src/vnet/ip/ip4_source_check.c

   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_source_check.c: IP v4 check source address (unicast RPF check)
  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 #include <vnet/ip/ip.h>
  41 #include <vnet/fib/ip4_fib.h>
  42 #include <vnet/fib/fib_urpf_list.h>
  43 #include <vnet/dpo/load_balance.h>
  44
  45 /**
  46  * @file
  47  * @brief IPv4 Unicast Source Check.
  48  *
  49  * This file contains the IPv4 interface unicast source check.
  50  */
  51
  52
  53 typedef struct
  54 {
  55   u8 packet_data[64];
  56   index_t urpf;
  57 } ip4_source_check_trace_t;
  58
  59 static u8 *
  60 format_ip4_source_check_trace (u8 * s, va_list * va)
  61 {
  62   CLIB_UNUSED (vlib_main_t * vm) = va_arg (*va, vlib_main_t *);
  63   CLIB_UNUSED (vlib_node_t * node) = va_arg (*va, vlib_node_t *);
  64   ip4_source_check_trace_t *t = va_arg (*va, ip4_source_check_trace_t *);
  65
  66   s = format (s, "%U",
  67               format_ip4_header, t->packet_data, sizeof (t->packet_data));
  68
  69   return s;
  70 }
  71
  72 typedef enum
  73 {
  74   IP4_SOURCE_CHECK_NEXT_DROP,
  75   IP4_SOURCE_CHECK_N_NEXT,
  76 } ip4_source_check_next_t;
  77
  78 typedef enum
  79 {
  80   IP4_SOURCE_CHECK_REACHABLE_VIA_RX,
  81   IP4_SOURCE_CHECK_REACHABLE_VIA_ANY,
  82 } ip4_source_check_type_t;
  83
  84 typedef union
  85 {
  86   u32 fib_index;
  87 } ip4_source_check_config_t;
  88
  89 always_inline uword
  90 ip4_source_check_inline (vlib_main_t * vm,
  91                          vlib_node_runtime_t * node,
  92                          vlib_frame_t * frame,
  93                          ip4_source_check_type_t source_check_type)
  94 {
  95   u32 n_left_from, *from, *to_next;
  96   u32 next_index;
  97   vlib_node_runtime_t *error_node =
  98     vlib_node_get_runtime (vm, ip4_input_node.index);
  99
 100   from = vlib_frame_vector_args (frame);
 101   n_left_from = frame->n_vectors;
 102   next_index = node->cached_next_index;
 103
 104   if (node->flags & VLIB_NODE_FLAG_TRACE)
 105     vlib_trace_frame_buffers_only (vm, node, from, frame->n_vectors,
 106                                    /* stride */ 1,
 107                                    sizeof (ip4_source_check_trace_t));
 108
 109   while (n_left_from > 0)
 110     {
 111       u32 n_left_to_next;
 112
 113       vlib_get_next_frame (vm, node, next_index, to_next, n_left_to_next);
 114
 115       while (n_left_from >= 4 && n_left_to_next >= 2)
 116         {
 117           vlib_buffer_t *p0, *p1;
 118           ip4_header_t *ip0, *ip1;
 119           ip4_fib_mtrie_t *mtrie0, *mtrie1;
 120           ip4_fib_mtrie_leaf_t leaf0, leaf1;
 121           ip4_source_check_config_t *c0, *c1;
 122           const load_balance_t *lb0, *lb1;
 123           u32 pi0, next0, pass0, lb_index0;
 124           u32 pi1, next1, pass1, lb_index1;
 125
 126           /* Prefetch next iteration. */
 127           {
 128             vlib_buffer_t *p2, *p3;
 129
 130             p2 = vlib_get_buffer (vm, from[2]);
 131             p3 = vlib_get_buffer (vm, from[3]);
 132
 133             vlib_prefetch_buffer_header (p2, LOAD);
 134             vlib_prefetch_buffer_header (p3, LOAD);
 135
 136             CLIB_PREFETCH (p2->data, sizeof (ip0[0]), LOAD);
 137             CLIB_PREFETCH (p3->data, sizeof (ip1[0]), LOAD);
 138           }
 139
 140           pi0 = to_next[0] = from[0];
 141           pi1 = to_next[1] = from[1];
 142           from += 2;
 143           to_next += 2;
 144           n_left_from -= 2;
 145           n_left_to_next -= 2;
