Merge branch 'vrf-local'
authorDavid S. Miller <davem@davemloft.net>
Mon, 6 Jun 2016 22:19:07 +0000 (15:19 -0700)
committerDavid S. Miller <davem@davemloft.net>
Mon, 6 Jun 2016 22:19:07 +0000 (15:19 -0700)
David Ahern says:

====================
net: vrf: Add support for local traffic to local addresses

Add support for locally originated traffic to VRF-local addresses,
be it addresses on enslaved devices or addresses on the VRF device:

$ ip addr show dev red
33: red: <NOARP,MASTER,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc pfifo_fast state UP group default qlen 1000
    link/ether be:00:53:b5:e4:25 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 1.1.1.1/32 scope global red
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 1111:1::1/128 scope global
       valid_lft forever preferred_lft forever

$ ip addr show dev eth1
3: eth1: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast master red state UP group default qlen 1000
    link/ether 02:e0:f9:79:34:bd brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 10.100.1.1/24 brd 10.100.1.255 scope global eth1
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 2100:1::1/120 scope global
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 fe80::e0:f9ff:fe79:34bd/64 scope link
       valid_lft forever preferred_lft forever

$ ping -c1 -I red 10.100.1.1
    ping: Warning: source address might be selected on device other than red.
    PING 10.100.1.1 (10.100.1.1) from 10.100.1.1 red: 56(84) bytes of data.
    64 bytes from 10.100.1.1: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.057 ms

$ ping -c1 -I red 1.1.1.1
PING 1.1.1.1 (1.1.1.1) from 1.1.1.1 red: 56(84) bytes of data.
64 bytes from 1.1.1.1: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.136 ms

--- 1.1.1.1 ping statistics ---
1 packets transmitted, 1 received, 0% packet loss, time 0ms
rtt min/avg/max/mdev = 0.136/0.136/0.136/0.000 ms

$ ping6 -c1 -I red  2100:1::1
ping6: Warning: source address might be selected on device other than red.
PING 2100:1::1(2100:1::1) from 2100:1::1 red: 56 data bytes
64 bytes from 2100:1::1: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.167 ms

--- 2100:1::1 ping statistics ---
1 packets transmitted, 1 received, 0% packet loss, time 0ms
rtt min/avg/max/mdev = 0.167/0.167/0.167/0.000 ms

$ ping6 -c1 -I red 1111::1
PING 1111::1(1111::1) from 1111:1::1 red: 56 data bytes
64 bytes from 1111::1: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.187 ms

--- 1111::1 ping statistics ---
1 packets transmitted, 1 received, 0% packet loss, time 0ms
rtt min/avg/max/mdev = 0.187/0.187/0.187/0.000 ms

This change also enables use of loopback address on the VRF device:
$ ip addr add dev red 127.0.0.1/8

$ ping -c1 -I red 127.0.0.1
PING 127.0.0.1 (127.0.0.1) from 127.0.0.1 red: 56(84) bytes of data.
64 bytes from 127.0.0.1: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.058 ms
====================

Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>
drivers/net/vrf.c

index d356f5d..1b214ea 100644 (file)
@@ -44,7 +44,9 @@
 
 struct net_vrf {
        struct rtable __rcu     *rth;
+       struct rtable __rcu     *rth_local;
        struct rt6_info __rcu   *rt6;
+       struct rt6_info __rcu   *rt6_local;
        u32                     tb_id;
 };
 
@@ -54,9 +56,20 @@ struct pcpu_dstats {
        u64                     tx_drps;
        u64                     rx_pkts;
        u64                     rx_bytes;
+       u64                     rx_drps;
        struct u64_stats_sync   syncp;
 };
 
+static void vrf_rx_stats(struct net_device *dev, int len)
+{
+       struct pcpu_dstats *dstats = this_cpu_ptr(dev->dstats);
+
+       u64_stats_update_begin(&dstats->syncp);
+       dstats->rx_pkts++;
+       dstats->rx_bytes += len;
+       u64_stats_update_end(&dstats->syncp);
+}
+
 static void vrf_tx_error(struct net_device *vrf_dev, struct sk_buff *skb)
 {
        vrf_dev->stats.tx_errors++;
@@ -91,6 +104,34 @@ static struct rtnl_link_stats64 *vrf_get_stats64(struct net_device *dev,
        return stats;
 }
 
