ofp-util: Remove 'const' from struct ofputil_packet_in's 'packet' member.
[cascardo/ovs.git] / include / openflow / nicira-ext.h
1 /*
2  * Copyright (c) 2008, 2009, 2010, 2011, 2012, 2013, 2014, 2015 Nicira, Inc.
3  *
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
17 #ifndef OPENFLOW_NICIRA_EXT_H
18 #define OPENFLOW_NICIRA_EXT_H 1
19
20 #include <openflow/openflow.h>
21 #include <openvswitch/types.h>
22
23 /* The following vendor extensions, proposed by Nicira, are not yet
24  * standardized, so they are not included in openflow.h.  Some of them may be
25  * suitable for standardization; others we never expect to standardize. */
26
27 \f
28 /* Nicira vendor-specific error messages extension.
29  *
30  * OpenFlow 1.0 has a set of predefined error types (OFPET_*) and codes (which
31  * are specific to each type).  It does not have any provision for
32  * vendor-specific error codes, and it does not even provide "generic" error
33  * codes that can apply to problems not anticipated by the OpenFlow
34  * specification authors.
35  *
36  * This extension attempts to address the problem by adding a generic "error
37  * vendor extension".  The extension works as follows: use NXET_VENDOR as type
38  * and NXVC_VENDOR_ERROR as code, followed by struct nx_vendor_error with
39  * vendor-specific details, followed by at least 64 bytes of the failed
40  * request.
41  *
42  * It would be better to have a type-specific vendor extension, e.g. so that
43  * OFPET_BAD_ACTION could be used with vendor-specific code values.  But
44  * OFPET_BAD_ACTION and most other standardized types already specify that
45  * their 'data' values are (the start of) the OpenFlow message being replied
46  * to, so there is no room to insert a vendor ID.
47  *
48  * Currently this extension is only implemented by Open vSwitch, but it seems
49  * like a reasonable candidate for future standardization.
50  */
51
52 /* This is a random number to avoid accidental collision with any other
53  * vendor's extension. */
54 #define NXET_VENDOR 0xb0c2
55
56 /* ofp_error msg 'code' values for NXET_VENDOR. */
57 enum nx_vendor_code {
58     NXVC_VENDOR_ERROR           /* 'data' contains struct nx_vendor_error. */
59 };
60
61 /* 'data' for 'type' == NXET_VENDOR, 'code' == NXVC_VENDOR_ERROR. */
62 struct nx_vendor_error {
63     ovs_be32 vendor;            /* Vendor ID as in struct ofp_vendor_header. */
64     ovs_be16 type;              /* Vendor-defined type. */
65     ovs_be16 code;              /* Vendor-defined subtype. */
66     /* Followed by at least the first 64 bytes of the failed request. */
67 };
68 \f
69 /* Nicira vendor requests and replies. */
70
71 /* Fields to use when hashing flows. */
72 enum nx_hash_fields {
73     /* Ethernet source address (NXM_OF_ETH_SRC) only. */
74     NX_HASH_FIELDS_ETH_SRC,
75
76     /* L2 through L4, symmetric across src/dst.  Specifically, each of the
77      * following fields, if present, is hashed (slashes separate symmetric
78      * pairs):
79      *
80      *  - NXM_OF_ETH_DST / NXM_OF_ETH_SRC
81      *  - NXM_OF_ETH_TYPE
82      *  - The VID bits from NXM_OF_VLAN_TCI, ignoring PCP and CFI.
83      *  - NXM_OF_IP_PROTO
84      *  - NXM_OF_IP_SRC / NXM_OF_IP_DST
85      *  - NXM_OF_TCP_SRC / NXM_OF_TCP_DST
86      */
87     NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L4,
88
89     /* L3+L4 only, including the following fields:
90      *
91      *  - NXM_OF_IP_PROTO
92      *  - NXM_OF_IP_SRC / NXM_OF_IP_DST
93      *  - NXM_OF_SCTP_SRC / NXM_OF_SCTP_DST
94      *  - NXM_OF_TCP_SRC / NXM_OF_TCP_DST
95      */
96     NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L3L4,
97
98     /* L3+L4 only with UDP ports, including the following fields:
99      *
100      *  - NXM_OF_IP_PROTO
101      *  - NXM_OF_IP_SRC / NXM_OF_IP_DST
102      *  - NXM_OF_SCTP_SRC / NXM_OF_SCTP_DST
103      *  - NXM_OF_TCP_SRC / NXM_OF_TCP_DST
104      *  - NXM_OF_UDP_SRC / NXM_OF_UDP_DST
105      */
106     NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L3L4_UDP
107
108
109 };
110
111 /* This command enables or disables an Open vSwitch extension that allows a
112  * controller to specify the OpenFlow table to which a flow should be added,
113  * instead of having the switch decide which table is most appropriate as
114  * required by OpenFlow 1.0.  Because NXM was designed as an extension to
115  * OpenFlow 1.0, the extension applies equally to ofp10_flow_mod and
116  * nx_flow_mod.  By default, the extension is disabled.
117  *
118  * When this feature is enabled, Open vSwitch treats struct ofp10_flow_mod's
119  * and struct nx_flow_mod's 16-bit 'command' member as two separate fields.
120  * The upper 8 bits are used as the table ID, the lower 8 bits specify the
121  * command as usual.  A table ID of 0xff is treated like a wildcarded table ID.
122  *
123  * The specific treatment of the table ID depends on the type of flow mod:
124  *
125  *    - OFPFC_ADD: Given a specific table ID, the flow is always placed in that
126  *      table.  If an identical flow already exists in that table only, then it
127  *      is replaced.  If the flow cannot be placed in the specified table,
128  *      either because the table is full or because the table cannot support
129  *      flows of the given type, the switch replies with an OFPFMFC_TABLE_FULL
130  *      error.  (A controller can distinguish these cases by comparing the
131  *      current and maximum number of entries reported in ofp_table_stats.)
