datapath/linux/compat/vxlan.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2007-2013 Nicira, Inc.
   3  *
   4  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   5  * modify it under the terms of version 2 of the GNU General Public
   6  * License as published by the Free Software Foundation.
   7  *
   8  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
   9  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  10  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU
  11  * General Public License for more details.
  12  *
  13  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  14  * along with this program; if not, write to the Free Software
  15  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
  16  * 02110-1301, USA
  17  *
  18  * This code is derived from kernel vxlan module.
  19  */
  20
  21 #include <linux/version.h>
  22
  23 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
  24
  25 #include <linux/kernel.h>
  26 #include <linux/types.h>
  27 #include <linux/module.h>
  28 #include <linux/errno.h>
  29 #include <linux/slab.h>
  30 #include <linux/skbuff.h>
  31 #include <linux/rculist.h>
  32 #include <linux/netdevice.h>
  33 #include <linux/in.h>
  34 #include <linux/ip.h>
  35 #include <linux/udp.h>
  36 #include <linux/igmp.h>
  37 #include <linux/etherdevice.h>
  38 #include <linux/if_ether.h>
  39 #include <linux/if_vlan.h>
  40 #include <linux/hash.h>
  41 #include <linux/ethtool.h>
  42 #include <net/arp.h>
  43 #include <net/ndisc.h>
  44 #include <net/ip.h>
  45 #include <net/gre.h>
  46 #include <net/ip_tunnels.h>
  47 #include <net/icmp.h>
  48 #include <net/udp.h>
  49 #include <net/rtnetlink.h>
  50 #include <net/route.h>
  51 #include <net/dsfield.h>
  52 #include <net/inet_ecn.h>
  53 #include <net/net_namespace.h>
  54 #include <net/netns/generic.h>
  55 #include <net/vxlan.h>
  56
  57 #include "compat.h"
  58 #include "datapath.h"
  59 #include "gso.h"
  60 #include "vlan.h"
  61 #ifndef USE_KERNEL_TUNNEL_API
  62
  63 /* VXLAN protocol header */
  64 struct vxlanhdr {
  65         __be32 vx_flags;
  66         __be32 vx_vni;
  67 };
  68
  69 /* Callback from net/ipv4/udp.c to receive packets */
  70 static int vxlan_udp_encap_recv(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
  71 {
  72         struct vxlan_sock *vs;
  73         struct vxlanhdr *vxh;
  74         u32 flags, vni;
  75         struct vxlan_metadata md = {0};
  76
  77         /* Need Vxlan and inner Ethernet header to be present */
  78         if (!pskb_may_pull(skb, VXLAN_HLEN))
  79                 goto error;
  80
  81         vxh = (struct vxlanhdr *)(udp_hdr(skb) + 1);
  82         flags = ntohl(vxh->vx_flags);
  83         vni = ntohl(vxh->vx_vni);
  84
  85         if (flags & VXLAN_HF_VNI) {
  86                 flags &= ~VXLAN_HF_VNI;
  87         } else {
  88                 /* VNI flag always required to be set */
  89                 goto bad_flags;
  90         }
  91
  92         if (iptunnel_pull_header(skb, VXLAN_HLEN, htons(ETH_P_TEB)))
  93                 goto drop;
  94
  95         vs = rcu_dereference_sk_user_data(sk);
  96         if (!vs)
  97                 goto drop;
  98
  99         /* For backwards compatibility, only allow reserved fields to be
 100         * used by VXLAN extensions if explicitly requested.
 101         */
 102         if ((flags & VXLAN_HF_GBP) && (vs->flags & VXLAN_F_GBP)) {
 103                 struct vxlanhdr_gbp *gbp;
 104
 105                 gbp = (struct vxlanhdr_gbp *)vxh;
 106                 md.gbp = ntohs(gbp->policy_id);
 107
 108                 if (gbp->dont_learn)
 109                         md.gbp |= VXLAN_GBP_DONT_LEARN;
 110
 111                 if (gbp->policy_applied)
 112                         md.gbp |= VXLAN_GBP_POLICY_APPLIED;
 113
 114                 flags &= ~VXLAN_GBP_USED_BITS;
 115         }
 116
 117         if (flags || (vni & 0xff)) {
 118                 /* If there are any unprocessed flags remaining treat
 119                 * this as a malformed packet. This behavior diverges from
 120                 * VXLAN RFC (RFC7348) which stipulates that bits in reserved
 121                 * in reserved fields are to be ignored. The approach here
 122                 * maintains compatbility with previous stack code, and also
 123                 * is more robust and provides a little more security in
 124                 * adding extensions to VXLAN.