+/* Local traffic destined to local address. Reinsert the packet to rx
+ * path, similar to loopback handling.
+ */
+static int vrf_local_xmit(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev,
+                         struct dst_entry *dst)
+{
+       int len = skb->len;
+
+       skb_orphan(skb);
+
+       skb_dst_set(skb, dst);
+       skb_dst_force(skb);
+
+       /* set pkt_type to avoid skb hitting packet taps twice -
+        * once on Tx and again in Rx processing
+        */
+       skb->pkt_type = PACKET_LOOPBACK;
+
+       skb->protocol = eth_type_trans(skb, dev);
+
+       if (likely(netif_rx(skb) == NET_RX_SUCCESS))
+               vrf_rx_stats(dev, len);
+       else
+               this_cpu_inc(dev->dstats->rx_drps);
+
+       return NETDEV_TX_OK;
+}
+
 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
 static netdev_tx_t vrf_process_v6_outbound(struct sk_buff *skb,
                                           struct net_device *dev)
@@ -117,8 +158,51 @@ static netdev_tx_t vrf_process_v6_outbound(struct sk_buff *skb,
                goto err;
 
        skb_dst_drop(skb);
+
+       /* if dst.dev is loopback or the VRF device again this is locally
+        * originated traffic destined to a local address. Short circuit
+        * to Rx path using our local dst
+        */
+       if (dst->dev == net->loopback_dev || dst->dev == dev) {
+               struct net_vrf *vrf = netdev_priv(dev);
+               struct rt6_info *rt6_local;
+
+               /* release looked up dst and use cached local dst */
+               dst_release(dst);
+
+               rcu_read_lock();
+
+               rt6_local = rcu_dereference(vrf->rt6_local);
+               if (unlikely(!rt6_local)) {
+                       rcu_read_unlock();
+                       goto err;
+               }
+
+               /* Ordering issue: cached local dst is created on newlink
+                * before the IPv6 initialization. Using the local dst
+                * requires rt6i_idev to be set so make sure it is.
+                */
+               if (unlikely(!rt6_local->rt6i_idev)) {
+                       rt6_local->rt6i_idev = in6_dev_get(dev);
+                       if (!rt6_local->rt6i_idev) {
+                               rcu_read_unlock();
+                               goto err;
+                       }
+               }
+
+               dst = &rt6_local->dst;
+               dst_hold(dst);
+
+               rcu_read_unlock();
+
+               return vrf_local_xmit(skb, dev, &rt6_local->dst);
+       }
+
        skb_dst_set(skb, dst);
 
+       /* strip the ethernet header added for pass through VRF device */
+       __skb_pull(skb, skb_network_offset(skb));
+
        ret = ip6_local_out(net, skb->sk, skb);
        if (unlikely(net_xmit_eval(ret)))
                dev->stats.tx_errors++;
@@ -139,29 +223,6 @@ static netdev_tx_t vrf_process_v6_outbound(struct sk_buff *skb,
 }
 #endif
 
-static int vrf_send_v4_prep(struct sk_buff *skb, struct flowi4 *fl4,
-                           struct net_device *vrf_dev)
-{
-       struct rtable *rt;
-       int err = 1;
-
-       rt = ip_route_output_flow(dev_net(vrf_dev), fl4, NULL);
-       if (IS_ERR(rt))
-               goto out;
-
-       /* TO-DO: what about broadcast ? */
-       if (rt->rt_type != RTN_UNICAST && rt->rt_type != RTN_LOCAL) {
-               ip_rt_put(rt);
-               goto out;
-       }
-
-       skb_dst_drop(skb);
-       skb_dst_set(skb, &rt->dst);
-       err = 0;
-out:
-       return err;
-}
-
 static netdev_tx_t vrf_process_v4_outbound(struct sk_buff *skb,
                                           struct net_device *vrf_dev)
 {
@@ -176,9 +237,51 @@ static netdev_tx_t vrf_process_v4_outbound(struct sk_buff *skb,
                                FLOWI_FLAG_SKIP_NH_OIF,
                .daddr = ip4h->daddr,
        };
+       struct net *net = dev_net(vrf_dev);
+       struct rtable *rt;
+
+       rt = ip_route_output_flow(net, &fl4, NULL);
+       if (IS_ERR(rt))
+               goto err;
 