132  *
133  *      If the table ID is wildcarded, the switch picks an appropriate table
134  *      itself.  If an identical flow already exist in the selected flow table,
135  *      then it is replaced.  The choice of table might depend on the flows
136  *      that are already in the switch; for example, if one table fills up then
137  *      the switch might fall back to another one.
138  *
139  *    - OFPFC_MODIFY, OFPFC_DELETE: Given a specific table ID, only flows
140  *      within that table are matched and modified or deleted.  If the table ID
141  *      is wildcarded, flows within any table may be matched and modified or
142  *      deleted.
143  *
144  *    - OFPFC_MODIFY_STRICT, OFPFC_DELETE_STRICT: Given a specific table ID,
145  *      only a flow within that table may be matched and modified or deleted.
146  *      If the table ID is wildcarded and exactly one flow within any table
147  *      matches, then it is modified or deleted; if flows in more than one
148  *      table match, then none is modified or deleted.
149  */
150 struct nx_flow_mod_table_id {
151     uint8_t set;                /* Nonzero to enable, zero to disable. */
152     uint8_t pad[7];
153 };
154 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_flow_mod_table_id) == 8);
155
156 enum nx_packet_in_format {
157     NXPIF_OPENFLOW10 = 0,       /* Standard OpenFlow 1.0 compatible. */
158     NXPIF_NXM = 1               /* Nicira Extended. */
159 };
160
161 /* NXT_SET_PACKET_IN_FORMAT request. */
162 struct nx_set_packet_in_format {
163     ovs_be32 format;            /* One of NXPIF_*. */
164 };
165 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_set_packet_in_format) == 4);
166
167 /* NXT_PACKET_IN (analogous to OFPT_PACKET_IN).
168  *
169  * NXT_PACKET_IN is similar to the OpenFlow 1.2 OFPT_PACKET_IN.  The
170  * differences are:
171  *
172  *     - NXT_PACKET_IN includes the cookie of the rule that triggered the
173  *       message.  (OpenFlow 1.3 OFPT_PACKET_IN also includes the cookie.)
174  *
175  *     - The metadata fields use NXM (instead of OXM) field numbers.
176  *
177  * Open vSwitch 1.9.0 and later omits metadata fields that are zero (as allowed
178  * by OpenFlow 1.2).  Earlier versions included all implemented metadata
179  * fields.
180  *
181  * Open vSwitch does not include non-metadata in the nx_match, because by
182  * definition that information can be found in the packet itself.  The format
183  * and the standards allow this, however, so controllers should be prepared to
184  * tolerate future changes.
185  *
186  * The NXM format is convenient for reporting metadata values, but it is
187  * important not to interpret the format as matching against a flow, because it
188  * does not.  Nothing is being matched; arbitrary metadata masks would not be
189  * meaningful.
190  *
191  * Whereas in most cases a controller can expect to only get back NXM fields
192  * that it set up itself (e.g. flow dumps will ordinarily report only NXM
193  * fields from flows that the controller added), NXT_PACKET_IN messages might
194  * contain fields that the controller does not understand, because the switch
195  * might support fields (new registers, new protocols, etc.) that the
196  * controller does not.  The controller must prepared to tolerate these.
197  *
198  * The 'cookie' field has no meaning when 'reason' is OFPR_NO_MATCH.  In this
199  * case it should be UINT64_MAX. */
200 struct nx_packet_in {
201     ovs_be32 buffer_id;       /* ID assigned by datapath. */
202     ovs_be16 total_len;       /* Full length of frame. */
203     uint8_t reason;           /* Reason packet is sent (one of OFPR_*). */
204     uint8_t table_id;         /* ID of the table that was looked up. */
205     ovs_be64 cookie;          /* Cookie of the rule that was looked up. */
206     ovs_be16 match_len;       /* Size of nx_match. */
207     uint8_t pad[6];           /* Align to 64-bits. */
208     /* Followed by:
209      *   - Exactly match_len (possibly 0) bytes containing the nx_match, then
210      *   - Exactly (match_len + 7)/8*8 - match_len (between 0 and 7) bytes of
211      *     all-zero bytes, then
212      *   - Exactly 2 all-zero padding bytes, then
213      *   - An Ethernet frame whose length is inferred from nxh.header.length.
214      *
215      * The padding bytes preceding the Ethernet frame ensure that the IP
216      * header (if any) following the Ethernet header is 32-bit aligned. */
217
218     /* uint8_t nxm_fields[...]; */ /* NXM headers. */
219     /* uint8_t pad[2]; */          /* Align to 64 bit + 16 bit. */
220     /* uint8_t data[0]; */         /* Ethernet frame. */
221 };
222 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_packet_in) == 24);
223
224 /* Configures the "role" of the sending controller.  The default role is:
225  *
226  *    - Other (NX_ROLE_OTHER), which allows the controller access to all
227  *      OpenFlow features.
228  *
229  * The other possible roles are a related pair:
230  *
231  *    - Master (NX_ROLE_MASTER) is equivalent to Other, except that there may
232  *      be at most one Master controller at a time: when a controller
233  *      configures itself as Master, any existing Master is demoted to the
234  *      Slave role.
235  *
236  *    - Slave (NX_ROLE_SLAVE) allows the controller read-only access to
237  *      OpenFlow features.  In particular attempts to modify the flow table
238  *      will be rejected with an OFPBRC_EPERM error.
239  *
240  *      Slave controllers do not receive OFPT_PACKET_IN or OFPT_FLOW_REMOVED
241  *      messages, but they do receive OFPT_PORT_STATUS messages.
242  */
243 struct nx_role_request {
244     ovs_be32 role;              /* One of NX_ROLE_*. */
245 };
246 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_role_request) == 4);
247
248 enum nx_role {
249     NX_ROLE_OTHER,              /* Default role, full access. */
250     NX_ROLE_MASTER,             /* Full access, at most one. */
251     NX_ROLE_SLAVE               /* Read-only access. */
252 };
253
254 /* NXT_SET_ASYNC_CONFIG.
