src/vnet/mfib/mfib_forward.c

   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 #include <vnet/mfib/mfib_itf.h>
  17 #include <vnet/mfib/mfib_entry.h>
  18 #include <vnet/dpo/replicate_dpo.h>
  19 #include <vnet/mfib/ip4_mfib.h>
  20 #include <vnet/mfib/ip6_mfib.h>
  21 #include <vnet/mfib/mfib_signal.h>
  22 #include <vnet/fib/ip4_fib.h>
  23 #include <vnet/fib/ip6_fib.h>
  24
  25 #include <vnet/ip/ip4.h>
  26 #include <vnet/vnet.h>
  27
  28 typedef struct mfib_forward_lookup_trace_t_ {
  29     u32 entry_index;
  30     u32 fib_index;
  31 } mfib_forward_lookup_trace_t;
  32
  33 static u8 *
  34 format_mfib_forward_lookup_trace (u8 * s, va_list * args)
  35 {
  36     CLIB_UNUSED (vlib_main_t * vm) = va_arg (*args, vlib_main_t *);
  37     CLIB_UNUSED (vlib_node_t * node) = va_arg (*args, vlib_node_t *);
  38     mfib_forward_lookup_trace_t * t = va_arg (*args, mfib_forward_lookup_trace_t *);
  39
  40     s = format (s, "fib %d entry %d", t->fib_index, t->entry_index);
  41     return s;
  42 }
  43
  44 /* Common trace function for all ip4-forward next nodes. */
  45 static void
  46 mfib_forward_lookup_trace (vlib_main_t * vm,
  47                            vlib_node_runtime_t * node,
  48                            vlib_frame_t * frame)
  49 {
  50     u32 * from, n_left;
  51     ip4_main_t * im = &ip4_main;
  52
  53     n_left = frame->n_vectors;
  54     from = vlib_frame_vector_args (frame);
  55
  56     while (n_left >= 4)
  57     {
  58         mfib_forward_lookup_trace_t * t0, * t1;
  59         vlib_buffer_t * b0, * b1;
  60         u32 bi0, bi1;
  61
  62         /* Prefetch next iteration. */
  63         vlib_prefetch_buffer_with_index (vm, from[2], LOAD);
  64         vlib_prefetch_buffer_with_index (vm, from[3], LOAD);
  65
  66         bi0 = from[0];
  67         bi1 = from[1];
  68
  69         b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
  70         b1 = vlib_get_buffer (vm, bi1);
  71
  72         if (b0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED)
  73         {
  74             t0 = vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (t0[0]));
  75             t0->entry_index = vnet_buffer (b0)->ip.adj_index[VLIB_TX];
  76             t0->fib_index = vec_elt (im->mfib_index_by_sw_if_index,
  77                                      vnet_buffer(b1)->sw_if_index[VLIB_RX]);
  78         }
  79         if (b1->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED)
  80         {
  81             t1 = vlib_add_trace (vm, node, b1, sizeof (t1[0]));
  82             t1->entry_index = vnet_buffer (b1)->ip.adj_index[VLIB_TX];
  83             t1->fib_index = vec_elt (im->mfib_index_by_sw_if_index,
  84                                      vnet_buffer(b1)->sw_if_index[VLIB_RX]);
  85         }
  86         from += 2;
  87         n_left -= 2;
  88     }
  89
  90     while (n_left >= 1)
  91     {
  92         mfib_forward_lookup_trace_t * t0;
  93         vlib_buffer_t * b0;
  94         u32 bi0;
  95
  96         bi0 = from[0];
  97
  98         b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
  99
 100         if (b0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED)
 101         {
 102             t0 = vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (t0[0]));
 103             t0->entry_index = vnet_buffer (b0)->ip.adj_index[VLIB_TX];
 104             t0->fib_index = vec_elt (im->mfib_index_by_sw_if_index,