 125                 */
 126
 127                 goto bad_flags;
 128         }
 129
 130         md.vni = vxh->vx_vni;
 131         vs->rcv(vs, skb, &md);
 132         return 0;
 133
 134 drop:
 135         /* Consume bad packet */
 136         kfree_skb(skb);
 137         return 0;
 138 bad_flags:
 139         pr_debug("invalid vxlan flags=%#x vni=%#x\n",
 140                  ntohl(vxh->vx_flags), ntohl(vxh->vx_vni));
 141
 142 error:
 143         /* Return non vxlan pkt */
 144         return 1;
 145 }
 146
 147 static void vxlan_sock_put(struct sk_buff *skb)
 148 {
 149         sock_put(skb->sk);
 150 }
 151
 152 /* On transmit, associate with the tunnel socket */
 153 static void vxlan_set_owner(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 154 {
 155         skb_orphan(skb);
 156         sock_hold(sk);
 157         skb->sk = sk;
 158         skb->destructor = vxlan_sock_put;
 159 }
 160
 161 /* Compute source port for outgoing packet
 162  *   first choice to use L4 flow hash since it will spread
 163  *     better and maybe available from hardware
 164  *   secondary choice is to use jhash on the Ethernet header
 165  */
 166 __be16 vxlan_src_port(__u16 port_min, __u16 port_max, struct sk_buff *skb)
 167 {
 168         unsigned int range = (port_max - port_min) + 1;
 169         u32 hash;
 170
 171         hash = skb_get_hash(skb);
 172         if (!hash)
 173                 hash = jhash(skb->data, 2 * ETH_ALEN,
 174                              (__force u32) skb->protocol);
 175
 176         return htons((((u64) hash * range) >> 32) + port_min);
 177 }
 178
 179 static void vxlan_gso(struct sk_buff *skb)
 180 {
 181         int udp_offset = skb_transport_offset(skb);
 182         struct udphdr *uh;
 183
 184         uh = udp_hdr(skb);
 185         uh->len = htons(skb->len - udp_offset);
 186
 187         /* csum segment if tunnel sets skb with csum. */
 188         if (unlikely(uh->check)) {
 189                 struct iphdr *iph = ip_hdr(skb);
 190
 191                 uh->check = ~csum_tcpudp_magic(iph->saddr, iph->daddr,
 192                                                skb->len - udp_offset,
 193                                                IPPROTO_UDP, 0);
 194                 uh->check = csum_fold(skb_checksum(skb, udp_offset,
 195                                       skb->len - udp_offset, 0));
 196
 197                 if (uh->check == 0)
 198                         uh->check = CSUM_MANGLED_0;
 199
 200         }
 201         skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
 202 }
 203
 204 static struct sk_buff *handle_offloads(struct sk_buff *skb)
 205 {
 206         return ovs_iptunnel_handle_offloads(skb, false, vxlan_gso);
 207 }
 208
 209 static void vxlan_build_gbp_hdr(struct vxlanhdr *vxh, struct vxlan_sock *vs,
 210                                 struct vxlan_metadata *md)
 211 {
 212         struct vxlanhdr_gbp *gbp;
 213
 214         gbp = (struct vxlanhdr_gbp *)vxh;
 215         vxh->vx_flags |= htonl(VXLAN_HF_GBP);
 216
 217         if (md->gbp & VXLAN_GBP_DONT_LEARN)
 218                 gbp->dont_learn = 1;
 219
 220         if (md->gbp & VXLAN_GBP_POLICY_APPLIED)
 221                 gbp->policy_applied = 1;
 222
 223         gbp->policy_id = htons(md->gbp & VXLAN_GBP_ID_MASK);
 224 }
 225
 226 int vxlan_xmit_skb(struct vxlan_sock *vs,
 227                    struct rtable *rt, struct sk_buff *skb,
 228                    __be32 src, __be32 dst, __u8 tos, __u8 ttl, __be16 df,
 229                    __be16 src_port, __be16 dst_port,
 230                    struct vxlan_metadata *md)
 231 {
 232         struct vxlanhdr *vxh;
 233         struct udphdr *uh;
 234         int min_headroom;
 235         int err;
 236
 237         min_headroom = LL_RESERVED_SPACE(rt_dst(rt).dev) + rt_dst(rt).header_len
 238                         + VXLAN_HLEN + sizeof(struct iphdr)
 239                         + (skb_vlan_tag_present(skb) ? VLAN_HLEN : 0);
 240
 241         /* Need space for new headers (invalidates iph ptr) */
 242         err = skb_cow_head(skb, min_headroom);
 243         if (unlikely(err)) {
 244                 kfree_skb(skb);
 245                 return err;
 246         }
 247
 248         if (skb_vlan_tag_present(skb)) {
 249                 if (unlikely(!vlan_insert_tag_set_proto(skb,