 146
 147           p0 = vlib_get_buffer (vm, pi0);
 148           p1 = vlib_get_buffer (vm, pi1);
 149
 150           ip0 = vlib_buffer_get_current (p0);
 151           ip1 = vlib_buffer_get_current (p1);
 152
 153           c0 = vnet_feature_next_with_data (&next0, p0, sizeof (c0[0]));
 154           c1 = vnet_feature_next_with_data (&next1, p1, sizeof (c1[0]));
 155
 156           mtrie0 = &ip4_fib_get (c0->fib_index)->mtrie;
 157           mtrie1 = &ip4_fib_get (c1->fib_index)->mtrie;
 158
 159           leaf0 = ip4_fib_mtrie_lookup_step_one (mtrie0, &ip0->src_address);
 160           leaf1 = ip4_fib_mtrie_lookup_step_one (mtrie1, &ip1->src_address);
 161
 162           leaf0 =
 163             ip4_fib_mtrie_lookup_step (mtrie0, leaf0, &ip0->src_address, 2);
 164           leaf1 =
 165             ip4_fib_mtrie_lookup_step (mtrie1, leaf1, &ip1->src_address, 2);
 166
 167           leaf0 =
 168             ip4_fib_mtrie_lookup_step (mtrie0, leaf0, &ip0->src_address, 3);
 169           leaf1 =
 170             ip4_fib_mtrie_lookup_step (mtrie1, leaf1, &ip1->src_address, 3);
 171
 172           lb_index0 = ip4_fib_mtrie_leaf_get_adj_index (leaf0);
 173           lb_index1 = ip4_fib_mtrie_leaf_get_adj_index (leaf1);
 174
 175           lb0 = load_balance_get (lb_index0);
 176           lb1 = load_balance_get (lb_index1);
 177
 178           /* Pass multicast. */
 179           pass0 = ip4_address_is_multicast (&ip0->src_address)
 180             || ip0->src_address.as_u32 == clib_host_to_net_u32 (0xFFFFFFFF);
 181           pass1 = ip4_address_is_multicast (&ip1->src_address)
 182             || ip1->src_address.as_u32 == clib_host_to_net_u32 (0xFFFFFFFF);
 183
 184           if (IP4_SOURCE_CHECK_REACHABLE_VIA_RX == source_check_type)
 185             {
 186               pass0 |= fib_urpf_check (lb0->lb_urpf,
 187                                        vnet_buffer (p0)->sw_if_index
 188                                        [VLIB_RX]);
 189               pass1 |=
 190                 fib_urpf_check (lb1->lb_urpf,
 191                                 vnet_buffer (p1)->sw_if_index[VLIB_RX]);
 192             }
 193           else
 194             {
 195               pass0 |= fib_urpf_check_size (lb0->lb_urpf);
 196               pass1 |= fib_urpf_check_size (lb1->lb_urpf);
 197             }
 198           next0 = (pass0 ? next0 : IP4_SOURCE_CHECK_NEXT_DROP);
 199           next1 = (pass1 ? next1 : IP4_SOURCE_CHECK_NEXT_DROP);
 200
 201           p0->error =
 202             error_node->errors[IP4_ERROR_UNICAST_SOURCE_CHECK_FAILS];
 203           p1->error =
 204             error_node->errors[IP4_ERROR_UNICAST_SOURCE_CHECK_FAILS];
 205
 206           vlib_validate_buffer_enqueue_x2 (vm, node, next_index,
 207                                            to_next, n_left_to_next,
 208                                            pi0, pi1, next0, next1);
 209         }
 210
 211       while (n_left_from > 0 && n_left_to_next > 0)
 212         {
 213           vlib_buffer_t *p0;
 214           ip4_header_t *ip0;
 215           ip4_fib_mtrie_t *mtrie0;
 216           ip4_fib_mtrie_leaf_t leaf0;
 217           ip4_source_check_config_t *c0;
 218           u32 pi0, next0, pass0, lb_index0;
 219           const load_balance_t *lb0;
 220
 221           pi0 = from[0];
 222           to_next[0] = pi0;
 223           from += 1;
 224           to_next += 1;
 225           n_left_from -= 1;
 226           n_left_to_next -= 1;
 227
 228           p0 = vlib_get_buffer (vm, pi0);
 229           ip0 = vlib_buffer_get_current (p0);
 230
