src/vnet/fib/fib_entry.h

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2016 Cisco and/or its affiliates.
   3  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   4  * you may not use this file except in compliance with the License.
   5  * You may obtain a copy of the License at:
   6  *
   7  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
   8  *
   9  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  10  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  11  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  12  * See the License for the specific language governing permissions and
  13  * limitations under the License.
  14  */
  15
  16 #ifndef __FIB_ENTRY_H__
  17 #define __FIB_ENTRY_H__
  18
  19 #include <vnet/fib/fib_node.h>
  20 #include <vnet/fib/fib_entry_delegate.h>
  21 #include <vnet/adj/adj.h>
  22 #include <vnet/ip/ip.h>
  23 #include <vnet/dpo/dpo.h>
  24
  25 /**
  26  * The different sources that can create a route.
  27  * The sources are defined here the thier relative priority order.
  28  * The lower the value the higher the priority
  29  */
  30 typedef enum fib_source_t_ {
  31     /**
  32      * Marker. Add new values after this one.
  33      */
  34     FIB_SOURCE_FIRST,
  35     /**
  36      * Special sources. These are for entries that are added to all
  37      * FIBs by default, and should never be over-ridden (hence they
  38      * are the highest priority)
  39      */
  40     FIB_SOURCE_SPECIAL = FIB_SOURCE_FIRST,
  41     /**
  42      * Classify. A route that links directly to a classify adj
  43      */
  44     FIB_SOURCE_CLASSIFY,
  45     /**
  46      * Route added as a result of interface configuration.
  47      * this will also come from the API/CLI, but the distinction is
  48      * that is from confiiguration on an interface, not a 'ip route' command
  49      */
  50     FIB_SOURCE_INTERFACE,
  51     /**
  52      * SRv6 and SR-MPLS
  53      */
  54     FIB_SOURCE_SR,
  55     /**
  56      * A high priority source a plugin can use
  57      */
  58     FIB_SOURCE_PLUGIN_HI,
  59     /**
  60      * From the control plane API
  61      */
  62     FIB_SOURCE_API,
  63     /**
  64      * From the CLI.
  65      */
  66     FIB_SOURCE_CLI,
  67     /**
  68      * LISP
  69      */
  70     FIB_SOURCE_LISP,
  71     /**
  72      * IPv[46] Mapping
  73      */
  74     FIB_SOURCE_MAP,
  75     /**
  76      * SIXRD
  77      */
  78     FIB_SOURCE_SIXRD,
  79     /**
  80      * DHCP
  81      */
  82     FIB_SOURCE_DHCP,
  83     /**
  84      * IPv6 Proxy ND
  85      */
  86     FIB_SOURCE_IP6_ND_PROXY,
  87     /**
  88      * Adjacency source.
  89      * routes created as a result of ARP/ND entries. This is lower priority
  90      * then the API/CLI. This is on purpose. trust me.
  91      */
  92     FIB_SOURCE_ADJ,
  93     /**
  94      * MPLS label. The prefix has been assigned a local label. This source
  95      * never provides forwarding information, instead it acts as a place-holder
  96      * so the association of label to prefix can be maintained
  97      */
  98     FIB_SOURCE_MPLS,
  99     /**
 100      * Attached Export source.
 101      * routes created as a result of attahced export. routes thus sourced
 102      * will be present in the export tables
 103      */
 104     FIB_SOURCE_AE,
 105     /**
 106      * Recursive resolution source.
 107      * Used to install an entry that is the resolution traget of another.
 108      */
 109     FIB_SOURCE_RR,
 110     /**
 111      * uRPF bypass/exemption.
 112      * Used to install an entry that is exempt from the loose uRPF check
 113      */
 114     FIB_SOURCE_URPF_EXEMPT,
 115     /**
 116      * The default route source.
 117      * The default route is always added to the FIB table (like the
 118      * special sources) but we need to be able to over-ride it with
 119      * 'ip route' sources when provided
 120      */
 121     FIB_SOURCE_DEFAULT_ROUTE,
 122     /**
 123      * Marker. add new entries before this one.
