src/vnet/fib/fib_types.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_TYPES_H__
  17 #define __FIB_TYPES_H__
  18
  19 #include <stdbool.h>
  20 #include <vnet/ip/ip46_address.h>
  21 #include <vnet/mpls/packet.h>
  22 #include <vnet/dpo/dpo.h>
  23 #include <vnet/bier/bier_types.h>
  24
  25 /**
  26  * A typedef of a node index.
  27  * we make this typedef so the code becomes easier for a human to parse.
  28  */
  29 typedef u32 fib_node_index_t;
  30 #define FIB_NODE_INDEX_INVALID ((fib_node_index_t)(~0))
  31
  32 /**
  33  * Protocol Type. packed so it consumes a u8 only
  34  */
  35 typedef enum fib_protocol_t_ {
  36     FIB_PROTOCOL_IP4 = DPO_PROTO_IP4,
  37     FIB_PROTOCOL_IP6 = DPO_PROTO_IP6,
  38     FIB_PROTOCOL_MPLS = DPO_PROTO_MPLS,
  39 }  __attribute__ ((packed)) fib_protocol_t;
  40
  41 #define FIB_PROTOCOLS {                 \
  42     [FIB_PROTOCOL_IP4] = "ipv4",        \
  43     [FIB_PROTOCOL_IP6] = "ipv6",        \
  44     [FIB_PROTOCOL_MPLS] = "MPLS",       \
  45 }
  46
  47 /**
  48  * Definition outside of enum so it does not need to be included in non-defaulted
  49  * switch statements
  50  */
  51 #define FIB_PROTOCOL_MAX (FIB_PROTOCOL_MPLS + 1)
  52
  53 /**
  54  * Definition outside of enum so it does not need to be included in non-defaulted
  55  * switch statements
  56  */
  57 #define FIB_PROTOCOL_IP_MAX (FIB_PROTOCOL_IP6 + 1)
  58
  59 /**
  60  * Not part of the enum so it does not have to be handled in switch statements
  61  */
  62 #define FIB_PROTOCOL_NONE (FIB_PROTOCOL_MAX+1)
  63
  64 #define FOR_EACH_FIB_PROTOCOL(_item)    \
  65     for (_item = FIB_PROTOCOL_IP4;      \
  66          _item <= FIB_PROTOCOL_MPLS;    \
  67          _item++)
  68
  69 #define FOR_EACH_FIB_IP_PROTOCOL(_item)    \
  70     for (_item = FIB_PROTOCOL_IP4;         \
  71          _item <= FIB_PROTOCOL_IP6;        \
  72          _item++)
  73
  74 /**
  75  * @brief Convert from boolean is_ip6 to FIB protocol.
  76  * Drop MPLS on the floor in favor of IPv4.
  77  */
  78 static inline fib_protocol_t
  79 fib_ip_proto(bool is_ip6)
  80 {
  81   return (is_ip6) ? FIB_PROTOCOL_IP6 : FIB_PROTOCOL_IP4;
  82 }
  83
  84 /**
  85  * @brief Convert from fib_protocol to ip46_type
  86  */
  87 extern ip46_type_t fib_proto_to_ip46(fib_protocol_t fproto);
  88
  89 /**
  90  * @brief Convert from ip46_type to fib_protocol
  91  */
  92 extern fib_protocol_t fib_proto_from_ip46(ip46_type_t iproto);
  93
  94 /**
  95  * @brief Convert from a protocol to a link type
  96  */
  97 vnet_link_t fib_proto_to_link (fib_protocol_t proto);
  98
  99 /**
 100  * FIB output chain type. When a child object requests a forwarding contribution
 101  * from a parent, it does so for a particular scenario. This enumererates those
 102  * sceanrios
 103  */
 104 typedef enum fib_forward_chain_type_t_ {
 105     /**
 106      * Contribute an object that is to be used to forward IP4 packets
 107      */
 108     FIB_FORW_CHAIN_TYPE_UNICAST_IP4,
 109     /**
 110      * Contribute an object that is to be used to forward IP6 packets
 111      */
 112     FIB_FORW_CHAIN_TYPE_UNICAST_IP6,
 113     /**
 114      * Contribute an object that is to be used to forward non-end-of-stack
 115      * MPLS packets
 116      */
 117     FIB_FORW_CHAIN_TYPE_MPLS_NON_EOS,
 118     /**
 119      * Contribute an object that is to be used to forward BIER packets.
