src/vnet/mpls/mpls_output.c

   1 /*
   2  * mpls_output.c: MPLS Adj rewrite
   3  *
   4  * Copyright (c) 2012-2014 Cisco and/or its affiliates.
   5  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   6  * you may not use this file except in compliance with the License.
   7  * You may obtain a copy of the License at:
   8  *
   9  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
  10  *
  11  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  12  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  13  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  14  * See the License for the specific language governing permissions and
  15  * limitations under the License.
  16  */
  17
  18 #include <vlib/vlib.h>
  19 #include <vnet/pg/pg.h>
  20 #include <vnet/ip/ip.h>
  21 #include <vnet/mpls/mpls.h>
  22 #include <vnet/ip/ip_frag.h>
  23
  24 typedef struct {
  25   /* Adjacency taken. */
  26   u32 adj_index;
  27   u32 flow_hash;
  28 } mpls_output_trace_t;
  29
  30 typedef enum {
  31   MPLS_OUTPUT_MODE,
  32   MPLS_OUTPUT_MIDCHAIN_MODE
  33 }mpls_output_mode_t;
  34
  35 #define foreach_mpls_output_next                \
  36 _(DROP, "error-drop")                           \
  37 _(IP4_FRAG, "ip4-frag")                         \
  38 _(IP6_FRAG, "ip6-frag")
  39
  40 typedef enum {
  41 #define _(s,n) MPLS_OUTPUT_NEXT_##s,
  42   foreach_mpls_output_next
  43 #undef _
  44   MPLS_OUTPUT_N_NEXT,
  45 } mpls_output_next_t;
  46
  47 static u8 *
  48 format_mpls_output_trace (u8 * s, va_list * args)
  49 {
  50   CLIB_UNUSED (vlib_main_t * vm) = va_arg (*args, vlib_main_t *);
  51   CLIB_UNUSED (vlib_node_t * node) = va_arg (*args, vlib_node_t *);
  52   mpls_output_trace_t * t = va_arg (*args, mpls_output_trace_t *);
  53
  54   s = format (s, "adj-idx %d : %U flow hash: 0x%08x",
  55               t->adj_index,
  56               format_ip_adjacency, t->adj_index, FORMAT_IP_ADJACENCY_NONE,
  57               t->flow_hash);
  58   return s;
  59 }
  60
  61 /*
  62  * Save the mpls header length and adjust the current to ip header
  63  */
  64 static inline u32
  65 set_mpls_fragmentation(vlib_buffer_t * p0, ip_adjacency_t * adj0)
  66 {
  67   u32 next0;
  68
  69   /* advance size of (all) mpls header to ip header before fragmenting */
  70   /* save the current pointing to first mpls header. */
  71   vnet_buffer (p0)->mpls.mpls_hdr_length = vnet_buffer(p0)->l3_hdr_offset - p0->current_data;
  72   vlib_buffer_advance (p0, vnet_buffer (p0)->mpls.mpls_hdr_length);
  73
  74   /* IP fragmentation */
  75   ip_frag_set_vnet_buffer (p0, adj0[0].rewrite_header.max_l3_packet_bytes,
  76                            IP4_FRAG_NEXT_MPLS_OUTPUT,
  77                            ((vnet_buffer (p0)->mpls.pyld_proto == DPO_PROTO_IP4) ? IP_FRAG_FLAG_IP4_HEADER:IP_FRAG_FLAG_IP6_HEADER));
  78
  79   /* Tell ip_frag to retain certain mpls parameters after fragmentation of mpls packet */
  80   vnet_buffer (p0)->ip_frag.flags = (vnet_buffer (p0)->ip_frag.flags | IP_FRAG_FLAG_MPLS_HEADER);
  81   next0 = (vnet_buffer (p0)->mpls.pyld_proto == DPO_PROTO_IP4)? MPLS_OUTPUT_NEXT_IP4_FRAG:MPLS_OUTPUT_NEXT_IP6_FRAG;
  82
  83   return next0;
  84 }
  85
  86 static inline uword
  87 mpls_output_inline (vlib_main_t * vm,
  88                     vlib_node_runtime_t * node,
  89                     vlib_frame_t * from_frame,
  90                     mpls_output_mode_t mode)
  91 {
  92   u32 n_left_from, next_index, * from, * to_next, thread_index;
  93   vlib_node_runtime_t * error_node;
  94   u32 n_left_to_next;
  95   mpls_main_t *mm;
  96
  97   thread_index = vlib_get_thread_index();
  98   error_node = vlib_node_get_runtime (vm, mpls_output_node.index);
  99   from = vlib_frame_vector_args (from_frame);
 100   n_left_from = from_frame->n_vectors;
 101   next_index = node->cached_next_index;
 102   mm = &mpls_main;
 103
 104   while (n_left_from > 0)
 105     {
 106       vlib_get_next_frame (vm, node, next_index,
 107                            to_next, n_left_to_next);
 108
 109       while (n_left_from >= 4 && n_left_to_next >= 2)
 110         {
