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      * A route the is being 'proxied' on behalf of another device
  47      */
  48     FIB_SOURCE_PROXY,
  49     /**
  50      * Route added as a result of interface configuration.
  51      * this will also come from the API/CLI, but the distinction is
  52      * that is from confiiguration on an interface, not a 'ip route' command
  53      */
  54     FIB_SOURCE_INTERFACE,
  55     /**
  56      * SRv6 and SR-MPLS
  57      */
  58     FIB_SOURCE_SR,
  59     /**
  60      * A high priority source a plugin can use
  61      */
  62     FIB_SOURCE_PLUGIN_HI,
  63     /**
  64      * From the control plane API
  65      */
  66     FIB_SOURCE_API,
  67     /**
  68      * From the CLI.
  69      */
  70     FIB_SOURCE_CLI,
  71     /**
  72      * LISP
  73      */
  74     FIB_SOURCE_LISP,
  75     /**
  76      * IPv[46] Mapping
  77      */
  78     FIB_SOURCE_MAP,
  79     /**
  80      * SIXRD
  81      */
  82     FIB_SOURCE_SIXRD,
  83     /**
  84      * DHCP
  85      */
  86     FIB_SOURCE_DHCP,
  87     /**
  88      * IPv6 Proxy ND
  89      */
  90     FIB_SOURCE_IP6_ND_PROXY,
  91     /**
  92      * Adjacency source.
  93      * routes created as a result of ARP/ND entries. This is lower priority
  94      * then the API/CLI. This is on purpose. trust me.
  95      */
  96     FIB_SOURCE_ADJ,
  97     /**
  98      * MPLS label. The prefix has been assigned a local label. This source
  99      * never provides forwarding information, instead it acts as a place-holder
 100      * so the association of label to prefix can be maintained
 101      */
 102     FIB_SOURCE_MPLS,
 103     /**
 104      * Attached Export source.
 105      * routes created as a result of attahced export. routes thus sourced
 106      * will be present in the export tables
 107      */
 108     FIB_SOURCE_AE,
 109     /**
 110      * Recursive resolution source.
 111      * Used to install an entry that is the resolution traget of another.
 112      */
 113     FIB_SOURCE_RR,
 114     /**
 115      * uRPF bypass/exemption.
 116      * Used to install an entry that is exempt from the loose uRPF check
 117      */
 118     FIB_SOURCE_URPF_EXEMPT,
 119     /**
 120      * The default route source.
 121      * The default route is always added to the FIB table (like the
 122      * special sources) but we need to be able to over-ride it with
 123      * 'ip route' sources when provided
 124      */
 125     FIB_SOURCE_DEFAULT_ROUTE,
 126     /**
 127      * Marker. add new entries before this one.
 128      */
 129     FIB_SOURCE_LAST = FIB_SOURCE_DEFAULT_ROUTE,
 130 } __attribute__ ((packed)) fib_source_t;
 131
 132 STATIC_ASSERT (sizeof(fib_source_t) == 1,
 133                "FIB too many sources");
 134
 135 /**
 136  * The maximum number of sources
 137  */
 138 #define FIB_SOURCE_MAX (FIB_SOURCE_LAST+1)
 139
 140 #define FIB_SOURCES {                                   \
 141     [FIB_SOURCE_SPECIAL] = "special",                   \
 142     [FIB_SOURCE_INTERFACE] = "interface",               \
 143     [FIB_SOURCE_PROXY] = "proxy",                       \
 144     [FIB_SOURCE_API] = "API",                           \
 145     [FIB_SOURCE_CLI] = "CLI",                           \
 146     [FIB_SOURCE_ADJ] = "adjacency",                     \
 147     [FIB_SOURCE_MAP] = "MAP",                           \
 148     [FIB_SOURCE_SR] = "SR",                             \
 149     [FIB_SOURCE_SIXRD] = "SixRD",                       \
 150     [FIB_SOURCE_LISP] = "LISP",                         \
 151     [FIB_SOURCE_CLASSIFY] = "classify",                 \
 152     [FIB_SOURCE_DHCP] = "DHCP",                         \
 153     [FIB_SOURCE_IP6_ND_PROXY] = "IPv6-proxy-nd",        \
 154     [FIB_SOURCE_RR] = "recursive-resolution",           \
 155     [FIB_SOURCE_AE] = "attached_export",                \
 156     [FIB_SOURCE_MPLS] = "mpls",                         \
 157     [FIB_SOURCE_URPF_EXEMPT] = "urpf-exempt",           \
 158     [FIB_SOURCE_DEFAULT_ROUTE] = "default-route",       \
 159 }
 160
 161 #define FOR_EACH_FIB_SOURCE(_item) \
 162     for (_item = FIB_SOURCE_FIRST; _item < FIB_SOURCE_MAX; _item++)
 163
 164 /**
 165  * The different sources that can create a route.