-       if (vrf_send_v4_prep(skb, &fl4, vrf_dev))
+       if (rt->rt_type != RTN_UNICAST && rt->rt_type != RTN_LOCAL) {
+               ip_rt_put(rt);
                goto err;
+       }
+
+       skb_dst_drop(skb);
+
+       /* if dst.dev is loopback or the VRF device again this is locally
+        * originated traffic destined to a local address. Short circuit
+        * to Rx path using our local dst
+        */
+       if (rt->dst.dev == net->loopback_dev || rt->dst.dev == vrf_dev) {
+               struct net_vrf *vrf = netdev_priv(vrf_dev);
+               struct rtable *rth_local;
+               struct dst_entry *dst = NULL;
+
+               ip_rt_put(rt);
+
+               rcu_read_lock();
+
+               rth_local = rcu_dereference(vrf->rth_local);
+               if (likely(rth_local)) {
+                       dst = &rth_local->dst;
+                       dst_hold(dst);
+               }
+
+               rcu_read_unlock();
+
+               if (unlikely(!dst))
+                       goto err;
+
+               return vrf_local_xmit(skb, vrf_dev, dst);
+       }
+
+       skb_dst_set(skb, &rt->dst);
+
+       /* strip the ethernet header added for pass through VRF device */
+       __skb_pull(skb, skb_network_offset(skb));
 
        if (!ip4h->saddr) {
                ip4h->saddr = inet_select_addr(skb_dst(skb)->dev, 0,
@@ -200,9 +303,6 @@ err:
 
 static netdev_tx_t is_ip_tx_frame(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev)
 {
-       /* strip the ethernet header added for pass through VRF device */
-       __skb_pull(skb, skb_network_offset(skb));
-
        switch (skb->protocol) {
        case htons(ETH_P_IP):
                return vrf_process_v4_outbound(skb, dev);
@@ -277,27 +377,38 @@ static int vrf_output6(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 static void vrf_rt6_release(struct net_vrf *vrf)
 {
        struct rt6_info *rt6 = rtnl_dereference(vrf->rt6);
+       struct rt6_info *rt6_local = rtnl_dereference(vrf->rt6_local);
 
-       rcu_assign_pointer(vrf->rt6, NULL);
+       RCU_INIT_POINTER(vrf->rt6, NULL);
+       RCU_INIT_POINTER(vrf->rt6_local, NULL);
+       synchronize_rcu();
 
        if (rt6)
                dst_release(&rt6->dst);
+
+       if (rt6_local) {
+               if (rt6_local->rt6i_idev)
+                       in6_dev_put(rt6_local->rt6i_idev);
+
+               dst_release(&rt6_local->dst);
+       }
 }
 
 static int vrf_rt6_create(struct net_device *dev)
 {
+       int flags = DST_HOST | DST_NOPOLICY | DST_NOXFRM | DST_NOCACHE;
        struct net_vrf *vrf = netdev_priv(dev);
        struct net *net = dev_net(dev);
        struct fib6_table *rt6i_table;
-       struct rt6_info *rt6;
+       struct rt6_info *rt6, *rt6_local;
        int rc = -ENOMEM;
 
        rt6i_table = fib6_new_table(net, vrf->tb_id);
        if (!rt6i_table)
                goto out;
 
-       rt6 = ip6_dst_alloc(net, dev,
-                           DST_HOST | DST_NOPOLICY | DST_NOXFRM | DST_NOCACHE);
+       /* create a dst for routing packets out a VRF device */
+       rt6 = ip6_dst_alloc(net, dev, flags);
        if (!rt6)
                goto out;
 
