src/vnet/vxlan/encap.c

   1
   2 /*
   3  * Copyright (c) 2015 Cisco and/or its affiliates.
   4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   5  * you may not use this file except in compliance with the License.
   6  * You may obtain a copy of the License at:
   7  *
   8  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
   9  *
  10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  13  * See the License for the specific language governing permissions and
  14  * limitations under the License.
  15  */
  16 #include <vppinfra/error.h>
  17 #include <vppinfra/hash.h>
  18 #include <vnet/vnet.h>
  19 #include <vnet/ip/ip.h>
  20 #include <vnet/ethernet/ethernet.h>
  21 #include <vnet/vxlan/vxlan.h>
  22
  23 /* Statistics (not all errors) */
  24 #define foreach_vxlan_encap_error    \
  25 _(ENCAPSULATED, "good packets encapsulated")
  26
  27 static char * vxlan_encap_error_strings[] = {
  28 #define _(sym,string) string,
  29   foreach_vxlan_encap_error
  30 #undef _
  31 };
  32
  33 typedef enum {
  34 #define _(sym,str) VXLAN_ENCAP_ERROR_##sym,
  35     foreach_vxlan_encap_error
  36 #undef _
  37     VXLAN_ENCAP_N_ERROR,
  38 } vxlan_encap_error_t;
  39
  40 typedef enum {
  41     VXLAN_ENCAP_NEXT_DROP,
  42     VXLAN_ENCAP_N_NEXT,
  43 } vxlan_encap_next_t;
  44
  45 typedef struct {
  46   u32 tunnel_index;
  47   u32 vni;
  48 } vxlan_encap_trace_t;
  49
  50 u8 * format_vxlan_encap_trace (u8 * s, va_list * args)
  51 {
  52   CLIB_UNUSED (vlib_main_t * vm) = va_arg (*args, vlib_main_t *);
  53   CLIB_UNUSED (vlib_node_t * node) = va_arg (*args, vlib_node_t *);
  54   vxlan_encap_trace_t * t
  55       = va_arg (*args, vxlan_encap_trace_t *);
  56
  57   s = format (s, "VXLAN encap to vxlan_tunnel%d vni %d",
  58               t->tunnel_index, t->vni);
  59   return s;
  60 }
  61
  62 always_inline uword
  63 vxlan_encap_inline (vlib_main_t * vm,
  64                     vlib_node_runtime_t * node,
  65                     vlib_frame_t * from_frame,
  66                     u8 is_ip4, u8 csum_offload)
  67 {
  68   u32 n_left_from, next_index, * from, * to_next;
  69   vxlan_main_t * vxm = &vxlan_main;
  70   vnet_main_t * vnm = vxm->vnet_main;
  71   vnet_interface_main_t * im = &vnm->interface_main;
  72   vlib_combined_counter_main_t * tx_counter =
  73       im->combined_sw_if_counters + VNET_INTERFACE_COUNTER_TX;
  74   u32 pkts_encapsulated = 0;
  75   u32 thread_index = vlib_get_thread_index();
  76   u32 sw_if_index0 = 0, sw_if_index1 = 0;
  77   u32 next0 = 0, next1 = 0;
  78   vxlan_tunnel_t * t0 = NULL, * t1 = NULL;
  79   index_t dpoi_idx0 = INDEX_INVALID, dpoi_idx1 = INDEX_INVALID;
  80
  81   from = vlib_frame_vector_args (from_frame);
  82   n_left_from = from_frame->n_vectors;
  83
  84   next_index = node->cached_next_index;
  85
  86   STATIC_ASSERT_SIZEOF(ip6_vxlan_header_t, 56);
  87   STATIC_ASSERT_SIZEOF(ip4_vxlan_header_t, 36);
  88
  89   word const underlay_hdr_len = is_ip4 ?
  90     sizeof(ip4_vxlan_header_t) : sizeof(ip6_vxlan_header_t);
  91   u16 const l3_len = is_ip4 ? sizeof(ip4_header_t) : sizeof(ip6_header_t);
  92   u32 const csum_flags = is_ip4 ?