 166  * The sources are defined here the thier relative priority order.
 167  * The lower the value the higher the priority
 168  */
 169 typedef enum fib_entry_attribute_t_ {
 170     /**
 171      * Marker. Add new values after this one.
 172      */
 173     FIB_ENTRY_ATTRIBUTE_FIRST,
 174     /**
 175      * Connected. The prefix is configured on an interface.
 176      */
 177     FIB_ENTRY_ATTRIBUTE_CONNECTED = FIB_ENTRY_ATTRIBUTE_FIRST,
 178     /**
 179      * Attached. The prefix is attached to an interface.
 180      */
 181     FIB_ENTRY_ATTRIBUTE_ATTACHED,
 182     /**
 183      * The route is an explicit drop.
 184      */
 185     FIB_ENTRY_ATTRIBUTE_DROP,
 186     /**
 187      * The route is exclusive. The client creating the route is
 188      * providing an exclusive adjacency.
 189      */
 190     FIB_ENTRY_ATTRIBUTE_EXCLUSIVE,
 191     /**
 192      * The route is attached cross tables and thus imports covered
 193      * prefixes from the other table.
 194      */
 195     FIB_ENTRY_ATTRIBUTE_IMPORT,
 196     /**
 197      * The prefix/address is local to this device
 198      */
 199     FIB_ENTRY_ATTRIBUTE_LOCAL,
 200     /**
 201      * The prefix/address is a multicast prefix.
 202      *  this aplies only to MPLS. IP multicast is handled by mfib
 203      */
 204     FIB_ENTRY_ATTRIBUTE_MULTICAST,
 205     /**
 206      * The prefix/address exempted from loose uRPF check
 207      * To be used with caution
 208      */
 209     FIB_ENTRY_ATTRIBUTE_URPF_EXEMPT,
 210     /**
 211      * Marker. add new entries before this one.
 212      */
 213     FIB_ENTRY_ATTRIBUTE_LAST = FIB_ENTRY_ATTRIBUTE_URPF_EXEMPT,
 214 } fib_entry_attribute_t;
 215
 216 #define FIB_ENTRY_ATTRIBUTES {                          \
 217     [FIB_ENTRY_ATTRIBUTE_CONNECTED] = "connected",      \
 218     [FIB_ENTRY_ATTRIBUTE_ATTACHED]  = "attached",       \
 219     [FIB_ENTRY_ATTRIBUTE_IMPORT]    = "import",         \
 220     [FIB_ENTRY_ATTRIBUTE_DROP]      = "drop",           \
 221     [FIB_ENTRY_ATTRIBUTE_EXCLUSIVE] = "exclusive",      \
 222     [FIB_ENTRY_ATTRIBUTE_LOCAL]     = "local",          \
 223     [FIB_ENTRY_ATTRIBUTE_URPF_EXEMPT] = "uRPF-exempt",  \
 224     [FIB_ENTRY_ATTRIBUTE_MULTICAST] = "multicast",      \
 225 }
 226
 227 #define FOR_EACH_FIB_ATTRIBUTE(_item)                   \
 228     for (_item = FIB_ENTRY_ATTRIBUTE_FIRST;             \
 229          _item <= FIB_ENTRY_ATTRIBUTE_LAST;             \
 230          _item++)
 231
 232 typedef enum fib_entry_flag_t_ {
 233     FIB_ENTRY_FLAG_NONE      = 0,
 234     FIB_ENTRY_FLAG_CONNECTED = (1 << FIB_ENTRY_ATTRIBUTE_CONNECTED),
 235     FIB_ENTRY_FLAG_ATTACHED  = (1 << FIB_ENTRY_ATTRIBUTE_ATTACHED),
 236     FIB_ENTRY_FLAG_DROP      = (1 << FIB_ENTRY_ATTRIBUTE_DROP),
 237     FIB_ENTRY_FLAG_EXCLUSIVE = (1 << FIB_ENTRY_ATTRIBUTE_EXCLUSIVE),
 238     FIB_ENTRY_FLAG_LOCAL     = (1 << FIB_ENTRY_ATTRIBUTE_LOCAL),
 239     FIB_ENTRY_FLAG_IMPORT    = (1 << FIB_ENTRY_ATTRIBUTE_IMPORT),
 240     FIB_ENTRY_FLAG_LOOSE_URPF_EXEMPT = (1 << FIB_ENTRY_ATTRIBUTE_URPF_EXEMPT),
 241     FIB_ENTRY_FLAG_MULTICAST = (1 << FIB_ENTRY_ATTRIBUTE_MULTICAST),
 242 } __attribute__((packed)) fib_entry_flag_t;
 243
 244 /**
 245  * Flags for the source data
 246  */
 247 typedef enum fib_entry_src_attribute_t_ {
 248     /**
 249      * Marker. Add new values after this one.