 231           c0 = vnet_feature_next_with_data (&next0, p0, sizeof (c0[0]));
 232
 233           mtrie0 = &ip4_fib_get (c0->fib_index)->mtrie;
 234
 235           leaf0 = ip4_fib_mtrie_lookup_step_one (mtrie0, &ip0->src_address);
 236
 237           leaf0 =
 238             ip4_fib_mtrie_lookup_step (mtrie0, leaf0, &ip0->src_address, 2);
 239
 240           leaf0 =
 241             ip4_fib_mtrie_lookup_step (mtrie0, leaf0, &ip0->src_address, 3);
 242
 243           lb_index0 = ip4_fib_mtrie_leaf_get_adj_index (leaf0);
 244
 245           lb0 = load_balance_get (lb_index0);
 246
 247           /* Pass multicast. */
 248           pass0 = ip4_address_is_multicast (&ip0->src_address)
 249             || ip0->src_address.as_u32 == clib_host_to_net_u32 (0xFFFFFFFF);
 250
 251           if (IP4_SOURCE_CHECK_REACHABLE_VIA_RX == source_check_type)
 252             {
 253               pass0 |= fib_urpf_check (lb0->lb_urpf,
 254                                        vnet_buffer (p0)->sw_if_index
 255                                        [VLIB_RX]);
 256             }
 257           else
 258             {
 259               pass0 |= fib_urpf_check_size (lb0->lb_urpf);
 260             }
 261
 262           next0 = (pass0 ? next0 : IP4_SOURCE_CHECK_NEXT_DROP);
 263           p0->error =
 264             error_node->errors[IP4_ERROR_UNICAST_SOURCE_CHECK_FAILS];
 265
 266           vlib_validate_buffer_enqueue_x1 (vm, node, next_index,
 267                                            to_next, n_left_to_next,
 268                                            pi0, next0);
 269         }
 270
 271       vlib_put_next_frame (vm, node, next_index, n_left_to_next);
 272     }
 273
 274   return frame->n_vectors;
 275 }
 276
 277 static uword
 278 ip4_source_check_reachable_via_any (vlib_main_t * vm,
 279                                     vlib_node_runtime_t * node,
 280                                     vlib_frame_t * frame)
 281 {
 282   return ip4_source_check_inline (vm, node, frame,
 283                                   IP4_SOURCE_CHECK_REACHABLE_VIA_ANY);
 284 }
 285
 286 static uword
 287 ip4_source_check_reachable_via_rx (vlib_main_t * vm,
 288                                    vlib_node_runtime_t * node,
 289                                    vlib_frame_t * frame)
 290 {
 291   return ip4_source_check_inline (vm, node, frame,
 292                                   IP4_SOURCE_CHECK_REACHABLE_VIA_RX);
 293 }
 294
 295 /* *INDENT-OFF* */
 296 VLIB_REGISTER_NODE (ip4_check_source_reachable_via_any) = {
 297   .function = ip4_source_check_reachable_via_any,
 298   .name = "ip4-source-check-via-any",
 299   .vector_size = sizeof (u32),
 300
 301   .n_next_nodes = IP4_SOURCE_CHECK_N_NEXT,
 302   .next_nodes = {
 303     [IP4_SOURCE_CHECK_NEXT_DROP] = "ip4-drop",
 304   },
 305
 306   .format_buffer = format_ip4_header,
 307   .format_trace = format_ip4_source_check_trace,
 308 };
 309 /* *INDENT-ON* */
 310
 311 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (ip4_check_source_reachable_via_any,
 312                               ip4_source_check_reachable_via_any);
 313
 314 /* *INDENT-OFF* */
 315 VLIB_REGISTER_NODE (ip4_check_source_reachable_via_rx) = {
 316   .function = ip4_source_check_reachable_via_rx,
 317   .name = "ip4-source-check-via-rx",
 318   .vector_size = sizeof (u32),
 319
 320   .n_next_nodes = IP4_SOURCE_CHECK_N_NEXT,
 321   .next_nodes = {
 322     [IP4_SOURCE_CHECK_NEXT_DROP] = "ip4-drop",
 323   },
 324
 325   .format_buffer = format_ip4_header,
 326   .format_trace = format_ip4_source_check_trace,