 124      */
 125     FIB_SOURCE_LAST = FIB_SOURCE_DEFAULT_ROUTE,
 126 } __attribute__ ((packed)) fib_source_t;
 127
 128 STATIC_ASSERT (sizeof(fib_source_t) == 1,
 129                "FIB too many sources");
 130
 131 /**
 132  * The maximum number of sources
 133  */
 134 #define FIB_SOURCE_MAX (FIB_SOURCE_LAST+1)
 135
 136 #define FIB_SOURCES {                                   \
 137     [FIB_SOURCE_SPECIAL] = "special",                   \
 138     [FIB_SOURCE_INTERFACE] = "interface",               \
 139     [FIB_SOURCE_API] = "API",                           \
 140     [FIB_SOURCE_CLI] = "CLI",                           \
 141     [FIB_SOURCE_ADJ] = "adjacency",                     \
 142     [FIB_SOURCE_MAP] = "MAP",                           \
 143     [FIB_SOURCE_SR] = "SR",                             \
 144     [FIB_SOURCE_SIXRD] = "SixRD",                       \
 145     [FIB_SOURCE_LISP] = "LISP",                         \
 146     [FIB_SOURCE_CLASSIFY] = "classify",                 \
 147     [FIB_SOURCE_DHCP] = "DHCP",                         \
 148     [FIB_SOURCE_IP6_ND_PROXY] = "IPv6-proxy-nd",        \
 149     [FIB_SOURCE_RR] = "recursive-resolution",           \
 150     [FIB_SOURCE_AE] = "attached_export",                \
 151     [FIB_SOURCE_MPLS] = "mpls",                         \
 152     [FIB_SOURCE_URPF_EXEMPT] = "urpf-exempt",           \
 153     [FIB_SOURCE_DEFAULT_ROUTE] = "default-route",       \
 154 }
 155
 156 #define FOR_EACH_FIB_SOURCE(_item) \
 157     for (_item = FIB_SOURCE_FIRST; _item < FIB_SOURCE_MAX; _item++)
 158
 159 /**
 160  * The different sources that can create a route.
 161  * The sources are defined here the thier relative priority order.
 162  * The lower the value the higher the priority
 163  */
 164 typedef enum fib_entry_attribute_t_ {
 165     /**
 166      * Marker. Add new values after this one.
 167      */
 168     FIB_ENTRY_ATTRIBUTE_FIRST,
 169     /**
 170      * Connected. The prefix is configured on an interface.
 171      */
 172     FIB_ENTRY_ATTRIBUTE_CONNECTED = FIB_ENTRY_ATTRIBUTE_FIRST,
 173     /**
 174      * Attached. The prefix is attached to an interface.
 175      */
 176     FIB_ENTRY_ATTRIBUTE_ATTACHED,
 177     /**
 178      * The route is an explicit drop.
 179      */
 180     FIB_ENTRY_ATTRIBUTE_DROP,
 181     /**
 182      * The route is exclusive. The client creating the route is
 183      * providing an exclusive adjacency.
 184      */
 185     FIB_ENTRY_ATTRIBUTE_EXCLUSIVE,
 186     /**
 187      * The route is attached cross tables and thus imports covered
 188      * prefixes from the other table.
 189      */
 190     FIB_ENTRY_ATTRIBUTE_IMPORT,
 191     /**
 192      * The prefix/address is local to this device
 193      */
 194     FIB_ENTRY_ATTRIBUTE_LOCAL,
 195     /**
 196      * The prefix/address is a multicast prefix.
 197      *  this aplies only to MPLS. IP multicast is handled by mfib
 198      */
 199     FIB_ENTRY_ATTRIBUTE_MULTICAST,
 200     /**
 201      * The prefix/address exempted from loose uRPF check
 202      * To be used with caution
 203      */
 204     FIB_ENTRY_ATTRIBUTE_URPF_EXEMPT,
 205     /**
 206      * Marker. add new entries before this one.
