
2061     }
2062
2063   return 0;
2064 }
2065
2066 /* *INDENT-OFF* */
2067 /*?
2068  * Add or delete IPv4 ARP cache entries.
2069  *
2070  * @note 'set ip arp' options (e.g. delete, static, 'fib-id <id>',
2071  * 'count <number>', 'interface ip4_addr mac_addr') can be added in
2072  * any order and combination.
2073  *
2074  * @cliexpar
2075  * @parblock
2076  * Add or delete IPv4 ARP cache entries as follows. MAC Address can be in
2077  * either aa:bb:cc:dd:ee:ff format or aabb.ccdd.eeff format.
2078  * @cliexcmd{set ip arp GigabitEthernet2/0/0 6.0.0.3 dead.beef.babe}
2079  * @cliexcmd{set ip arp delete GigabitEthernet2/0/0 6.0.0.3 de:ad:be:ef:ba:be}
2080  *
2081  * To add or delete an IPv4 ARP cache entry to or from a specific fib
2082  * table:
2083  * @cliexcmd{set ip arp fib-id 1 GigabitEthernet2/0/0 6.0.0.3 dead.beef.babe}
2084  * @cliexcmd{set ip arp fib-id 1 delete GigabitEthernet2/0/0 6.0.0.3 dead.beef.babe}
2085  *
2086  * Add or delete IPv4 static ARP cache entries as follows:
2087  * @cliexcmd{set ip arp static GigabitEthernet2/0/0 6.0.0.3 dead.beef.babe}
2088  * @cliexcmd{set ip arp static delete GigabitEthernet2/0/0 6.0.0.3 dead.beef.babe}
2089  *
2090  * For testing / debugging purposes, the 'set ip arp' command can add or
2091  * delete multiple entries. Supply the 'count N' parameter:
2092  * @cliexcmd{set ip arp count 10 GigabitEthernet2/0/0 6.0.0.3 dead.beef.babe}
2093  * @endparblock
2094  ?*/
2095 VLIB_CLI_COMMAND (ip_arp_add_del_command, static) = {
2096   .path = "set ip arp",
2097   .short_help =
2098   "set ip arp [del] <intfc> <ip-address> <mac-address> [static] [no-fib-entry] [count <count>] [fib-id <fib-id>] [proxy <lo-addr> - <hi-addr>]",
2099   .function = ip_arp_add_del_command_fn,
2100 };
2101 /* *INDENT-ON* */
2102
2103 static clib_error_t *
2104 set_int_proxy_arp_command_fn (vlib_main_t * vm,
2105                               unformat_input_t *
2106                               input, vlib_cli_command_t * cmd)
2107 {
2108   vnet_main_t *vnm = vnet_get_main ();
2109   u32 sw_if_index;
2110   vnet_sw_interface_t *si;
2111   int enable = 0;
2112   int intfc_set = 0;
2113
2114   while (unformat_check_input (input) != UNFORMAT_END_OF_INPUT)
2115     {
2116       if (unformat (input, "%U", unformat_vnet_sw_interface,
2117                     vnm, &sw_if_index))
2118         intfc_set = 1;
2119       else if (unformat (input, "enable") || unformat (input, "on"))
2120         enable = 1;
2121       else if (unformat (input, "disable") || unformat (input, "off"))
2122         enable = 0;
2123       else
2124         break;
2125     }
2126
2127   if (intfc_set == 0)
2128     return clib_error_return (0, "unknown input '%U'",
2129                               format_unformat_error, input);
2130
2131   si = vnet_get_sw_interface (vnm, sw_if_index);
2132   ASSERT (si);
2133   if (enable)
2134     si->flags |= VNET_SW_INTERFACE_FLAG_PROXY_ARP;
2135   else
2136     si->flags &= ~VNET_SW_INTERFACE_FLAG_PROXY_ARP;
2137
2138   return 0;
2139 }
2140
2141 /* *INDENT-OFF* */
2142 /*?
2143  * Enable proxy-arp on an interface. The vpp stack will answer ARP
2144  * requests for the indicated address range. Multiple proxy-arp
2145  * ranges may be provisioned.
2146  *
2147  * @note Proxy ARP as a technology is infamous for blackholing traffic.
2148  * Also, the underlying implementation has not been performance-tuned.
2149  * Avoid creating an unnecessarily large set of ranges.
