src/vnet/session/application_local.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2019 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/session/application_local.h>
  17 #include <vnet/session/session.h>
  18
  19 static ct_connection_t *connections;
  20
  21 static void
  22 ct_enable_disable_main_pre_input_node (u8 is_add)
  23 {
  24   u32 n_conns;
  25
  26   if (!vlib_num_workers ())
  27     return;
  28
  29   n_conns = pool_elts (connections);
  30   if (n_conns > 2)
  31     return;
  32
  33   if (n_conns > 0 && is_add)
  34     vlib_node_set_state (vlib_get_main (),
  35                          session_queue_pre_input_node.index,
  36                          VLIB_NODE_STATE_POLLING);
  37   else if (n_conns == 0)
  38     vlib_node_set_state (vlib_get_main (),
  39                          session_queue_pre_input_node.index,
  40                          VLIB_NODE_STATE_DISABLED);
  41 }
  42
  43 static ct_connection_t *
  44 ct_connection_alloc (void)
  45 {
  46   ct_connection_t *ct;
  47
  48   pool_get_zero (connections, ct);
  49   ct->c_c_index = ct - connections;
  50   ct->c_thread_index = 0;
  51   ct->client_wrk = ~0;
  52   ct->server_wrk = ~0;
  53   return ct;
  54 }
  55
  56 static ct_connection_t *
  57 ct_connection_get (u32 ct_index)
  58 {
  59   if (pool_is_free_index (connections, ct_index))
  60     return 0;
  61   return pool_elt_at_index (connections, ct_index);
  62 }
  63
  64 static void
  65 ct_connection_free (ct_connection_t * ct)
  66 {
  67   if (CLIB_DEBUG)
  68     memset (ct, 0xfc, sizeof (*ct));
  69   pool_put (connections, ct);
  70 }
  71
  72 session_t *
  73 ct_session_get_peer (session_t * s)
  74 {
  75   ct_connection_t *ct, *peer_ct;
  76   ct = ct_connection_get (s->connection_index);
  77   peer_ct = ct_connection_get (ct->peer_index);
  78   return session_get (peer_ct->c_s_index, 0);
  79 }
  80
  81 void
  82 ct_session_endpoint (session_t * ll, session_endpoint_t * sep)
  83 {
  84   ct_connection_t *ct;
  85   ct = (ct_connection_t *) session_get_transport (ll);
  86   sep->transport_proto = ct->actual_tp;
  87   sep->port = ct->c_lcl_port;
  88   sep->is_ip4 = ct->c_is_ip4;
  89   ip_copy (&sep->ip, &ct->c_lcl_ip, ct->c_is_ip4);
  90 }
  91
  92 int
  93 ct_session_connect_notify (session_t * ss)
  94 {
  95   ct_connection_t *sct, *cct;
  96   app_worker_t *client_wrk;
  97   segment_manager_t *sm;
  98   fifo_segment_t *seg;
  99   u64 segment_handle;
 100   int err = 0;
 101   session_t *cs;
 102   u32 ss_index;
 103
 104   ss_index = ss->session_index;
 105   sct = (ct_connection_t *) session_get_transport (ss);
 106   client_wrk = app_worker_get (sct->client_wrk);
 107
 108   sm = segment_manager_get (ss->rx_fifo->segment_manager);
 109   seg = segment_manager_get_segment_w_lock (sm, ss->rx_fifo->segment_index);
 110   segment_handle = segment_manager_segment_handle (sm, seg);
 111
 112   if ((err = app_worker_add_segment_notify (client_wrk, segment_handle)))
 113     {
 114       clib_warning ("failed to notify client %u of new segment",
 115                     sct->client_wrk);
 116       segment_manager_segment_reader_unlock (sm);
 117       session_close (ss);
 118     }
 119   else
 120     {
 121       segment_manager_segment_reader_unlock (sm);
 122     }
 123
 124   /* Alloc client session */
 125   cct = ct_connection_get (sct->peer_index);
 126
 127   cs = session_alloc (0);
 128   ss = session_get (ss_index, 0);
 129   cs->session_type = ss->session_type;
 130   cs->connection_index = sct->c_c_index;
 131   cs->listener_handle = SESSION_INVALID_HANDLE;
 132   cs->session_state = SESSION_STATE_CONNECTING;
 133   cs->app_wrk_index = client_wrk->wrk_index;
 134   cs->connection_index = cct->c_c_index;
 135
 136   cct->c_s_index = cs->session_index;
 137   cct->client_rx_fifo = ss->tx_fifo;
 138   cct->client_tx_fifo = ss->rx_fifo;
 139
 140   cct->client_rx_fifo->refcnt++;
 141   cct->client_tx_fifo->refcnt++;
 142
 143   /* This will allocate fifos for the session. They won't be used for
 144    * exchanging data but they will be used to close the connection if
 145    * the segment manager/worker is freed */
 146   if (app_worker_init_connected (client_wrk, cs))
 147     {
 148       session_close (ss);
 149       return -1;
 150     }
 151
 152   if (app_worker_connect_notify (client_wrk, cs, err, sct->client_opaque))
 153     {
 154       session_close (ss);
 155       return -1;