255  *
256  * Sent by a controller, this message configures the asynchronous messages that
257  * the controller wants to receive.  Element 0 in each array specifies messages
258  * of interest when the controller has an "other" or "master" role; element 1,
259  * when the controller has a "slave" role.
260  *
261  * Each array element is a bitmask in which a 0-bit disables receiving a
262  * particular message and a 1-bit enables receiving it.  Each bit controls the
263  * message whose 'reason' corresponds to the bit index.  For example, the bit
264  * with value 1<<2 == 4 in port_status_mask[1] determines whether the
265  * controller will receive OFPT_PORT_STATUS messages with reason OFPPR_MODIFY
266  * (value 2) when the controller has a "slave" role.
267  *
268  * As a side effect, for service controllers, this message changes the
269  * miss_send_len from default of zero to OFP_DEFAULT_MISS_SEND_LEN (128).
270  */
271 struct nx_async_config {
272     ovs_be32 packet_in_mask[2];    /* Bitmasks of OFPR_* values. */
273     ovs_be32 port_status_mask[2];  /* Bitmasks of OFPRR_* values. */
274     ovs_be32 flow_removed_mask[2]; /* Bitmasks of OFPPR_* values. */
275 };
276 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_async_config) == 24);
277 \f
278 /* Flexible flow specifications (aka NXM = Nicira Extended Match).
279  *
280  * OpenFlow 1.0 has "struct ofp10_match" for specifying flow matches.  This
281  * structure is fixed-length and hence difficult to extend.  This section
282  * describes a more flexible, variable-length flow match, called "nx_match" for
283  * short, that is also supported by Open vSwitch.  This section also defines a
284  * replacement for each OpenFlow message that includes struct ofp10_match.
285  *
286  * OpenFlow 1.2+ introduced OpenFlow Extensible Match (OXM), adapting
287  * the design of NXM.  The format of NXM and OXM are compatible.
288  *
289  *
290  * Format
291  * ======
292  *
293  * An nx_match is a sequence of zero or more "nxm_entry"s, which are
294  * type-length-value (TLV) entries, each 5 to 259 (inclusive) bytes long.
295  * "nxm_entry"s are not aligned on or padded to any multibyte boundary.  The
296  * first 4 bytes of an nxm_entry are its "header", followed by the entry's
297  * "body".
298  *
299  * An nxm_entry's header is interpreted as a 32-bit word in network byte order:
300  *
301  * |<-------------------- nxm_type ------------------>|
302  * |                                                  |
303  * |31                              16 15            9| 8 7                0
304  * +----------------------------------+---------------+--+------------------+
305  * |            nxm_vendor            |   nxm_field   |hm|    nxm_length    |
306  * +----------------------------------+---------------+--+------------------+
307  *
308  * The most-significant 23 bits of the header are collectively "nxm_type".
309  * Bits 16...31 are "nxm_vendor", one of OFPXMC12_* values.  In case of
310  * NXM, it's either OFPXMC12_NXM_0 or OFPXMC12_NXM_1.
311  * Bits 9...15 are "nxm_field", which is a vendor-specific value.  nxm_type
312  * normally designates a protocol header, such as the Ethernet type, but it
313  * can also refer to packet metadata, such as the switch port on which a packet
314  * arrived.
315  *
316  * Bit 8 is "nxm_hasmask" (labeled "hm" above for space reasons).  The meaning
317  * of this bit is explained later.
318  *
319  * The least-significant 8 bits are "nxm_length", a positive integer.  The
320  * length of the nxm_entry, including the header, is exactly 4 + nxm_length
321  * bytes.
322  *
323  * For a given nxm_vendor, nxm_field, and nxm_hasmask value, nxm_length is a
324  * constant.  It is included only to allow software to minimally parse
325  * "nxm_entry"s of unknown types.  (Similarly, for a given nxm_vendor,
326  * nxm_field, and nxm_length, nxm_hasmask is a constant.)
327  *
328  *
329  * Semantics
330  * =========
331  *
332  * A zero-length nx_match (one with no "nxm_entry"s) matches every packet.
333  *
334  * An nxm_entry places a constraint on the packets matched by the nx_match:
335  *
336  *   - If nxm_hasmask is 0, the nxm_entry's body contains a value for the
337  *     field, called "nxm_value".  The nx_match matches only packets in which
338  *     the field equals nxm_value.
339  *
340  *   - If nxm_hasmask is 1, then the nxm_entry's body contains a value for the
341  *     field (nxm_value), followed by a bitmask of the same length as the
342  *     value, called "nxm_mask".  For each 1-bit in position J in nxm_mask, the
343  *     nx_match matches only packets for which bit J in the given field's value
344  *     matches bit J in nxm_value.  A 0-bit in nxm_mask causes the
345  *     corresponding bit in nxm_value is ignored (it should be 0; Open vSwitch
346  *     may enforce this someday), as is the corresponding bit in the field's
347  *     value.  (The sense of the nxm_mask bits is the opposite of that used by
348  *     the "wildcards" member of struct ofp10_match.)
349  *
350  *     When nxm_hasmask is 1, nxm_length is always even.
351  *
352  *     An all-zero-bits nxm_mask is equivalent to omitting the nxm_entry
353  *     entirely.  An all-one-bits nxm_mask is equivalent to specifying 0 for
354  *     nxm_hasmask.
355  *
356  * When there are multiple "nxm_entry"s, all of the constraints must be met.
357  *
358  *
359  * Mask Restrictions
360  * =================
361  *
362  * Masks may be restricted:
363  *
364  *   - Some nxm_types may not support masked wildcards, that is, nxm_hasmask
365  *     must always be 0 when these fields are specified.  For example, the
366  *     field that identifies the port on which a packet was received may not be
367  *     masked.
368  *
369  *   - Some nxm_types that do support masked wildcards may only support certain
370  *     nxm_mask patterns.  For example, fields that have IPv4 address values
371  *     may be restricted to CIDR masks.
