bond: Reconfigure flows when bond mode changes.
[sliver-openvswitch.git] / lib / bond.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2008, 2009, 2010, 2011 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 #include <config.h>
18
19 #include "bond.h"
20
21 #include <limits.h>
22 #include <stdint.h>
23 #include <stdlib.h>
24
25 #include "coverage.h"
26 #include "dynamic-string.h"
27 #include "flow.h"
28 #include "hmap.h"
29 #include "lacp.h"
30 #include "list.h"
31 #include "netdev.h"
32 #include "odp-util.h"
33 #include "ofpbuf.h"
34 #include "packets.h"
35 #include "poll-loop.h"
36 #include "tag.h"
37 #include "timeval.h"
38 #include "unixctl.h"
39 #include "vlog.h"
40
41 VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(bond);
42
43 COVERAGE_DEFINE(bond_process_lacp);
44
45 /* Bit-mask for hashing a flow down to a bucket.
46  * There are (BOND_MASK + 1) buckets. */
47 #define BOND_MASK 0xff
48
49 /* A hash bucket for mapping a flow to a slave.
50  * "struct bond" has an array of (BOND_MASK + 1) of these. */
51 struct bond_entry {
52     struct bond_slave *slave;   /* Assigned slave, NULL if unassigned. */
53     uint64_t tx_bytes;          /* Count of bytes recently transmitted. */
54     tag_type tag;               /* Tag for entry<->slave association. */
55     struct list list_node;      /* In bond_slave's 'entries' list. */
56 };
57
58 /* A bond slave, that is, one of the links comprising a bond. */
59 struct bond_slave {
60     struct hmap_node hmap_node; /* In struct bond's slaves hmap. */
61     struct bond *bond;          /* The bond that contains this slave. */
62     void *aux;                  /* Client-provided handle for this slave. */
63
64     struct netdev *netdev;      /* Network device, owned by the client. */
65     char *name;                 /* Name (a copy of netdev_get_name(netdev)). */
66
67     /* Link status. */
68     long long delay_expires;    /* Time after which 'enabled' may change. */
69     bool up;                    /* Last link status read from netdev. */
70     bool enabled;               /* May be chosen for flows? */
71     tag_type tag;               /* Tag associated with this slave. */
72
73     /* Rebalancing info.  Used only by bond_rebalance(). */
74     struct list bal_node;       /* In bond_rebalance()'s 'bals' list. */
75     struct list entries;        /* 'struct bond_entry's assigned here. */
76     uint64_t tx_bytes;          /* Sum across 'tx_bytes' of entries. */
77 };
78
79 /* A bond, that is, a set of network devices grouped to improve performance or
80  * robustness.  */
81 struct bond {
82     struct hmap_node hmap_node; /* In 'all_bonds' hmap. */
83     char *name;                 /* Name provided by client. */
84
85     /* Slaves. */
86     struct hmap slaves;
87
88     /* Bonding info. */
89     enum bond_mode balance;     /* Balancing mode, one of BM_*. */
90     struct bond_slave *active_slave;
91     tag_type no_slaves_tag;     /* Tag for flows when all slaves disabled. */
92     int updelay, downdelay;     /* Delay before slave goes up/down, in ms. */
93
94     /* SLB specific bonding info. */
95     struct bond_entry *hash;     /* An array of (BOND_MASK + 1) elements. */
96     int rebalance_interval;      /* Interval between rebalances, in ms. */
97     long long int next_rebalance; /* Next rebalancing time. */
98     bool send_learning_packets;
99
100     /* LACP. */
101     struct lacp *lacp;          /* LACP object. NULL if LACP is disabled. */
102
103     /* Monitoring. */
104     enum bond_detect_mode detect;     /* Link status mode, one of BLSM_*. */
105     struct netdev_monitor *monitor;   /* detect == BLSM_CARRIER only. */
106     long long int miimon_interval;    /* Miimon status refresh interval. */
107     long long int miimon_next_update; /* Time of next miimon update. */
108
109     /* Legacy compatibility. */
110     long long int next_fake_iface_update; /* LLONG_MAX if disabled. */
111
112     /* Tag set saved for next bond_run().  This tag set is a kluge for cases
113      * where we can't otherwise provide revalidation feedback to the client.
