datapath/vport-gre.c

   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 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
  10
  11 #include <linux/if.h>
  12 #include <linux/skbuff.h>
  13 #include <linux/ip.h>
  14 #include <linux/if_tunnel.h>
  15 #include <linux/if_vlan.h>
  16 #include <linux/in.h>
  17
  18 #include <net/icmp.h>
  19 #include <net/ip.h>
  20 #include <net/protocol.h>
  21
  22 #include "tunnel.h"
  23 #include "vport.h"
  24 #include "vport-generic.h"
  25
  26 /*
  27  * The GRE header is composed of a series of sections: a base and then a variable
  28  * number of options.
  29  */
  30 #define GRE_HEADER_SECTION 4
  31
  32 struct gre_base_hdr {
  33         __be16 flags;
  34         __be16 protocol;
  35 };
  36
  37 static int gre_hdr_len(const struct tnl_mutable_config *mutable)
  38 {
  39         int len;
  40
  41         len = GRE_HEADER_SECTION;
  42
  43         if (mutable->flags & TNL_F_CSUM)
  44                 len += GRE_HEADER_SECTION;
  45
  46         if (mutable->out_key || mutable->flags & TNL_F_OUT_KEY_ACTION)
  47                 len += GRE_HEADER_SECTION;
  48
  49         return len;
  50 }
  51
  52 /* Returns the least-significant 32 bits of a __be64. */
  53 static __be32 be64_get_low32(__be64 x)
  54 {
  55 #ifdef __BIG_ENDIAN
  56         return (__force __be32)x;
  57 #else
  58         return (__force __be32)((__force u64)x >> 32);
  59 #endif
  60 }
  61
  62 static void gre_build_header(const struct vport *vport,
  63                              const struct tnl_mutable_config *mutable,
  64                              void *header)
  65 {
  66         struct gre_base_hdr *greh = header;
  67         __be32 *options = (__be32 *)(greh + 1);
  68
  69         greh->protocol = htons(ETH_P_TEB);
  70         greh->flags = 0;
  71
  72         if (mutable->flags & TNL_F_CSUM) {
  73                 greh->flags |= GRE_CSUM;
  74                 *options = 0;
  75                 options++;
  76         }
  77
  78         if (mutable->out_key || mutable->flags & TNL_F_OUT_KEY_ACTION)
  79                 greh->flags |= GRE_KEY;
  80
  81         if (mutable->out_key)
  82                 *options = be64_get_low32(mutable->out_key);
  83 }
  84
  85 static struct sk_buff *gre_update_header(const struct vport *vport,
  86                                          const struct tnl_mutable_config *mutable,
  87                                          struct dst_entry *dst,
  88                                          struct sk_buff *skb)
  89 {
  90         __be32 *options = (__be32 *)(skb_network_header(skb) + mutable->tunnel_hlen
  91                                                - GRE_HEADER_SECTION);
  92
  93         /* Work backwards over the options so the checksum is last. */
  94         if (mutable->flags & TNL_F_OUT_KEY_ACTION) {
  95                 *options = be64_get_low32(OVS_CB(skb)->tun_id);
  96                 options--;
  97         }
  98
  99         if (mutable->flags & TNL_F_CSUM)
 100                 *(__sum16 *)options = csum_fold(skb_checksum(skb,
 101                                                 skb_transport_offset(skb),
 102                                                 skb->len - skb_transport_offset(skb),
 103                                                 0));
 104         /*
 105          * Allow our local IP stack to fragment the outer packet even if the
 106          * DF bit is set as a last resort.  We also need to force selection of
 107          * an IP ID here because Linux will otherwise leave it at 0 if the
 108          * packet originally had DF set.