 105                                      vnet_buffer(b0)->sw_if_index[VLIB_RX]);
 106         }
 107         from += 1;
 108         n_left -= 1;
 109     }
 110 }
 111
 112 typedef enum mfib_forward_lookup_next_t_ {
 113     MFIB_FORWARD_LOOKUP_NEXT_RPF,
 114     MFIB_FORWARD_LOOKUP_N_NEXT,
 115 } mfib_forward_lookup_next_t;
 116
 117 static uword
 118 mfib_forward_lookup (vlib_main_t * vm,
 119                      vlib_node_runtime_t * node,
 120                      vlib_frame_t * frame,
 121                      int is_v4)
 122 {
 123     u32 n_left_from, n_left_to_next, * from, * to_next;
 124
 125     from = vlib_frame_vector_args (frame);
 126     n_left_from = frame->n_vectors;
 127
 128     while (n_left_from > 0)
 129     {
 130         vlib_get_next_frame (vm, node, MFIB_FORWARD_LOOKUP_NEXT_RPF,
 131                              to_next, n_left_to_next);
 132
 133         while (n_left_from > 0 && n_left_to_next > 0)
 134         {
 135             fib_node_index_t mfei0;
 136             vlib_buffer_t * p0;
 137             u32 fib_index0;
 138             u32 pi0;
 139
 140             pi0 = from[0];
 141             to_next[0] = pi0;
 142             from += 1;
 143             to_next += 1;
 144             n_left_to_next -= 1;
 145             n_left_from -= 1;
 146
 147             p0 = vlib_get_buffer (vm, pi0);
 148
 149             if (is_v4)
 150             {
 151                 ip4_header_t * ip0;
 152
 153                 ip_lookup_set_buffer_fib_index (
 154                   ip4_main.fib_index_by_sw_if_index, p0);
 155                 fib_index0 = vec_elt (ip4_main.mfib_index_by_sw_if_index,
 156                                       vnet_buffer (p0)->sw_if_index[VLIB_RX]);
 157                 ip0 = vlib_buffer_get_current (p0);
 158                 mfei0 = ip4_mfib_table_lookup (ip4_mfib_get (fib_index0),
 159                                                &ip0->src_address,
 160                                                &ip0->dst_address, 64);
 161             }
 162             else
 163               {
 164                 ip6_header_t *ip0;
 165
 166                 ip_lookup_set_buffer_fib_index (
 167                   ip6_main.fib_index_by_sw_if_index, p0);
 168                 fib_index0 = vec_elt (ip6_main.mfib_index_by_sw_if_index,
 169                                       vnet_buffer (p0)->sw_if_index[VLIB_RX]);
 170                 ip0 = vlib_buffer_get_current (p0);
 171                 mfei0 = ip6_mfib_table_fwd_lookup (ip6_mfib_get (fib_index0),
 172                                                    &ip0->src_address,
 173                                                    &ip0->dst_address);
 174               }
 175
 176             vnet_buffer (p0)->ip.adj_index[VLIB_TX] = mfei0;
 177         }
 178
 179         vlib_put_next_frame (vm, node, MFIB_FORWARD_LOOKUP_NEXT_RPF,
 180                              n_left_to_next);
 181     }
 182
 183     if (node->flags & VLIB_NODE_FLAG_TRACE)
 184         mfib_forward_lookup_trace(vm, node, frame);
 185
 186     return frame->n_vectors;
 187 }
 188
 189 VLIB_NODE_FN (ip4_mfib_forward_lookup_node) (vlib_main_t * vm,
 190                          vlib_node_runtime_t * node,
 191                          vlib_frame_t * frame)
 192 {
 193     return (mfib_forward_lookup (vm, node, frame, 1));
 194 }
 195
 196 VLIB_REGISTER_NODE (ip4_mfib_forward_lookup_node) = {
 197     .name = "ip4-mfib-forward-lookup",
 198     .vector_size = sizeof (u32),