 111           ip_adjacency_t * adj0;
 112           mpls_unicast_header_t *hdr0;
 113           vlib_buffer_t * p0;
 114           u32 pi0, adj_index0, next0, error0;
 115           word rw_len0;
 116
 117           ip_adjacency_t * adj1;
 118           mpls_unicast_header_t *hdr1;
 119           vlib_buffer_t * p1;
 120           u32 pi1, adj_index1, next1, error1;
 121           word rw_len1;
 122
 123           /* Prefetch next iteration. */
 124           {
 125             vlib_buffer_t * p2, * p3;
 126
 127             p2 = vlib_get_buffer (vm, from[2]);
 128             p3 = vlib_get_buffer (vm, from[3]);
 129
 130             vlib_prefetch_buffer_header (p2, STORE);
 131             vlib_prefetch_buffer_header (p3, STORE);
 132
 133             CLIB_PREFETCH (p2->data, sizeof (hdr0[0]), STORE);
 134             CLIB_PREFETCH (p3->data, sizeof (hdr1[0]), STORE);
 135           }
 136
 137           pi0 = to_next[0] = from[0];
 138           pi1 = to_next[1] = from[1];
 139
 140           from += 2;
 141           n_left_from -= 2;
 142           to_next += 2;
 143           n_left_to_next -= 2;
 144
 145           p0 = vlib_get_buffer (vm, pi0);
 146           p1 = vlib_get_buffer (vm, pi1);
 147
 148           adj_index0 = vnet_buffer (p0)->ip.adj_index[VLIB_TX];
 149           adj_index1 = vnet_buffer (p1)->ip.adj_index[VLIB_TX];
 150
 151           adj0 = adj_get(adj_index0);
 152           adj1 = adj_get(adj_index1);
 153           hdr0 = vlib_buffer_get_current (p0);
 154           hdr1 = vlib_buffer_get_current (p1);
 155
 156           /* Guess we are only writing on simple Ethernet header. */
 157           vnet_rewrite_two_headers (adj0[0], adj1[0], hdr0, hdr1,
 158                                    sizeof (ethernet_header_t));
 159
 160           /* Update packet buffer attributes/set output interface. */
 161           rw_len0 = adj0[0].rewrite_header.data_bytes;
 162           rw_len1 = adj1[0].rewrite_header.data_bytes;
 163           vnet_buffer (p0)->mpls.save_rewrite_length = rw_len0;
 164           vnet_buffer (p1)->mpls.save_rewrite_length = rw_len1;
 165
 166           /* Bump the adj counters for packet and bytes */
 167           vlib_increment_combined_counter
 168               (&adjacency_counters,
 169                thread_index,
 170                adj_index0,
 171                1,
 172                vlib_buffer_length_in_chain (vm, p0) + rw_len0);
 173           vlib_increment_combined_counter
 174               (&adjacency_counters,
 175                thread_index,
 176                adj_index1,
 177                1,
 178                vlib_buffer_length_in_chain (vm, p1) + rw_len1);
 179
 180           /* Check MTU of outgoing interface. */
 181           if (PREDICT_TRUE(vlib_buffer_length_in_chain (vm, p0) <=
 182                            adj0[0].rewrite_header.max_l3_packet_bytes))
 183             {
 184               vlib_buffer_advance(p0, -rw_len0);
 185
 186               vnet_buffer (p0)->sw_if_index[VLIB_TX] =
 187                   adj0[0].rewrite_header.sw_if_index;
 188               next0 = adj0[0].rewrite_header.next_index;
 189               error0 = IP4_ERROR_NONE;
 190
 191               if (PREDICT_FALSE(adj0[0].rewrite_header.flags & VNET_REWRITE_HAS_FEATURES))
 192                 vnet_feature_arc_start (mm->output_feature_arc_index,
 193                                         adj0[0].rewrite_header.sw_if_index,
 194                                         &next0, p0);
 195             }
 196           else
 197             {
 198               error0 = IP4_ERROR_MTU_EXCEEDED;
 199               next0 = set_mpls_fragmentation (p0, adj0);
 200               vlib_node_increment_counter (vm, mpls_output_node.index,
 201                                            MPLS_ERROR_PKTS_NEED_FRAG,
 202                                            1);
 203             }
 204           if (PREDICT_TRUE(vlib_buffer_length_in_chain (vm, p1) <=
 205                            adj1[0].rewrite_header.max_l3_packet_bytes))
 206             {
 207               vlib_buffer_advance(p1, -rw_len1);
 208
