fib: A 16-8-8 and a 8-8-8-8 versions of an ip4_fib_t
[vpp.git] / src / vnet / ip / ip4.h
1 /*
2  * Copyright (c) 2015 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  * ip/ip4.h: ip4 main include file
17  *
18  * Copyright (c) 2008 Eliot Dresselhaus
19  *
20  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining
21  * a copy of this software and associated documentation files (the
22  * "Software"), to deal in the Software without restriction, including
23  * without limitation the rights to use, copy, modify, merge, publish,
24  * distribute, sublicense, and/or sell copies of the Software, and to
25  * permit persons to whom the Software is furnished to do so, subject to
26  * the following conditions:
27  *
28  * The above copyright notice and this permission notice shall be
29  * included in all copies or substantial portions of the Software.
30  *
31  *  THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND,
32  *  EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF
33  *  MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND
34  *  NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE
35  *  LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION
36  *  OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION
37  *  WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
38  */
39
40 #ifndef included_ip_ip4_h
41 #define included_ip_ip4_h
42
43 #include <vnet/ip/ip4_packet.h>
44 #include <vnet/ip/ip_flow_hash.h>
45
46 #include <vnet/ip/lookup.h>
47 #include <vnet/ip/ip_interface.h>
48 #include <vnet/buffer.h>
49 #include <vnet/feature/feature.h>
50 #include <vnet/ip/icmp46_packet.h>
51
52 typedef struct ip4_mfib_t
53 {
54   /* Hash table for each prefix length mapping. */
55   uword *fib_entry_by_dst_address[65];
56
57   /* Table ID (hash key) for this FIB. */
58   u32 table_id;
59
60   /* Index into FIB vector. */
61   u32 index;
62 } ip4_mfib_t;
63
64 struct ip4_main_t;
65
66 typedef void (ip4_add_del_interface_address_function_t)
67   (struct ip4_main_t * im,
68    uword opaque,
69    u32 sw_if_index,
70    ip4_address_t * address,
71    u32 address_length, u32 if_address_index, u32 is_del);
72
73 typedef struct
74 {
75   ip4_add_del_interface_address_function_t *function;
76   uword function_opaque;
77 } ip4_add_del_interface_address_callback_t;
78
79 typedef void (ip4_enable_disable_interface_function_t)
80   (struct ip4_main_t * im, uword opaque, u32 sw_if_index, u32 is_enable);
81
82 typedef struct
83 {
84   ip4_enable_disable_interface_function_t *function;
85   uword function_opaque;
86 } ip4_enable_disable_interface_callback_t;
87
88 typedef void (ip4_table_bind_function_t)
89   (struct ip4_main_t * im,
90    uword opaque, u32 sw_if_index, u32 new_fib_index, u32 old_fib_index);
91
92 typedef struct
93 {
94   ip4_table_bind_function_t *function;
95   uword function_opaque;
96 } ip4_table_bind_callback_t;
97
98 /**
99  * @brief IPv4 main type.
100  *
101  * State of IPv4 VPP processing including:
102  * - FIBs
103  * - Feature indices used in feature topological sort
104  * - Feature node run time references
105  */
106
107 typedef struct ip4_main_t
108 {
109   ip_lookup_main_t lookup_main;
110
111   /** Vector of FIBs. */
112   struct fib_table_t_ *fibs;
113
114   /** Vector of MFIBs. */
115   struct mfib_table_t_ *mfibs;
116
117   u32 fib_masks[33];
118
119   /** Table index indexed by software interface. */
120   u32 *fib_index_by_sw_if_index;
121
122   /** Table index indexed by software interface. */
123   u32 *mfib_index_by_sw_if_index;
124
125   /* IP4 enabled count by software interface */
126   u8 *ip_enabled_by_sw_if_index;
127
128   /** Hash table mapping table id to fib index.
129      ID space is not necessarily dense; index space is dense. */
130   uword *fib_index_by_table_id;
131
132   /** Hash table mapping table id to multicast fib index.