 327 };
 328 /* *INDENT-ON* */
 329
 330 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (ip4_check_source_reachable_via_rx,
 331                               ip4_source_check_reachable_via_rx);
 332
 333 static clib_error_t *
 334 set_ip_source_check (vlib_main_t * vm,
 335                      unformat_input_t * input, vlib_cli_command_t * cmd)
 336 {
 337   unformat_input_t _line_input, *line_input = &_line_input;
 338   vnet_main_t *vnm = vnet_get_main ();
 339   ip4_main_t *im = &ip4_main;
 340   clib_error_t *error = 0;
 341   u32 sw_if_index, is_del;
 342   ip4_source_check_config_t config;
 343   char *feature_name = "ip4-source-check-via-rx";
 344
 345   sw_if_index = ~0;
 346   is_del = 0;
 347
 348   if (!unformat_user (input, unformat_line_input, line_input))
 349     return 0;
 350
 351   while (unformat_check_input (line_input) != UNFORMAT_END_OF_INPUT)
 352     {
 353       if (unformat_user
 354           (line_input, unformat_vnet_sw_interface, vnm, &sw_if_index))
 355         ;
 356       else if (unformat (line_input, "del"))
 357         is_del = 1;
 358       else if (unformat (line_input, "loose"))
 359         feature_name = "ip4-source-check-via-any";
 360       else
 361         {
 362           error = unformat_parse_error (line_input);
 363           goto done;
 364         }
 365     }
 366
 367   if (~0 == sw_if_index)
 368     {
 369       error = clib_error_return (0, "unknown interface `%U'",
 370                                  format_unformat_error, line_input);
 371       goto done;
 372     }
 373
 374   config.fib_index = im->fib_index_by_sw_if_index[sw_if_index];
 375   vnet_feature_enable_disable ("ip4-unicast", feature_name, sw_if_index,
 376                                is_del == 0, &config, sizeof (config));
 377 done:
 378   unformat_free (line_input);
 379
 380   return error;
 381 }
 382
 383 /*?
 384  * This command adds the 'ip4-source-check-via-rx' graph node for
 385  * a given interface. By adding the IPv4 source check graph node to
 386  * an interface, the code verifies that the source address of incoming
 387  * unicast packets are reachable over the incoming interface. Two flavours
 388  * are supported (the default is strict):
 389  * - loose: accept ingress packet if there is a route to reach the source
 390  * - strict: accept ingress packet if it arrived on an interface which
 391  *          the route to the source uses. i.e. an interface that the source
 392  *          is reachable via.
 393  *
 394  * @cliexpar
 395  * @parblock
 396  * Example of graph node before range checking is enabled:
 397  * @cliexstart{show vlib graph ip4-source-check-via-rx}
 398  *            Name                      Next                    Previous
 399  * ip4-source-check-via-rx         ip4-drop [0]
 400  * @cliexend
 401  *
 402  * Example of how to enable unicast source checking on an interface:
 403  * @cliexcmd{set interface ip source-check GigabitEthernet2/0/0 loose}
 404  *
 405  * Example of graph node after range checking is enabled:
 406  * @cliexstart{show vlib graph ip4-source-check-via-rx}
 407  *            Name                      Next                    Previous
 408  * ip4-source-check-via-rx         ip4-drop [0]           ip4-input-no-checksum
 409  *                           ip4-source-and-port-range-         ip4-input
 410  * @cliexend
 411  *
 412  * Example of how to display the feature enabed on an interface:
 413  * @cliexstart{show ip interface features GigabitEthernet2/0/0}
 414  * IP feature paths configured on GigabitEthernet2/0/0...