 207      */
 208     FIB_ENTRY_ATTRIBUTE_LAST = FIB_ENTRY_ATTRIBUTE_URPF_EXEMPT,
 209 } fib_entry_attribute_t;
 210
 211 #define FIB_ENTRY_ATTRIBUTES {                          \
 212     [FIB_ENTRY_ATTRIBUTE_CONNECTED] = "connected",      \
 213     [FIB_ENTRY_ATTRIBUTE_ATTACHED]  = "attached",       \
 214     [FIB_ENTRY_ATTRIBUTE_IMPORT]    = "import",         \
 215     [FIB_ENTRY_ATTRIBUTE_DROP]      = "drop",           \
 216     [FIB_ENTRY_ATTRIBUTE_EXCLUSIVE] = "exclusive",      \
 217     [FIB_ENTRY_ATTRIBUTE_LOCAL]     = "local",          \
 218     [FIB_ENTRY_ATTRIBUTE_URPF_EXEMPT] = "uRPF-exempt",  \
 219     [FIB_ENTRY_ATTRIBUTE_MULTICAST] = "multicast",      \
 220 }
 221
 222 #define FOR_EACH_FIB_ATTRIBUTE(_item)                   \
 223     for (_item = FIB_ENTRY_ATTRIBUTE_FIRST;             \
 224          _item <= FIB_ENTRY_ATTRIBUTE_LAST;             \
 225          _item++)
 226
 227 typedef enum fib_entry_flag_t_ {
 228     FIB_ENTRY_FLAG_NONE      = 0,
 229     FIB_ENTRY_FLAG_CONNECTED = (1 << FIB_ENTRY_ATTRIBUTE_CONNECTED),
 230     FIB_ENTRY_FLAG_ATTACHED  = (1 << FIB_ENTRY_ATTRIBUTE_ATTACHED),
 231     FIB_ENTRY_FLAG_DROP      = (1 << FIB_ENTRY_ATTRIBUTE_DROP),
 232     FIB_ENTRY_FLAG_EXCLUSIVE = (1 << FIB_ENTRY_ATTRIBUTE_EXCLUSIVE),
 233     FIB_ENTRY_FLAG_LOCAL     = (1 << FIB_ENTRY_ATTRIBUTE_LOCAL),
 234     FIB_ENTRY_FLAG_IMPORT    = (1 << FIB_ENTRY_ATTRIBUTE_IMPORT),
 235     FIB_ENTRY_FLAG_LOOSE_URPF_EXEMPT = (1 << FIB_ENTRY_ATTRIBUTE_URPF_EXEMPT),
 236     FIB_ENTRY_FLAG_MULTICAST = (1 << FIB_ENTRY_ATTRIBUTE_MULTICAST),
 237 } __attribute__((packed)) fib_entry_flag_t;
 238
 239 /**
 240  * Flags for the source data
 241  */
 242 typedef enum fib_entry_src_attribute_t_ {
 243     /**
 244      * Marker. Add new values after this one.
 245      */
 246     FIB_ENTRY_SRC_ATTRIBUTE_FIRST,
 247     /**
 248      * the source has been added to the entry
 249      */
 250     FIB_ENTRY_SRC_ATTRIBUTE_ADDED = FIB_ENTRY_SRC_ATTRIBUTE_FIRST,
 251     /**
 252      * the source is active/best
 253      */
 254     FIB_ENTRY_SRC_ATTRIBUTE_ACTIVE,
 255     /**
 256      * Marker. add new entries before this one.