133      ID space is not necessarily dense; index space is dense. */
134   uword *mfib_index_by_table_id;
135
136   /** Functions to call when interface address changes. */
137     ip4_add_del_interface_address_callback_t
138     * add_del_interface_address_callbacks;
139
140   /** Functions to call when interface becomes IPv4 enabled/disable. */
141     ip4_enable_disable_interface_callback_t
142     * enable_disable_interface_callbacks;
143
144   /** Functions to call when interface to table biding changes. */
145   ip4_table_bind_callback_t *table_bind_callbacks;
146
147   /** Template used to generate IP4 ARP packets. */
148   vlib_packet_template_t ip4_arp_request_packet_template;
149
150   /** Seed for Jenkins hash used to compute ip4 flow hash. */
151   u32 flow_hash_seed;
152
153   /** @brief Template information for VPP generated packets */
154   struct
155   {
156     /** TTL to use for host generated packets. */
157     u8 ttl;
158
159     /** TOS byte to use for host generated packets. */
160     u8 tos;
161
162     u8 pad[2];
163   } host_config;
164
165   u16 msg_id_base;
166 } ip4_main_t;
167
168 #define ARP_THROTTLE_BITS       (512)
169
170 /** Global ip4 main structure. */
171 extern ip4_main_t ip4_main;
172 extern char *ip4_error_strings[];
173
174 /** Global ip4 input node.  Errors get attached to ip4 input node. */
175 extern vlib_node_registration_t ip4_input_node;
176 extern vlib_node_registration_t ip4_lookup_node;
177 extern vlib_node_registration_t ip4_local_node;
178 extern vlib_node_registration_t ip4_rewrite_node;
179 extern vlib_node_registration_t ip4_rewrite_mcast_node;
180 extern vlib_node_registration_t ip4_rewrite_local_node;
181 extern vlib_node_registration_t ip4_arp_node;
182 extern vlib_node_registration_t ip4_glean_node;
183 extern vlib_node_registration_t ip4_midchain_node;
184 extern vlib_node_registration_t ip4_punt_node;
185
186 always_inline uword
187 ip4_destination_matches_route (const ip4_main_t * im,
188                                const ip4_address_t * key,
189                                const ip4_address_t * dest, uword dest_length)
190 {
191   return 0 == ((key->data_u32 ^ dest->data_u32) & im->fib_masks[dest_length]);
192 }
193
194 always_inline uword
195 ip4_destination_matches_interface (ip4_main_t * im,
196                                    ip4_address_t * key,
197                                    ip_interface_address_t * ia)
198 {
199   ip4_address_t *a = ip_interface_address_get_address (&im->lookup_main, ia);
200   return ip4_destination_matches_route (im, key, a, ia->address_length);
201 }
202
203 /* Find interface address which matches destination. */
204 always_inline ip4_address_t *
205 ip4_interface_address_matching_destination (ip4_main_t * im,
206                                             const ip4_address_t * dst,
207                                             u32 sw_if_index,
208                                             ip_interface_address_t **
209                                             result_ia)
210 {
211   ip_lookup_main_t *lm = &im->lookup_main;
212   ip_interface_address_t *ia;
213   ip4_address_t *result = 0;
214
215   /* *INDENT-OFF* */
216   foreach_ip_interface_address (lm, ia, sw_if_index,
217                                 1 /* honor unnumbered */,
218   ({
219     ip4_address_t * a = ip_interface_address_get_address (lm, ia);
220     if (ip4_destination_matches_route (im, dst, a, ia->address_length))
221       {
222         result = a;
223         break;
224       }
225   }));
226   /* *INDENT-ON* */
227   if (result_ia)
228     *result_ia = result ? ia : 0;
229   return result;
230 }
231
232 ip4_address_t *ip4_interface_first_address (ip4_main_t * im, u32 sw_if_index,
233                                             ip_interface_address_t **
234                                             result_ia);
235
236 clib_error_t *ip4_add_del_interface_address (vlib_main_t * vm,
237                                              u32 sw_if_index,
238                                              ip4_address_t * address,
239                                              u32 address_length, u32 is_del);
240
241 void ip4_directed_broadcast (u32 sw_if_index, u8 enable);
242
243 void ip4_sw_interface_enable_disable (u32 sw_if_index, u32 is_enable);
244
245 int ip4_address_compare (ip4_address_t * a1, ip4_address_t * a2);
246
247 uword
248 ip4_udp_register_listener (vlib_main_t * vm,
249                            u16 dst_port, u32 next_node_index);
250
251 u16 ip4_tcp_udp_compute_checksum (vlib_main_t * vm, vlib_buffer_t * p0,
252                                   ip4_header_t * ip0);
253
254 void ip4_register_protocol (u32 protocol, u32 node_index);
255 void ip4_unregister_protocol (u32 protocolx);
256
257 serialize_function_t serialize_vnet_ip4_main, unserialize_vnet_ip4_main;
258
259 int vnet_set_ip4_classify_intfc (vlib_main_t * vm, u32 sw_if_index,
260                                  u32 table_index);
261
262 void ip4_punt_policer_add_del (u8 is_add, u32 policer_index);
263
264 void ip4_punt_redirect_add (u32 rx_sw_if_index,
265                             u32 tx_sw_if_index, ip46_address_t * nh);
266 void ip4_punt_redirect_add_paths (u32 rx_sw_if_index,
267                                   fib_route_path_t * paths);
268
269 void ip4_punt_redirect_del (u32 rx_sw_if_index);
270
271
272 void
273 ip4_forward_next_trace (vlib_main_t * vm,
274                         vlib_node_runtime_t * node,
275                         vlib_frame_t * frame,
276                         vlib_rx_or_tx_t which_adj_index);
277
278 u8 *format_ip4_forward_next_trace (u8 * s, va_list * args);
279
280 u32 ip4_tcp_udp_validate_checksum (vlib_main_t * vm, vlib_buffer_t * p0);
281
282 always_inline u32
283 vlib_buffer_get_ip4_fib_index (vlib_buffer_t * b)
284 {
285   u32 fib_index, sw_if_index;
286   sw_if_index = vnet_buffer (b)->sw_if_index[VLIB_RX];
287   fib_index = vnet_buffer (b)->sw_if_index[VLIB_TX];
288   return (fib_index == (u32) ~ 0) ?
289     vec_elt (ip4_main.fib_index_by_sw_if_index, sw_if_index) : fib_index;
290 }
291
292 #endif /* included_ip_ip4_h */
293
294 /*
295  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
296  *
297  * Local Variables:
298  * eval: (c-set-style "gnu")
299  * End:
300  */