@@ -305,7 +416,25 @@ static int vrf_rt6_create(struct net_device *dev)
 
        rt6->rt6i_table = rt6i_table;
        rt6->dst.output = vrf_output6;
+
+       /* create a dst for local routing - packets sent locally
+        * to local address via the VRF device as a loopback
+        */
+       rt6_local = ip6_dst_alloc(net, dev, flags);
+       if (!rt6_local) {
+               dst_release(&rt6->dst);
+               goto out;
+       }
+
+       dst_hold(&rt6_local->dst);
+
+       rt6_local->rt6i_idev  = in6_dev_get(dev);
+       rt6_local->rt6i_flags = RTF_UP | RTF_NONEXTHOP | RTF_LOCAL;
+       rt6_local->rt6i_table = rt6i_table;
+       rt6_local->dst.input  = ip6_input;
+
        rcu_assign_pointer(vrf->rt6, rt6);
+       rcu_assign_pointer(vrf->rt6_local, rt6_local);
 
        rc = 0;
 out:
@@ -384,29 +513,48 @@ static int vrf_output(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 static void vrf_rtable_release(struct net_vrf *vrf)
 {
        struct rtable *rth = rtnl_dereference(vrf->rth);
+       struct rtable *rth_local = rtnl_dereference(vrf->rth_local);
 
-       rcu_assign_pointer(vrf->rth, NULL);
+       RCU_INIT_POINTER(vrf->rth, NULL);
+       RCU_INIT_POINTER(vrf->rth_local, NULL);
+       synchronize_rcu();
 
        if (rth)
                dst_release(&rth->dst);
+
+       if (rth_local)
+               dst_release(&rth_local->dst);
 }
 
 static int vrf_rtable_create(struct net_device *dev)
 {
        struct net_vrf *vrf = netdev_priv(dev);
-       struct rtable *rth;
+       struct rtable *rth, *rth_local;
 
        if (!fib_new_table(dev_net(dev), vrf->tb_id))
                return -ENOMEM;
 
+       /* create a dst for routing packets out through a VRF device */
        rth = rt_dst_alloc(dev, 0, RTN_UNICAST, 1, 1, 0);
        if (!rth)
                return -ENOMEM;
 
+       /* create a dst for local ingress routing - packets sent locally
+        * to local address via the VRF device as a loopback
+        */
+       rth_local = rt_dst_alloc(dev, RTCF_LOCAL, RTN_LOCAL, 1, 1, 0);
+       if (!rth_local) {
+               dst_release(&rth->dst);
+               return -ENOMEM;
+       }
+
        rth->dst.output = vrf_output;
        rth->rt_table_id = vrf->tb_id;
 
+       rth_local->rt_table_id = vrf->tb_id;
+
        rcu_assign_pointer(vrf->rth, rth);
+       rcu_assign_pointer(vrf->rth_local, rth_local);
 
        return 0;
 }
@@ -632,6 +780,16 @@ out:
 static struct sk_buff *vrf_ip6_rcv(struct net_device *vrf_dev,
                                   struct sk_buff *skb)
 {
+       /* loopback traffic; do not push through packet taps again.
+        * Reset pkt_type for upper layers to process skb
+        */
+       if (skb->pkt_type == PACKET_LOOPBACK) {
+               skb->dev = vrf_dev;
+               skb->skb_iif = vrf_dev->ifindex;
+               skb->pkt_type = PACKET_HOST;
+               goto out;
+       }
+
        /* if packet is NDISC keep the ingress interface */
        if (!ipv6_ndisc_frame(skb)) {
                skb->dev = vrf_dev;
@@ -644,6 +802,7 @@ static struct sk_buff *vrf_ip6_rcv(struct net_device *vrf_dev,
                IP6CB(skb)->flags |= IP6SKB_L3SLAVE;
        }
 
+out:
        return skb;
 }
 
@@ -661,10 +820,19 @@ static struct sk_buff *vrf_ip_rcv(struct net_device *vrf_dev,
        skb->dev = vrf_dev;
        skb->skb_iif = vrf_dev->ifindex;
 
+       /* loopback traffic; do not push through packet taps again.
+        * Reset pkt_type for upper layers to process skb
+        */
+       if (skb->pkt_type == PACKET_LOOPBACK) {
+               skb->pkt_type = PACKET_HOST;
+               goto out;
+       }
+
        skb_push(skb, skb->mac_len);
        dev_queue_xmit_nit(skb, vrf_dev);
        skb_pull(skb, skb->mac_len);
 
+out:
        return skb;
 }