 257      */
 258     FIB_ENTRY_SRC_ATTRIBUTE_LAST = FIB_ENTRY_SRC_ATTRIBUTE_ACTIVE,
 259 } fib_entry_src_attribute_t;
 260
 261 #define FIB_ENTRY_SRC_ATTRIBUTE_MAX (FIB_ENTRY_SRC_ATTRIBUTE_LAST+1)
 262
 263 #define FIB_ENTRY_SRC_ATTRIBUTES {               \
 264     [FIB_ENTRY_SRC_ATTRIBUTE_ADDED]  = "added",  \
 265     [FIB_ENTRY_SRC_ATTRIBUTE_ACTIVE] = "active", \
 266 }
 267
 268 typedef enum fib_entry_src_flag_t_ {
 269     FIB_ENTRY_SRC_FLAG_NONE   = 0,
 270     FIB_ENTRY_SRC_FLAG_ADDED  = (1 << FIB_ENTRY_SRC_ATTRIBUTE_ADDED),
 271     FIB_ENTRY_SRC_FLAG_ACTIVE = (1 << FIB_ENTRY_SRC_ATTRIBUTE_ACTIVE),
 272 } __attribute__ ((packed)) fib_entry_src_flag_t;
 273
 274 /*
 275  * Keep the size of the flags field to 2 bytes, so it
 276  * can be placed next to the 2 bytes reference count
 277  */
 278 STATIC_ASSERT (sizeof(fib_entry_src_flag_t) <= 2,
 279                "FIB entry flags field size too big");
 280
 281 /**
 282  * Information related to the source of a FIB entry
 283  */
 284 typedef struct fib_entry_src_t_ {
 285     /**
 286      * A vector of path extensions
 287      */
 288     fib_path_ext_list_t fes_path_exts;
 289
 290     /**
 291      * The path-list created by the source
 292      */
 293     fib_node_index_t fes_pl;
 294     /**
 295      * Which source this info block is for
 296      */
 297     fib_source_t fes_src;
 298     /**
 299      * Flags on the source
 300      */
 301     fib_entry_src_flag_t fes_flags;
 302
 303     /**
 304      * 1 bytes ref count. This is not the number of users of the Entry
 305      * (which is itself not large, due to path-list sharing), but the number
 306      * of times a given source has been added. Which is even fewer
 307      */
 308     u8 fes_ref_count;
 309
 310     /**
 311      * Flags the source contributes to the entry
 312      */
 313     fib_entry_flag_t fes_entry_flags;
 314
 315     /**
 316      * Source specific info
 317      */
 318     union {
 319         struct {
 320             /**
 321              * the index of the FIB entry that is the covering entry
 322              */
 323             fib_node_index_t fesr_cover;
 324             /**
 325              * This source's index in the cover's list
 326              */
 327             u32 fesr_sibling;
 328         } rr;
 329         struct {
 330             /**
 331              * the index of the FIB entry that is the covering entry
 332              */
 333             fib_node_index_t fesa_cover;
 334             /**
 335              * This source's index in the cover's list
 336              */
 337             u32 fesa_sibling;
 338         } adj;
 339         struct {
 340             /**
 341              * the index of the FIB entry that is the covering entry
 342              */
 343             fib_node_index_t fesi_cover;
 344             /**
 345              * This source's index in the cover's list
 346              */
 347             u32 fesi_sibling;
 348         } interface;
 349         struct {
 350             /**
 351              * This MPLS local label associated with the prefix.
 352              */
 353             mpls_label_t fesm_label;
 354
 355             /**
 356              * the indicies of the LFIB entries created
 357              */
 358             fib_node_index_t fesm_lfes[2];
 359         } mpls;
 360         struct {
 361             /**
 362              * The source FIB index.
 363              */
 364             fib_node_index_t fesl_fib_index;
 365         } lisp;
 366     };
 367 } fib_entry_src_t;
 368
 369 /**
 370  * An entry in a FIB table.
 371  *
 372  * This entry represents a route added to the FIB that is stored
 373  * in one of the FIB tables.
 374  */
 375 typedef struct fib_entry_t_ {
 376     /**
 377      * Base class. The entry's node representation in the graph.
 378      */
 379     fib_node_t fe_node;
 380     /**
 381      * The prefix of the route. this is const just to be sure.
 382      * It is the entry's key/identity and so should never change.