 250      */
 251     FIB_ENTRY_SRC_ATTRIBUTE_FIRST,
 252     /**
 253      * the source has been added to the entry
 254      */
 255     FIB_ENTRY_SRC_ATTRIBUTE_ADDED = FIB_ENTRY_SRC_ATTRIBUTE_FIRST,
 256     /**
 257      * the source is active/best
 258      */
 259     FIB_ENTRY_SRC_ATTRIBUTE_ACTIVE,
 260     /**
 261      * Marker. add new entries before this one.
 262      */
 263     FIB_ENTRY_SRC_ATTRIBUTE_LAST = FIB_ENTRY_SRC_ATTRIBUTE_ACTIVE,
 264 } fib_entry_src_attribute_t;
 265
 266 #define FIB_ENTRY_SRC_ATTRIBUTE_MAX (FIB_ENTRY_SRC_ATTRIBUTE_LAST+1)
 267
 268 #define FIB_ENTRY_SRC_ATTRIBUTES {               \
 269     [FIB_ENTRY_SRC_ATTRIBUTE_ADDED]  = "added",  \
 270     [FIB_ENTRY_SRC_ATTRIBUTE_ACTIVE] = "active", \
 271 }
 272
 273 typedef enum fib_entry_src_flag_t_ {
 274     FIB_ENTRY_SRC_FLAG_NONE   = 0,
 275     FIB_ENTRY_SRC_FLAG_ADDED  = (1 << FIB_ENTRY_SRC_ATTRIBUTE_ADDED),
 276     FIB_ENTRY_SRC_FLAG_ACTIVE = (1 << FIB_ENTRY_SRC_ATTRIBUTE_ACTIVE),
 277 } __attribute__ ((packed)) fib_entry_src_flag_t;
 278
 279 /*
 280  * Keep the size of the flags field to 2 bytes, so it
 281  * can be placed next to the 2 bytes reference count
 282  */
 283 STATIC_ASSERT (sizeof(fib_entry_src_flag_t) <= 2,
 284                "FIB entry flags field size too big");
 285
 286 /**
 287  * Information related to the source of a FIB entry
 288  */
 289 typedef struct fib_entry_src_t_ {
 290     /**
 291      * A vector of path extensions
 292      */
 293     fib_path_ext_list_t fes_path_exts;
 294
 295     /**
 296      * The path-list created by the source
 297      */
 298     fib_node_index_t fes_pl;
 299     /**
 300      * Which source this info block is for
 301      */
 302     fib_source_t fes_src;
 303     /**
 304      * Flags on the source
 305      */
 306     fib_entry_src_flag_t fes_flags;
 307
 308     /**
 309      * 1 bytes ref count. This is not the number of users of the Entry
 310      * (which is itself not large, due to path-list sharing), but the number
 311      * of times a given source has been added. Which is even fewer
 312      */
 313     u8 fes_ref_count;
 314
 315     /**
 316      * Flags the source contributes to the entry
 317      */
 318     fib_entry_flag_t fes_entry_flags;
 319
 320     /**
 321      * Source specific info
 322      */
 323     union {
 324         struct {
 325             /**
 326              * the index of the FIB entry that is the covering entry
 327              */
 328             fib_node_index_t fesr_cover;
 329             /**
 330              * This source's index in the cover's list
 331              */
 332             u32 fesr_sibling;
 333         } rr;
 334         struct {
 335             /**
 336              * the index of the FIB entry that is the covering entry
 337              */
 338             fib_node_index_t fesa_cover;
 339             /**
 340              * This source's index in the cover's list
 341              */
 342             u32 fesa_sibling;
 343         } adj;
 344         struct {
 345             /**
 346              * the index of the FIB entry that is the covering entry
 347              */
 348             fib_node_index_t fesi_cover;
 349             /**
 350              * This source's index in the cover's list
 351              */
 352             u32 fesi_sibling;
 353         } interface;
 354         struct {
 355             /**
 356              * This MPLS local label associated with the prefix.