2150  *
2151  * @cliexpar
2152  * To enable proxy arp on a range of addresses, use:
2153  * @cliexcmd{set ip arp proxy 6.0.0.1 - 6.0.0.11}
2154  * Append 'del' to delete a range of proxy ARP addresses:
2155  * @cliexcmd{set ip arp proxy 6.0.0.1 - 6.0.0.11 del}
2156  * You must then specifically enable proxy arp on individual interfaces:
2157  * @cliexcmd{set interface proxy-arp GigabitEthernet0/8/0 enable}
2158  * To disable proxy arp on an individual interface:
2159  * @cliexcmd{set interface proxy-arp GigabitEthernet0/8/0 disable}
2160  ?*/
2161 VLIB_CLI_COMMAND (set_int_proxy_enable_command, static) = {
2162   .path = "set interface proxy-arp",
2163   .short_help =
2164   "set interface proxy-arp <intfc> [enable|disable]",
2165   .function = set_int_proxy_arp_command_fn,
2166 };
2167 /* *INDENT-ON* */
2168
2169
2170 /*
2171  * ARP/ND Termination in a L2 Bridge Domain based on IP4/IP6 to MAC
2172  * hash tables mac_by_ip4 and mac_by_ip6 for each BD.
2173  */
2174 typedef enum
2175 {
2176   ARP_TERM_NEXT_L2_OUTPUT,
2177   ARP_TERM_NEXT_DROP,
2178   ARP_TERM_N_NEXT,
2179 } arp_term_next_t;
2180
2181 u32 arp_term_next_node_index[32];
2182
2183 static uword
2184 arp_term_l2bd (vlib_main_t * vm,
2185                vlib_node_runtime_t * node, vlib_frame_t * frame)
2186 {
2187   l2input_main_t *l2im = &l2input_main;
2188   u32 n_left_from, next_index, *from, *to_next;
2189   u32 n_replies_sent = 0;
2190   u16 last_bd_index = ~0;
2191   l2_bridge_domain_t *last_bd_config = 0;
2192   l2_input_config_t *cfg0;
2193
2194   from = vlib_frame_vector_args (frame);
2195   n_left_from = frame->n_vectors;
2196   next_index = node->cached_next_index;
2197
2198   while (n_left_from > 0)
2199     {
2200       u32 n_left_to_next;
2201
2202       vlib_get_next_frame (vm, node, next_index, to_next, n_left_to_next);
2203
2204       while (n_left_from > 0 && n_left_to_next > 0)
2205         {
2206           vlib_buffer_t *p0;
2207           ethernet_header_t *eth0;
2208           ethernet_arp_header_t *arp0;
2209           ip6_header_t *iph0;
2210           u8 *l3h0;
2211           u32 pi0, error0, next0, sw_if_index0;
2212           u16 ethertype0;
2213           u16 bd_index0;
2214           u32 ip0;
2215           u8 *macp0;
2216
2217           pi0 = from[0];
2218           to_next[0] = pi0;
2219           from += 1;
2220           to_next += 1;
2221           n_left_from -= 1;
2222           n_left_to_next -= 1;
2223
2224           p0 = vlib_get_buffer (vm, pi0);
2225           // Terminate only local (SHG == 0) ARP
2226           if (vnet_buffer (p0)->l2.shg != 0)
2227             goto next_l2_feature;
2228
2229           eth0 = vlib_buffer_get_current (p0);
2230           l3h0 = (u8 *) eth0 + vnet_buffer (p0)->l2.l2_len;
2231           ethertype0 = clib_net_to_host_u16 (*(u16 *) (l3h0 - 2));
2232           arp0 = (ethernet_arp_header_t *) l3h0;
2233
2234           if (PREDICT_FALSE ((ethertype0 != ETHERNET_TYPE_ARP) ||
2235                              (arp0->opcode !=
2236                               clib_host_to_net_u16
2237                               (ETHERNET_ARP_OPCODE_request))))
2238             goto check_ip6_nd;
2239
2240           /* Must be ARP request packet here */
2241           if (PREDICT_FALSE ((node->flags & VLIB_NODE_FLAG_TRACE) &&
2242                              (p0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED)))
2243             {
2244               u8 *t0 = vlib_add_trace (vm, node, p0,
2245                                        sizeof (ethernet_arp_input_trace_t));
2246               clib_memcpy (t0, l3h0, sizeof (ethernet_arp_input_trace_t));
2247             }
2248
2249           error0 = ETHERNET_ARP_ERROR_replies_sent;
2250           error0 =
2251             (arp0->l2_type !=
2252              clib_net_to_host_u16 (ETHERNET_ARP_HARDWARE_TYPE_ethernet)
2253              ? ETHERNET_ARP_ERROR_l2_type_not_ethernet : error0);
2254           error0 =
2255             (arp0->l3_type !=
2256              clib_net_to_host_u16 (ETHERNET_TYPE_IP4) ?