 120      */
 121     FIB_FORW_CHAIN_TYPE_BIER,
 122     /**
 123      * Contribute an object that is to be used to forward end-of-stack
 124      * MPLS packets. This is a convenient ID for clients. A real EOS chain
 125      * must be pay-load protocol specific. This
 126      * option is converted into one of the other three internally.
 127      */
 128     FIB_FORW_CHAIN_TYPE_MPLS_EOS,
 129     /**
 130      * Contribute an object that is to be used to forward IP4 packets
 131      */
 132     FIB_FORW_CHAIN_TYPE_MCAST_IP4,
 133     /**
 134      * Contribute an object that is to be used to forward IP6 packets
 135      */
 136     FIB_FORW_CHAIN_TYPE_MCAST_IP6,
 137     /**
 138      * Contribute an object that is to be used to forward Ethernet packets.
 139      */
 140     FIB_FORW_CHAIN_TYPE_ETHERNET,
 141     /**
 142      * Contribute an object that is to be used to forward NSH packets.
 143      * This is last in the list since it is not valid for many FIB objects,
 144      * and thus their array of per-chain-type DPOs can be sized smaller.
 145      */
 146     FIB_FORW_CHAIN_TYPE_NSH,
 147 }  __attribute__ ((packed)) fib_forward_chain_type_t;
 148
 149 #define FIB_FORW_CHAINS {                                       \
 150     [FIB_FORW_CHAIN_TYPE_ETHERNET]      = "ethernet",           \
 151     [FIB_FORW_CHAIN_TYPE_BIER]          = "bier",               \
 152     [FIB_FORW_CHAIN_TYPE_UNICAST_IP4]   = "unicast-ip4",        \
 153     [FIB_FORW_CHAIN_TYPE_UNICAST_IP6]   = "unicast-ip6",        \
 154     [FIB_FORW_CHAIN_TYPE_MCAST_IP4]     = "multicast-ip4",      \
 155     [FIB_FORW_CHAIN_TYPE_MCAST_IP6]     = "multicast-ip6",      \
 156     [FIB_FORW_CHAIN_TYPE_MPLS_NON_EOS]  = "mpls-neos",          \
 157     [FIB_FORW_CHAIN_TYPE_MPLS_EOS]      = "mpls-eos",           \
 158     [FIB_FORW_CHAIN_TYPE_NSH]           = "nsh",                \
 159 }
 160
 161 #define FIB_FORW_CHAIN_NUM (FIB_FORW_CHAIN_TYPE_NSH+1)
 162 #define FIB_FORW_CHAIN_MPLS_NUM (FIB_FORW_CHAIN_TYPE_MPLS_EOS+1)
 163
 164 #define FOR_EACH_FIB_FORW_CHAIN(_item)                    \
 165     for (_item = FIB_FORW_CHAIN_TYPE_UNICAST_IP4;         \
 166          _item <= FIB_FORW_CHAIN_TYPE_NSH;                \
 167          _item++)
 168
 169 #define FOR_EACH_FIB_FORW_MPLS_CHAIN(_item)               \
 170     for (_item = FIB_FORW_CHAIN_TYPE_UNICAST_IP4;         \
 171          _item <= FIB_FORW_CHAIN_TYPE_MPLS_EOS;           \
 172          _item++)
 173
 174 /**
 175  * @brief Convert from a chain type to the adjacency's link type
 176  */
 177 extern vnet_link_t fib_forw_chain_type_to_link_type(fib_forward_chain_type_t fct);
 178
 179 /**
 180  * @brief Convert from a adjacency's link type to chain type
 181  */
 182 extern fib_forward_chain_type_t fib_forw_chain_type_from_link_type(vnet_link_t lt);
 183
 184 /**
 185  * @brief Convert from a payload-protocol to a chain type.