 209               vnet_buffer (p1)->sw_if_index[VLIB_TX] =
 210                   adj1[0].rewrite_header.sw_if_index;
 211               next1 = adj1[0].rewrite_header.next_index;
 212               error1 = IP4_ERROR_NONE;
 213
 214               if (PREDICT_FALSE(adj1[0].rewrite_header.flags & VNET_REWRITE_HAS_FEATURES))
 215                 vnet_feature_arc_start (mm->output_feature_arc_index,
 216                                         adj1[0].rewrite_header.sw_if_index,
 217                                         &next1, p1);
 218             }
 219           else
 220             {
 221               error1 = IP4_ERROR_MTU_EXCEEDED;
 222               next1 = set_mpls_fragmentation (p1, adj1);
 223               vlib_node_increment_counter (vm, mpls_output_node.index,
 224                                            MPLS_ERROR_PKTS_NEED_FRAG,
 225                                            1);
 226             }
 227           if (mode == MPLS_OUTPUT_MIDCHAIN_MODE)
 228           {
 229               adj0->sub_type.midchain.fixup_func
 230                 (vm, adj0, p0,
 231                  adj0->sub_type.midchain.fixup_data);
 232               adj1->sub_type.midchain.fixup_func
 233                 (vm, adj1, p1,
 234                  adj1->sub_type.midchain.fixup_data);
 235           }
 236
 237           p0->error = error_node->errors[error0];
 238           p1->error = error_node->errors[error1];
 239
 240           if (PREDICT_FALSE(p0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED))
 241             {
 242               mpls_output_trace_t *tr = vlib_add_trace (vm, node,
 243                                                         p0, sizeof (*tr));
 244               tr->adj_index = vnet_buffer(p0)->ip.adj_index[VLIB_TX];
 245               tr->flow_hash = vnet_buffer(p0)->ip.flow_hash;
 246             }
 247           if (PREDICT_FALSE(p1->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED))
 248             {
 249               mpls_output_trace_t *tr = vlib_add_trace (vm, node,
 250                                                         p1, sizeof (*tr));
 251               tr->adj_index = vnet_buffer(p1)->ip.adj_index[VLIB_TX];
 252               tr->flow_hash = vnet_buffer(p1)->ip.flow_hash;
 253             }
 254
 255           vlib_validate_buffer_enqueue_x2 (vm, node, next_index,
 256                                            to_next, n_left_to_next,
 257                                            pi0, pi1, next0, next1);
 258         }
 259
 260       while (n_left_from > 0 && n_left_to_next > 0)
 261         {
 262           ip_adjacency_t * adj0;
 263           mpls_unicast_header_t *hdr0;
 264           vlib_buffer_t * p0;
 265           u32 pi0, adj_index0, next0, error0;
 266           word rw_len0;
 267
 268           pi0 = to_next[0] = from[0];
 269
 270           p0 = vlib_get_buffer (vm, pi0);
 271
 272           adj_index0 = vnet_buffer (p0)->ip.adj_index[VLIB_TX];
 273
 274           adj0 = adj_get(adj_index0);
 275           hdr0 = vlib_buffer_get_current (p0);
 276
 277           /* Guess we are only writing on simple Ethernet header. */
 278           vnet_rewrite_one_header (adj0[0], hdr0,
 279                                    sizeof (ethernet_header_t));
 280
 281           /* Update packet buffer attributes/set output interface. */
 282           rw_len0 = adj0[0].rewrite_header.data_bytes;
 283           vnet_buffer (p0)->mpls.save_rewrite_length = rw_len0;
 284
 285           vlib_increment_combined_counter
 286               (&adjacency_counters,
 287                thread_index,
 288                adj_index0,
 289                1,
 290                vlib_buffer_length_in_chain (vm, p0) + rw_len0);
 291
 292           /* Check MTU of outgoing interface. */
 293           if (PREDICT_TRUE(vlib_buffer_length_in_chain (vm, p0) <=
 294                            adj0[0].rewrite_header.max_l3_packet_bytes))
 295             {
 296               vlib_buffer_advance(p0, -rw_len0);
 297
 298               vnet_buffer (p0)->sw_if_index[VLIB_TX] =
 299                   adj0[0].rewrite_header.sw_if_index;