 383      */
 384     const fib_prefix_t fe_prefix;
 385     /**
 386      * The index of the FIB table this entry is in
 387      */
 388     u32 fe_fib_index;
 389     /**
 390      * The load-balance used for forwarding.
 391      *
 392      * We don't share the EOS and non-EOS even in case when they could be
 393      * because:
 394      *   - complexity & reliability v. memory
 395      *       determining the conditions where sharing is possible is non-trivial.
 396      *   - separate LBs means we can get the EOS bit right in the MPLS label DPO
 397      *     and so save a few clock cycles in the DP imposition node since we can
 398      *     paint the header straight on without the need to check the packet
 399      *     type to derive the EOS bit value.
 400      */
 401     dpo_id_t fe_lb;
 402     /**
 403      * Vector of source infos.
 404      * Most entries will only have 1 source. So we optimise for memory usage,
 405      * which is preferable since we have many entries.
 406      */
 407     fib_entry_src_t *fe_srcs;
 408     /**
 409      * the path-list for which this entry is a child. This is also the path-list
 410      * that is contributing forwarding for this entry.
 411      */
 412     fib_node_index_t fe_parent;
 413     /**
 414      * index of this entry in the parent's child list.
 415      * This is set when this entry is added as a child, but can also
 416      * be changed by the parent as it manages its list.
 417      */
 418     u32 fe_sibling;
 419
 420     /**
 421      * A vector of delegates.
 422      */
 423     fib_entry_delegate_t *fe_delegates;
 424 } fib_entry_t;
 425
 426 #define FOR_EACH_FIB_ENTRY_FLAG(_item) \
 427     for (_item = FIB_ENTRY_FLAG_FIRST; _item < FIB_ENTRY_FLAG_MAX; _item++)
 428
 429 #define FIB_ENTRY_FORMAT_BRIEF   (0x0)
 430 #define FIB_ENTRY_FORMAT_DETAIL  (0x1)
 431 #define FIB_ENTRY_FORMAT_DETAIL2 (0x2)
 432
 433 extern u8 *format_fib_entry (u8 * s, va_list * args);
 434 extern u8 *format_fib_source (u8 * s, va_list * args);
 435
 436 extern fib_node_index_t fib_entry_create_special(u32 fib_index,
 437                                                  const fib_prefix_t *prefix,
 438                                                  fib_source_t source,
 439                                                  fib_entry_flag_t flags,
 440                                                  const dpo_id_t *dpo);
 441
 442 extern fib_node_index_t fib_entry_create (u32 fib_index,
 443                                           const fib_prefix_t *prefix,
 444                                           fib_source_t source,
 445                                           fib_entry_flag_t flags,
 446                                           const fib_route_path_t *paths);
 447 extern void fib_entry_update (fib_node_index_t fib_entry_index,
 448                               fib_source_t source,
 449                               fib_entry_flag_t flags,
 450                               const fib_route_path_t *paths);
 451
 452 extern void fib_entry_path_add(fib_node_index_t fib_entry_index,
 453                                fib_source_t source,
 454                                fib_entry_flag_t flags,
 455                                const fib_route_path_t *rpath);
 456 extern void fib_entry_special_add(fib_node_index_t fib_entry_index,
 457                                   fib_source_t source,
 458                                   fib_entry_flag_t flags,
 459                                   const dpo_id_t *dpo);
 460 extern void fib_entry_special_update(fib_node_index_t fib_entry_index,
 461                                      fib_source_t source,
 462                                      fib_entry_flag_t flags,
 463                                      const dpo_id_t *dpo);
 464 extern fib_entry_src_flag_t fib_entry_special_remove(fib_node_index_t fib_entry_index,
 465                                                      fib_source_t source);
 466
 467 extern fib_entry_src_flag_t fib_entry_path_remove(fib_node_index_t fib_entry_index,