 109          */
 110         skb->local_df = 1;
 111         __ip_select_ident(ip_hdr(skb), dst, 0);
 112
 113         return skb;
 114 }
 115
 116 /* Zero-extends a __be32 into the least-significant 32 bits of a __be64. */
 117 static __be64 be32_extend_to_be64(__be32 x)
 118 {
 119 #ifdef __BIG_ENDIAN
 120         return (__force __be64)x;
 121 #else
 122         return (__force __be64)((__force u64)x << 32);
 123 #endif
 124 }
 125
 126 static int parse_header(struct iphdr *iph, __be16 *flags, __be64 *key)
 127 {
 128         /* IP and ICMP protocol handlers check that the IHL is valid. */
 129         struct gre_base_hdr *greh = (struct gre_base_hdr *)((u8 *)iph + (iph->ihl << 2));
 130         __be32 *options = (__be32 *)(greh + 1);
 131         int hdr_len;
 132
 133         *flags = greh->flags;
 134
 135         if (unlikely(greh->flags & (GRE_VERSION | GRE_ROUTING)))
 136                 return -EINVAL;
 137
 138         if (unlikely(greh->protocol != htons(ETH_P_TEB)))
 139                 return -EINVAL;
 140
 141         hdr_len = GRE_HEADER_SECTION;
 142
 143         if (greh->flags & GRE_CSUM) {
 144                 hdr_len += GRE_HEADER_SECTION;
 145                 options++;
 146         }
 147
 148         if (greh->flags & GRE_KEY) {
 149                 hdr_len += GRE_HEADER_SECTION;
 150
 151                 *key = be32_extend_to_be64(*options);
 152                 options++;
 153         } else
 154                 *key = 0;
 155
 156         if (unlikely(greh->flags & GRE_SEQ))
 157                 hdr_len += GRE_HEADER_SECTION;
 158
 159         return hdr_len;
 160 }
 161
 162 /* Called with rcu_read_lock and BH disabled. */
 163 static void gre_err(struct sk_buff *skb, u32 info)
 164 {
 165         struct vport *vport;
 166         const struct tnl_mutable_config *mutable;
 167         const int type = icmp_hdr(skb)->type;
 168         const int code = icmp_hdr(skb)->code;
 169         int mtu = ntohs(icmp_hdr(skb)->un.frag.mtu);
 170
 171         struct iphdr *iph;
 172         __be16 flags;
 173         __be64 key;
 174         int tunnel_hdr_len, tot_hdr_len;
 175         unsigned int orig_mac_header;
 176         unsigned int orig_nw_header;
 177
 178         if (type != ICMP_DEST_UNREACH || code != ICMP_FRAG_NEEDED)
 179                 return;
 180
 181         /*
 182          * The mimimum size packet that we would actually be able to process:
 183          * encapsulating IP header, minimum GRE header, Ethernet header,
 184          * inner IPv4 header.
 185          */
 186         if (!pskb_may_pull(skb, sizeof(struct iphdr) + GRE_HEADER_SECTION +
 187                                 ETH_HLEN + sizeof(struct iphdr)))
 188                 return;
 189
 190         iph = (struct iphdr *)skb->data;
 191         if (ipv4_is_multicast(iph->daddr))
 192                 return;
 193
 194         tunnel_hdr_len = parse_header(iph, &flags, &key);
 195         if (tunnel_hdr_len < 0)
 196                 return;
 197
 198         vport = tnl_find_port(iph->saddr, iph->daddr, key, TNL_T_PROTO_GRE,
 199                               &mutable);
 200         if (!vport)
 201                 return;
 202
 203         /*
 204          * Packets received by this function were previously sent by us, so
 205          * any comparisons should be to the output values, not the input.
 206          * However, it's not really worth it to have a hash table based on
 207          * output keys (especially since ICMP error handling of tunneled packets
 208          * isn't that reliable anyways).  Therefore, we do a lookup based on the
 209          * out key as if it were the in key and then check to see if the input
 210          * and output keys are the same.
