nicira-ext: Support matching ARP source and target hardware addresses.
[sliver-openvswitch.git] / datapath / tunnel.h
1 /*
2  * Copyright (c) 2010, 2011 Nicira Networks.
3  * Distributed under the terms of the GNU GPL version 2.
4  *
5  * Significant portions of this file may be copied from parts of the Linux
6  * kernel, by Linus Torvalds and others.
7  */
8
9 #ifndef TUNNEL_H
10 #define TUNNEL_H 1
11
12 #include <linux/version.h>
13
14 #include "flow.h"
15 #include "openvswitch/tunnel.h"
16 #include "table.h"
17 #include "vport.h"
18
19 /*
20  * The absolute minimum fragment size.  Note that there are many other
21  * definitions of the minimum MTU.
22  */
23 #define IP_MIN_MTU 68
24
25 /*
26  * One of these goes in struct tnl_ops and in tnl_find_port().
27  * These values are in the same namespace as other TNL_T_* values, so
28  * only the least significant 10 bits are available to define protocol
29  * identifiers.
30  */
31 #define TNL_T_PROTO_GRE         0
32 #define TNL_T_PROTO_CAPWAP      1
33
34 /* These flags are only needed when calling tnl_find_port(). */
35 #define TNL_T_KEY_EXACT         (1 << 10)
36 #define TNL_T_KEY_MATCH         (1 << 11)
37 #define TNL_T_KEY_EITHER        (TNL_T_KEY_EXACT | TNL_T_KEY_MATCH)
38
39 /* Private flags not exposed to userspace in this form. */
40 #define TNL_F_IN_KEY_MATCH      (1 << 16) /* Store the key in tun_id to match in flow table. */
41 #define TNL_F_OUT_KEY_ACTION    (1 << 17) /* Get the key from a SET_TUNNEL action. */
42
43 /* All public tunnel flags. */
44 #define TNL_F_PUBLIC (TNL_F_CSUM | TNL_F_TOS_INHERIT | TNL_F_TTL_INHERIT | \
45                       TNL_F_PMTUD | TNL_F_HDR_CACHE | TNL_F_IPSEC)
46
47 /**
48  * struct tnl_mutable_config - modifiable configuration for a tunnel.
49  * @rcu: RCU callback head for deferred destruction.
50  * @seq: Sequence number for distinguishing configuration versions.
51  * @tunnel_type: Set of TNL_T_* flags that define lookup.
52  * @tunnel_hlen: Tunnel header length.
53  * @eth_addr: Source address for packets generated by tunnel itself
54  * (e.g. ICMP fragmentation needed messages).
55  * @mtu: MTU of tunnel.
56  * @in_key: Key to match on input, 0 for wildcard.
57  * @out_key: Key to use on output, 0 if this tunnel has no fixed output key.
58  * @flags: TNL_F_* flags.
59  * @saddr: IPv4 source address to match, 0 to accept any source address.
60  * @daddr: IPv4 destination of tunnel.
61  * @tos: IPv4 TOS value to use for tunnel, 0 if no fixed TOS.
62  * @ttl: IPv4 TTL value to use for tunnel, 0 if no fixed TTL.
63  */
64 struct tnl_mutable_config {
65         struct rcu_head rcu;
66
67         unsigned seq;
68
69         u32 tunnel_type;
70         unsigned tunnel_hlen;
71
72         unsigned char eth_addr[ETH_ALEN];
73         unsigned mtu;
74
75         /* Configured via ODP_TUNNEL_ATTR_* attributes. */
76         __be64  in_key;
77         __be64  out_key;
78         u32     flags;
79         __be32  saddr;
80         __be32  daddr;
81         u8      tos;
82         u8      ttl;
83 };
84
85 struct tnl_ops {
86         u32 tunnel_type;        /* Put the TNL_T_PROTO_* type in here. */
87         u8 ipproto;             /* The IP protocol for the tunnel. */
88
89         /*
90          * Returns the length of the tunnel header that will be added in
91          * build_header() (i.e. excludes the IP header).  Returns a negative
92          * error code if the configuration is invalid.
93          */
94         int (*hdr_len)(const struct tnl_mutable_config *);
95
96         /*
97          * Builds the static portion of the tunnel header, which is stored in
98          * the header cache.  In general the performance of this function is
99          * not too important as we try to only call it when building the cache
100          * so it is preferable to shift as much work as possible here.  However,
101          * in some circumstances caching is disabled and this function will be
102          * called for every packet, so try not to make it too slow.
103          */
104         void (*build_header)(const struct vport *,
105                              const struct tnl_mutable_config *, void *header);
106
107         /*
108          * Updates the cached header of a packet to match the actual packet
109          * data.  Typical things that might need to be updated are length,
110          * checksum, etc.  The IP header will have already been updated and this
111          * is the final step before transmission.  Returns a linked list of
112          * completed SKBs (multiple packets may be generated in the event
113          * of fragmentation).