 186  */
 187 extern fib_forward_chain_type_t fib_forw_chain_type_from_dpo_proto(dpo_proto_t proto);
 188
 189 /**
 190  * @brief Convert from a fib-protocol to a chain type.
 191  */
 192 extern fib_forward_chain_type_t fib_forw_chain_type_from_fib_proto(fib_protocol_t proto);
 193
 194 /**
 195  * @brief Convert from a chain type to the DPO proto it will install
 196  */
 197 extern dpo_proto_t fib_forw_chain_type_to_dpo_proto(fib_forward_chain_type_t fct);
 198
 199 /**
 200  * Aggregate type for a prefix
 201  */
 202 typedef struct fib_prefix_t_ {
 203     /**
 204      * The mask length
 205      */
 206     u16 fp_len;
 207
 208     /**
 209      * protocol type
 210      */
 211     fib_protocol_t fp_proto;
 212
 213     /**
 214      * Pad to keep the address 4 byte aligned
 215      */
 216     u8 ___fp___pad;
 217
 218     union {
 219         /**
 220          * The address type is not deriveable from the fp_addr member.
 221          * If it's v4, then the first 3 u32s of the address will be 0.
 222          * v6 addresses (even v4 mapped ones) have at least 2 u32s assigned
 223          * to non-zero values. true. but when it's all zero, one cannot decide.
 224          */
 225         ip46_address_t fp_addr;
 226
 227         struct {
 228             mpls_label_t fp_label;
 229             mpls_eos_bit_t fp_eos;
 230             /**
 231              * This protocol determines the payload protocol of packets
 232              * that will be forwarded by this entry once the label is popped.
 233              * For a non-eos entry it will be MPLS.
 234              */
 235             dpo_proto_t fp_payload_proto;
 236         };
 237     };
 238 } fib_prefix_t;
 239
 240 STATIC_ASSERT(STRUCT_OFFSET_OF(fib_prefix_t, fp_addr) == 4,
 241               "FIB Prefix's address is 4 byte aligned.");
 242
 243 /**
 244  * \brief Compare two prefixes for equality
 245  */
 246 extern int fib_prefix_cmp(const fib_prefix_t *p1,
 247                           const fib_prefix_t *p2);
 248
 249 /**
 250  * \brief Copy a prefix
 251  */
 252 extern void fib_prefix_copy(fib_prefix_t *dst,
 253                             const fib_prefix_t *src);
 254
 255 /**
 256  * \brief Compare two prefixes for covering relationship
 257  *
 258  * \return non-zero if the first prefix is a cover for the second
 259  */
 260 extern int fib_prefix_is_cover(const fib_prefix_t *p1,
 261                                const fib_prefix_t *p2);
 262
 263 /**
 264  * \brief Return true is the prefix is a host prefix
 265  */
 266 extern int fib_prefix_is_host(const fib_prefix_t *p);
 267 extern u8 fib_prefix_get_host_length (fib_protocol_t proto);
 268
 269 /**
 270  * \brief Host prefix from ip
 271  */
 272 extern void fib_prefix_from_ip46_addr (const ip46_address_t *addr,
 273                            fib_prefix_t *pfx);
 274
 275 extern u8 * format_fib_prefix(u8 * s, va_list * args);
 276 extern u8 * format_fib_forw_chain_type(u8 * s, va_list * args);
 277
 278 extern dpo_proto_t fib_proto_to_dpo(fib_protocol_t fib_proto);
 279 extern fib_protocol_t dpo_proto_to_fib(dpo_proto_t dpo_proto);
 280
 281 /**
 282  * Convert from BIER next-hop proto to FIB proto
 283  */
 284 extern fib_protocol_t bier_hdr_proto_to_fib(bier_hdr_proto_id_t bproto);
 285
 286 /**
 287  * Enurmeration of special path/entry types
 288  */
 289 typedef enum fib_special_type_t_ {
 290     /**
 291      * Marker. Add new types after this one.