 156     }
 157
 158   cs = session_get (cct->c_s_index, 0);
 159   cs->session_state = SESSION_STATE_READY;
 160
 161   return 0;
 162 }
 163
 164 static int
 165 ct_init_local_session (app_worker_t * client_wrk, app_worker_t * server_wrk,
 166                        ct_connection_t * ct, session_t * ls, session_t * ll)
 167 {
 168   u32 round_rx_fifo_sz, round_tx_fifo_sz, sm_index, seg_size;
 169   segment_manager_props_t *props;
 170   application_t *server;
 171   segment_manager_t *sm;
 172   u32 margin = 16 << 10;
 173   fifo_segment_t *seg;
 174   u64 segment_handle;
 175   int seg_index, rv;
 176
 177   server = application_get (server_wrk->app_index);
 178
 179   props = application_segment_manager_properties (server);
 180   round_rx_fifo_sz = 1 << max_log2 (props->rx_fifo_size);
 181   round_tx_fifo_sz = 1 << max_log2 (props->tx_fifo_size);
 182   /* Increase size because of inefficient chunk allocations. Depending on
 183    * how data is consumed, it may happen that more chunks than needed are
 184    * allocated.
 185    * TODO should remove once allocations are done more efficiently */
 186   seg_size = 4 * (round_rx_fifo_sz + round_tx_fifo_sz + margin);
 187
 188   sm = app_worker_get_listen_segment_manager (server_wrk, ll);
 189   seg_index = segment_manager_add_segment (sm, seg_size);
 190   if (seg_index < 0)
 191     {
 192       clib_warning ("failed to add new cut-through segment");
 193       return seg_index;
 194     }
 195   seg = segment_manager_get_segment_w_lock (sm, seg_index);
 196
 197   rv = segment_manager_try_alloc_fifos (seg, ls->thread_index,
 198                                         props->rx_fifo_size,
 199                                         props->tx_fifo_size, &ls->rx_fifo,
 200                                         &ls->tx_fifo);
 201   if (rv)
 202     {
 203       clib_warning ("failed to add fifos in cut-through segment");
 204       segment_manager_segment_reader_unlock (sm);
 205       goto failed;
 206     }
 207
 208   sm_index = segment_manager_index (sm);
 209   ls->rx_fifo->master_session_index = ls->session_index;
 210   ls->tx_fifo->master_session_index = ls->session_index;
 211   ls->rx_fifo->segment_manager = sm_index;
 212   ls->tx_fifo->segment_manager = sm_index;
 213   ls->rx_fifo->segment_index = seg_index;
 214   ls->tx_fifo->segment_index = seg_index;
 215
 216   segment_handle = segment_manager_segment_handle (sm, seg);
 217   if ((rv = app_worker_add_segment_notify (server_wrk, segment_handle)))
 218     {
 219       clib_warning ("failed to notify server of new segment");
 220       segment_manager_segment_reader_unlock (sm);
 221       goto failed;
 222     }
 223   segment_manager_segment_reader_unlock (sm);
 224   ct->segment_handle = segment_handle;
 225
 226   return 0;
 227
 228 failed:
 229   segment_manager_del_segment (sm, seg);
 230   return rv;
 231 }
 232
 233 static int
 234 ct_connect (app_worker_t * client_wrk, session_t * ll,
 235             session_endpoint_cfg_t * sep)
 236 {
 237   u32 cct_index, ll_index, ll_ct_index;
 238   ct_connection_t *sct, *cct, *ll_ct;
 239   app_worker_t *server_wrk;
 240   session_t *ss;
 241
 242   ll_index = ll->session_index;
 243   ll_ct_index = ll->connection_index;
 244
 245   cct = ct_connection_alloc ();
 246   cct_index = cct->c_c_index;
 247   sct = ct_connection_alloc ();
 248   ll_ct = ct_connection_get (ll_ct_index);
 249
 250   /*
 251    * Alloc and init client transport
 252    */
 253   cct = ct_connection_get (cct_index);
 254   cct->c_thread_index = 0;
 255   cct->c_rmt_port = sep->port;
 256   cct->c_lcl_port = 0;
 257   cct->c_is_ip4 = sep->is_ip4;
 258   clib_memcpy (&cct->c_rmt_ip, &sep->ip, sizeof (sep->ip));
 259   cct->actual_tp = ll_ct->actual_tp;
 260   cct->is_client = 1;
 261
 262   /*
 263    * Init server transport
 264    */
 265   sct->c_thread_index = 0;
 266   sct->c_rmt_port = 0;
 267   sct->c_lcl_port = ll_ct->c_lcl_port;
 268   sct->c_is_ip4 = sep->is_ip4;
 269   clib_memcpy (&sct->c_lcl_ip, &ll_ct->c_lcl_ip, sizeof (ll_ct->c_lcl_ip));
 270   sct->client_wrk = client_wrk->wrk_index;
 271   sct->c_proto = TRANSPORT_PROTO_NONE;
 272   sct->client_opaque = sep->opaque;
 273   sct->actual_tp = ll_ct->actual_tp;
 274
 275   sct->peer_index = cct->c_c_index;
 276   cct->peer_index = sct->c_c_index;
 277
 278   /*
 279    * Accept server session. Client session is created only after
 280    * server confirms accept.
