include/openflow/openflow.h

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2008, 2009 Nicira Networks.
   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 /* OpenFlow: protocol between controller and datapath. */
  18
  19 #ifndef OPENFLOW_OPENFLOW_H
  20 #define OPENFLOW_OPENFLOW_H 1
  21
  22 #ifdef __KERNEL__
  23 #include <linux/types.h>
  24 #else
  25 #include <stdint.h>
  26 #endif
  27
  28 #ifdef SWIG
  29 #define OFP_ASSERT(EXPR)        /* SWIG can't handle OFP_ASSERT. */
  30 #elif !defined(__cplusplus)
  31 /* Build-time assertion for use in a declaration context. */
  32 #define OFP_ASSERT(EXPR)                                                \
  33         extern int (*build_assert(void))[ sizeof(struct {               \
  34                     unsigned int build_assert_failed : (EXPR) ? 1 : -1; })]
  35 #else /* __cplusplus */
  36 #include <boost/static_assert.hpp>
  37 #define OFP_ASSERT BOOST_STATIC_ASSERT
  38 #endif /* __cplusplus */
  39
  40 #ifndef SWIG
  41 #define OFP_PACKED __attribute__((packed))
  42 #else
  43 #define OFP_PACKED              /* SWIG doesn't understand __attribute. */
  44 #endif
  45
  46 /* The most significant bit being set in the version field indicates an
  47  * experimental OpenFlow version.
  48  */
  49 #define OFP_VERSION   0x98
  50
  51 #define OFP_MAX_TABLE_NAME_LEN 32
  52 #define OFP_MAX_PORT_NAME_LEN  16
  53
  54 #define OFP_TCP_PORT  6633
  55 #define OFP_SSL_PORT  6633
  56
  57 #define OFP_ETH_ALEN 6          /* Bytes in an Ethernet address. */
  58
  59 /* Port numbering.  Physical ports are numbered starting from 0. */
  60 enum ofp_port {
  61     /* Maximum number of physical switch ports. */
  62     OFPP_MAX = 0xff00,
  63
  64     /* Fake output "ports". */
  65     OFPP_IN_PORT    = 0xfff8,  /* Send the packet out the input port.  This
  66                                   virtual port must be explicitly used
  67                                   in order to send back out of the input
  68                                   port. */
  69     OFPP_TABLE      = 0xfff9,  /* Perform actions in flow table.
  70                                   NB: This can only be the destination
  71                                   port for packet-out messages. */
  72     OFPP_NORMAL     = 0xfffa,  /* Process with normal L2/L3 switching. */
  73     OFPP_FLOOD      = 0xfffb,  /* All physical ports except input port and
  74                                   those disabled by STP. */
  75     OFPP_ALL        = 0xfffc,  /* All physical ports except input port. */
  76     OFPP_CONTROLLER = 0xfffd,  /* Send to controller. */
  77     OFPP_LOCAL      = 0xfffe,  /* Local openflow "port". */
  78     OFPP_NONE       = 0xffff   /* Not associated with a physical port. */
  79 };
  80
  81 enum ofp_type {
  82     /* Immutable messages. */
  83     OFPT_HELLO,               /* Symmetric message */
  84     OFPT_ERROR,               /* Symmetric message */
  85     OFPT_ECHO_REQUEST,        /* Symmetric message */
  86     OFPT_ECHO_REPLY,          /* Symmetric message */
  87     OFPT_VENDOR,              /* Symmetric message */
  88
  89     /* Switch configuration messages. */
  90     OFPT_FEATURES_REQUEST,    /* Controller/switch message */
  91     OFPT_FEATURES_REPLY,      /* Controller/switch message */
  92     OFPT_GET_CONFIG_REQUEST,  /* Controller/switch message */
  93     OFPT_GET_CONFIG_REPLY,    /* Controller/switch message */
  94     OFPT_SET_CONFIG,          /* Controller/switch message */
  95
  96     /* Asynchronous messages. */
  97     OFPT_PACKET_IN,           /* Async message */
  98     OFPT_FLOW_EXPIRED,        /* Async message */
  99     OFPT_PORT_STATUS,         /* Async message */
 100
 101     /* Controller command messages. */
 102     OFPT_PACKET_OUT,          /* Controller/switch message */
 103     OFPT_FLOW_MOD,            /* Controller/switch message */
 104     OFPT_PORT_MOD,            /* Controller/switch message */
 105
 106     /* Statistics messages. */
 107     OFPT_STATS_REQUEST,       /* Controller/switch message */
 108     OFPT_STATS_REPLY          /* Controller/switch message */
 109 };
 110
 111 /* Header on all OpenFlow packets. */
 112 struct ofp_header {
 113     uint8_t version;    /* OFP_VERSION. */
 114     uint8_t type;       /* One of the OFPT_ constants. */
 115     uint16_t length;    /* Length including this ofp_header. */
 116     uint32_t xid;       /* Transaction id associated with this packet.