2257              ETHERNET_ARP_ERROR_l3_type_not_ip4 : error0);
2258
2259           sw_if_index0 = vnet_buffer (p0)->sw_if_index[VLIB_RX];
2260
2261           if (error0)
2262             goto drop;
2263
2264           /* Trash ARP packets whose ARP-level source addresses do not
2265              match their L2-frame-level source addresses  */
2266           if (PREDICT_FALSE
2267               (memcmp
2268                (eth0->src_address, arp0->ip4_over_ethernet[0].ethernet,
2269                 sizeof (eth0->src_address))))
2270             {
2271               error0 = ETHERNET_ARP_ERROR_l2_address_mismatch;
2272               goto drop;
2273             }
2274
2275           /* Check if anyone want ARP request events for L2 BDs */
2276           {
2277             pending_resolution_t *mc;
2278             ethernet_arp_main_t *am = &ethernet_arp_main;
2279             uword *p = hash_get (am->mac_changes_by_address, 0);
2280             if (p)
2281               {
2282                 u32 next_index = p[0];
2283                 while (next_index != (u32) ~ 0)
2284                   {
2285                     int (*fp) (u32, u8 *, u32, u32);
2286                     int rv = 1;
2287                     mc = pool_elt_at_index (am->mac_changes, next_index);
2288                     fp = mc->data_callback;
2289                     /* Call the callback, return 1 to suppress dup events */
2290                     if (fp)
2291                       rv = (*fp) (mc->data,
2292                                   arp0->ip4_over_ethernet[0].ethernet,
2293                                   sw_if_index0,
2294                                   arp0->ip4_over_ethernet[0].ip4.as_u32);
2295                     /* Signal the resolver process */
2296                     if (rv == 0)
2297                       vlib_process_signal_event (vm, mc->node_index,
2298                                                  mc->type_opaque, mc->data);
2299                     next_index = mc->next_index;
2300                   }
2301               }
2302           }
2303
2304           /* lookup BD mac_by_ip4 hash table for MAC entry */
2305           ip0 = arp0->ip4_over_ethernet[1].ip4.as_u32;
2306           bd_index0 = vnet_buffer (p0)->l2.bd_index;
2307           if (PREDICT_FALSE ((bd_index0 != last_bd_index)
2308                              || (last_bd_index == (u16) ~ 0)))
2309             {
2310               last_bd_index = bd_index0;
2311               last_bd_config = vec_elt_at_index (l2im->bd_configs, bd_index0);
2312             }
2313           macp0 = (u8 *) hash_get (last_bd_config->mac_by_ip4, ip0);
2314
2315           if (PREDICT_FALSE (!macp0))
2316             goto next_l2_feature;       /* MAC not found */
2317
2318           /* MAC found, send ARP reply -
2319              Convert ARP request packet to ARP reply */
2320           arp0->opcode = clib_host_to_net_u16 (ETHERNET_ARP_OPCODE_reply);
2321           arp0->ip4_over_ethernet[1] = arp0->ip4_over_ethernet[0];
2322           arp0->ip4_over_ethernet[0].ip4.as_u32 = ip0;
2323           clib_memcpy (arp0->ip4_over_ethernet[0].ethernet, macp0, 6);
2324           clib_memcpy (eth0->dst_address, eth0->src_address, 6);
2325           clib_memcpy (eth0->src_address, macp0, 6);
2326           n_replies_sent += 1;
2327
2328         output_response:
2329           /* For BVI, need to use l2-fwd node to send ARP reply as
2330              l2-output node cannot output packet to BVI properly */
2331           cfg0 = vec_elt_at_index (l2im->configs, sw_if_index0);
2332           if (PREDICT_FALSE (cfg0->bvi))
2333             {
2334               vnet_buffer (p0)->l2.feature_bitmap |= L2INPUT_FEAT_FWD;
2335               vnet_buffer (p0)->sw_if_index[VLIB_RX] = 0;
2336               goto next_l2_feature;
2337             }
2338
2339           /* Send ARP/ND reply back out input interface through l2-output */
2340           vnet_buffer (p0)->sw_if_index[VLIB_TX] = sw_if_index0;
2341           next0 = ARP_TERM_NEXT_L2_OUTPUT;
2342           vlib_validate_buffer_enqueue_x1 (vm, node, next_index,
2343                                            to_next, n_left_to_next, pi0,
2344                                            next0);