 281    */
 282   ss = session_alloc (0);
 283   ll = listen_session_get (ll_index);
 284   ss->session_type = session_type_from_proto_and_ip (TRANSPORT_PROTO_NONE,
 285                                                      sct->c_is_ip4);
 286   ss->connection_index = sct->c_c_index;
 287   ss->listener_handle = listen_session_get_handle (ll);
 288   ss->session_state = SESSION_STATE_CREATED;
 289
 290   server_wrk = application_listener_select_worker (ll);
 291   ss->app_wrk_index = server_wrk->wrk_index;
 292
 293   sct->c_s_index = ss->session_index;
 294   sct->server_wrk = ss->app_wrk_index;
 295
 296   if (ct_init_local_session (client_wrk, server_wrk, sct, ss, ll))
 297     {
 298       ct_connection_free (sct);
 299       session_free (ss);
 300       return -1;
 301     }
 302
 303   ss->session_state = SESSION_STATE_ACCEPTING;
 304   if (app_worker_accept_notify (server_wrk, ss))
 305     {
 306       ct_connection_free (sct);
 307       segment_manager_dealloc_fifos (ss->rx_fifo, ss->tx_fifo);
 308       session_free (ss);
 309       return -1;
 310     }
 311
 312   cct->segment_handle = sct->segment_handle;
 313   ct_enable_disable_main_pre_input_node (1 /* is_add */ );
 314   return 0;
 315 }
 316
 317 static u32
 318 ct_start_listen (u32 app_listener_index, transport_endpoint_t * tep)
 319 {
 320   session_endpoint_cfg_t *sep;
 321   ct_connection_t *ct;
 322
 323   sep = (session_endpoint_cfg_t *) tep;
 324   ct = ct_connection_alloc ();
 325   ct->server_wrk = sep->app_wrk_index;
 326   ct->c_is_ip4 = sep->is_ip4;
 327   clib_memcpy (&ct->c_lcl_ip, &sep->ip, sizeof (sep->ip));
 328   ct->c_lcl_port = sep->port;
 329   ct->actual_tp = sep->transport_proto;
 330   ct_enable_disable_main_pre_input_node (1 /* is_add */ );
 331   return ct->c_c_index;
 332 }
 333
 334 static u32
 335 ct_stop_listen (u32 ct_index)
 336 {
 337   ct_connection_t *ct;
 338   ct = ct_connection_get (ct_index);
 339   ct_connection_free (ct);
 340   ct_enable_disable_main_pre_input_node (0 /* is_add */ );
 341   return 0;
 342 }
 343
 344 static transport_connection_t *
 345 ct_listener_get (u32 ct_index)
 346 {
 347   return (transport_connection_t *) ct_connection_get (ct_index);
 348 }
 349
 350 static int
 351 ct_session_connect (transport_endpoint_cfg_t * tep)
 352 {
 353   session_endpoint_cfg_t *sep_ext;
 354   session_endpoint_t *sep;
 355   app_worker_t *app_wrk;
 356   session_handle_t lh;
 357   application_t *app;
 358   app_listener_t *al;
 359   u32 table_index;
 360   session_t *ll;
 361   u8 fib_proto;
 362
 363   sep_ext = (session_endpoint_cfg_t *) tep;
 364   sep = (session_endpoint_t *) tep;
 365   app_wrk = app_worker_get (sep_ext->app_wrk_index);
 366   app = application_get (app_wrk->app_index);
 367
 368   sep->transport_proto = sep_ext->original_tp;
 369   table_index = application_local_session_table (app);
 370   lh = session_lookup_local_endpoint (table_index, sep);
 371   if (lh == SESSION_DROP_HANDLE)
 372     return SESSION_E_FILTERED;
 373
 374   if (lh == SESSION_INVALID_HANDLE)
 375     goto global_scope;
 376
 377   ll = listen_session_get_from_handle (lh);
 378   al = app_listener_get_w_session (ll);
 379
 380   /*
 381    * Break loop if rule in local table points to connecting app. This
 382    * can happen if client is a generic proxy. Route connect through
 383    * global table instead.