 199
 200     .format_trace = format_mfib_forward_lookup_trace,
 201
 202     .n_next_nodes = MFIB_FORWARD_LOOKUP_N_NEXT,
 203     .next_nodes = {
 204         [MFIB_FORWARD_LOOKUP_NEXT_RPF] = "ip4-mfib-forward-rpf",
 205     },
 206 };
 207
 208 VLIB_NODE_FN (ip6_mfib_forward_lookup_node) (vlib_main_t * vm,
 209                          vlib_node_runtime_t * node,
 210                          vlib_frame_t * frame)
 211 {
 212     return (mfib_forward_lookup (vm, node, frame, 0));
 213 }
 214
 215 VLIB_REGISTER_NODE (ip6_mfib_forward_lookup_node) = {
 216     .name = "ip6-mfib-forward-lookup",
 217     .vector_size = sizeof (u32),
 218
 219     .format_trace = format_mfib_forward_lookup_trace,
 220
 221     .n_next_nodes = MFIB_FORWARD_LOOKUP_N_NEXT,
 222     .next_nodes = {
 223         [MFIB_FORWARD_LOOKUP_NEXT_RPF] = "ip6-mfib-forward-rpf",
 224     },
 225 };
 226
 227
 228 typedef struct mfib_forward_rpf_trace_t_ {
 229     u32 entry_index;
 230     u32 sw_if_index;
 231     mfib_itf_flags_t itf_flags;
 232 } mfib_forward_rpf_trace_t;
 233
 234 typedef enum mfib_forward_rpf_next_t_ {
 235     MFIB_FORWARD_RPF_NEXT_DROP,
 236     MFIB_FORWARD_RPF_N_NEXT,
 237 } mfib_forward_rpf_next_t;
 238
 239 static u8 *
 240 format_mfib_forward_rpf_trace (u8 * s, va_list * args)
 241 {
 242     CLIB_UNUSED (vlib_main_t * vm) = va_arg (*args, vlib_main_t *);
 243     CLIB_UNUSED (vlib_node_t * node) = va_arg (*args, vlib_node_t *);
 244     mfib_forward_rpf_trace_t * t = va_arg (*args, mfib_forward_rpf_trace_t *);
 245
 246     s = format (s, "entry %d", t->entry_index);
 247     s = format (s, " itf %d", t->sw_if_index);
 248     s = format (s, " flags %U", format_mfib_itf_flags, t->itf_flags);
 249
 250     return s;
 251 }
 252
 253 static int
 254 mfib_forward_connected_check (vlib_buffer_t * b0,
 255                               u32 sw_if_index,
 256                               int is_v4)
 257 {
 258     /*
 259      * Lookup the source of the IP packet in the
 260      * FIB. return true if the entry is attached.
 261      */
 262     index_t lbi0;
 263
 264     if (is_v4)
 265     {
 266         load_balance_t *lb0;
 267         ip4_header_t *ip0;
 268
 269         ip0 = vlib_buffer_get_current(b0);
 270
 271         lbi0 = ip4_fib_forwarding_lookup(
 272                    ip4_fib_table_get_index_for_sw_if_index(
 273                        sw_if_index),
 274                    &ip0->src_address);
 275         lb0 = load_balance_get(lbi0);
 276
 277         return (FIB_ENTRY_FLAG_ATTACHED &
 278                 lb0->lb_fib_entry_flags);
 279     }
 280     else
 281     {
 282         ASSERT(0);
 283     }
 284     return (0);
 285 }
 286
 287 static void
 288 mfib_forward_itf_signal (vlib_main_t *vm,
 289                          const mfib_entry_t *mfe,
 290                          mfib_itf_t *mfi,
 291                          vlib_buffer_t *b0)
 292 {
 293     mfib_itf_flags_t old_flags;
 294
 295     old_flags = clib_atomic_fetch_or(&mfi->mfi_flags,
 296                                      MFIB_ITF_FLAG_SIGNAL_PRESENT);
 297
 298     if (!(old_flags & MFIB_ITF_FLAG_SIGNAL_PRESENT))
 299     {
 300         /*
 301          * we were the lucky ones to set the signal present flag
 302          */
 303         if (!(old_flags & MFIB_ITF_FLAG_DONT_PRESERVE))
 304         {
 305             /*
 306              * preserve a copy of the packet for the control
 307              * plane to examine.