 300               next0 = adj0[0].rewrite_header.next_index;
 301               error0 = IP4_ERROR_NONE;
 302
 303               if (PREDICT_FALSE(adj0[0].rewrite_header.flags & VNET_REWRITE_HAS_FEATURES))
 304                 vnet_feature_arc_start (mm->output_feature_arc_index,
 305                                         adj0[0].rewrite_header.sw_if_index,
 306                                         &next0, p0);
 307             }
 308           else
 309             {
 310               error0 = IP4_ERROR_MTU_EXCEEDED;
 311               next0 = set_mpls_fragmentation (p0, adj0);
 312               vlib_node_increment_counter (vm, mpls_output_node.index,
 313                                            MPLS_ERROR_PKTS_NEED_FRAG,
 314                                            1);
 315             }
 316           if (mode == MPLS_OUTPUT_MIDCHAIN_MODE)
 317           {
 318               adj0->sub_type.midchain.fixup_func
 319                 (vm, adj0, p0,
 320                  adj0->sub_type.midchain.fixup_data);
 321           }
 322
 323           p0->error = error_node->errors[error0];
 324
 325           from += 1;
 326           n_left_from -= 1;
 327           to_next += 1;
 328           n_left_to_next -= 1;
 329
 330           if (PREDICT_FALSE(p0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED))
 331             {
 332               mpls_output_trace_t *tr = vlib_add_trace (vm, node,
 333                                                         p0, sizeof (*tr));
 334               tr->adj_index = vnet_buffer(p0)->ip.adj_index[VLIB_TX];
 335               tr->flow_hash = vnet_buffer(p0)->ip.flow_hash;
 336             }
 337
 338           vlib_validate_buffer_enqueue_x1 (vm, node, next_index,
 339                                            to_next, n_left_to_next,
 340                                            pi0, next0);
 341         }
 342
 343       vlib_put_next_frame (vm, node, next_index, n_left_to_next);
 344     }
 345   vlib_node_increment_counter (vm, mpls_output_node.index,
 346                                MPLS_ERROR_PKTS_ENCAP,
 347                                from_frame->n_vectors);
 348
 349   return from_frame->n_vectors;
 350 }
 351
 352 static char * mpls_error_strings[] = {
 353 #define mpls_error(n,s) s,
 354 #include "error.def"
 355 #undef mpls_error
 356 };
 357
 358 VLIB_NODE_FN (mpls_output_node) (vlib_main_t * vm,
 359              vlib_node_runtime_t * node,
 360              vlib_frame_t * from_frame)
 361 {
 362     return (mpls_output_inline(vm, node, from_frame, MPLS_OUTPUT_MODE));
 363 }
 364
 365 VLIB_REGISTER_NODE (mpls_output_node) = {
 366   .name = "mpls-output",
 367   /* Takes a vector of packets. */
 368   .vector_size = sizeof (u32),
 369   .n_errors = MPLS_N_ERROR,
 370   .error_strings = mpls_error_strings,
 371
 372   .n_next_nodes = MPLS_OUTPUT_N_NEXT,
 373   .next_nodes = {
 374 #define _(s,n) [MPLS_OUTPUT_NEXT_##s] = n,
 375     foreach_mpls_output_next
 376 #undef _
 377   },
 378
 379   .format_trace = format_mpls_output_trace,
 380 };
 381
 382 VLIB_NODE_FN (mpls_midchain_node) (vlib_main_t * vm,
 383                vlib_node_runtime_t * node,
 384                vlib_frame_t * from_frame)
 385 {
 386     return (mpls_output_inline(vm, node, from_frame, MPLS_OUTPUT_MIDCHAIN_MODE));
 387 }
 388
 389 VLIB_REGISTER_NODE (mpls_midchain_node) = {
 390   .name = "mpls-midchain",
 391   .vector_size = sizeof (u32),
 392
 393   .format_trace = format_mpls_output_trace,
 394
 395   .sibling_of = "mpls-output",
 396 };
 397
 398 /**
 399  * @brief Next index values from the MPLS incomplete adj node
 400  */
 401 #define foreach_mpls_adj_incomplete_next        \
 402 _(DROP, "error-drop")                   \
 403 _(IP4,  "ip4-arp")                      \
 404 _(IP6,  "ip6-discover-neighbor")
 405
 406 typedef enum {
 407 #define _(s,n) MPLS_ADJ_INCOMPLETE_NEXT_##s,
 408   foreach_mpls_adj_incomplete_next
 409 #undef _
 410   MPLS_ADJ_INCOMPLETE_N_NEXT,
 411 } mpls_adj_incomplete_next_t;
 412
 413 /**
 414  * @brief A struct to hold tracing information for the MPLS label imposition
 415  * node.