372  *
373  * These restrictions should be noted in specifications for individual fields.
374  * A switch may accept an nxm_hasmask or nxm_mask value that the specification
375  * disallows, if the switch correctly implements support for that nxm_hasmask
376  * or nxm_mask value.  A switch must reject an attempt to set up a flow that
377  * contains a nxm_hasmask or nxm_mask value that it does not support.
378  *
379  *
380  * Prerequisite Restrictions
381  * =========================
382  *
383  * The presence of an nxm_entry with a given nxm_type may be restricted based
384  * on the presence of or values of other "nxm_entry"s.  For example:
385  *
386  *   - An nxm_entry for nxm_type=NXM_OF_IP_TOS is allowed only if it is
387  *     preceded by another entry with nxm_type=NXM_OF_ETH_TYPE, nxm_hasmask=0,
388  *     and nxm_value=0x0800.  That is, matching on the IP source address is
389  *     allowed only if the Ethernet type is explicitly set to IP.
390  *
391  *   - An nxm_entry for nxm_type=NXM_OF_TCP_SRC is allowed only if it is
392  *     preceded by an entry with nxm_type=NXM_OF_ETH_TYPE, nxm_hasmask=0, and
393  *     nxm_value either 0x0800 or 0x86dd, and another with
394  *     nxm_type=NXM_OF_IP_PROTO, nxm_hasmask=0, nxm_value=6, in that order.
395  *     That is, matching on the TCP source port is allowed only if the Ethernet
396  *     type is IP or IPv6 and the IP protocol is TCP.
397  *
398  * These restrictions should be noted in specifications for individual fields.
399  * A switch may implement relaxed versions of these restrictions.  A switch
400  * must reject an attempt to set up a flow that violates its restrictions.
401  *
402  *
403  * Ordering Restrictions
404  * =====================
405  *
406  * An nxm_entry that has prerequisite restrictions must appear after the
407  * "nxm_entry"s for its prerequisites.  Ordering of "nxm_entry"s within an
408  * nx_match is not otherwise constrained.
409  *
410  * Any given nxm_type may appear in an nx_match at most once.
411  *
412  *
413  * nxm_entry Examples
414  * ==================
415  *
416  * These examples show the format of a single nxm_entry with particular
417  * nxm_hasmask and nxm_length values.  The diagrams are labeled with field
418  * numbers and byte indexes.
419  *
420  *
421  * 8-bit nxm_value, nxm_hasmask=1, nxm_length=2:
422  *
423  *  0          3  4   5
424  * +------------+---+---+
425  * |   header   | v | m |
426  * +------------+---+---+
427  *
428  *
429  * 16-bit nxm_value, nxm_hasmask=0, nxm_length=2:
430  *
431  *  0          3 4    5
432  * +------------+------+
433  * |   header   | value|
434  * +------------+------+
435  *
436  *
437  * 32-bit nxm_value, nxm_hasmask=0, nxm_length=4:
438  *
439  *  0          3 4           7
440  * +------------+-------------+
441  * |   header   |  nxm_value  |
442  * +------------+-------------+
443  *
444  *
445  * 48-bit nxm_value, nxm_hasmask=0, nxm_length=6:
446  *
447  *  0          3 4                9
448  * +------------+------------------+
449  * |   header   |     nxm_value    |
450  * +------------+------------------+
451  *
452  *
453  * 48-bit nxm_value, nxm_hasmask=1, nxm_length=12:
454  *
455  *  0          3 4                9 10              15
456  * +------------+------------------+------------------+
457  * |   header   |     nxm_value    |      nxm_mask    |
458  * +------------+------------------+------------------+
459  *
460  *
461  * Error Reporting
462  * ===============
463  *
464  * A switch should report an error in an nx_match using error type
465  * OFPET_BAD_REQUEST and one of the NXBRC_NXM_* codes.  Ideally the switch
466  * should report a specific error code, if one is assigned for the particular
467  * problem, but NXBRC_NXM_INVALID is also available to report a generic
468  * nx_match error.
469  */
470
471 /* Number of registers allocated NXM field IDs. */
472 #define NXM_NX_MAX_REGS 16
473
474 /* Bits in the value of NXM_NX_IP_FRAG. */
475 #define NX_IP_FRAG_ANY   (1 << 0) /* Is this a fragment? */
476 #define NX_IP_FRAG_LATER (1 << 1) /* Is this a fragment with nonzero offset? */
477
478 /* Bits in the value of NXM_NX_TUN_FLAGS. */
479 #define NX_TUN_FLAG_OAM  (1 << 0) /* Is this an OAM packet? */
480
481 /* ## --------------------- ## */
482 /* ## Requests and replies. ## */
483 /* ## --------------------- ## */
484
485 enum nx_flow_format {
486     NXFF_OPENFLOW10 = 0,         /* Standard OpenFlow 1.0 compatible. */
487     NXFF_NXM = 2                 /* Nicira extended match. */
488 };
489
490 /* NXT_SET_FLOW_FORMAT request. */
491 struct nx_set_flow_format {
492     ovs_be32 format;            /* One of NXFF_*. */
493 };
494 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_set_flow_format) == 4);
495
496 /* NXT_FLOW_MOD (analogous to OFPT_FLOW_MOD).
497  *
498  * It is possible to limit flow deletions and modifications to certain
499  * cookies by using the NXM_NX_COOKIE(_W) matches.  The "cookie" field
500  * is used only to add or modify flow cookies.
501  */
502 struct nx_flow_mod {
503     ovs_be64 cookie;              /* Opaque controller-issued identifier. */
504     ovs_be16 command;             /* OFPFC_* + possibly a table ID (see comment
505                                    * on struct nx_flow_mod_table_id). */
506     ovs_be16 idle_timeout;        /* Idle time before discarding (seconds). */
507     ovs_be16 hard_timeout;        /* Max time before discarding (seconds). */
508     ovs_be16 priority;            /* Priority level of flow entry. */
509     ovs_be32 buffer_id;           /* Buffered packet to apply to (or -1).