114          */
115         struct sk_buff *(*update_header)(const struct vport *,
116                                          const struct tnl_mutable_config *,
117                                          struct dst_entry *, struct sk_buff *);
118 };
119
120 #if LINUX_VERSION_CODE >= KERNEL_VERSION(2,6,20)
121 /*
122  * On these kernels we have a fast mechanism to tell if the ARP cache for a
123  * particular destination has changed.
124  */
125 #define HAVE_HH_SEQ
126 #endif
127 #if LINUX_VERSION_CODE >= KERNEL_VERSION(2,6,27)
128 /*
129  * On these kernels we have a fast mechanism to tell if the routing table
130  * has changed.
131  */
132 #define HAVE_RT_GENID
133 #endif
134 #if !defined(HAVE_HH_SEQ) || !defined(HAVE_RT_GENID)
135 /* If we can't detect all system changes directly we need to use a timeout. */
136 #define NEED_CACHE_TIMEOUT
137 #endif
138 struct tnl_cache {
139         struct rcu_head rcu;
140
141         int len;                /* Length of data to be memcpy'd from cache. */
142
143         /* Sequence number of mutable->seq from which this cache was generated. */
144         unsigned mutable_seq;
145
146 #ifdef HAVE_HH_SEQ
147         /*
148          * The sequence number from the seqlock protecting the hardware header
149          * cache (in the ARP cache).  Since every write increments the counter
150          * this gives us an easy way to tell if it has changed.
151          */
152         unsigned hh_seq;
153 #endif
154
155 #ifdef NEED_CACHE_TIMEOUT
156         /*
157          * If we don't have direct mechanisms to detect all important changes in
158          * the system fall back to an expiration time.  This expiration time
159          * can be relatively short since at high rates there will be millions of
160          * packets per second, so we'll still get plenty of benefit from the
161          * cache.  Note that if something changes we may blackhole packets
162          * until the expiration time (depending on what changed and the kernel
163          * version we may be able to detect the change sooner).  Expiration is
164          * expressed as a time in jiffies.
165          */
166         unsigned long expiration;
167 #endif
168
169         /*
170          * The routing table entry that is the result of looking up the tunnel
171          * endpoints.  It also contains a sequence number (called a generation
172          * ID) that can be compared to a global sequence to tell if the routing
173          * table has changed (and therefore there is a potential that this
174          * cached route has been invalidated).
175          */
176         struct rtable *rt;
177
178         /*
179          * If the output device for tunnel traffic is an OVS internal device,
180          * the flow of that datapath.  Since all tunnel traffic will have the
181          * same headers this allows us to cache the flow lookup.  NULL if the
182          * output device is not OVS or if there is no flow installed.
183          */
184         struct sw_flow *flow;
185
186         /* The cached header follows after padding for alignment. */
187 };
188
189 struct tnl_vport {
190         struct rcu_head rcu;
191         struct tbl_node tbl_node;
192
193         char name[IFNAMSIZ];
194         const struct tnl_ops *tnl_ops;
195
196         struct tnl_mutable_config __rcu *mutable;
197
198         /*
199          * ID of last fragment sent (for tunnel protocols with direct support
200          * fragmentation).  If the protocol relies on IP fragmentation then
201          * this is not needed.
202          */
203         atomic_t frag_id;
204
205         spinlock_t cache_lock;
206         struct tnl_cache __rcu *cache;          /* Protected by RCU/cache_lock. */
207
208 #ifdef NEED_CACHE_TIMEOUT
209         /*
210          * If we must rely on expiration time to invalidate the cache, this is
211          * the interval.  It is randomized within a range (defined by
212          * MAX_CACHE_EXP in tunnel.c) to avoid synchronized expirations caused
213          * by creation of a large number of tunnels at a one time.
214          */
215         unsigned long cache_exp_interval;
216 #endif
217 };
218
219 struct vport *tnl_create(const struct vport_parms *, const struct vport_ops *,
220                          const struct tnl_ops *);
221 int tnl_destroy(struct vport *);
222
223 int tnl_set_options(struct vport *, struct nlattr *);
224 int tnl_get_options(const struct vport *, struct sk_buff *);
225
226 int tnl_set_mtu(struct vport *vport, int mtu);
227 int tnl_set_addr(struct vport *vport, const unsigned char *addr);
228 const char *tnl_get_name(const struct vport *vport);
229 const unsigned char *tnl_get_addr(const struct vport *vport);
230 int tnl_get_mtu(const struct vport *vport);
231 int tnl_send(struct vport *vport, struct sk_buff *skb);
232 void tnl_rcv(struct vport *vport, struct sk_buff *skb);
233
234 struct vport *tnl_find_port(__be32 saddr, __be32 daddr, __be64 key,
235                             int tunnel_type,
236                             const struct tnl_mutable_config **mutable);
237 bool tnl_frag_needed(struct vport *vport,
238                      const struct tnl_mutable_config *mutable,
239                      struct sk_buff *skb, unsigned int mtu, __be64 flow_key);
240 void tnl_free_linked_skbs(struct sk_buff *skb);
241
242 static inline struct tnl_vport *tnl_vport_priv(const struct vport *vport)
243 {
244         return vport_priv(vport);
245 }
246
247
248 #endif /* tunnel.h */