 416  */
 417 typedef struct mpls_adj_incomplete_trace_t_
 418 {
 419     u32 next;
 420 } mpls_adj_incomplete_trace_t;
 421
 422
 423 /**
 424  * @brief Graph node for incomplete MPLS adjacency.
 425  * This node will push traffic to either the v4-arp or v6-nd node
 426  * based on the next-hop proto of the adj.
 427  * We pay a cost for this 'routing' node, but an incomplete adj is the
 428  * exception case.
 429  */
 430 VLIB_NODE_FN (mpls_adj_incomplete_node) (vlib_main_t * vm,
 431                      vlib_node_runtime_t * node,
 432                      vlib_frame_t * from_frame)
 433 {
 434     u32 n_left_from, next_index, * from, * to_next;
 435
 436   from = vlib_frame_vector_args (from_frame);
 437   n_left_from = from_frame->n_vectors;
 438   next_index = node->cached_next_index;
 439
 440   while (n_left_from > 0)
 441     {
 442       u32 n_left_to_next;
 443
 444       vlib_get_next_frame (vm, node, next_index,
 445                            to_next, n_left_to_next);
 446
 447       while (n_left_from > 0 && n_left_to_next > 0)
 448         {
 449           u32 pi0, next0, adj_index0;
 450           ip_adjacency_t * adj0;
 451           vlib_buffer_t * p0;
 452
 453           pi0 = to_next[0] = from[0];
 454           p0 = vlib_get_buffer (vm, pi0);
 455           from += 1;
 456           n_left_from -= 1;
 457           to_next += 1;
 458           n_left_to_next -= 1;
 459
 460           adj_index0 = vnet_buffer (p0)->ip.adj_index[VLIB_TX];
 461
 462           adj0 = adj_get(adj_index0);
 463
 464           if (PREDICT_TRUE(FIB_PROTOCOL_IP4 == adj0->ia_nh_proto))
 465           {
 466               next0 = MPLS_ADJ_INCOMPLETE_NEXT_IP4;
 467           }
 468           else
 469           {
 470               next0 = MPLS_ADJ_INCOMPLETE_NEXT_IP6;
 471           }
 472
 473           if (PREDICT_FALSE(p0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED))
 474           {
 475               mpls_adj_incomplete_trace_t *tr =
 476                   vlib_add_trace (vm, node, p0, sizeof (*tr));
 477               tr->next = next0;
 478           }
 479
 480           vlib_validate_buffer_enqueue_x1 (vm, node, next_index,
 481                                            to_next, n_left_to_next,
 482                                            pi0, next0);
 483         }
 484
 485       vlib_put_next_frame (vm, node, next_index, n_left_to_next);
 486     }
 487
 488   return from_frame->n_vectors;
 489 }
 490
 491 static u8 *
 492 format_mpls_adj_incomplete_trace (u8 * s, va_list * args)
 493 {
 494     CLIB_UNUSED (vlib_main_t * vm) = va_arg (*args, vlib_main_t *);
 495     CLIB_UNUSED (vlib_node_t * node) = va_arg (*args, vlib_node_t *);
 496     mpls_adj_incomplete_trace_t * t;
 497     u32 indent;
 498
 499     t = va_arg (*args, mpls_adj_incomplete_trace_t *);
 500     indent = format_get_indent (s);
 501
 502     s = format (s, "%Unext:%d",
 503                 format_white_space, indent,
 504                 t->next);
 505     return (s);
 506 }
 507
 508 VLIB_REGISTER_NODE (mpls_adj_incomplete_node) = {
 509   .name = "mpls-adj-incomplete",
 510   .format_trace = format_mpls_adj_incomplete_trace,
 511   /* Takes a vector of packets. */
 512   .vector_size = sizeof (u32),
 513   .n_errors = MPLS_N_ERROR,
 514   .error_strings = mpls_error_strings,
 515
 516   .n_next_nodes = MPLS_ADJ_INCOMPLETE_N_NEXT,
 517   .next_nodes = {
 518 #define _(s,n) [MPLS_ADJ_INCOMPLETE_NEXT_##s] = n,
 519     foreach_mpls_adj_incomplete_next
 520 #undef _
 521   },
 522 };
 523