  93     VNET_BUFFER_F_OFFLOAD_IP_CKSUM | VNET_BUFFER_F_IS_IP4 |
  94     VNET_BUFFER_F_OFFLOAD_UDP_CKSUM :
  95     VNET_BUFFER_F_OFFLOAD_UDP_CKSUM;
  96
  97   while (n_left_from > 0)
  98     {
  99       u32 n_left_to_next;
 100
 101       vlib_get_next_frame (vm, node, next_index,
 102                            to_next, n_left_to_next);
 103
 104       while (n_left_from >= 4 && n_left_to_next >= 2)
 105         {
 106           /* Prefetch next iteration. */
 107           {
 108             vlib_buffer_t * p2, * p3;
 109
 110             p2 = vlib_get_buffer (vm, from[2]);
 111             p3 = vlib_get_buffer (vm, from[3]);
 112
 113             vlib_prefetch_buffer_header (p2, LOAD);
 114             vlib_prefetch_buffer_header (p3, LOAD);
 115
 116             CLIB_PREFETCH (p2->data, 2*CLIB_CACHE_LINE_BYTES, LOAD);
 117             CLIB_PREFETCH (p3->data, 2*CLIB_CACHE_LINE_BYTES, LOAD);
 118           }
 119
 120           u32 bi0 = from[0];
 121           u32 bi1 = from[1];
 122
 123           vlib_buffer_t * b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
 124           vlib_buffer_t * b1 = vlib_get_buffer (vm, bi1);
 125           u32 flow_hash0 = vnet_l2_compute_flow_hash (b0);
 126           u32 flow_hash1 = vnet_l2_compute_flow_hash (b1);
 127
 128           to_next[0] = bi0;
 129           to_next[1] = bi1;
 130           from += 2;
 131           to_next += 2;
 132           n_left_to_next -= 2;
 133           n_left_from -= 2;
 134
 135           /* Get next node index and adj index from tunnel next_dpo */
 136           if (sw_if_index0 != vnet_buffer(b0)->sw_if_index[VLIB_TX])
 137             {
 138               sw_if_index0 = vnet_buffer(b0)->sw_if_index[VLIB_TX];
 139               vnet_hw_interface_t *hi0 =
 140                   vnet_get_sup_hw_interface (vnm, sw_if_index0);
 141               t0 = &vxm->tunnels[hi0->dev_instance];
 142               /* Note: change to always set next0 if it may set to drop */
 143               next0 = t0->next_dpo.dpoi_next_node;
 144               dpoi_idx0 = t0->next_dpo.dpoi_index;
 145             }
 146
 147           /* Get next node index and adj index from tunnel next_dpo */
 148           if (sw_if_index1 != vnet_buffer(b1)->sw_if_index[VLIB_TX])
 149             {
 150               if (sw_if_index0 == vnet_buffer(b1)->sw_if_index[VLIB_TX])
 151                 {
 152                   sw_if_index1 = sw_if_index0;
 153                   t1 = t0;
 154                   next1 = next0;
 155                   dpoi_idx1 = dpoi_idx0;
 156                 }
 157               else
 158                 {
 159                   sw_if_index1 = vnet_buffer(b1)->sw_if_index[VLIB_TX];
 160                   vnet_hw_interface_t *hi1 =
 161                       vnet_get_sup_hw_interface (vnm, sw_if_index1);
 162                   t1 = &vxm->tunnels[hi1->dev_instance];
 163                   /* Note: change to always set next1 if it may set to drop */
 164                   next1 = t1->next_dpo.dpoi_next_node;
 165                   dpoi_idx1 = t1->next_dpo.dpoi_index;
 166                 }
 167             }
 168
 169           vnet_buffer(b0)->ip.adj_index[VLIB_TX] = dpoi_idx0;
 170           vnet_buffer(b1)->ip.adj_index[VLIB_TX] = dpoi_idx1;
 171
 172           ASSERT(vec_len(t0->rewrite) == underlay_hdr_len);
 173           ASSERT(vec_len(t1->rewrite) == underlay_hdr_len);
 174
 175           vlib_buffer_advance (b0, -underlay_hdr_len);
 176           vlib_buffer_advance (b1, -underlay_hdr_len);
 177
 178           u32 len0 = vlib_buffer_length_in_chain (vm, b0);
 179           u32 len1 = vlib_buffer_length_in_chain (vm, b1);
 180           u16 payload_l0 = clib_host_to_net_u16 (len0 - l3_len);
 181           u16 payload_l1 = clib_host_to_net_u16 (len1 - l3_len);
 182
 183           ip4_header_t * ip4_0, * ip4_1;
 184           ip6_header_t * ip6_0, * ip6_1;
 185           udp_header_t * udp0, * udp1;