 292      */
 293     FIB_SPECIAL_TYPE_FIRST = 0,
 294     /**
 295      * Local/for-us paths
 296      */
 297     FIB_SPECIAL_TYPE_LOCAL = FIB_SPECIAL_TYPE_FIRST,
 298     /**
 299      * drop paths
 300      */
 301     FIB_SPECIAL_TYPE_DROP,
 302     /**
 303      * Marker. Add new types before this one, then update it.
 304      */
 305     FIB_SPECIAL_TYPE_LAST = FIB_SPECIAL_TYPE_DROP,
 306 } __attribute__ ((packed)) fib_special_type_t;
 307
 308 /**
 309  * The maximum number of types
 310  */
 311 #define FIB_SPEICAL_TYPE_MAX (FIB_SPEICAL_TYPE_LAST + 1)
 312
 313 #define FOR_EACH_FIB_SPEICAL_TYPE(_item)                \
 314     for (_item = FIB_TYPE_SPEICAL_FIRST;                \
 315          _item <= FIB_SPEICAL_TYPE_LAST; _item++)
 316
 317 extern u8 * format_fib_protocol(u8 * s, va_list *ap);
 318 extern u8 * format_vnet_link(u8 *s, va_list *ap);
 319
 320 /**
 321  * Path flags from the control plane
 322  */
 323 typedef enum fib_route_path_flags_t_
 324 {
 325     FIB_ROUTE_PATH_FLAG_NONE = 0,
 326     /**
 327      * Recursion constraint of via a host prefix
 328      */
 329     FIB_ROUTE_PATH_RESOLVE_VIA_HOST = (1 << 0),
 330     /**
 331      * Recursion constraint of via an attahced prefix
 332      */
 333     FIB_ROUTE_PATH_RESOLVE_VIA_ATTACHED = (1 << 1),
 334     /**
 335      * A for-us/local path
 336      */
 337     FIB_ROUTE_PATH_LOCAL = (1 << 2),
 338     /**
 339      * Attached path
 340      */
 341     FIB_ROUTE_PATH_ATTACHED = (1 << 3),
 342     /**
 343      * A Drop path - resolve the path on the drop DPO
 344      */
 345     FIB_ROUTE_PATH_DROP = (1 << 4),
 346     /**
 347      * Don't resolve the path, use the DPO the client provides
 348      */
 349     FIB_ROUTE_PATH_EXCLUSIVE = (1 << 5),
 350     /**
 351      * A path that result in received traffic being recieved/recirculated
 352      * so that it appears to have arrived on the new interface
 353      */
 354     FIB_ROUTE_PATH_INTF_RX = (1 << 6),
 355     /**
 356      * A local path with a RPF-ID => multicast traffic
 357      */
 358     FIB_ROUTE_PATH_RPF_ID = (1 << 7),
 359     /**
 360      * A deag path using the packet's source not destination address.
 361      */
 362     FIB_ROUTE_PATH_SOURCE_LOOKUP = (1 << 8),
 363     /**
 364      * A path via a UDP encap object.
 365      */
 366     FIB_ROUTE_PATH_UDP_ENCAP = (1 << 9),
 367     /**
 368      * A path that resolves via a BIER F-Mask
 369      */
 370     FIB_ROUTE_PATH_BIER_FMASK = (1 << 10),
 371     /**
 372      * A path that resolves via a BIER [ECMP] Table
 373      */
 374     FIB_ROUTE_PATH_BIER_TABLE = (1 << 11),
 375     /**
 376      * A path that resolves via a BIER impostion object
 377      */
 378     FIB_ROUTE_PATH_BIER_IMP = (1 << 12),
 379     /**
 380      * A path that resolves via another table
 381      */
 382     FIB_ROUTE_PATH_DEAG = (1 << 13),
 383     /**
 384      * A path that resolves via a DVR DPO
 385      */
 386     FIB_ROUTE_PATH_DVR = (1 << 14),
 387
 388     FIB_ROUTE_PATH_ICMP_UNREACH = (1 << 15),
 389     FIB_ROUTE_PATH_ICMP_PROHIBIT = (1 << 16),
 390     FIB_ROUTE_PATH_CLASSIFY = (1 << 17),
 391
 392     /**
 393      * Pop a Psuedo Wire Control Word
 394      */
 395     FIB_ROUTE_PATH_POP_PW_CW = (1 << 18),
 396 } fib_route_path_flags_t;
 397
 398 /**
 399  * Format route path flags
 400  */
 401 extern u8 * format_fib_route_path_flags(u8 *s, va_list *ap);
 402
 403 /**
 404  * An RPF-ID is numerical value that is used RPF validate. An entry
 405  * has-a RPF-ID, when a packet egress from (e.g. an LSP) it gains an
 406  * RPF-ID, these two are compared for the RPF check.