 250                                                         skb->vlan_proto,
 251                                                         skb_vlan_tag_get(skb))))
 252                         return -ENOMEM;
 253
 254                 vlan_set_tci(skb, 0);
 255         }
 256
 257         skb_reset_inner_headers(skb);
 258
 259         vxh = (struct vxlanhdr *) __skb_push(skb, sizeof(*vxh));
 260         vxh->vx_flags = htonl(VXLAN_HF_VNI);
 261         vxh->vx_vni = md->vni;
 262
 263         if (vs->flags & VXLAN_F_GBP)
 264                 vxlan_build_gbp_hdr(vxh, vs, md);
 265
 266         __skb_push(skb, sizeof(*uh));
 267         skb_reset_transport_header(skb);
 268         uh = udp_hdr(skb);
 269
 270         uh->dest = dst_port;
 271         uh->source = src_port;
 272
 273         uh->len = htons(skb->len);
 274         uh->check = 0;
 275
 276         vxlan_set_owner(vs->sock->sk, skb);
 277
 278         skb = handle_offloads(skb);
 279         if (IS_ERR(skb))
 280                 return PTR_ERR(skb);
 281
 282         return iptunnel_xmit(vs->sock->sk, rt, skb, src, dst, IPPROTO_UDP,
 283                              tos, ttl, df, false);
 284 }
 285
 286 static void rcu_free_vs(struct rcu_head *rcu)
 287 {
 288         struct vxlan_sock *vs = container_of(rcu, struct vxlan_sock, rcu);
 289
 290         kfree(vs);
 291 }
 292
 293 static void vxlan_del_work(struct work_struct *work)
 294 {
 295         struct vxlan_sock *vs = container_of(work, struct vxlan_sock, del_work);
 296
 297         sk_release_kernel(vs->sock->sk);
 298         call_rcu(&vs->rcu, rcu_free_vs);
 299 }
 300
 301 static struct vxlan_sock *vxlan_socket_create(struct net *net, __be16 port,
 302                                               vxlan_rcv_t *rcv, void *data, u32 flags)
 303 {
 304         struct vxlan_sock *vs;
 305         struct sock *sk;
 306         struct sockaddr_in vxlan_addr = {
 307                 .sin_family = AF_INET,
 308                 .sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY),
 309                 .sin_port = port,
 310         };
 311         int rc;
 312
 313         vs = kmalloc(sizeof(*vs), GFP_KERNEL);
 314         if (!vs) {
 315                 pr_debug("memory alocation failure\n");
 316                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 317         }
 318
 319         INIT_WORK(&vs->del_work, vxlan_del_work);
 320
 321         /* Create UDP socket for encapsulation receive. */
 322         rc = sock_create_kern(AF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP, &vs->sock);
 323         if (rc < 0) {
 324                 pr_debug("UDP socket create failed\n");
 325                 kfree(vs);
 326                 return ERR_PTR(rc);
 327         }
 328
 329         /* Put in proper namespace */
 330         sk = vs->sock->sk;
 331         sk_change_net(sk, net);
 332
 333         rc = kernel_bind(vs->sock, (struct sockaddr *) &vxlan_addr,
 334                         sizeof(vxlan_addr));
 335         if (rc < 0) {
 336                 pr_debug("bind for UDP socket %pI4:%u (%d)\n",
 337                                 &vxlan_addr.sin_addr, ntohs(vxlan_addr.sin_port), rc);
 338                 sk_release_kernel(sk);
 339                 kfree(vs);
 340                 return ERR_PTR(rc);
 341         }
 342         vs->rcv = rcv;
 343         vs->data = data;
 344         vs->flags = flags;
 345
 346         /* Disable multicast loopback */
 347         inet_sk(sk)->mc_loop = 0;
 348         rcu_assign_sk_user_data(vs->sock->sk, vs);
 349
 350         /* Mark socket as an encapsulation socket. */
 351         udp_sk(sk)->encap_type = 1;
 352         udp_sk(sk)->encap_rcv = vxlan_udp_encap_recv;
 353         udp_encap_enable();
 354         return vs;
 355 }
 356
 357 struct vxlan_sock *vxlan_sock_add(struct net *net, __be16 port,
 358                                   vxlan_rcv_t *rcv, void *data,
 359                                   bool no_share, u32 flags)
 360 {
 361         return vxlan_socket_create(net, port, rcv, data, flags);
 362 }
 363
 364 void vxlan_sock_release(struct vxlan_sock *vs)
 365 {
 366         ASSERT_OVSL();
 367         rcu_assign_sk_user_data(vs->sock->sk, NULL);
 368
 369         queue_work(system_wq, &vs->del_work);
 370 }
 371
 372 #endif /* 3.12 */