510                                      Not meaningful for OFPFC_DELETE*. */
511     ovs_be16 out_port;            /* For OFPFC_DELETE* commands, require
512                                      matching entries to include this as an
513                                      output port.  A value of OFPP_NONE
514                                      indicates no restriction. */
515     ovs_be16 flags;               /* One of OFPFF_*. */
516     ovs_be16 match_len;           /* Size of nx_match. */
517     uint8_t pad[6];               /* Align to 64-bits. */
518     /* Followed by:
519      *   - Exactly match_len (possibly 0) bytes containing the nx_match, then
520      *   - Exactly (match_len + 7)/8*8 - match_len (between 0 and 7) bytes of
521      *     all-zero bytes, then
522      *   - Actions to fill out the remainder of the message length (always a
523      *     multiple of 8).
524      */
525 };
526 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_flow_mod) == 32);
527
528 /* NXT_FLOW_REMOVED (analogous to OFPT_FLOW_REMOVED).
529  *
530  * 'table_id' is present only in Open vSwitch 1.11 and later.  In earlier
531  * versions of Open vSwitch, this is a padding byte that is always zeroed.
532  * Therefore, a 'table_id' value of 0 indicates that the table ID is not known,
533  * and other values may be interpreted as one more than the flow's former table
534  * ID. */
535 struct nx_flow_removed {
536     ovs_be64 cookie;          /* Opaque controller-issued identifier. */
537     ovs_be16 priority;        /* Priority level of flow entry. */
538     uint8_t reason;           /* One of OFPRR_*. */
539     uint8_t table_id;         /* Flow's former table ID, plus one. */
540     ovs_be32 duration_sec;    /* Time flow was alive in seconds. */
541     ovs_be32 duration_nsec;   /* Time flow was alive in nanoseconds beyond
542                                  duration_sec. */
543     ovs_be16 idle_timeout;    /* Idle timeout from original flow mod. */
544     ovs_be16 match_len;       /* Size of nx_match. */
545     ovs_be64 packet_count;
546     ovs_be64 byte_count;
547     /* Followed by:
548      *   - Exactly match_len (possibly 0) bytes containing the nx_match, then
549      *   - Exactly (match_len + 7)/8*8 - match_len (between 0 and 7) bytes of
550      *     all-zero bytes. */
551 };
552 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_flow_removed) == 40);
553
554 /* Nicira vendor stats request of type NXST_FLOW (analogous to OFPST_FLOW
555  * request).
556  *
557  * It is possible to limit matches to certain cookies by using the
558  * NXM_NX_COOKIE and NXM_NX_COOKIE_W matches.
559  */
560 struct nx_flow_stats_request {
561     ovs_be16 out_port;        /* Require matching entries to include this
562                                  as an output port.  A value of OFPP_NONE
563                                  indicates no restriction. */
564     ovs_be16 match_len;       /* Length of nx_match. */
565     uint8_t table_id;         /* ID of table to read (from ofp_table_stats)
566                                  or 0xff for all tables. */
567     uint8_t pad[3];           /* Align to 64 bits. */
568     /* Followed by:
569      *   - Exactly match_len (possibly 0) bytes containing the nx_match, then
570      *   - Exactly (match_len + 7)/8*8 - match_len (between 0 and 7) bytes of
571      *     all-zero bytes, which must also exactly fill out the length of the
572      *     message.
573      */
574 };
575 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_flow_stats_request) == 8);
576
577 /* Body for Nicira vendor stats reply of type NXST_FLOW (analogous to
578  * OFPST_FLOW reply).
579  *
580  * The values of 'idle_age' and 'hard_age' are only meaningful when talking to
581  * a switch that implements the NXT_FLOW_AGE extension.  Zero means that the
582  * true value is unknown, perhaps because hardware does not track the value.
583  * (Zero is also the value that one should ordinarily expect to see talking to
584  * a switch that does not implement NXT_FLOW_AGE, since those switches zero the
585  * padding bytes that these fields replaced.)  A nonzero value X represents X-1
586  * seconds.  A value of 65535 represents 65534 or more seconds.
587  *
588  * 'idle_age' is the number of seconds that the flow has been idle, that is,
589  * the number of seconds since a packet passed through the flow.  'hard_age' is
590  * the number of seconds since the flow was last modified (e.g. OFPFC_MODIFY or
591  * OFPFC_MODIFY_STRICT).  (The 'duration_*' fields are the elapsed time since
592  * the flow was added, regardless of subsequent modifications.)
593  *
594  * For a flow with an idle or hard timeout, 'idle_age' or 'hard_age',
595  * respectively, will ordinarily be smaller than the timeout, but flow
596  * expiration times are only approximate and so one must be prepared to
597  * tolerate expirations that occur somewhat early or late.
598  */
599 struct nx_flow_stats {
600     ovs_be16 length;          /* Length of this entry. */
601     uint8_t table_id;         /* ID of table flow came from. */
602     uint8_t pad;
603     ovs_be32 duration_sec;    /* Time flow has been alive in seconds. */
604     ovs_be32 duration_nsec;   /* Time flow has been alive in nanoseconds
605                                  beyond duration_sec. */
606     ovs_be16 priority;        /* Priority of the entry. */
607     ovs_be16 idle_timeout;    /* Number of seconds idle before expiration. */
608     ovs_be16 hard_timeout;    /* Number of seconds before expiration. */
609     ovs_be16 match_len;       /* Length of nx_match. */
610     ovs_be16 idle_age;        /* Seconds since last packet, plus one. */
611     ovs_be16 hard_age;        /* Seconds since last modification, plus one. */
612     ovs_be64 cookie;          /* Opaque controller-issued identifier. */
613     ovs_be64 packet_count;    /* Number of packets, UINT64_MAX if unknown. */
614     ovs_be64 byte_count;      /* Number of bytes, UINT64_MAX if unknown. */
615     /* Followed by:
616      *   - Exactly match_len (possibly 0) bytes containing the nx_match, then
617      *   - Exactly (match_len + 7)/8*8 - match_len (between 0 and 7) bytes of
618      *     all-zero bytes, then
619      *   - Actions to fill out the remainder 'length' bytes (always a multiple
620      *     of 8).