 117                            Replies use the same id as was in the request
 118                            to facilitate pairing. */
 119 };
 120 OFP_ASSERT(sizeof(struct ofp_header) == 8);
 121
 122 /* OFPT_HELLO.  This message has an empty body, but implementations must
 123  * ignore any data included in the body, to allow for future extensions. */
 124 struct ofp_hello {
 125     struct ofp_header header;
 126 };
 127
 128 #define OFP_DEFAULT_MISS_SEND_LEN   128
 129
 130 enum ofp_config_flags {
 131     /* Tells datapath to notify the controller of expired flow entries. */
 132     OFPC_SEND_FLOW_EXP = 1 << 0,
 133
 134     /* Handling of IP fragments. */
 135     OFPC_FRAG_NORMAL   = 0 << 1,  /* No special handling for fragments. */
 136     OFPC_FRAG_DROP     = 1 << 1,  /* Drop fragments. */
 137     OFPC_FRAG_REASM    = 2 << 1,  /* Reassemble (only if OFPC_IP_REASM set). */
 138     OFPC_FRAG_MASK     = 3 << 1
 139 };
 140
 141 /* Switch configuration. */
 142 struct ofp_switch_config {
 143     struct ofp_header header;
 144     uint16_t flags;             /* OFPC_* flags. */
 145     uint16_t miss_send_len;     /* Max bytes of new flow that datapath should
 146                                    send to the controller. */
 147 };
 148 OFP_ASSERT(sizeof(struct ofp_switch_config) == 12);
 149
 150 /* Capabilities supported by the datapath. */
 151 enum ofp_capabilities {
 152     OFPC_FLOW_STATS     = 1 << 0,  /* Flow statistics. */
 153     OFPC_TABLE_STATS    = 1 << 1,  /* Table statistics. */
 154     OFPC_PORT_STATS     = 1 << 2,  /* Port statistics. */
 155     OFPC_STP            = 1 << 3,  /* 802.1d spanning tree. */
 156     OFPC_MULTI_PHY_TX   = 1 << 4,  /* Supports transmitting through multiple
 157                                       physical interfaces */
 158     OFPC_IP_REASM       = 1 << 5   /* Can reassemble IP fragments. */
 159 };
 160
 161 /* Flags to indicate behavior of the physical port.  These flags are
 162  * used in ofp_phy_port to describe the current configuration.  They are
 163  * used in the ofp_port_mod message to configure the port's behavior.
 164  */
 165 enum ofp_port_config {
 166     OFPPC_PORT_DOWN    = 1 << 0,  /* Port is administratively down. */
 167
 168     OFPPC_NO_STP       = 1 << 1,  /* Disable 802.1D spanning tree on port. */
 169     OFPPC_NO_RECV      = 1 << 2,  /* Drop most packets received on port. */
 170     OFPPC_NO_RECV_STP  = 1 << 3,  /* Drop received 802.1D STP packets. */
 171     OFPPC_NO_FLOOD     = 1 << 4,  /* Do not include this port when flooding. */
 172     OFPPC_NO_FWD       = 1 << 5,  /* Drop packets forwarded to port. */
 173     OFPPC_NO_PACKET_IN = 1 << 6   /* Do not send packet-in msgs for port. */
 174 };
 175
 176 /* Current state of the physical port.  These are not configurable from
 177  * the controller.
 178  */
 179 enum ofp_port_state {
 180     OFPPS_LINK_DOWN   = 1 << 0, /* No physical link present. */
 181
 182     /* The OFPPS_STP_* bits have no effect on switch operation.  The
 183      * controller must adjust OFPPC_NO_RECV, OFPPC_NO_FWD, and
 184      * OFPPC_NO_PACKET_IN appropriately to fully implement an 802.1D spanning
 185      * tree. */
 186     OFPPS_STP_LISTEN  = 0 << 8, /* Not learning or relaying frames. */
 187     OFPPS_STP_LEARN   = 1 << 8, /* Learning but not relaying frames. */
 188     OFPPS_STP_FORWARD = 2 << 8, /* Learning and relaying frames. */
 189     OFPPS_STP_BLOCK   = 3 << 8, /* Not part of spanning tree. */
 190     OFPPS_STP_MASK    = 3 << 8  /* Bit mask for OFPPS_STP_* values. */
 191 };
 192
 193 /* Features of physical ports available in a datapath. */
 194 enum ofp_port_features {
 195     OFPPF_10MB_HD    = 1 << 0,  /* 10 Mb half-duplex rate support. */
 196     OFPPF_10MB_FD    = 1 << 1,  /* 10 Mb full-duplex rate support. */
 197     OFPPF_100MB_HD   = 1 << 2,  /* 100 Mb half-duplex rate support. */
 198     OFPPF_100MB_FD   = 1 << 3,  /* 100 Mb full-duplex rate support. */
 199     OFPPF_1GB_HD     = 1 << 4,  /* 1 Gb half-duplex rate support. */
 200     OFPPF_1GB_FD     = 1 << 5,  /* 1 Gb full-duplex rate support. */
 201     OFPPF_10GB_FD    = 1 << 6,  /* 10 Gb full-duplex rate support. */
 202     OFPPF_COPPER     = 1 << 7,  /* Copper medium. */
 203     OFPPF_FIBER      = 1 << 8,  /* Fiber medium. */
 204     OFPPF_AUTONEG    = 1 << 9,  /* Auto-negotiation. */
 205     OFPPF_PAUSE      = 1 << 10, /* Pause. */
 206     OFPPF_PAUSE_ASYM = 1 << 11  /* Asymmetric pause. */
 207 };
 208
 209 /* Description of a physical port */
 210 struct ofp_phy_port {
 211     uint16_t port_no;
 212     uint8_t hw_addr[OFP_ETH_ALEN];
 213     uint8_t name[OFP_MAX_PORT_NAME_LEN]; /* Null-terminated */
 214
 215     uint32_t config;        /* Bitmap of OFPPC_* flags. */
 216     uint32_t state;         /* Bitmap of OFPPS_* flags. */
 217
 218     /* Bitmaps of OFPPF_* that describe features.  All bits zeroed if