 186           u8 * l3_0, * l3_1;
 187           if (is_ip4)
 188             {
 189               ip4_vxlan_header_t * hdr0 = vlib_buffer_get_current(b0);
 190               ip4_vxlan_header_t * rewrite0 = (void *)t0->rewrite;
 191               ip4_vxlan_header_t * hdr1 = vlib_buffer_get_current(b1);
 192               ip4_vxlan_header_t * rewrite1 = (void *)t1->rewrite;
 193               *hdr0 = *rewrite0;
 194               *hdr1 = *rewrite1;
 195
 196               /* Fix the IP4 checksum and length */
 197               ip4_0 = &hdr0->ip4;
 198               ip4_1 = &hdr1->ip4;
 199               ip4_0->length = clib_host_to_net_u16 (len0);
 200               ip4_1->length = clib_host_to_net_u16 (len1);
 201
 202               l3_0 = (u8 *)ip4_0;
 203               l3_1 = (u8 *)ip4_1;
 204               udp0 = &hdr0->udp;
 205               udp1 = &hdr1->udp;
 206             }
 207           else /* ipv6 */
 208             {
 209               ip6_vxlan_header_t * hdr0 = vlib_buffer_get_current(b0);
 210               ip6_vxlan_header_t * rewrite0 = (void *) t0->rewrite;
 211               ip6_vxlan_header_t * hdr1 = vlib_buffer_get_current(b0);
 212               ip6_vxlan_header_t * rewrite1 = (void *) t1->rewrite;
 213               *hdr0 = *rewrite0;
 214               *hdr1 = *rewrite1;
 215
 216               /* Fix IP6 payload length */
 217               ip6_0 = &hdr0->ip6;
 218               ip6_1 = &hdr1->ip6;
 219               ip6_0->payload_length = payload_l0;
 220               ip6_1->payload_length = payload_l1;
 221
 222               l3_0 = (u8 *)ip6_0;
 223               l3_1 = (u8 *)ip6_1;
 224               udp0 = &hdr0->udp;
 225               udp1 = &hdr1->udp;
 226             }
 227
 228           /* Fix UDP length  and set source port */
 229           udp0->length = payload_l0;
 230           udp0->src_port = flow_hash0;
 231           udp1->length = payload_l1;
 232           udp1->src_port = flow_hash1;
 233
 234           if (csum_offload)
 235             {
 236               b0->flags |= csum_flags;
 237               vnet_buffer (b0)->l3_hdr_offset = l3_0 - b0->data;
 238               vnet_buffer (b0)->l4_hdr_offset = (u8 *) udp0 - b0->data;
 239               b1->flags |= csum_flags;
 240               vnet_buffer (b1)->l3_hdr_offset = l3_1 - b1->data;
 241               vnet_buffer (b1)->l4_hdr_offset = (u8 *) udp1 - b1->data;
 242             }
 243           /* IPv4 UDP checksum only if checksum offload is used */
 244           else if (is_ip4)
 245             {
 246               ip_csum_t sum0 = ip4_0->checksum;
 247               sum0 = ip_csum_update (sum0, 0, ip4_0->length, ip4_header_t,
 248                   length /* changed member */);
 249               ip4_0->checksum = ip_csum_fold (sum0);
 250               ip_csum_t sum1 = ip4_1->checksum;
 251               sum1 = ip_csum_update (sum1, 0, ip4_1->length, ip4_header_t,
 252                   length /* changed member */);
 253               ip4_1->checksum = ip_csum_fold (sum1);
 254             }
 255           /* IPv6 UDP checksum is mandatory */
 256           else
 257             {
 258               int bogus = 0;
 259
 260               udp0->checksum = ip6_tcp_udp_icmp_compute_checksum
 261                 (vm, b0, ip6_0, &bogus);
 262               ASSERT(bogus == 0);
 263               if (udp0->checksum == 0)
 264                 udp0->checksum = 0xffff;
 265               udp1->checksum = ip6_tcp_udp_icmp_compute_checksum
 266                 (vm, b1, ip6_1, &bogus);
 267               ASSERT(bogus == 0);
 268               if (udp1->checksum == 0)
 269                 udp1->checksum = 0xffff;
 270             }
 271
 272           vlib_increment_combined_counter (tx_counter, thread_index,
 273               sw_if_index0, 1, len0);
 274           vlib_increment_combined_counter (tx_counter, thread_index,
 275               sw_if_index1, 1, len1);