 407  * This replaces the interfce based chack (since the LSP has no associated
 408  * interface.
 409  */
 410 typedef u32 fib_rpf_id_t;
 411
 412 #define MFIB_RPF_ID_NONE (0)
 413
 414 /**
 415  * MPLS LSP mode - only valid at the head and tail
 416  */
 417 typedef enum fib_mpls_lsp_mode_t_
 418 {
 419     /**
 420      * Pipe Mode - the default.
 421      *  TTL and DSCP markings are not carried between the layers
 422      */
 423     FIB_MPLS_LSP_MODE_PIPE,
 424     /**
 425      * Uniform mode.
 426      *  TTL and DSCP are copied between the layers
 427      */
 428     FIB_MPLS_LSP_MODE_UNIFORM,
 429 } __attribute__((packed)) fib_mpls_lsp_mode_t;
 430
 431 #define FIB_MPLS_LSP_MODES {                    \
 432     [FIB_MPLS_LSP_MODE_PIPE]     = "pipe",      \
 433     [FIB_MPLS_LSP_MODE_UNIFORM]  = "uniform",   \
 434 }
 435
 436 /**
 437  * Format an LSP mode type
 438  */
 439 extern u8 * format_fib_mpls_lsp_mode(u8 *s, va_list *ap);
 440
 441 /**
 442  * Configuration for each label value in the output-stack
 443  */
 444 typedef struct fib_mpls_label_t_
 445 {
 446     /**
 447      * The label value
 448      */
 449     mpls_label_t fml_value;
 450
 451     /**
 452      * The LSP mode
 453      */
 454     fib_mpls_lsp_mode_t fml_mode;
 455
 456     /**
 457      * TTL. valid only at imposition.
 458      */
 459     u8 fml_ttl;
 460
 461     /**
 462      * EXP bits; valid only at imposition.
 463      */
 464     u8 fml_exp;
 465 } fib_mpls_label_t;
 466
 467 /**
 468  * Format an MPLS label
 469  */
 470 extern u8 * format_fib_mpls_label(u8 *s, va_list *ap);
 471
 472 /**
 473  * @brief
 474  * A representation of a path as described by a route producer.
 475  * These paramenters will determine the path 'type', of which there are:
 476  * 1) Attached-next-hop:
 477  *   a single peer on a link.
 478  *   It is 'attached' because it is in the same sub-net as the router, on a link
 479  *   directly connected to the route.
 480  *   It is 'next=hop' since the next-hop address of the peer is known.
 481  * 2) Attached:
 482  *  the next-hop is not known. but we can ARP for it.
 483  * 3) Recursive.
 484  *  The next-hop is known but the interface is not. So to find the adj to use
 485  *  we must recursively resolve the next-hop.
 486  * 3) deaggregate (deag)
 487  *  A further lookup is required.
 488  */
 489 typedef struct fib_route_path_t_ {
 490     /**
 491      * The protocol of the address below. We need this since the all
 492      * zeros address is ambiguous.
 493      */
 494     dpo_proto_t frp_proto;
 495
 496     union {
 497         struct {
 498             union {
 499                 /**
 500                  * The next-hop address.
 501                  * Will be NULL for attached paths.
 502                  * Will be all zeros for attached-next-hop paths on a p2p interface
 503                  * Will be all zeros for a deag path.