 219      * unsupported or unavailable. */
 220     uint32_t curr;          /* Current features. */
 221     uint32_t advertised;    /* Features being advertised by the port. */
 222     uint32_t supported;     /* Features supported by the port. */
 223     uint32_t peer;          /* Features advertised by peer. */
 224 };
 225 OFP_ASSERT(sizeof(struct ofp_phy_port) == 48);
 226
 227 /* Switch features. */
 228 struct ofp_switch_features {
 229     struct ofp_header header;
 230     uint64_t datapath_id;   /* Datapath unique ID.  Only the lower 48-bits
 231                                are meaningful. */
 232
 233     uint32_t n_buffers;     /* Max packets buffered at once. */
 234
 235     uint8_t n_tables;       /* Number of tables supported by datapath. */
 236     uint8_t pad[3];         /* Align to 64-bits. */
 237
 238     /* Features. */
 239     uint32_t capabilities;  /* Bitmap of support "ofp_capabilities". */
 240     uint32_t actions;       /* Bitmap of supported "ofp_action_type"s. */
 241
 242     /* Port info.*/
 243     struct ofp_phy_port ports[0];  /* Port definitions.  The number of ports
 244                                       is inferred from the length field in
 245                                       the header. */
 246 };
 247 OFP_ASSERT(sizeof(struct ofp_switch_features) == 32);
 248
 249 /* What changed about the physical port */
 250 enum ofp_port_reason {
 251     OFPPR_ADD,              /* The port was added. */
 252     OFPPR_DELETE,           /* The port was removed. */
 253     OFPPR_MODIFY            /* Some attribute of the port has changed. */
 254 };
 255
 256 /* A physical port has changed in the datapath */
 257 struct ofp_port_status {
 258     struct ofp_header header;
 259     uint8_t reason;          /* One of OFPPR_*. */
 260     uint8_t pad[7];          /* Align to 64-bits. */
 261     struct ofp_phy_port desc;
 262 };
 263 OFP_ASSERT(sizeof(struct ofp_port_status) == 64);
 264
 265 /* Modify behavior of the physical port */
 266 struct ofp_port_mod {
 267     struct ofp_header header;
 268     uint16_t port_no;
 269     uint8_t hw_addr[OFP_ETH_ALEN]; /* The hardware address is not
 270                                       configurable.  This is used to
 271                                       sanity-check the request, so it must
 272                                       be the same as returned in an
 273                                       ofp_phy_port struct. */
 274
 275     uint32_t config;        /* Bitmap of OFPPC_* flags. */
 276     uint32_t mask;          /* Bitmap of OFPPC_* flags to be changed. */
 277
 278     uint32_t advertise;     /* Bitmap of "ofp_port_features"s.  Zero all
 279                                bits to prevent any action taking place. */
 280     uint8_t pad[4];         /* Pad to 64-bits. */
 281 };
 282 OFP_ASSERT(sizeof(struct ofp_port_mod) == 32);
 283
 284 /* Why is this packet being sent to the controller? */
 285 enum ofp_packet_in_reason {
 286     OFPR_NO_MATCH,          /* No matching flow. */
 287     OFPR_ACTION             /* Action explicitly output to controller. */
 288 };
 289
 290 /* Packet received on port (datapath -> controller). */
 291 struct ofp_packet_in {
 292     struct ofp_header header;
 293     uint32_t buffer_id;     /* ID assigned by datapath. */
 294     uint16_t total_len;     /* Full length of frame. */
 295     uint16_t in_port;       /* Port on which frame was received. */
 296     uint8_t reason;         /* Reason packet is being sent (one of OFPR_*) */
 297     uint8_t pad;
 298     uint8_t data[0];        /* Ethernet frame, halfway through 32-bit word,
 299                                so the IP header is 32-bit aligned.  The
 300                                amount of data is inferred from the length
 301                                field in the header.  Because of padding,
 302                                offsetof(struct ofp_packet_in, data) ==
 303                                sizeof(struct ofp_packet_in) - 2. */
 304 };
 305 OFP_ASSERT(sizeof(struct ofp_packet_in) == 20);
 306
 307 enum ofp_action_type {
 308     OFPAT_OUTPUT,           /* Output to switch port. */
 309     OFPAT_SET_VLAN_VID,     /* Set the 802.1q VLAN id. */
 310     OFPAT_SET_VLAN_PCP,     /* Set the 802.1q priority. */
 311     OFPAT_STRIP_VLAN,       /* Strip the 802.1q header. */
 312     OFPAT_SET_DL_SRC,       /* Ethernet source address. */
 313     OFPAT_SET_DL_DST,       /* Ethernet destination address. */
 314     OFPAT_SET_NW_SRC,       /* IP source address. */
 315     OFPAT_SET_NW_DST,       /* IP destination address. */
 316     OFPAT_SET_NW_TOS,       /* IP ToS/DSCP field (6 bits). */
 317     OFPAT_SET_TP_SRC,       /* TCP/UDP source port. */
 318     OFPAT_SET_TP_DST,       /* TCP/UDP destination port. */
 319     OFPAT_VENDOR = 0xffff
 320 };
 321
 322 /* Action structure for OFPAT_OUTPUT, which sends packets out 'port'.