 308              * Only allow one preserved packet at at time, since
 309              * when the signal present flag is cleared so is the
 310              * preserved packet.
 311              */
 312             mfib_signal_push(mfe, mfi, b0);
 313         }
 314         else
 315         {
 316             /*
 317              *  The control plane just wants the signal, not the packet as well
 318              */
 319             mfib_signal_push(mfe, mfi, NULL);
 320         }
 321     }
 322     /*
 323      * else
 324      *   there is already a signal present on this interface that the
 325      *   control plane has not yet acknowledged
 326      */
 327 }
 328
 329 always_inline uword
 330 mfib_forward_rpf (vlib_main_t * vm,
 331                   vlib_node_runtime_t * node,
 332                   vlib_frame_t * frame,
 333                   int is_v4)
 334 {
 335     u32 n_left_from, n_left_to_next, * from, * to_next;
 336     mfib_forward_rpf_next_t next;
 337     vlib_node_runtime_t *error_node;
 338
 339     if (is_v4)
 340         error_node = vlib_node_get_runtime (vm, ip4_input_node.index);
 341     else
 342         error_node = vlib_node_get_runtime (vm, ip6_input_node.index);
 343     from = vlib_frame_vector_args (frame);
 344     n_left_from = frame->n_vectors;
 345     next = MFIB_FORWARD_RPF_NEXT_DROP;
 346
 347     while (n_left_from > 0)
 348     {
 349         vlib_get_next_frame (vm, node, next,
 350                              to_next, n_left_to_next);
 351
 352         while (n_left_from > 0 && n_left_to_next > 0)
 353         {
 354             fib_node_index_t mfei0;
 355             const mfib_entry_t *mfe0;
 356             mfib_itf_t *mfi0;
 357             vlib_buffer_t * b0;
 358             u32 pi0, next0;
 359             mfib_itf_flags_t iflags0;
 360             mfib_entry_flags_t eflags0;
 361             u8 error0;
 362
 363             pi0 = from[0];
 364             to_next[0] = pi0;
 365             from += 1;
 366             to_next += 1;
 367             n_left_to_next -= 1;
 368             n_left_from -= 1;
 369
 370             error0 = IP4_ERROR_NONE;
 371             b0 = vlib_get_buffer (vm, pi0);
 372             mfei0 = vnet_buffer (b0)->ip.adj_index[VLIB_TX];
 373             mfe0 = mfib_entry_get(mfei0);
 374             mfi0 = mfib_entry_get_itf(mfe0,
 375                                       vnet_buffer(b0)->sw_if_index[VLIB_RX]);
 376
 377             /*
 378              * throughout this function we are 'PREDICT' optimising
 379              * for the case of throughput traffic that is not replicated
 380              * to the host stack nor sets local flags
 381              */
 382
 383             /*
 384              * If the mfib entry has a configured RPF-ID check that
 385              * in preference to an interface based RPF
 386              */
 387             if (MFIB_RPF_ID_NONE != mfe0->mfe_rpf_id)
 388             {
 389                 iflags0 = (mfe0->mfe_rpf_id == vnet_buffer(b0)->ip.rpf_id ?
 390                            MFIB_ITF_FLAG_ACCEPT :
 391                            MFIB_ITF_FLAG_NONE);
 392             }
 393             else
 394             {
 395                 if (PREDICT_TRUE(NULL != mfi0))
 396                 {
 397                     iflags0 = mfi0->mfi_flags;
 398                 }
 399                 else
 400                 {
 401                     iflags0 = MFIB_ITF_FLAG_NONE;
 402                 }
 403             }
 404             eflags0 = mfe0->mfe_flags;
 405
 406             if (PREDICT_FALSE(eflags0 & MFIB_ENTRY_FLAG_CONNECTED))
 407             {
 408                 /*
 409                  * lookup the source in the unicast FIB - check it
 410                  * matches a connected.