114      * That's only unixctl commands now; I hope no other cases will arise. */
115     struct tag_set unixctl_tags;
116 };
117
118 static struct hmap all_bonds = HMAP_INITIALIZER(&all_bonds);
119
120 static struct bond_slave *bond_slave_lookup(struct bond *, const void *slave_);
121 static bool bond_is_link_up(struct bond *, struct netdev *);
122 static void bond_enable_slave(struct bond_slave *, bool enable,
123                               struct tag_set *);
124 static void bond_link_status_update(struct bond_slave *, struct tag_set *);
125 static void bond_choose_active_slave(struct bond *, struct tag_set *);
126 static bool bond_is_tcp_hash(const struct bond *);
127 static unsigned int bond_hash_src(const uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN],
128                                   uint16_t vlan);
129 static unsigned int bond_hash_tcp(const struct flow *, uint16_t vlan);
130 static struct bond_entry *lookup_bond_entry(const struct bond *,
131                                             const struct flow *,
132                                             uint16_t vlan);
133 static tag_type bond_get_active_slave_tag(const struct bond *);
134 static struct bond_slave *choose_output_slave(const struct bond *,
135                                               const struct flow *,
136                                               uint16_t vlan);
137 static void bond_update_fake_slave_stats(struct bond *);
138
139 /* Attempts to parse 's' as the name of a bond balancing mode.  If successful,
140  * stores the mode in '*balance' and returns true.  Otherwise returns false
141  * without modifying '*balance'. */
142 bool
143 bond_mode_from_string(enum bond_mode *balance, const char *s)
144 {
145     if (!strcmp(s, bond_mode_to_string(BM_TCP))) {
146         *balance = BM_TCP;
147     } else if (!strcmp(s, bond_mode_to_string(BM_SLB))) {
148         *balance = BM_SLB;
149     } else if (!strcmp(s, bond_mode_to_string(BM_AB))) {
150         *balance = BM_AB;
151     } else {
152         return false;
153     }
154     return true;
155 }
156
157 /* Returns a string representing 'balance'. */
158 const char *
159 bond_mode_to_string(enum bond_mode balance) {
160     switch (balance) {
161     case BM_TCP:
162         return "balance-tcp";
163     case BM_SLB:
164         return "balance-slb";
165     case BM_AB:
166         return "active-backup";
167     }
168     NOT_REACHED();
169 }
170
171 /* Attempts to parse 's' as the name of a bond link status detection mode.  If
172  * successful, stores the mode in '*detect' and returns true.  Otherwise
173  * returns false without modifying '*detect'. */
174 bool
175 bond_detect_mode_from_string(enum bond_detect_mode *detect, const char *s)
176 {
177     if (!strcmp(s, bond_detect_mode_to_string(BLSM_CARRIER))) {
178         *detect = BLSM_CARRIER;
179     } else if (!strcmp(s, bond_detect_mode_to_string(BLSM_MIIMON))) {
180         *detect = BLSM_MIIMON;
181     } else {
182         return false;
183     }
184     return true;
185 }
186
187 /* Returns a string representing 'detect'. */
188 const char *
189 bond_detect_mode_to_string(enum bond_detect_mode detect)
190 {
191     switch (detect) {
192     case BLSM_CARRIER:
193         return "carrier";
194     case BLSM_MIIMON:
195         return "miimon";
196     }
197     NOT_REACHED();
198 }
199 \f
200 /* Creates and returns a new bond whose configuration is initially taken from
201  * 's'.