 323  * When the 'port' is the OFPP_CONTROLLER, 'max_len' indicates the max
 324  * number of bytes to send.  A 'max_len' of zero means no bytes of the
 325  * packet should be sent. */
 326 struct ofp_action_output {
 327     uint16_t type;                  /* OFPAT_OUTPUT. */
 328     uint16_t len;                   /* Length is 8. */
 329     uint16_t port;                  /* Output port. */
 330     uint16_t max_len;               /* Max length to send to controller. */
 331 };
 332 OFP_ASSERT(sizeof(struct ofp_action_output) == 8);
 333
 334 /* The VLAN id is 12 bits, so we can use the entire 16 bits to indicate
 335  * special conditions.  All ones is used to match that no VLAN id was
 336  * set. */
 337 #define OFP_VLAN_NONE      0xffff
 338
 339 /* Action structure for OFPAT_SET_VLAN_VID. */
 340 struct ofp_action_vlan_vid {
 341     uint16_t type;                  /* OFPAT_SET_VLAN_VID. */
 342     uint16_t len;                   /* Length is 8. */
 343     uint16_t vlan_vid;              /* VLAN id. */
 344     uint8_t pad[2];
 345 };
 346 OFP_ASSERT(sizeof(struct ofp_action_vlan_vid) == 8);
 347
 348 /* Action structure for OFPAT_SET_VLAN_PCP. */
 349 struct ofp_action_vlan_pcp {
 350     uint16_t type;                  /* OFPAT_SET_VLAN_PCP. */
 351     uint16_t len;                   /* Length is 8. */
 352     uint8_t vlan_pcp;               /* VLAN priority. */
 353     uint8_t pad[3];
 354 };
 355 OFP_ASSERT(sizeof(struct ofp_action_vlan_pcp) == 8);
 356
 357 /* Action structure for OFPAT_SET_DL_SRC/DST. */
 358 struct ofp_action_dl_addr {
 359     uint16_t type;                  /* OFPAT_SET_DL_SRC/DST. */
 360     uint16_t len;                   /* Length is 16. */
 361     uint8_t dl_addr[OFP_ETH_ALEN];  /* Ethernet address. */
 362     uint8_t pad[6];
 363 };
 364 OFP_ASSERT(sizeof(struct ofp_action_dl_addr) == 16);
 365
 366 /* Action structure for OFPAT_SET_NW_SRC/DST. */
 367 struct ofp_action_nw_addr {
 368     uint16_t type;                  /* OFPAT_SET_TW_SRC/DST. */
 369     uint16_t len;                   /* Length is 8. */
 370     uint32_t nw_addr;               /* IP address. */
 371 };
 372 OFP_ASSERT(sizeof(struct ofp_action_nw_addr) == 8);
 373
 374 /* Action structure for OFPAT_SET_NW_TOS. */
 375 struct ofp_action_nw_tos {
 376     uint16_t type;                  /* OFPAT_SET_TW_TOS. */
 377     uint16_t len;                   /* Length is 8. */
 378     uint8_t nw_tos;                 /* IP ToS/DSCP (6 bits). */
 379     uint8_t pad[3];
 380 };
 381 OFP_ASSERT(sizeof(struct ofp_action_nw_tos) == 8);
 382
 383 /* Action structure for OFPAT_SET_TP_SRC/DST. */
 384 struct ofp_action_tp_port {
 385     uint16_t type;                  /* OFPAT_SET_TP_SRC/DST. */
 386     uint16_t len;                   /* Length is 8. */
 387     uint16_t tp_port;               /* TCP/UDP port. */
 388     uint8_t pad[2];
 389 };
 390 OFP_ASSERT(sizeof(struct ofp_action_tp_port) == 8);
 391
 392 /* Action header for OFPAT_VENDOR. The rest of the body is vendor-defined. */
 393 struct ofp_action_vendor_header {
 394     uint16_t type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
 395     uint16_t len;                   /* Length is a multiple of 8. */
 396     uint32_t vendor;                /* Vendor ID, which takes the same form
 397                                        as in "struct ofp_vendor_header". */
 398 };
 399 OFP_ASSERT(sizeof(struct ofp_action_vendor_header) == 8);
 400
 401 /* Action header that is common to all actions.  The length includes the
 402  * header and any padding used to make the action 64-bit aligned.