 211          */
 212         if (mutable->key.in_key != mutable->out_key)
 213                 return;
 214
 215         if (!!(mutable->flags & TNL_F_IN_KEY_MATCH) !=
 216             !!(mutable->flags & TNL_F_OUT_KEY_ACTION))
 217                 return;
 218
 219         if ((mutable->flags & TNL_F_CSUM) && !(flags & GRE_CSUM))
 220                 return;
 221
 222         tunnel_hdr_len += iph->ihl << 2;
 223
 224         orig_mac_header = skb_mac_header(skb) - skb->data;
 225         orig_nw_header = skb_network_header(skb) - skb->data;
 226         skb_set_mac_header(skb, tunnel_hdr_len);
 227
 228         tot_hdr_len = tunnel_hdr_len + ETH_HLEN;
 229
 230         skb->protocol = eth_hdr(skb)->h_proto;
 231         if (skb->protocol == htons(ETH_P_8021Q)) {
 232                 tot_hdr_len += VLAN_HLEN;
 233                 skb->protocol = vlan_eth_hdr(skb)->h_vlan_encapsulated_proto;
 234         }
 235
 236         skb_set_network_header(skb, tot_hdr_len);
 237         mtu -= tot_hdr_len;
 238
 239         if (skb->protocol == htons(ETH_P_IP))
 240                 tot_hdr_len += sizeof(struct iphdr);
 241 #if defined(CONFIG_IPV6) || defined(CONFIG_IPV6_MODULE)
 242         else if (skb->protocol == htons(ETH_P_IPV6))
 243                 tot_hdr_len += sizeof(struct ipv6hdr);
 244 #endif
 245         else
 246                 goto out;
 247
 248         if (!pskb_may_pull(skb, tot_hdr_len))
 249                 goto out;
 250
 251         if (skb->protocol == htons(ETH_P_IP)) {
 252                 if (mtu < IP_MIN_MTU) {
 253                         if (ntohs(ip_hdr(skb)->tot_len) >= IP_MIN_MTU)
 254                                 mtu = IP_MIN_MTU;
 255                         else
 256                                 goto out;
 257                 }
 258
 259         }
 260 #if defined(CONFIG_IPV6) || defined(CONFIG_IPV6_MODULE)
 261         else if (skb->protocol == htons(ETH_P_IPV6)) {
 262                 if (mtu < IPV6_MIN_MTU) {
 263                         unsigned int packet_length = sizeof(struct ipv6hdr) +
 264                                               ntohs(ipv6_hdr(skb)->payload_len);
 265
 266                         if (packet_length >= IPV6_MIN_MTU
 267                             || ntohs(ipv6_hdr(skb)->payload_len) == 0)
 268                                 mtu = IPV6_MIN_MTU;
 269                         else
 270                                 goto out;
 271                 }
 272         }
 273 #endif
 274
 275         __skb_pull(skb, tunnel_hdr_len);
 276         tnl_frag_needed(vport, mutable, skb, mtu, key);
 277         __skb_push(skb, tunnel_hdr_len);
 278
 279 out:
 280         skb_set_mac_header(skb, orig_mac_header);
 281         skb_set_network_header(skb, orig_nw_header);
 282         skb->protocol = htons(ETH_P_IP);
 283 }
 284
 285 static bool check_checksum(struct sk_buff *skb)
 286 {
 287         struct iphdr *iph = ip_hdr(skb);
 288         struct gre_base_hdr *greh = (struct gre_base_hdr *)(iph + 1);
 289         __sum16 csum = 0;
 290
 291         if (greh->flags & GRE_CSUM) {
 292                 switch (skb->ip_summed) {
 293                 case CHECKSUM_COMPLETE:
 294                         csum = csum_fold(skb->csum);
 295
 296                         if (!csum)
 297                                 break;
 298                         /* Fall through. */
 299
 300                 case CHECKSUM_NONE:
 301                         skb->csum = 0;
 302                         csum = __skb_checksum_complete(skb);