 357              */
 358             mpls_label_t fesm_label;
 359
 360             /**
 361              * the indicies of the LFIB entries created
 362              */
 363             fib_node_index_t fesm_lfes[2];
 364         } mpls;
 365         struct {
 366             /**
 367              * The source FIB index.
 368              */
 369             fib_node_index_t fesl_fib_index;
 370         } lisp;
 371     };
 372 } fib_entry_src_t;
 373
 374 /**
 375  * An entry in a FIB table.
 376  *
 377  * This entry represents a route added to the FIB that is stored
 378  * in one of the FIB tables.
 379  */
 380 typedef struct fib_entry_t_ {
 381     /**
 382      * Base class. The entry's node representation in the graph.
 383      */
 384     fib_node_t fe_node;
 385     /**
 386      * The prefix of the route. this is const just to be sure.
 387      * It is the entry's key/identity and so should never change.
 388      */
 389     const fib_prefix_t fe_prefix;
 390     /**
 391      * The index of the FIB table this entry is in
 392      */
 393     u32 fe_fib_index;
 394     /**
 395      * The load-balance used for forwarding.
 396      *
 397      * We don't share the EOS and non-EOS even in case when they could be
 398      * because:
 399      *   - complexity & reliability v. memory
 400      *       determining the conditions where sharing is possible is non-trivial.
 401      *   - separate LBs means we can get the EOS bit right in the MPLS label DPO
 402      *     and so save a few clock cycles in the DP imposition node since we can
 403      *     paint the header straight on without the need to check the packet
 404      *     type to derive the EOS bit value.
 405      */
 406     dpo_id_t fe_lb;
 407     /**
 408      * Vector of source infos.
 409      * Most entries will only have 1 source. So we optimise for memory usage,
 410      * which is preferable since we have many entries.
 411      */
 412     fib_entry_src_t *fe_srcs;
 413     /**
 414      * the path-list for which this entry is a child. This is also the path-list
 415      * that is contributing forwarding for this entry.
 416      */
 417     fib_node_index_t fe_parent;
 418     /**
 419      * index of this entry in the parent's child list.
 420      * This is set when this entry is added as a child, but can also
 421      * be changed by the parent as it manages its list.
 422      */
 423     u32 fe_sibling;
 424
 425     /**
 426      * A vector of delegates.
 427      */
 428     fib_entry_delegate_t *fe_delegates;
 429 } fib_entry_t;
 430
 431 #define FOR_EACH_FIB_ENTRY_FLAG(_item) \
 432     for (_item = FIB_ENTRY_FLAG_FIRST; _item < FIB_ENTRY_FLAG_MAX; _item++)
 433
 434 #define FIB_ENTRY_FORMAT_BRIEF   (0x0)
 435 #define FIB_ENTRY_FORMAT_DETAIL  (0x1)
 436 #define FIB_ENTRY_FORMAT_DETAIL2 (0x2)
 437
 438 extern u8 *format_fib_entry (u8 * s, va_list * args);
 439 extern u8 *format_fib_source (u8 * s, va_list * args);
 440
 441 extern fib_node_index_t fib_entry_create_special(u32 fib_index,
 442                                                  const fib_prefix_t *prefix,
 443                                                  fib_source_t source,
 444                                                  fib_entry_flag_t flags,
 445                                                  const dpo_id_t *dpo);
 446
 447 extern fib_node_index_t fib_entry_create (u32 fib_index,
 448                                           const fib_prefix_t *prefix,
 449                                           fib_source_t source,
 450                                           fib_entry_flag_t flags,
 451                                           const fib_route_path_t *paths);
 452 extern void fib_entry_update (fib_node_index_t fib_entry_index,
 453                               fib_source_t source,
 454                               fib_entry_flag_t flags,
 455                               const fib_route_path_t *paths);
 456
 457 extern void fib_entry_path_add(fib_node_index_t fib_entry_index,
 458                                fib_source_t source,
 459                                fib_entry_flag_t flags,
 460                                const fib_route_path_t *rpath);
 461 extern void fib_entry_special_add(fib_node_index_t fib_entry_index,
 462                                   fib_source_t source,
 463                                   fib_entry_flag_t flags,
 464                                   const dpo_id_t *dpo);