 403  * NB: The length of an action *must* always be a multiple of eight. */
 404 struct ofp_action_header {
 405     uint16_t type;                  /* One of OFPAT_*. */
 406     uint16_t len;                   /* Length of action, including this
 407                                        header.  This is the length of action,
 408                                        including any padding to make it
 409                                        64-bit aligned. */
 410     uint8_t pad[4];
 411 };
 412 OFP_ASSERT(sizeof(struct ofp_action_header) == 8);
 413
 414 union ofp_action {
 415     uint16_t type;
 416     struct ofp_action_header header;
 417     struct ofp_action_vendor_header vendor;
 418     struct ofp_action_output output;
 419     struct ofp_action_vlan_vid vlan_vid;
 420     struct ofp_action_vlan_pcp vlan_pcp;
 421     struct ofp_action_nw_addr nw_addr;
 422     struct ofp_action_nw_tos nw_tos;
 423     struct ofp_action_tp_port tp_port;
 424 };
 425 OFP_ASSERT(sizeof(union ofp_action) == 8);
 426
 427 /* Send packet (controller -> datapath). */
 428 struct ofp_packet_out {
 429     struct ofp_header header;
 430     uint32_t buffer_id;           /* ID assigned by datapath (-1 if none). */
 431     uint16_t in_port;             /* Packet's input port (OFPP_NONE if none). */
 432     uint16_t actions_len;         /* Size of action array in bytes. */
 433     struct ofp_action_header actions[0]; /* Actions. */
 434     /* uint8_t data[0]; */        /* Packet data.  The length is inferred
 435                                      from the length field in the header.
 436                                      (Only meaningful if buffer_id == -1.) */
 437 };
 438 OFP_ASSERT(sizeof(struct ofp_packet_out) == 16);
 439
 440 enum ofp_flow_mod_command {
 441     OFPFC_ADD,              /* New flow. */
 442     OFPFC_MODIFY,           /* Modify all matching flows. */
 443     OFPFC_MODIFY_STRICT,    /* Modify entry strictly matching wildcards */
 444     OFPFC_DELETE,           /* Delete all matching flows. */
 445     OFPFC_DELETE_STRICT     /* Strictly match wildcards and priority. */
 446 };
 447
 448 /* Flow wildcards. */
 449 enum ofp_flow_wildcards {
 450     OFPFW_IN_PORT    = 1 << 0,  /* Switch input port. */
 451     OFPFW_DL_VLAN    = 1 << 1,  /* VLAN. */
 452     OFPFW_DL_SRC     = 1 << 2,  /* Ethernet source address. */
 453     OFPFW_DL_DST     = 1 << 3,  /* Ethernet destination address. */
 454     OFPFW_DL_TYPE    = 1 << 4,  /* Ethernet frame type. */
 455     OFPFW_NW_PROTO   = 1 << 5,  /* IP protocol. */
 456     OFPFW_TP_SRC     = 1 << 6,  /* TCP/UDP source port. */
 457     OFPFW_TP_DST     = 1 << 7,  /* TCP/UDP destination port. */
 458
 459     /* IP source address wildcard bit count.  0 is exact match, 1 ignores the
 460      * LSB, 2 ignores the 2 least-significant bits, ..., 32 and higher wildcard
 461      * the entire field.  This is the *opposite* of the usual convention where
 462      * e.g. /24 indicates that 8 bits (not 24 bits) are wildcarded. */
 463     OFPFW_NW_SRC_SHIFT = 8,
 464     OFPFW_NW_SRC_BITS = 6,
 465     OFPFW_NW_SRC_MASK = ((1 << OFPFW_NW_SRC_BITS) - 1) << OFPFW_NW_SRC_SHIFT,
 466     OFPFW_NW_SRC_ALL = 32 << OFPFW_NW_SRC_SHIFT,
 467
 468     /* IP destination address wildcard bit count.  Same format as source. */
 469     OFPFW_NW_DST_SHIFT = 14,
 470     OFPFW_NW_DST_BITS = 6,
 471     OFPFW_NW_DST_MASK = ((1 << OFPFW_NW_DST_BITS) - 1) << OFPFW_NW_DST_SHIFT,
 472     OFPFW_NW_DST_ALL = 32 << OFPFW_NW_DST_SHIFT,
 473
 474     OFPFW_DL_VLAN_PCP = 1 << 20, /* VLAN priority. */
 475
 476     /* Wildcard all fields. */
 477     OFPFW_ALL = ((1 << 21) - 1)
 478 };
 479
 480 /* The wildcards for ICMP type and code fields use the transport source
 481  * and destination port fields, respectively. */
 482 #define OFPFW_ICMP_TYPE OFPFW_TP_SRC
 483 #define OFPFW_ICMP_CODE OFPFW_TP_DST
 484
 485 /* Values below this cutoff are 802.3 packets and the two bytes
 486  * following MAC addresses are used as a frame length.  Otherwise, the
 487  * two bytes are used as the Ethernet type.
 488  */
 489 #define OFP_DL_TYPE_ETH2_CUTOFF   0x0600
 490
 491 /* Value of dl_type to indicate that the frame does not include an
 492  * Ethernet type.
 493  */
 494 #define OFP_DL_TYPE_NOT_ETH_TYPE  0x05ff
 495
 496 /* The VLAN id is 12-bits, so we can use the entire 16 bits to indicate
 497  * special conditions.  All ones indicates that no VLAN id was set.