 384    */
 385   if (al->app_index == app->app_index)
 386     goto global_scope;
 387
 388   return ct_connect (app_wrk, ll, sep_ext);
 389
 390   /*
 391    * If nothing found, check the global scope for locally attached
 392    * destinations. Make sure first that we're allowed to.
 393    */
 394
 395 global_scope:
 396   if (session_endpoint_is_local (sep))
 397     return SESSION_E_NOROUTE;
 398
 399   if (!application_has_global_scope (app))
 400     return SESSION_E_SCOPE;
 401
 402   fib_proto = session_endpoint_fib_proto (sep);
 403   table_index = session_lookup_get_index_for_fib (fib_proto, sep->fib_index);
 404   ll = session_lookup_listener_wildcard (table_index, sep);
 405
 406   if (ll)
 407     return ct_connect (app_wrk, ll, sep_ext);
 408
 409   /* Failed to connect but no error */
 410   return 1;
 411 }
 412
 413 static void
 414 ct_session_close (u32 ct_index, u32 thread_index)
 415 {
 416   ct_connection_t *ct, *peer_ct;
 417   app_worker_t *app_wrk;
 418   session_t *s;
 419
 420   ct = ct_connection_get (ct_index);
 421   peer_ct = ct_connection_get (ct->peer_index);
 422   if (peer_ct)
 423     {
 424       peer_ct->peer_index = ~0;
 425       session_transport_closing_notify (&peer_ct->connection);
 426     }
 427
 428   s = session_get (ct->c_s_index, 0);
 429   app_wrk = app_worker_get_if_valid (s->app_wrk_index);
 430   if (app_wrk)
 431     app_worker_del_segment_notify (app_wrk, ct->segment_handle);
 432   session_free_w_fifos (s);
 433   if (ct->is_client)
 434     segment_manager_dealloc_fifos (ct->client_rx_fifo, ct->client_tx_fifo);
 435
 436   ct_connection_free (ct);
 437   ct_enable_disable_main_pre_input_node (0 /* is_add */ );
 438 }
 439
 440 static transport_connection_t *
 441 ct_session_get (u32 ct_index, u32 thread_index)
 442 {
 443   return (transport_connection_t *) ct_connection_get (ct_index);
 444 }
 445
 446 static u8 *
 447 format_ct_connection_id (u8 * s, va_list * args)
 448 {
 449   ct_connection_t *ct = va_arg (*args, ct_connection_t *);
 450   if (!ct)
 451     return s;
 452   if (ct->c_is_ip4)
 453     {
 454       s = format (s, "[%d:%d][CT:%U] %U:%d->%U:%d", ct->c_thread_index,
 455                   ct->c_s_index, format_transport_proto_short, ct->actual_tp,
 456                   format_ip4_address, &ct->c_lcl_ip4,
 457                   clib_net_to_host_u16 (ct->c_lcl_port), format_ip4_address,
 458                   &ct->c_rmt_ip4, clib_net_to_host_u16 (ct->c_rmt_port));
 459     }
 460   else
 461     {
 462       s = format (s, "[%d:%d][CT:%U] %U:%d->%U:%d", ct->c_thread_index,
 463                   ct->c_s_index, format_transport_proto_short, ct->actual_tp,
 464                   format_ip6_address, &ct->c_lcl_ip6,
 465                   clib_net_to_host_u16 (ct->c_lcl_port), format_ip6_address,
 466                   &ct->c_rmt_ip6, clib_net_to_host_u16 (ct->c_rmt_port));
 467     }
 468
 469   return s;
 470 }
 471
 472 static int
 473 ct_custom_tx (void *session, transport_send_params_t * sp)
 474 {
 475   session_t *s = (session_t *) session;
 476   if (session_has_transport (s))
 477     return 0;
 478   return ct_session_tx (s);
 479 }
 480
 481 static int
 482 ct_app_rx_evt (transport_connection_t * tc)
 483 {
 484   ct_connection_t *ct = (ct_connection_t *) tc, *peer_ct;
 485   session_t *ps;
 486
 487   peer_ct = ct_connection_get (ct->peer_index);