621      */
622 };
623 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_flow_stats) == 48);
624
625 /* Nicira vendor stats request of type NXST_AGGREGATE (analogous to
626  * OFPST_AGGREGATE request).
627  *
628  * The reply format is identical to the reply format for OFPST_AGGREGATE,
629  * except for the header. */
630 struct nx_aggregate_stats_request {
631     ovs_be16 out_port;        /* Require matching entries to include this
632                                  as an output port.  A value of OFPP_NONE
633                                  indicates no restriction. */
634     ovs_be16 match_len;       /* Length of nx_match. */
635     uint8_t table_id;         /* ID of table to read (from ofp_table_stats)
636                                  or 0xff for all tables. */
637     uint8_t pad[3];           /* Align to 64 bits. */
638     /* Followed by:
639      *   - Exactly match_len (possibly 0) bytes containing the nx_match, then
640      *   - Exactly (match_len + 7)/8*8 - match_len (between 0 and 7) bytes of
641      *     all-zero bytes, which must also exactly fill out the length of the
642      *     message.
643      */
644 };
645 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_aggregate_stats_request) == 8);
646 \f
647 /* NXT_SET_CONTROLLER_ID.
648  *
649  * Each OpenFlow controller connection has a 16-bit identifier that is
650  * initially 0.  This message changes the connection's ID to 'id'.
651  *
652  * Controller connection IDs need not be unique.
653  *
654  * The NXAST_CONTROLLER action is the only current user of controller
655  * connection IDs. */
656 struct nx_controller_id {
657     uint8_t zero[6];            /* Must be zero. */
658     ovs_be16 controller_id;     /* New controller connection ID. */
659 };
660 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_controller_id) == 8);
661 \f
662 /* Flow Table Monitoring
663  * =====================
664  *
665  * NXST_FLOW_MONITOR allows a controller to keep track of changes to OpenFlow
666  * flow table(s) or subsets of them, with the following workflow:
667  *
668  * 1. The controller sends an NXST_FLOW_MONITOR request to begin monitoring
669  *    flows.  The 'id' in the request must be unique among all monitors that
670  *    the controller has started and not yet canceled on this OpenFlow
671  *    connection.
672  *
673  * 2. The switch responds with an NXST_FLOW_MONITOR reply.  If the request's
674  *    'flags' included NXFMF_INITIAL, the reply includes all the flows that
675  *    matched the request at the time of the request (with event NXFME_ADDED).
676  *    If 'flags' did not include NXFMF_INITIAL, the reply is empty.
677  *
678  *    The reply uses the xid of the request (as do all replies to OpenFlow
679  *    requests).
680  *
681  * 3. Whenever a change to a flow table entry matches some outstanding monitor
682  *    request's criteria and flags, the switch sends a notification to the
683  *    controller as an additional NXST_FLOW_MONITOR reply with xid 0.
684  *
685  *    When multiple outstanding monitors match a single change, only a single
686  *    notification is sent.  This merged notification includes the information
687  *    requested in any of the individual monitors.  That is, if any of the
688  *    matching monitors requests actions (NXFMF_ACTIONS), the notification
689  *    includes actions, and if any of the monitors request full changes for the
690  *    controller's own changes (NXFMF_OWN), the controller's own changes will
691  *    be included in full.
692  *
693  * 4. The controller may cancel a monitor with NXT_FLOW_MONITOR_CANCEL.  No
694  *    further notifications will be sent on the basis of the canceled monitor
695  *    afterward.
696  *
697  *
698  * Buffer Management
699  * =================
700  *
701  * OpenFlow messages for flow monitor notifications can overflow the buffer
702  * space available to the switch, either temporarily (e.g. due to network
703  * conditions slowing OpenFlow traffic) or more permanently (e.g. the sustained
704  * rate of flow table change exceeds the network bandwidth between switch and
705  * controller).
706  *
707  * When Open vSwitch's notification buffer space reaches a limiting threshold,
708  * OVS reacts as follows:
709  *
710  * 1. OVS sends an NXT_FLOW_MONITOR_PAUSED message to the controller, following
711  *    all the already queued notifications.  After it receives this message,
712  *    the controller knows that its view of the flow table, as represented by
713  *    flow monitor notifications, is incomplete.
714  *
715  * 2. As long as the notification buffer is not empty:
716  *
717  *        - NXMFE_ADD and NXFME_MODIFIED notifications will not be sent.
718  *
719  *        - NXFME_DELETED notifications will still be sent, but only for flows
720  *          that existed before OVS sent NXT_FLOW_MONITOR_PAUSED.
721  *
722  *        - NXFME_ABBREV notifications will not be sent.  They are treated as
723  *          the expanded version (and therefore only the NXFME_DELETED
724  *          components, if any, are sent).
725  *
726  * 3. When the notification buffer empties, OVS sends NXFME_ADD notifications
727  *    for flows added since the buffer reached its limit and NXFME_MODIFIED
728  *    notifications for flows that existed before the limit was reached and
729  *    changed after the limit was reached.
730  *
731  * 4. OVS sends an NXT_FLOW_MONITOR_RESUMED message to the controller.  After
732  *    it receives this message, the controller knows that its view of the flow
733  *    table, as represented by flow monitor notifications, is again complete.
734  *
735  * This allows the maximum buffer space requirement for notifications to be
736  * bounded by the limit plus the maximum number of supported flows.