 303                         skb->ip_summed = CHECKSUM_COMPLETE;
 304                         break;
 305                 }
 306         }
 307
 308         return (csum == 0);
 309 }
 310
 311 /* Called with rcu_read_lock and BH disabled. */
 312 static int gre_rcv(struct sk_buff *skb)
 313 {
 314         struct vport *vport;
 315         const struct tnl_mutable_config *mutable;
 316         int hdr_len;
 317         struct iphdr *iph;
 318         __be16 flags;
 319         __be64 key;
 320
 321         if (unlikely(!pskb_may_pull(skb, sizeof(struct gre_base_hdr) + ETH_HLEN)))
 322                 goto error;
 323
 324         if (unlikely(!check_checksum(skb)))
 325                 goto error;
 326
 327         hdr_len = parse_header(ip_hdr(skb), &flags, &key);
 328         if (unlikely(hdr_len < 0))
 329                 goto error;
 330
 331         if (unlikely(!pskb_may_pull(skb, hdr_len + ETH_HLEN)))
 332                 goto error;
 333
 334         iph = ip_hdr(skb);
 335         vport = tnl_find_port(iph->daddr, iph->saddr, key, TNL_T_PROTO_GRE,
 336                               &mutable);
 337         if (unlikely(!vport)) {
 338                 icmp_send(skb, ICMP_DEST_UNREACH, ICMP_PORT_UNREACH, 0);
 339                 goto error;
 340         }
 341
 342         if (mutable->flags & TNL_F_IN_KEY_MATCH)
 343                 OVS_CB(skb)->tun_id = key;
 344         else
 345                 OVS_CB(skb)->tun_id = 0;
 346
 347         __skb_pull(skb, hdr_len);
 348         skb_postpull_rcsum(skb, skb_transport_header(skb), hdr_len + ETH_HLEN);
 349
 350         tnl_rcv(vport, skb, iph->tos);
 351         return 0;
 352
 353 error:
 354         kfree_skb(skb);
 355         return 0;
 356 }
 357
 358 static const struct tnl_ops gre_tnl_ops = {
 359         .tunnel_type    = TNL_T_PROTO_GRE,
 360         .ipproto        = IPPROTO_GRE,
 361         .hdr_len        = gre_hdr_len,
 362         .build_header   = gre_build_header,
 363         .update_header  = gre_update_header,
 364 };
 365
 366 static struct vport *gre_create(const struct vport_parms *parms)
 367 {
 368         return tnl_create(parms, &gre_vport_ops, &gre_tnl_ops);
 369 }
 370
 371 static const struct net_protocol gre_protocol_handlers = {
 372         .handler        =       gre_rcv,
 373         .err_handler    =       gre_err,
 374 };
 375
 376 static int gre_init(void)
 377 {
 378         int err;
 379
 380         err = inet_add_protocol(&gre_protocol_handlers, IPPROTO_GRE);
 381         if (err)
 382                 pr_warn("cannot register gre protocol handler\n");
 383
 384         return err;
 385 }
 386
 387 static void gre_exit(void)
 388 {
 389         inet_del_protocol(&gre_protocol_handlers, IPPROTO_GRE);
 390 }
 391
 392 const struct vport_ops gre_vport_ops = {
 393         .type           = OVS_VPORT_TYPE_GRE,
 394         .flags          = VPORT_F_TUN_ID,
 395         .init           = gre_init,
 396         .exit           = gre_exit,
 397         .create         = gre_create,
 398         .destroy        = tnl_destroy,
 399         .set_addr       = tnl_set_addr,
 400         .get_name       = tnl_get_name,
 401         .get_addr       = tnl_get_addr,
 402         .get_options    = tnl_get_options,
 403         .set_options    = tnl_set_options,
 404         .get_dev_flags  = vport_gen_get_dev_flags,
 405         .is_running     = vport_gen_is_running,
 406         .get_operstate  = vport_gen_get_operstate,
 407         .send           = tnl_send,
 408 };