 411                  */
 412                 if (mfib_forward_connected_check(
 413                         b0,
 414                         vnet_buffer(b0)->sw_if_index[VLIB_RX],
 415                         is_v4))
 416                 {
 417                     mfib_forward_itf_signal(vm, mfe0, mfi0, b0);
 418                 }
 419             }
 420             if (PREDICT_FALSE((eflags0 & MFIB_ENTRY_FLAG_SIGNAL) ^
 421                               (iflags0 & MFIB_ITF_FLAG_NEGATE_SIGNAL)))
 422             {
 423                 /*
 424                  * Entry signal XOR interface negate-signal
 425                  */
 426                 if (NULL != mfi0)
 427                 {
 428                     mfib_forward_itf_signal(vm, mfe0, mfi0, b0);
 429                 }
 430             }
 431
 432             if (PREDICT_TRUE((iflags0 & MFIB_ITF_FLAG_ACCEPT) ||
 433                              (eflags0 & MFIB_ENTRY_FLAG_ACCEPT_ALL_ITF)))
 434             {
 435                 /*
 436                  * This interface is accepting packets for the matching entry
 437                  */
 438                 next0 = mfe0->mfe_rep.dpoi_next_node;
 439
 440                 vnet_buffer(b0)->ip.adj_index[VLIB_TX] =
 441                     mfe0->mfe_rep.dpoi_index;
 442             }
 443             else
 444             {
 445                 next0 = MFIB_FORWARD_RPF_NEXT_DROP;
 446                 error0 =
 447                   (is_v4 ? IP4_ERROR_RPF_FAILURE : IP6_ERROR_RPF_FAILURE);
 448             }
 449
 450             b0->error = error0 ? error_node->errors[error0] : 0;
 451
 452             if (b0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED)
 453               {
 454                 mfib_forward_rpf_trace_t *t0;
 455
 456                 t0 = vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (*t0));
 457                 t0->entry_index = mfei0;
 458                 t0->itf_flags = iflags0;
 459                 if (NULL == mfi0)
 460                   {
 461                     t0->sw_if_index = ~0;
 462                   }
 463                 else
 464                   {
 465                     t0->sw_if_index = mfi0->mfi_sw_if_index;
 466                   }
 467               }
 468             vlib_validate_buffer_enqueue_x1 (vm, node, next, to_next,
 469                                              n_left_to_next, pi0, next0);
 470         }
 471
 472         vlib_put_next_frame (vm, node, next, n_left_to_next);
 473     }
 474
 475     return frame->n_vectors;
 476 }
 477
 478 VLIB_NODE_FN (ip4_mfib_forward_rpf_node) (vlib_main_t * vm,
 479                       vlib_node_runtime_t * node,
 480                       vlib_frame_t * frame)
 481 {
 482     return (mfib_forward_rpf(vm, node, frame, 1));
 483 }
 484
 485
 486 VLIB_REGISTER_NODE (ip4_mfib_forward_rpf_node) = {
 487     .name = "ip4-mfib-forward-rpf",
 488     .vector_size = sizeof (u32),
 489
 490     .format_trace = format_mfib_forward_rpf_trace,
 491
 492     .n_next_nodes = MFIB_FORWARD_RPF_N_NEXT,
 493     .next_nodes = {
 494         [MFIB_FORWARD_RPF_NEXT_DROP] = "ip4-drop",
 495     },
 496 };
 497
 498 VLIB_NODE_FN (ip6_mfib_forward_rpf_node) (vlib_main_t * vm,
 499                       vlib_node_runtime_t * node,
 500                       vlib_frame_t * frame)
 501 {
 502     return (mfib_forward_rpf(vm, node, frame, 0));
 503 }
 504
 505
 506 VLIB_REGISTER_NODE (ip6_mfib_forward_rpf_node) = {
 507     .name = "ip6-mfib-forward-rpf",
 508     .vector_size = sizeof (u32),
 509
 510     .format_trace = format_mfib_forward_rpf_trace,
 511
 512     .n_next_nodes = MFIB_FORWARD_RPF_N_NEXT,
 513     .next_nodes = {
 514         [MFIB_FORWARD_RPF_NEXT_DROP] = "ip6-drop",
 515     },
 516 };
 517