 465 extern void fib_entry_special_update(fib_node_index_t fib_entry_index,
 466                                      fib_source_t source,
 467                                      fib_entry_flag_t flags,
 468                                      const dpo_id_t *dpo);
 469 extern fib_entry_src_flag_t fib_entry_special_remove(fib_node_index_t fib_entry_index,
 470                                                      fib_source_t source);
 471
 472 extern fib_entry_src_flag_t fib_entry_path_remove(fib_node_index_t fib_entry_index,
 473                                                   fib_source_t source,
 474                                                   const fib_route_path_t *rpath);
 475 extern fib_entry_src_flag_t fib_entry_delete(fib_node_index_t fib_entry_index,
 476                                              fib_source_t source);
 477
 478 extern void fib_entry_contribute_urpf(fib_node_index_t path_index,
 479                                       index_t urpf);
 480 extern void fib_entry_contribute_forwarding(
 481     fib_node_index_t fib_entry_index,
 482     fib_forward_chain_type_t type,
 483     dpo_id_t *dpo);
 484 extern const dpo_id_t * fib_entry_contribute_ip_forwarding(
 485     fib_node_index_t fib_entry_index);
 486 extern adj_index_t fib_entry_get_adj_for_source(
 487     fib_node_index_t fib_entry_index,
 488     fib_source_t source);
 489 extern const int fib_entry_get_dpo_for_source (
 490     fib_node_index_t fib_entry_index,
 491     fib_source_t source,
 492     dpo_id_t *dpo);
 493
 494 extern adj_index_t fib_entry_get_adj(fib_node_index_t fib_entry_index);
 495
 496 extern int fib_entry_cmp_for_sort(void *i1, void *i2);
 497
 498 extern void fib_entry_cover_changed(fib_node_index_t fib_entry);
 499 extern void fib_entry_cover_updated(fib_node_index_t fib_entry);
 500 extern int fib_entry_recursive_loop_detect(fib_node_index_t entry_index,
 501                                            fib_node_index_t **entry_indicies);
 502
 503 extern void fib_entry_lock(fib_node_index_t fib_entry_index);
 504 extern void fib_entry_unlock(fib_node_index_t fib_entry_index);
 505
 506 extern u32 fib_entry_child_add(fib_node_index_t fib_entry_index,
 507                                fib_node_type_t type,
 508                                fib_node_index_t child_index);
 509 extern void fib_entry_child_remove(fib_node_index_t fib_entry_index,
 510                                    u32 sibling_index);
 511 extern u32 fib_entry_get_resolving_interface(fib_node_index_t fib_entry_index);
 512 extern u32 fib_entry_get_resolving_interface_for_source(
 513     fib_node_index_t fib_entry_index,
 514     fib_source_t source);
 515
 516 extern void fib_entry_encode(fib_node_index_t fib_entry_index,
 517                              fib_route_path_encode_t **api_rpaths);
 518 extern void fib_entry_get_prefix(fib_node_index_t fib_entry_index,
 519                                  fib_prefix_t *pfx);
 520 extern u32 fib_entry_get_fib_index(fib_node_index_t fib_entry_index);
 521 extern void fib_entry_set_source_data(fib_node_index_t fib_entry_index,
 522                                       fib_source_t source,
 523                                       const void *data);
 524 extern const void* fib_entry_get_source_data(fib_node_index_t fib_entry_index,
 525                                              fib_source_t source);
 526
 527 extern fib_entry_flag_t fib_entry_get_flags(fib_node_index_t fib_entry_index);
 528 extern fib_entry_flag_t fib_entry_get_flags_for_source(
 529     fib_node_index_t fib_entry_index,
 530     fib_source_t source);
 531 extern fib_source_t fib_entry_get_best_source(fib_node_index_t fib_entry_index);
 532 extern int fib_entry_is_sourced(fib_node_index_t fib_entry_index,
 533                                 fib_source_t source);
 534
 535 extern fib_node_index_t fib_entry_get_path_list(fib_node_index_t fib_entry_index);
 536 extern int fib_entry_is_resolved(fib_node_index_t fib_entry_index);
 537 extern void fib_entry_set_flow_hash_config(fib_node_index_t fib_entry_index,
 538                                            flow_hash_config_t hash_config);
 539
 540 extern void fib_entry_module_init(void);
 541
 542 /*
 543  * unsafe... beware the raw pointer.
 544  */
 545 extern fib_node_index_t fib_entry_get_index(const fib_entry_t * fib_entry);
 546 extern fib_entry_t * fib_entry_get(fib_node_index_t fib_entry_index);
 547
 548 /*
 549  * for testing purposes.
 550  */
 551 extern u32 fib_entry_pool_size(void);
 552
 553 #endif