202  *
203  * The caller should register each slave on the new bond by calling
204  * bond_slave_register().  */
205 struct bond *
206 bond_create(const struct bond_settings *s)
207 {
208     struct bond *bond;
209
210     bond = xzalloc(sizeof *bond);
211     hmap_init(&bond->slaves);
212     bond->no_slaves_tag = tag_create_random();
213     bond->miimon_next_update = LLONG_MAX;
214     bond->next_fake_iface_update = LLONG_MAX;
215
216     bond_reconfigure(bond, s);
217
218     tag_set_init(&bond->unixctl_tags);
219
220     return bond;
221 }
222
223 /* Frees 'bond'. */
224 void
225 bond_destroy(struct bond *bond)
226 {
227     struct bond_slave *slave, *next_slave;
228
229     if (!bond) {
230         return;
231     }
232
233     hmap_remove(&all_bonds, &bond->hmap_node);
234
235     HMAP_FOR_EACH_SAFE (slave, next_slave, hmap_node, &bond->slaves) {
236         hmap_remove(&bond->slaves, &slave->hmap_node);
237         /* Client owns 'slave->netdev'. */
238         free(slave->name);
239         free(slave);
240     }
241     hmap_destroy(&bond->slaves);
242
243     free(bond->hash);
244
245     lacp_destroy(bond->lacp);
246
247     netdev_monitor_destroy(bond->monitor);
248
249     free(bond->name);
250     free(bond);
251 }
252
253 /* Updates 'bond''s overall configuration to 's'.
254  *
255  * The caller should register each slave on 'bond' by calling
256  * bond_slave_register().  This is optional if none of the slaves'
257  * configuration has changed, except that it is mandatory if 's' enables LACP
258  * and 'bond' previously didn't have LACP enabled.  In any case it can't
259  * hurt.
260  *
261  * Returns true if the configuration has changed in such a way that requires
262  * flow revalidation.
263  * */
264 bool
265 bond_reconfigure(struct bond *bond, const struct bond_settings *s)
266 {
267     bool revalidate = false;
268
269     if (!bond->name || strcmp(bond->name, s->name)) {
270         if (bond->name) {
271             hmap_remove(&all_bonds, &bond->hmap_node);
272             free(bond->name);
273         }
274         bond->name = xstrdup(s->name);
275         hmap_insert(&all_bonds, &bond->hmap_node, hash_string(bond->name, 0));
276     }
277
278     bond->detect = s->detect;
279     bond->miimon_interval = s->miimon_interval;
280     bond->updelay = s->up_delay;
281     bond->downdelay = s->down_delay;
282     bond->rebalance_interval = s->rebalance_interval;
283
284     if (bond->balance != s->balance) {
285         bond->balance = s->balance;
286         revalidate = true;
287     }
288
289     if (bond->balance != BM_AB) {
290         if (!bond->hash) {
291             bond->hash = xcalloc(BOND_MASK + 1, sizeof *bond->hash);
292             bond->next_rebalance = time_msec() + bond->rebalance_interval;
293         }
294     } else {
295         if (bond->hash) {
296             free(bond->hash);
297             bond->hash = NULL;
298         }
299     }
300
301     if (bond->detect == BLSM_CARRIER) {
302         struct bond_slave *slave;
303
304         if (!bond->monitor) {
305             bond->monitor = netdev_monitor_create();
306         }
307
308         HMAP_FOR_EACH (slave, hmap_node, &bond->slaves) {
309             netdev_monitor_add(bond->monitor, slave->netdev);
310         }
311     } else {
312         netdev_monitor_destroy(bond->monitor);
313         bond->monitor = NULL;
314
315         if (bond->miimon_next_update == LLONG_MAX) {
316             bond->miimon_next_update = time_msec() + bond->miimon_interval;
317         }
318     }
319
320     if (s->lacp) {
321         if (!bond->lacp) {
322             bond->lacp = lacp_create();
323         }
324         lacp_configure(bond->lacp, s->lacp);
325     } else {
326         lacp_destroy(bond->lacp);
327         bond->lacp = NULL;
328     }
329
330     if (s->fake_iface) {
331         if (bond->next_fake_iface_update == LLONG_MAX) {
332             bond->next_fake_iface_update = time_msec();
333         }
334     } else {
335         bond->next_fake_iface_update = LLONG_MAX;
336     }
337
338     return revalidate;
339 }
340
341 /* Registers 'slave_' as a slave of 'bond'.  The 'slave_' pointer is an
342  * arbitrary client-provided pointer that uniquely identifies a slave within a
343  * bond.  If 'slave_' already exists within 'bond' then this function
344  * reconfigures the existing slave.