2345           continue;
2346
2347         check_ip6_nd:
2348           /* IP6 ND event notification or solicitation handling to generate
2349              local response instead of flooding */
2350           iph0 = (ip6_header_t *) l3h0;
2351           if (PREDICT_FALSE (ethertype0 == ETHERNET_TYPE_IP6 &&
2352                              iph0->protocol == IP_PROTOCOL_ICMP6 &&
2353                              !ip6_address_is_unspecified
2354                              (&iph0->src_address)))
2355             {
2356               sw_if_index0 = vnet_buffer (p0)->sw_if_index[VLIB_RX];
2357               if (vnet_ip6_nd_term
2358                   (vm, node, p0, eth0, iph0, sw_if_index0,
2359                    vnet_buffer (p0)->l2.bd_index))
2360                 goto output_response;
2361             }
2362
2363         next_l2_feature:
2364           {
2365             u32 feature_bitmap0 =
2366               vnet_buffer (p0)->l2.feature_bitmap & ~L2INPUT_FEAT_ARP_TERM;
2367             vnet_buffer (p0)->l2.feature_bitmap = feature_bitmap0;
2368             next0 =
2369               feat_bitmap_get_next_node_index (arp_term_next_node_index,
2370                                                feature_bitmap0);
2371             vlib_validate_buffer_enqueue_x1 (vm, node, next_index,
2372                                              to_next, n_left_to_next,
2373                                              pi0, next0);
2374             continue;
2375           }
2376
2377         drop:
2378           if (0 == arp0->ip4_over_ethernet[0].ip4.as_u32 ||
2379               (arp0->ip4_over_ethernet[0].ip4.as_u32 ==
2380                arp0->ip4_over_ethernet[1].ip4.as_u32))
2381             {
2382               error0 = ETHERNET_ARP_ERROR_gratuitous_arp;
2383             }
2384           next0 = ARP_TERM_NEXT_DROP;
2385           p0->error = node->errors[error0];
2386
2387           vlib_validate_buffer_enqueue_x1 (vm, node, next_index,
2388                                            to_next, n_left_to_next, pi0,
2389                                            next0);
2390         }
2391
2392       vlib_put_next_frame (vm, node, next_index, n_left_to_next);
2393     }
2394
2395   vlib_error_count (vm, node->node_index,
2396                     ETHERNET_ARP_ERROR_replies_sent, n_replies_sent);
2397   return frame->n_vectors;
2398 }
2399
2400 /* *INDENT-OFF* */
2401 VLIB_REGISTER_NODE (arp_term_l2bd_node, static) = {
2402   .function = arp_term_l2bd,
2403   .name = "arp-term-l2bd",
2404   .vector_size = sizeof (u32),
2405   .n_errors = ETHERNET_ARP_N_ERROR,
2406   .error_strings = ethernet_arp_error_strings,
2407   .n_next_nodes = ARP_TERM_N_NEXT,
2408   .next_nodes = {
2409     [ARP_TERM_NEXT_L2_OUTPUT] = "l2-output",
2410     [ARP_TERM_NEXT_DROP] = "error-drop",
2411   },
2412   .format_buffer = format_ethernet_arp_header,
2413   .format_trace = format_arp_term_input_trace,
2414 };
2415 /* *INDENT-ON* */
2416
2417 clib_error_t *
2418 arp_term_init (vlib_main_t * vm)
2419 {
2420   // Initialize the feature next-node indexes
2421   feat_bitmap_init_next_nodes (vm,
2422                                arp_term_l2bd_node.index,
2423                                L2INPUT_N_FEAT,
2424                                l2input_get_feat_names (),
2425                                arp_term_next_node_index);
2426   return 0;
2427 }
2428
2429 VLIB_INIT_FUNCTION (arp_term_init);
2430
2431 void
2432 change_arp_mac (u32 sw_if_index, ethernet_arp_ip4_entry_t * e)
2433 {
2434   if (e->sw_if_index == sw_if_index)
2435     {
2436       adj_nbr_walk_nh4 (e->sw_if_index,
2437                         &e->ip4_address, arp_mk_complete_walk, e);
2438     }
2439 }
2440
2441 void
2442 ethernet_arp_change_mac (u32 sw_if_index)
2443 {
2444   ethernet_arp_main_t *am = &ethernet_arp_main;
2445   ethernet_arp_ip4_entry_t *e;
2446
2447   /* *INDENT-OFF* */
2448   pool_foreach (e, am->ip4_entry_pool,
2449   ({
2450     change_arp_mac (sw_if_index, e);
2451   }));
2452   /* *INDENT-ON* */
2453 }
2454
2455 /*
2456  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
2457  *
2458  * Local Variables:
2459  * eval: (c-set-style "gnu")
2460  * End:
2461  */