 488   if (!peer_ct)
 489     return -1;
 490   ps = session_get (peer_ct->c_s_index, peer_ct->c_thread_index);
 491   return session_dequeue_notify (ps);
 492 }
 493
 494 static u8 *
 495 format_ct_listener (u8 * s, va_list * args)
 496 {
 497   u32 tc_index = va_arg (*args, u32);
 498   u32 __clib_unused thread_index = va_arg (*args, u32);
 499   u32 __clib_unused verbose = va_arg (*args, u32);
 500   ct_connection_t *ct = ct_connection_get (tc_index);
 501   s = format (s, "%-50U", format_ct_connection_id, ct);
 502   if (verbose)
 503     s = format (s, "%-15s", "LISTEN");
 504   return s;
 505 }
 506
 507 static u8 *
 508 format_ct_connection (u8 * s, va_list * args)
 509 {
 510   ct_connection_t *ct = va_arg (*args, ct_connection_t *);
 511   u32 verbose = va_arg (*args, u32);
 512
 513   if (!ct)
 514     return s;
 515   s = format (s, "%-50U", format_ct_connection_id, ct);
 516   if (verbose)
 517     {
 518       s = format (s, "%-15s", "ESTABLISHED");
 519       if (verbose > 1)
 520         {
 521           s = format (s, "\n");
 522         }
 523     }
 524   return s;
 525 }
 526
 527 static u8 *
 528 format_ct_session (u8 * s, va_list * args)
 529 {
 530   u32 ct_index = va_arg (*args, u32);
 531   u32 __clib_unused thread_index = va_arg (*args, u32);
 532   u32 verbose = va_arg (*args, u32);
 533   ct_connection_t *ct;
 534
 535   ct = ct_connection_get (ct_index);
 536   if (!ct)
 537     {
 538       s = format (s, "empty\n");
 539       return s;
 540     }
 541
 542   s = format (s, "%U", format_ct_connection, ct, verbose);
 543   return s;
 544 }
 545
 546 /* *INDENT-OFF* */
 547 static const transport_proto_vft_t cut_thru_proto = {
 548   .start_listen = ct_start_listen,
 549   .stop_listen = ct_stop_listen,
 550   .get_listener = ct_listener_get,
 551   .connect = ct_session_connect,
 552   .close = ct_session_close,
 553   .get_connection = ct_session_get,
 554   .custom_tx = ct_custom_tx,
 555   .app_rx_evt = ct_app_rx_evt,
 556   .format_listener = format_ct_listener,
 557   .format_connection = format_ct_session,
 558   .transport_options = {
 559     .name = "ct",
 560     .short_name = "C",
 561     .tx_type = TRANSPORT_TX_INTERNAL,
 562     .service_type = TRANSPORT_SERVICE_APP,
 563   },
 564 };
 565 /* *INDENT-ON* */
 566
 567 int
 568 ct_session_tx (session_t * s)
 569 {
 570   ct_connection_t *ct, *peer_ct;
 571   session_t *peer_s;
 572
 573   ct = (ct_connection_t *) session_get_transport (s);
 574   peer_ct = ct_connection_get (ct->peer_index);
 575   if (!peer_ct)
 576     return -1;
 577   peer_s = session_get (peer_ct->c_s_index, 0);
 578   if (peer_s->session_state >= SESSION_STATE_TRANSPORT_CLOSING)
 579     return 0;
 580   return session_enqueue_notify (peer_s);
 581 }
 582
 583 static clib_error_t *
 584 ct_transport_init (vlib_main_t * vm)
 585 {
 586   transport_register_protocol (TRANSPORT_PROTO_NONE, &cut_thru_proto,
 587                                FIB_PROTOCOL_IP4, ~0);
 588   transport_register_protocol (TRANSPORT_PROTO_NONE, &cut_thru_proto,
 589                                FIB_PROTOCOL_IP6, ~0);
 590   return 0;
 591 }
 592
 593 VLIB_INIT_FUNCTION (ct_transport_init);
 594
 595 /*
 596  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
 597  *
 598  * Local Variables:
 599  * eval: (c-set-style "gnu")
 600  * End:
 601  */