 468                                                   fib_source_t source,
 469                                                   const fib_route_path_t *rpath);
 470 extern fib_entry_src_flag_t fib_entry_delete(fib_node_index_t fib_entry_index,
 471                                              fib_source_t source);
 472
 473 extern void fib_entry_contribute_urpf(fib_node_index_t path_index,
 474                                       index_t urpf);
 475 extern void fib_entry_contribute_forwarding(
 476     fib_node_index_t fib_entry_index,
 477     fib_forward_chain_type_t type,
 478     dpo_id_t *dpo);
 479 extern const dpo_id_t * fib_entry_contribute_ip_forwarding(
 480     fib_node_index_t fib_entry_index);
 481 extern adj_index_t fib_entry_get_adj_for_source(
 482     fib_node_index_t fib_entry_index,
 483     fib_source_t source);
 484 extern const int fib_entry_get_dpo_for_source (
 485     fib_node_index_t fib_entry_index,
 486     fib_source_t source,
 487     dpo_id_t *dpo);
 488
 489 extern adj_index_t fib_entry_get_adj(fib_node_index_t fib_entry_index);
 490
 491 extern int fib_entry_cmp_for_sort(void *i1, void *i2);
 492
 493 extern void fib_entry_cover_changed(fib_node_index_t fib_entry);
 494 extern void fib_entry_cover_updated(fib_node_index_t fib_entry);
 495 extern int fib_entry_recursive_loop_detect(fib_node_index_t entry_index,
 496                                            fib_node_index_t **entry_indicies);
 497
 498 extern void fib_entry_lock(fib_node_index_t fib_entry_index);
 499 extern void fib_entry_unlock(fib_node_index_t fib_entry_index);
 500
 501 extern u32 fib_entry_child_add(fib_node_index_t fib_entry_index,
 502                                fib_node_type_t type,
 503                                fib_node_index_t child_index);
 504 extern void fib_entry_child_remove(fib_node_index_t fib_entry_index,
 505                                    u32 sibling_index);
 506 extern u32 fib_entry_get_resolving_interface(fib_node_index_t fib_entry_index);
 507 extern u32 fib_entry_get_resolving_interface_for_source(
 508     fib_node_index_t fib_entry_index,
 509     fib_source_t source);
 510
 511 extern void fib_entry_encode(fib_node_index_t fib_entry_index,
 512                              fib_route_path_encode_t **api_rpaths);
 513 extern void fib_entry_get_prefix(fib_node_index_t fib_entry_index,
 514                                  fib_prefix_t *pfx);
 515 extern u32 fib_entry_get_fib_index(fib_node_index_t fib_entry_index);
 516 extern void fib_entry_set_source_data(fib_node_index_t fib_entry_index,
 517                                       fib_source_t source,
 518                                       const void *data);
 519 extern const void* fib_entry_get_source_data(fib_node_index_t fib_entry_index,
 520                                              fib_source_t source);
 521
 522 extern fib_entry_flag_t fib_entry_get_flags(fib_node_index_t fib_entry_index);
 523 extern fib_entry_flag_t fib_entry_get_flags_for_source(
 524     fib_node_index_t fib_entry_index,
 525     fib_source_t source);
 526 extern fib_source_t fib_entry_get_best_source(fib_node_index_t fib_entry_index);
 527 extern int fib_entry_is_sourced(fib_node_index_t fib_entry_index,
 528                                 fib_source_t source);
 529
 530 extern fib_node_index_t fib_entry_get_path_list(fib_node_index_t fib_entry_index);
 531 extern int fib_entry_is_resolved(fib_node_index_t fib_entry_index);
 532 extern void fib_entry_set_flow_hash_config(fib_node_index_t fib_entry_index,
 533                                            flow_hash_config_t hash_config);
 534
 535 extern void fib_entry_module_init(void);
 536
 537 /*
 538  * unsafe... beware the raw pointer.
 539  */
 540 extern fib_node_index_t fib_entry_get_index(const fib_entry_t * fib_entry);
 541 extern fib_entry_t * fib_entry_get(fib_node_index_t fib_entry_index);
 542
 543 /*
 544  * for testing purposes.
 545  */
 546 extern u32 fib_entry_pool_size(void);
 547
 548 #endif