 415  *
 416  * ipv4 unicast:
 417  *   ip4-source-check-via-rx
 418  *   ip4-lookup
 419  *
 420  * ipv4 multicast:
 421  *   ip4-lookup-multicast
 422  *
 423  * ipv4 multicast:
 424  *   interface-output
 425  *
 426  * ipv6 unicast:
 427  *   ip6-lookup
 428  *
 429  * ipv6 multicast:
 430  *   ip6-lookup
 431  *
 432  * ipv6 multicast:
 433  *   interface-output
 434  * @cliexend
 435  *
 436  * Example of how to disable unicast source checking on an interface:
 437  * @cliexcmd{set interface ip source-check GigabitEthernet2/0/0 del}
 438  * @endparblock
 439 ?*/
 440 /* *INDENT-OFF* */
 441 VLIB_CLI_COMMAND (set_interface_ip_source_check_command, static) = {
 442   .path = "set interface ip source-check",
 443   .function = set_ip_source_check,
 444   .short_help = "set interface ip source-check <interface> [strict|loose] [del]",
 445 };
 446 /* *INDENT-ON* */
 447
 448 static clib_error_t *
 449 ip_source_check_accept (vlib_main_t * vm,
 450                         unformat_input_t * input, vlib_cli_command_t * cmd)
 451 {
 452   unformat_input_t _line_input, *line_input = &_line_input;
 453   fib_prefix_t pfx = {
 454     .fp_proto = FIB_PROTOCOL_IP4,
 455   };
 456   clib_error_t *error = NULL;
 457   u32 table_id, is_add, fib_index;
 458
 459   is_add = 1;
 460   table_id = ~0;
 461
 462   /* Get a line of input. */
 463   if (!unformat_user (input, unformat_line_input, line_input))
 464     return 0;
 465
 466   while (unformat_check_input (line_input) != UNFORMAT_END_OF_INPUT)
 467     {
 468       if (unformat (line_input, "table %d", &table_id))
 469         ;
 470       else if (unformat (line_input, "del"))
 471         is_add = 0;
 472       else if (unformat (line_input, "add"))
 473         is_add = 1;
 474       else if (unformat (line_input, "%U/%d",
 475                          unformat_ip4_address, &pfx.fp_addr.ip4, &pfx.fp_len))
 476         pfx.fp_proto = FIB_PROTOCOL_IP4;
 477       else
 478         {
 479           error = unformat_parse_error (line_input);
 480           goto done;
 481         }
 482     }
 483
 484   if (~0 != table_id)
 485     {
 486       fib_index = fib_table_find (pfx.fp_proto, table_id);
 487       if (~0 == fib_index)
 488         {
 489           error = clib_error_return (0, "Nonexistent table id %d", table_id);
 490           goto done;
 491         }
 492     }
 493   else
 494     {
 495       fib_index = 0;
 496     }
 497
 498   if (is_add)
 499     {
 500       fib_table_entry_special_add (fib_index,
 501                                    &pfx,
 502                                    FIB_SOURCE_URPF_EXEMPT,
 503                                    FIB_ENTRY_FLAG_DROP);
 504     }
 505   else
 506     {
 507       fib_table_entry_special_remove (fib_index,
 508                                       &pfx, FIB_SOURCE_URPF_EXEMPT);
 509     }
 510
 511 done:
 512   unformat_free (line_input);
 513
 514   return error;
 515 }
 516
 517 /*?
 518  * Add an exemption for a prefix to pass the Unicast Reverse Path
 519  * Forwarding (uRPF) loose check. This is for testing purposes only.
 520  * If the '<em>table</em>' is not enter it is defaulted to 0. Default
 521  * is to '<em>add</em>'. VPP always performs a loose uRPF check for
 522  * for-us traffic.
 523  *
 524  * @cliexpar
 525  * Example of how to add a uRPF exception to a FIB table to pass the
 526  * loose RPF tests:
 527  * @cliexcmd{ip urpf-accept table 7 add}
 528 ?*/
 529 /* *INDENT-OFF* */
 530 VLIB_CLI_COMMAND (ip_source_check_accept_command, static) = {
 531   .path = "ip urpf-accept",
 532   .function = ip_source_check_accept,
 533   .short_help = "ip urpf-accept [table <table-id>] [add|del]",
 534 };
 535 /* *INDENT-ON* */
 536
 537
 538 /* Dummy init function to get us linked in. */
 539 clib_error_t *
 540 ip4_source_check_init (vlib_main_t * vm)
 541 {
 542   return 0;
 543 }
 544
 545 VLIB_INIT_FUNCTION (ip4_source_check_init);
 546
 547 /*
 548  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
 549  *
 550  * Local Variables:
 551  * eval: (c-set-style "gnu")
 552  * End:
 553  */