 276           pkts_encapsulated += 2;
 277
 278           if (PREDICT_FALSE(b0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED))
 279             {
 280               vxlan_encap_trace_t *tr =
 281                 vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (*tr));
 282               tr->tunnel_index = t0 - vxm->tunnels;
 283               tr->vni = t0->vni;
 284            }
 285
 286           if (PREDICT_FALSE(b1->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED))
 287             {
 288               vxlan_encap_trace_t *tr =
 289                 vlib_add_trace (vm, node, b1, sizeof (*tr));
 290               tr->tunnel_index = t1 - vxm->tunnels;
 291               tr->vni = t1->vni;
 292             }
 293
 294           vlib_validate_buffer_enqueue_x2 (vm, node, next_index,
 295                                            to_next, n_left_to_next,
 296                                            bi0, bi1, next0, next1);
 297         }
 298
 299       while (n_left_from > 0 && n_left_to_next > 0)
 300         {
 301           u32 bi0 = from[0];
 302           vlib_buffer_t * b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
 303           u32 flow_hash0 = vnet_l2_compute_flow_hash(b0);
 304
 305           to_next[0] = bi0;
 306           from += 1;
 307           to_next += 1;
 308           n_left_from -= 1;
 309           n_left_to_next -= 1;
 310
 311           /* Get next node index and adj index from tunnel next_dpo */
 312           if (sw_if_index0 != vnet_buffer(b0)->sw_if_index[VLIB_TX])
 313             {
 314               sw_if_index0 = vnet_buffer(b0)->sw_if_index[VLIB_TX];
 315               vnet_hw_interface_t *hi0 =
 316                   vnet_get_sup_hw_interface (vnm, sw_if_index0);
 317               t0 = &vxm->tunnels[hi0->dev_instance];
 318               /* Note: change to always set next0 if it may be set to drop */
 319               next0 = t0->next_dpo.dpoi_next_node;
 320               dpoi_idx0 = t0->next_dpo.dpoi_index;
 321             }
 322           vnet_buffer(b0)->ip.adj_index[VLIB_TX] = dpoi_idx0;
 323
 324           ASSERT(vec_len(t0->rewrite) == underlay_hdr_len);
 325           vlib_buffer_advance (b0, -underlay_hdr_len);
 326
 327           u32 len0 = vlib_buffer_length_in_chain (vm, b0);
 328           u16 payload_l0 = clib_host_to_net_u16 (len0 - l3_len);
 329
 330           udp_header_t * udp0;
 331           ip4_header_t * ip4_0;
 332           ip6_header_t * ip6_0;
 333           u8 * l3_0;
 334           if (is_ip4)
 335             {
 336               ip4_vxlan_header_t * rewrite = (void *)t0->rewrite;
 337               ip4_vxlan_header_t * hdr = vlib_buffer_get_current(b0);
 338               *hdr = *rewrite;
 339
 340               /* Fix the IP4 checksum and length */
 341               ip4_0 = &hdr->ip4;
 342               ip4_0->length = clib_host_to_net_u16 (len0);
 343
 344               l3_0 = (u8*)ip4_0;
 345               udp0 = &hdr->udp;
 346             }
 347           else /* ip6 path */
 348             {
 349               ip6_vxlan_header_t * hdr = vlib_buffer_get_current(b0);
 350               ip6_vxlan_header_t * rewrite = (void *) t0->rewrite;
 351               *hdr = *rewrite;
 352
 353               /* Fix IP6 payload length */
 354               ip6_0 = &hdr->ip6;
 355               ip6_0->payload_length = payload_l0;
 356
 357               l3_0 = (u8 *)ip6_0;
 358               udp0 = &hdr->udp;
 359             }
 360
 361           /* Fix UDP length  and set source port */
 362           udp0->length = payload_l0;
 363           udp0->src_port = flow_hash0;
 364
 365           if (csum_offload)
 366             {
 367               b0->flags |= csum_flags;
 368               vnet_buffer (b0)->l3_hdr_offset = l3_0 - b0->data;
 369               vnet_buffer (b0)->l4_hdr_offset = (u8 *) udp0 - b0->data;
 370             }