 498  */
 499 #define OFP_VLAN_NONE      0xffff
 500
 501 /* Fields to match against flows */
 502 struct ofp_match {
 503     uint32_t wildcards;        /* Wildcard fields. */
 504     uint16_t in_port;          /* Input switch port. */
 505     uint8_t dl_src[OFP_ETH_ALEN]; /* Ethernet source address. */
 506     uint8_t dl_dst[OFP_ETH_ALEN]; /* Ethernet destination address. */
 507     uint16_t dl_vlan;          /* Input VLAN. */
 508     uint8_t dl_vlan_pcp;       /* Input VLAN priority. */
 509     uint8_t pad1[1];           /* Align to 64-bits. */
 510     uint16_t dl_type;          /* Ethernet frame type. */
 511     uint8_t nw_proto;          /* IP protocol. */
 512     uint8_t pad2[3];           /* Align to 64-bits. */
 513     uint32_t nw_src;           /* IP source address. */
 514     uint32_t nw_dst;           /* IP destination address. */
 515     uint16_t tp_src;           /* TCP/UDP source port. */
 516     uint16_t tp_dst;           /* TCP/UDP destination port. */
 517 };
 518 OFP_ASSERT(sizeof(struct ofp_match) == 40);
 519
 520 /* The match fields for ICMP type and code use the transport source and
 521  * destination port fields, respectively. */
 522 #define icmp_type tp_src
 523 #define icmp_code tp_dst
 524
 525 /* Value used in "idle_timeout" and "hard_timeout" to indicate that the entry
 526  * is permanent. */
 527 #define OFP_FLOW_PERMANENT 0
 528
 529 /* By default, choose a priority in the middle. */
 530 #define OFP_DEFAULT_PRIORITY 0x8000
 531
 532 /* Flow setup and teardown (controller -> datapath). */
 533 struct ofp_flow_mod {
 534     struct ofp_header header;
 535     struct ofp_match match;      /* Fields to match */
 536
 537     /* Flow actions. */
 538     uint16_t command;             /* One of OFPFC_*. */
 539     uint16_t idle_timeout;        /* Idle time before discarding (seconds). */
 540     uint16_t hard_timeout;        /* Max time before discarding (seconds). */
 541     uint16_t priority;            /* Priority level of flow entry. */
 542     uint32_t buffer_id;           /* Buffered packet to apply to (or -1).
 543                                      Not meaningful for OFPFC_DELETE*. */
 544     uint16_t out_port;            /* For OFPFC_DELETE* commands, require
 545                                      matching entries to include this as an
 546                                      output port.  A value of OFPP_NONE
 547                                      indicates no restriction. */
 548     uint8_t pad[2];               /* Align to 32-bits. */
 549     uint32_t reserved;            /* Reserved for future use. */
 550     struct ofp_action_header actions[0]; /* The action length is inferred
 551                                             from the length field in the
 552                                             header. */
 553 };
 554 OFP_ASSERT(sizeof(struct ofp_flow_mod) == 68);
 555
 556 /* Why did this flow expire? */
 557 enum ofp_flow_expired_reason {
 558     OFPER_IDLE_TIMEOUT,         /* Flow idle time exceeded idle_timeout. */
 559     OFPER_HARD_TIMEOUT          /* Time exceeded hard_timeout. */
 560 };
 561
 562 /* Flow expiration (datapath -> controller). */
 563 struct ofp_flow_expired {
 564     struct ofp_header header;
 565     struct ofp_match match;   /* Description of fields. */
 566
 567     uint16_t priority;        /* Priority level of flow entry. */
 568     uint8_t reason;           /* One of OFPER_*. */
 569     uint8_t pad[1];           /* Align to 32-bits. */
 570
 571     uint32_t duration;        /* Time flow was alive in seconds. */
 572     uint8_t pad2[4];          /* Align to 64-bits. */
 573     uint64_t packet_count;
 574     uint64_t byte_count;
 575 };
 576 OFP_ASSERT(sizeof(struct ofp_flow_expired) == 76);
 577
 578 /* Values for 'type' in ofp_error_message.  These values are immutable: they
 579  * will not change in future versions of the protocol (although new values may
 580  * be added). */
 581 enum ofp_error_type {
 582     OFPET_HELLO_FAILED,         /* Hello protocol failed. */
 583     OFPET_BAD_REQUEST,          /* Request was not understood. */
 584     OFPET_BAD_ACTION,           /* Error in action description. */
 585     OFPET_FLOW_MOD_FAILED,      /* Problem modifying flow entry. */
 586     OFPET_PORT_MOD_FAILED       /* OFPT_PORT_MOD failed. */
 587 };
 588
 589 /* ofp_error_msg 'code' values for OFPET_HELLO_FAILED.  'data' contains an
 590  * ASCII text string that may give failure details. */
 591 enum ofp_hello_failed_code {
 592     OFPHFC_INCOMPATIBLE         /* No compatible version. */
 593 };
 594
 595 /* ofp_error_msg 'code' values for OFPET_BAD_REQUEST.  'data' contains at least
 596  * the first 64 bytes of the failed request. */
 597 enum ofp_bad_request_code {
 598     OFPBRC_BAD_VERSION,         /* ofp_header.version not supported. */
 599     OFPBRC_BAD_TYPE,            /* ofp_header.type not supported. */
 600     OFPBRC_BAD_STAT,            /* ofp_stats_request.type not supported. */
 601     OFPBRC_BAD_VENDOR,          /* Vendor not supported (in ofp_vendor_header