737  *
738  *
739  * "Flow Removed" messages
740  * =======================
741  *
742  * The flow monitor mechanism is independent of OFPT_FLOW_REMOVED and
743  * NXT_FLOW_REMOVED.  Flow monitor updates for deletion are sent if
744  * NXFMF_DELETE is set on a monitor, regardless of whether the
745  * OFPFF_SEND_FLOW_REM flag was set when the flow was added. */
746
747 /* NXST_FLOW_MONITOR request.
748  *
749  * The NXST_FLOW_MONITOR request's body consists of an array of zero or more
750  * instances of this structure.  The request arranges to monitor the flows
751  * that match the specified criteria, which are interpreted in the same way as
752  * for NXST_FLOW.
753  *
754  * 'id' identifies a particular monitor for the purpose of allowing it to be
755  * canceled later with NXT_FLOW_MONITOR_CANCEL.  'id' must be unique among
756  * existing monitors that have not already been canceled.
757  *
758  * The reply includes the initial flow matches for monitors that have the
759  * NXFMF_INITIAL flag set.  No single flow will be included in the reply more
760  * than once, even if more than one requested monitor matches that flow.  The
761  * reply will be empty if none of the monitors has NXFMF_INITIAL set or if none
762  * of the monitors initially matches any flows.
763  *
764  * For NXFMF_ADD, an event will be reported if 'out_port' matches against the
765  * actions of the flow being added or, for a flow that is replacing an existing
766  * flow, if 'out_port' matches against the actions of the flow being replaced.
767  * For NXFMF_DELETE, 'out_port' matches against the actions of a flow being
768  * deleted.  For NXFMF_MODIFY, an event will be reported if 'out_port' matches
769  * either the old or the new actions. */
770 struct nx_flow_monitor_request {
771     ovs_be32 id;                /* Controller-assigned ID for this monitor. */
772     ovs_be16 flags;             /* NXFMF_*. */
773     ovs_be16 out_port;          /* Required output port, if not OFPP_NONE. */
774     ovs_be16 match_len;         /* Length of nx_match. */
775     uint8_t table_id;           /* One table's ID or 0xff for all tables. */
776     uint8_t zeros[5];           /* Align to 64 bits (must be zero). */
777     /* Followed by:
778      *   - Exactly match_len (possibly 0) bytes containing the nx_match, then
779      *   - Exactly (match_len + 7)/8*8 - match_len (between 0 and 7) bytes of
780      *     all-zero bytes. */
781 };
782 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_flow_monitor_request) == 16);
783
784 /* 'flags' bits in struct nx_flow_monitor_request. */
785 enum nx_flow_monitor_flags {
786     /* When to send updates. */
787     NXFMF_INITIAL = 1 << 0,     /* Initially matching flows. */
788     NXFMF_ADD = 1 << 1,         /* New matching flows as they are added. */
789     NXFMF_DELETE = 1 << 2,      /* Old matching flows as they are removed. */
790     NXFMF_MODIFY = 1 << 3,      /* Matching flows as they are changed. */
791
792     /* What to include in updates. */
793     NXFMF_ACTIONS = 1 << 4,     /* If set, actions are included. */
794     NXFMF_OWN = 1 << 5,         /* If set, include own changes in full. */
795 };
796
797 /* NXST_FLOW_MONITOR reply header.
798  *
799  * The body of an NXST_FLOW_MONITOR reply is an array of variable-length
800  * structures, each of which begins with this header.  The 'length' member may
801  * be used to traverse the array, and the 'event' member may be used to
802  * determine the particular structure.
803  *
804  * Every instance is a multiple of 8 bytes long. */
805 struct nx_flow_update_header {
806     ovs_be16 length;            /* Length of this entry. */
807     ovs_be16 event;             /* One of NXFME_*. */
808     /* ...other data depending on 'event'... */
809 };
810 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_flow_update_header) == 4);
811
812 /* 'event' values in struct nx_flow_update_header. */
813 enum nx_flow_update_event {
814     /* struct nx_flow_update_full. */
815     NXFME_ADDED = 0,            /* Flow was added. */
816     NXFME_DELETED = 1,          /* Flow was deleted. */
817     NXFME_MODIFIED = 2,         /* Flow (generally its actions) was changed. */
818
819     /* struct nx_flow_update_abbrev. */
820     NXFME_ABBREV = 3,           /* Abbreviated reply. */
821 };
822
823 /* NXST_FLOW_MONITOR reply for NXFME_ADDED, NXFME_DELETED, and
824  * NXFME_MODIFIED. */
825 struct nx_flow_update_full {
826     ovs_be16 length;            /* Length is 24. */
827     ovs_be16 event;             /* One of NXFME_*. */
828     ovs_be16 reason;            /* OFPRR_* for NXFME_DELETED, else zero. */
829     ovs_be16 priority;          /* Priority of the entry. */
830     ovs_be16 idle_timeout;      /* Number of seconds idle before expiration. */
831     ovs_be16 hard_timeout;      /* Number of seconds before expiration. */
832     ovs_be16 match_len;         /* Length of nx_match. */
833     uint8_t table_id;           /* ID of flow's table. */
834     uint8_t pad;                /* Reserved, currently zeroed. */
835     ovs_be64 cookie;            /* Opaque controller-issued identifier. */
836     /* Followed by:
837      *   - Exactly match_len (possibly 0) bytes containing the nx_match, then
838      *   - Exactly (match_len + 7)/8*8 - match_len (between 0 and 7) bytes of
839      *     all-zero bytes, then
840      *   - Actions to fill out the remainder 'length' bytes (always a multiple
841      *     of 8).  If NXFMF_ACTIONS was not specified, or 'event' is
842      *     NXFME_DELETED, no actions are included.
843      */
844 };
845 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_flow_update_full) == 24);
846
847 /* NXST_FLOW_MONITOR reply for NXFME_ABBREV.
848  *
849  * When the controller does not specify NXFMF_OWN in a monitor request, any
850  * flow tables changes due to the controller's own requests (on the same
851  * OpenFlow channel) will be abbreviated, when possible, to this form, which
852  * simply specifies the 'xid' of the OpenFlow request (e.g. an OFPT_FLOW_MOD or
853  * NXT_FLOW_MOD) that caused the change.