 371           /* IPv4 UDP checksum only if checksum offload is used */
 372           else if (is_ip4)
 373             {
 374               ip_csum_t sum0 = ip4_0->checksum;
 375               sum0 = ip_csum_update (sum0, 0, ip4_0->length, ip4_header_t,
 376                   length /* changed member */);
 377               ip4_0->checksum = ip_csum_fold (sum0);
 378             }
 379           /* IPv6 UDP checksum is mandatory */
 380           else
 381             {
 382               int bogus = 0;
 383
 384               udp0->checksum = ip6_tcp_udp_icmp_compute_checksum
 385                 (vm, b0, ip6_0, &bogus);
 386               ASSERT(bogus == 0);
 387               if (udp0->checksum == 0)
 388                 udp0->checksum = 0xffff;
 389             }
 390
 391           vlib_increment_combined_counter (tx_counter, thread_index,
 392               sw_if_index0, 1, len0);
 393           pkts_encapsulated ++;
 394
 395           if (PREDICT_FALSE(b0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED))
 396             {
 397               vxlan_encap_trace_t *tr =
 398                 vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (*tr));
 399               tr->tunnel_index = t0 - vxm->tunnels;
 400               tr->vni = t0->vni;
 401             }
 402           vlib_validate_buffer_enqueue_x1 (vm, node, next_index,
 403                                            to_next, n_left_to_next,
 404                                            bi0, next0);
 405         }
 406
 407       vlib_put_next_frame (vm, node, next_index, n_left_to_next);
 408     }
 409
 410   /* Do we still need this now that tunnel tx stats is kept? */
 411   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
 412                                VXLAN_ENCAP_ERROR_ENCAPSULATED,
 413                                pkts_encapsulated);
 414
 415   return from_frame->n_vectors;
 416 }
 417
 418 static uword
 419 vxlan4_encap (vlib_main_t * vm,
 420               vlib_node_runtime_t * node,
 421               vlib_frame_t * from_frame)
 422 {
 423   /* Disable chksum offload as setup overhead in tx node is not worthwhile
 424      for ip4 header checksum only, unless udp checksum is also required */
 425   return vxlan_encap_inline (vm, node, from_frame, /* is_ip4 */ 1,
 426                              /* csum_offload */ 0);
 427 }
 428
 429 static uword
 430 vxlan6_encap (vlib_main_t * vm,
 431               vlib_node_runtime_t * node,
 432               vlib_frame_t * from_frame)
 433 {
 434   /* Enable checksum offload for ip6 as udp checksum is mandatory, */
 435   return vxlan_encap_inline (vm, node, from_frame, /* is_ip4 */ 0,
 436                              /* csum_offload */ 1);
 437 }
 438
 439 VLIB_REGISTER_NODE (vxlan4_encap_node) = {
 440   .function = vxlan4_encap,
 441   .name = "vxlan4-encap",
 442   .vector_size = sizeof (u32),
 443   .format_trace = format_vxlan_encap_trace,
 444   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
 445   .n_errors = ARRAY_LEN(vxlan_encap_error_strings),
 446   .error_strings = vxlan_encap_error_strings,
 447   .n_next_nodes = VXLAN_ENCAP_N_NEXT,
 448   .next_nodes = {
 449         [VXLAN_ENCAP_NEXT_DROP] = "error-drop",
 450   },
 451 };
 452
 453 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (vxlan4_encap_node, vxlan4_encap)
 454
 455 VLIB_REGISTER_NODE (vxlan6_encap_node) = {
 456   .function = vxlan6_encap,
 457   .name = "vxlan6-encap",
 458   .vector_size = sizeof (u32),
 459   .format_trace = format_vxlan_encap_trace,
 460   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
 461   .n_errors = ARRAY_LEN(vxlan_encap_error_strings),
 462   .error_strings = vxlan_encap_error_strings,
 463   .n_next_nodes = VXLAN_ENCAP_N_NEXT,
 464   .next_nodes = {
 465         [VXLAN_ENCAP_NEXT_DROP] = "error-drop",
 466   },
 467 };
 468
 469 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (vxlan6_encap_node, vxlan6_encap)
 470