 602                                  * or ofp_stats_request or ofp_stats_reply). */
 603     OFPBRC_BAD_SUBTYPE,         /* Vendor subtype not supported. */
 604     OFPBRC_BAD_LENGTH,          /* Wrong request length for type. */
 605     OFPBRC_BUFFER_EMPTY,        /* Specified buffer has already been used. */
 606     OFPBRC_BAD_COOKIE           /* Specified buffer does not exist. */
 607 };
 608
 609 /* ofp_error_msg 'code' values for OFPET_BAD_ACTION.  'data' contains at least
 610  * the first 64 bytes of the failed request. */
 611 enum ofp_bad_action_code {
 612     OFPBAC_BAD_TYPE,           /* Unknown action type. */
 613     OFPBAC_BAD_LEN,            /* Length problem in actions. */
 614     OFPBAC_BAD_VENDOR,         /* Unknown vendor id specified. */
 615     OFPBAC_BAD_VENDOR_TYPE,    /* Unknown action type for vendor id. */
 616     OFPBAC_BAD_OUT_PORT,       /* Problem validating output action. */
 617     OFPBAC_BAD_ARGUMENT,       /* Bad action argument. */
 618     OFPBAC_TOO_MANY            /* Can't handle this many actions. */
 619 };
 620
 621 /* ofp_error_msg 'code' values for OFPET_FLOW_MOD_FAILED.  'data' contains
 622  * at least the first 64 bytes of the failed request. */
 623 enum ofp_flow_mod_failed_code {
 624     OFPFMFC_ALL_TABLES_FULL,    /* Flow not added because of full tables. */
 625     OFPFMFC_BAD_COMMAND         /* Unknown command. */
 626 };
 627
 628 /* ofp_error_msg 'code' values for OFPET_PORT_MOD_FAILED.  'data' contains
 629  * at least the first 64 bytes of the failed request. */
 630 enum ofp_port_mod_failed_code {
 631     OFPPMFC_BAD_PORT,            /* Specified port does not exist. */
 632     OFPPMFC_BAD_HW_ADDR,         /* Specified hardware address is wrong. */
 633 };
 634
 635 /* OFPT_ERROR: Error message (datapath -> controller). */
 636 struct ofp_error_msg {
 637     struct ofp_header header;
 638
 639     uint16_t type;
 640     uint16_t code;
 641     uint8_t data[0];          /* Variable-length data.  Interpreted based
 642                                  on the type and code. */
 643 };
 644 OFP_ASSERT(sizeof(struct ofp_error_msg) == 12);
 645
 646 enum ofp_stats_types {
 647     /* Description of this OpenFlow switch.
 648      * The request body is empty.
 649      * The reply body is struct ofp_desc_stats. */
 650     OFPST_DESC,
 651
 652     /* Individual flow statistics.
 653      * The request body is struct ofp_flow_stats_request.
 654      * The reply body is an array of struct ofp_flow_stats. */
 655     OFPST_FLOW,
 656
 657     /* Aggregate flow statistics.
 658      * The request body is struct ofp_aggregate_stats_request.
 659      * The reply body is struct ofp_aggregate_stats_reply. */
 660     OFPST_AGGREGATE,
 661
 662     /* Flow table statistics.
 663      * The request body is empty.
 664      * The reply body is an array of struct ofp_table_stats. */
 665     OFPST_TABLE,
 666
 667     /* Physical port statistics.
 668      * The request body is empty.
 669      * The reply body is an array of struct ofp_port_stats. */
 670     OFPST_PORT,
 671
 672     /* Vendor extension.
 673      * The request and reply bodies begin with a 32-bit vendor ID, which takes
 674      * the same form as in "struct ofp_vendor_header".  The request and reply
 675      * bodies are otherwise vendor-defined. */
 676     OFPST_VENDOR = 0xffff
 677 };
 678
 679 struct ofp_stats_request {
 680     struct ofp_header header;
 681     uint16_t type;              /* One of the OFPST_* constants. */
 682     uint16_t flags;             /* OFPSF_REQ_* flags (none yet defined). */
 683     uint8_t body[0];            /* Body of the request. */
 684 };
 685 OFP_ASSERT(sizeof(struct ofp_stats_request) == 12);
 686
 687 enum ofp_stats_reply_flags {
 688     OFPSF_REPLY_MORE  = 1 << 0  /* More replies to follow. */
 689 };
 690
 691 struct ofp_stats_reply {
 692     struct ofp_header header;
 693     uint16_t type;              /* One of the OFPST_* constants. */
 694     uint16_t flags;             /* OFPSF_REPLY_* flags. */
 695     uint8_t body[0];            /* Body of the reply. */
 696 };
 697 OFP_ASSERT(sizeof(struct ofp_stats_reply) == 12);
 698
 699 #define DESC_STR_LEN   256
 700 #define SERIAL_NUM_LEN 32
 701 /* Body of reply to OFPST_DESC request.  Each entry is a NULL-terminated
 702  * ASCII string. */
 703 struct ofp_desc_stats {
 704     char mfr_desc[DESC_STR_LEN];       /* Manufacturer description. */
 705     char hw_desc[DESC_STR_LEN];        /* Hardware description. */
 706     char sw_desc[DESC_STR_LEN];        /* Software description. */
 707     char serial_num[SERIAL_NUM_LEN];   /* Serial number. */
 708 };
 709 OFP_ASSERT(sizeof(struct ofp_desc_stats) == 800);
 710
 711 /* Body for ofp_stats_request of type OFPST_FLOW. */
 712 struct ofp_flow_stats_request {
 713     struct ofp_match match;   /* Fields to match. */
 714     uint8_t table_id;         /* ID of table to read (from ofp_table_stats)
 715                                  or 0xff for all tables. */
 716     uint8_t pad;              /* Align to 32 bits. */
 717     uint16_t out_port;        /* Require matching entries to include this