854  *
855  * Some changes cannot be abbreviated and will be sent in full:
856  *
857  *   - Changes that only partially succeed.  This can happen if, for example,
858  *     a flow_mod with type OFPFC_MODIFY affects multiple flows, but only some
859  *     of those modifications succeed (e.g. due to hardware limitations).
860  *
861  *     This cannot occur with the Open vSwitch software datapath.  This also
862  *     cannot occur in Open vSwitch 2.4 and later, because these versions only
863  *     execute any flow modifications if all of them will succeed.
864  *
865  *   - Changes that race with conflicting changes made by other controllers or
866  *     other flow_mods (not separated by barriers) by the same controller.
867  *
868  *     This cannot occur with the current Open vSwitch implementation
869  *     (regardless of datapath) because Open vSwitch internally serializes
870  *     potentially conflicting changes.
871  *
872  *   - Changes that occur when flow notification is paused (see "Buffer
873  *     Management" above).
874  *
875  * A flow_mod that does not change the flow table will not trigger any
876  * notification, even an abbreviated one.  For example, a "modify" or "delete"
877  * flow_mod that does not match any flows will not trigger a notification.
878  * Whether an "add" or "modify" that specifies all the same parameters that a
879  * flow already has triggers a notification is unspecified and subject to
880  * change in future versions of Open vSwitch.
881  *
882  * OVS will always send the notifications for a given flow table change before
883  * the reply to a OFPT_BARRIER_REQUEST request that follows the flow table
884  * change.  Thus, if the controller does not receive an abbreviated (or
885  * unabbreviated) notification for a flow_mod before the next
886  * OFPT_BARRIER_REPLY, it will never receive one. */
887 struct nx_flow_update_abbrev {
888     ovs_be16 length;            /* Length is 8. */
889     ovs_be16 event;             /* NXFME_ABBREV. */
890     ovs_be32 xid;               /* Controller-specified xid from flow_mod. */
891 };
892 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_flow_update_abbrev) == 8);
893
894 /* NXT_FLOW_MONITOR_CANCEL.
895  *
896  * Used by a controller to cancel an outstanding monitor. */
897 struct nx_flow_monitor_cancel {
898     ovs_be32 id;                /* 'id' from nx_flow_monitor_request. */
899 };
900 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_flow_monitor_cancel) == 4);
901
902 /* Variable-length option TLV table maintenance commands.
903  *
904  * The option in Type-Length-Value format is widely used in tunnel options,
905  * e.g., the base Geneve header is followed by zero or more options in TLV
906  * format. Each option consists of a four byte option header and a variable
907  * amount of option data interpreted according to the type. The generic TLV
908  * format in tunnel options is as following:
909  *
910  * 0                   1                   2                   3
911  * 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
912  * +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
913  * |          Option Class         |      Type     |R|R|R| Length  |
914  * +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
915  * |                      Variable Option Data                     |
916  * +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
917  *
918  * In order to work with this variable-length options in TLV format in
919  * tunnel options, we need to maintain a mapping table between an option
920  * TLV (defined by <class, type, length>) and an NXM field that can be
921  * operated on for the purposes of matches, actions, etc. This mapping
922  * must be explicitly specified by the user.
923  *
924  * There are two primary groups of OpenFlow messages that are introduced
925  * as Nicira extensions: modification commands (add, delete, clear mappings)
926  * and table status request/reply to dump the current table along with switch
927  * information.
928  *
929  * Note that mappings should not be changed while they are in active use by
930  * a flow. The result of doing so is undefined. */
931
932 /* TLV table commands */
933 enum nx_tlv_table_mod_command {
934     NXTTMC_ADD,          /* New mappings (fails if an option is already
935                             mapped). */
936     NXTTMC_DELETE,       /* Delete mappings, identified by index
937                           * (unmapped options are ignored). */
938     NXTTMC_CLEAR,        /* Clear all mappings. Additional information
939                             in this command is ignored. */
940 };
941
942 /* Map between an option TLV and an NXM field. */
943 struct nx_tlv_map {
944     ovs_be16 option_class; /* TLV class. */
945     uint8_t  option_type;  /* TLV type. */
946     uint8_t  option_len;   /* TLV length (multiple of 4). */
947     ovs_be16 index;        /* NXM_NX_TUN_METADATA<n> index */
948     uint8_t  pad[2];
949 };
950 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_tlv_map) == 8);
951
952 /* NXT_TLV_TABLE_MOD.
953  *
954  * Use to configure a mapping between option TLVs (class, type, length)
955  * and NXM fields (NXM_NX_TUN_METADATA<n> where 'index' is <n>).
956  *
957  * This command is atomic: all operations on different options will
958  * either succeed or fail. */
959 struct nx_tlv_table_mod {
960     ovs_be16 command;           /* One of NTTTMC_* */
961     uint8_t pad[6];
962     /* struct nx_tlv_map[0]; Array of maps between indicies and option
963                                 TLVs. The number of elements is inferred
964                                 from the length field in the header. */
965 };
966 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_tlv_table_mod) == 8);
967
968 /* NXT_TLV_TABLE_REPLY.
969  *
970  * Issued in reponse to an NXT_TLV_TABLE_REQUEST to give information
971  * about the current status of the TLV table in the switch. Provides
972  * both static information about the switch's capabilities as well as
973  * the configured TLV table. */
974 struct nx_tlv_table_reply {
975     ovs_be32 max_option_space; /* Maximum total of option sizes supported. */
976     ovs_be16 max_fields;       /* Maximum number of match fields supported. */
977     uint8_t reserved[10];
978     /* struct nx_tlv_map[0]; Array of maps between indicies and option
979                                 TLVs. The number of elements is inferred
980                                 from the length field in the header. */
981 };
982 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_tlv_table_reply) == 16);
983
984 #endif /* openflow/nicira-ext.h */