 504                  */
 505                 ip46_address_t frp_addr;
 506
 507                 struct {
 508                     /**
 509                      * The MPLS local Label to reursively resolve through.
 510                      * This is valid when the path type is MPLS.
 511                      */
 512                     mpls_label_t frp_local_label;
 513                     /**
 514                      * EOS bit for the resolving label
 515                      */
 516                     mpls_eos_bit_t frp_eos;
 517                 };
 518                 /**
 519                  * A path via a BIER imposition object.
 520                  * Present in an mfib path list
 521                  */
 522                 index_t frp_bier_imp;
 523             };
 524
 525             /**
 526              * The interface.
 527              * Will be invalid for recursive paths.
 528              */
 529             u32 frp_sw_if_index;
 530
 531             /**
 532              * The RPF-ID
 533              */
 534             fib_rpf_id_t frp_rpf_id;
 535
 536             union {
 537                 /**
 538                  * The FIB index to lookup the nexthop
 539                  * Only valid for recursive paths.
 540                  */
 541                 u32 frp_fib_index;
 542                 /**
 543                  * The BIER table to resolve the fmask in
 544                  */
 545                 u32 frp_bier_fib_index;
 546             };
 547             /**
 548              * The outgoing MPLS label Stack. NULL implies no label.
 549              */
 550             fib_mpls_label_t *frp_label_stack;
 551             /**
 552              * Exclusive DPO
 553              */
 554             dpo_id_t dpo;
 555             /**
 556              * MFIB interface flags
 557              */
 558             u32 frp_mitf_flags;
 559         };
 560         /**
 561          * A path that resolves via a BIER Table.
 562          * This would be for a MPLS label at a BIER midpoint or tail
 563          */
 564         bier_table_id_t frp_bier_tbl;
 565
 566         /**
 567          * UDP encap ID
 568          */
 569         u32 frp_udp_encap_id;
 570
 571         /**
 572          * Classify table ID
 573          */
 574         u32 frp_classify_table_id;
 575
 576         /**
 577          * Resolving via a BIER Fmask
 578          */
 579         index_t frp_bier_fmask;
 580
 581         /**
 582          * The DPO for use with exclusive paths
 583          */
 584         dpo_id_t frp_dpo;
 585     };
 586     /**
 587      * [un]equal cost path weight
 588      */
 589     u8 frp_weight;
 590     /**
 591      * A path preference. 0 is the best.
 592      * Only paths of the best preference, that are 'up', are considered
 593      * for forwarding.
 594      */
 595     u8 frp_preference;
 596     /**
 597      * flags on the path
 598      */
 599     fib_route_path_flags_t frp_flags;
 600 } fib_route_path_t;
 601
 602 /**
 603  * Unformat a fib_route_path_t from CLI input
 604  */
 605 extern uword unformat_fib_route_path(unformat_input_t * input, va_list * args);
 606
 607 /**
 608  * Format route path flags
 609  */
 610 extern u8 * format_fib_route_path(u8 *s, va_list *ap);
 611
 612 /**
 613  * A help string to list the FIB path options
 614  */
 615 #define FIB_ROUTE_PATH_HELP "[next-hop-address] [next-hop-interface] [next-hop-table <value>] [weight <value>] [preference <value>] [udp-encap-id <value>] [ip4-lookup-in-table <value>] [ip6-lookup-in-table <value>] [mpls-lookup-in-table <value>] [resolve-via-host] [resolve-via-connected] [rx-ip4 <interface>] [out-labels <value value value>]"
 616
 617 /**
 618  * return code to control pat-hlist walk
 619  */
 620 typedef enum fib_path_list_walk_rc_t_
 621 {
 622     FIB_PATH_LIST_WALK_STOP,
 623     FIB_PATH_LIST_WALK_CONTINUE,
 624 } fib_path_list_walk_rc_t;
 625
 626 /**
 627  * A list of path-extensions
 628  */
 629 typedef struct fib_path_ext_list_t_
 630 {
 631     struct fib_path_ext_t_ *fpel_exts;
 632 } fib_path_ext_list_t;
 633
 634 #endif