 718                                  as an output port.  A value of OFPP_NONE
 719                                  indicates no restriction. */
 720 };
 721 OFP_ASSERT(sizeof(struct ofp_flow_stats_request) == 44);
 722
 723 /* Body of reply to OFPST_FLOW request. */
 724 struct ofp_flow_stats {
 725     uint16_t length;          /* Length of this entry. */
 726     uint8_t table_id;         /* ID of table flow came from. */
 727     uint8_t pad;
 728     struct ofp_match match;   /* Description of fields. */
 729     uint32_t duration;        /* Time flow has been alive in seconds. */
 730     uint16_t priority;        /* Priority of the entry. Only meaningful
 731                                  when this is not an exact-match entry. */
 732     uint16_t idle_timeout;    /* Number of seconds idle before expiration. */
 733     uint16_t hard_timeout;    /* Number of seconds before expiration. */
 734     uint16_t pad2;            /* Pad to 64 bits. */
 735     uint64_t packet_count;    /* Number of packets in flow. */
 736     uint64_t byte_count;      /* Number of bytes in flow. */
 737     struct ofp_action_header actions[0]; /* Actions. */
 738 };
 739 OFP_ASSERT(sizeof(struct ofp_flow_stats) == 72);
 740
 741 /* Body for ofp_stats_request of type OFPST_AGGREGATE. */
 742 struct ofp_aggregate_stats_request {
 743     struct ofp_match match;   /* Fields to match. */
 744     uint8_t table_id;         /* ID of table to read (from ofp_table_stats)
 745                                  or 0xff for all tables. */
 746     uint8_t pad;              /* Align to 32 bits. */
 747     uint16_t out_port;        /* Require matching entries to include this
 748                                  as an output port.  A value of OFPP_NONE
 749                                  indicates no restriction. */
 750 };
 751 OFP_ASSERT(sizeof(struct ofp_aggregate_stats_request) == 44);
 752
 753 /* Body of reply to OFPST_AGGREGATE request. */
 754 struct ofp_aggregate_stats_reply {
 755     uint64_t packet_count;    /* Number of packets in flows. */
 756     uint64_t byte_count;      /* Number of bytes in flows. */
 757     uint32_t flow_count;      /* Number of flows. */
 758     uint8_t pad[4];           /* Align to 64 bits. */
 759 };
 760 OFP_ASSERT(sizeof(struct ofp_aggregate_stats_reply) == 24);
 761
 762 /* Body of reply to OFPST_TABLE request. */
 763 struct ofp_table_stats {
 764     uint8_t table_id;        /* Identifier of table.  Lower numbered tables
 765                                 are consulted first. */
 766     uint8_t pad[3];          /* Align to 32-bits. */
 767     char name[OFP_MAX_TABLE_NAME_LEN];
 768     uint32_t wildcards;      /* Bitmap of OFPFW_* wildcards that are
 769                                 supported by the table. */
 770     uint32_t max_entries;    /* Max number of entries supported. */
 771     uint32_t active_count;   /* Number of active entries. */
 772     uint64_t lookup_count;   /* Number of packets looked up in table. */
 773     uint64_t matched_count;  /* Number of packets that hit table. */
 774 };
 775 OFP_ASSERT(sizeof(struct ofp_table_stats) == 64);
 776
 777 /* Body of reply to OFPST_PORT request. If a counter is unsupported, set
 778  * the field to all ones. */
 779 struct ofp_port_stats {
 780     uint16_t port_no;
 781     uint8_t pad[6];          /* Align to 64-bits. */
 782     uint64_t rx_packets;     /* Number of received packets. */
 783     uint64_t tx_packets;     /* Number of transmitted packets. */
 784     uint64_t rx_bytes;       /* Number of received bytes. */
 785     uint64_t tx_bytes;       /* Number of transmitted bytes. */
 786     uint64_t rx_dropped;     /* Number of packets dropped by RX. */
 787     uint64_t tx_dropped;     /* Number of packets dropped by TX. */
 788     uint64_t rx_errors;      /* Number of receive errors.  This is a super-set
 789                                 of receive errors and should be great than or
 790                                 equal to the sum of all rx_*_err values. */
 791     uint64_t tx_errors;      /* Number of transmit errors.  This is a super-set
 792                                 of transmit errors. */
 793     uint64_t rx_frame_err;   /* Number of frame alignment errors. */
 794     uint64_t rx_over_err;    /* Number of packets with RX overrun. */
 795     uint64_t rx_crc_err;     /* Number of CRC errors. */
 796     uint64_t collisions;     /* Number of collisions. */
 797 };
 798 OFP_ASSERT(sizeof(struct ofp_port_stats) == 104);
 799
 800 /* Vendor extension. */
 801 struct ofp_vendor_header {
 802     struct ofp_header header;   /* Type OFPT_VENDOR. */
 803     uint32_t vendor;            /* Vendor ID:
 804                                  * - MSB 0: low-order bytes are IEEE OUI.
 805                                  * - MSB != 0: defined by OpenFlow
 806                                  *   consortium. */
 807     /* Vendor-defined arbitrary additional data. */
 808 };
 809 OFP_ASSERT(sizeof(struct ofp_vendor_header) == 12);
 810
 811 #endif /* openflow/openflow.h */