345  *
346  * 'netdev' must be the network device that 'slave_' represents.  It is owned
347  * by the client, so the client must not close it before either unregistering
348  * 'slave_' or destroying 'bond'.
349  *
350  * If 'bond' has a LACP configuration then 'lacp_settings' must point to LACP
351  * settings for 'slave_'; otherwise 'lacp_settings' is ignored.
352  */
353 void
354 bond_slave_register(struct bond *bond, void *slave_, struct netdev *netdev,
355                     const struct lacp_slave_settings *lacp_settings)
356 {
357     struct bond_slave *slave = bond_slave_lookup(bond, slave_);
358
359     if (!slave) {
360         slave = xzalloc(sizeof *slave);
361
362         hmap_insert(&bond->slaves, &slave->hmap_node, hash_pointer(slave_, 0));
363         slave->bond = bond;
364         slave->aux = slave_;
365         slave->delay_expires = LLONG_MAX;
366         slave->up = bond_is_link_up(bond, netdev);
367         slave->enabled = slave->up;
368     }
369
370     slave->netdev = netdev;
371     free(slave->name);
372     slave->name = xstrdup(netdev_get_name(netdev));
373
374     if (bond->lacp) {
375         assert(lacp_settings != NULL);
376         lacp_slave_register(bond->lacp, slave, lacp_settings);
377     }
378 }
379
380 /* Unregisters 'slave_' from 'bond'.  If 'bond' does not contain such a slave
381  * then this function has no effect.
382  *
383  * Unregistering a slave invalidates all flows. */
384 void
385 bond_slave_unregister(struct bond *bond, const void *slave_)
386 {
387     struct bond_slave *slave = bond_slave_lookup(bond, slave_);
388     bool del_active;
389
390     if (!slave) {
391         return;
392     }
393
394     del_active = bond->active_slave == slave;
395     if (bond->hash) {
396         struct bond_entry *e;
397         for (e = bond->hash; e <= &bond->hash[BOND_MASK]; e++) {
398             if (e->slave == slave) {
399                 e->slave = NULL;
400             }
401         }
402     }
403
404     free(slave->name);
405
406     hmap_remove(&bond->slaves, &slave->hmap_node);
407     /* Client owns 'slave->netdev'. */
408     free(slave);
409
410     if (del_active) {
411         struct tag_set tags;
412
413         tag_set_init(&tags);
414         bond_choose_active_slave(bond, &tags);
415         bond->send_learning_packets = true;
416     }
417 }
418
419 /* Callback for lacp_run(). */
420 static void
421 bond_send_pdu_cb(void *slave_, const struct lacp_pdu *pdu)
422 {
423     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 10);
424     struct bond_slave *slave = slave_;
425     uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN];
426     int error;
427
428     error = netdev_get_etheraddr(slave->netdev, ea);
429     if (!error) {
430         struct lacp_pdu *packet_pdu;
431         struct ofpbuf packet;
432
433         ofpbuf_init(&packet, 0);
434         packet_pdu = eth_compose(&packet, eth_addr_lacp, ea, ETH_TYPE_LACP,
435                                  sizeof *packet_pdu);
436         *packet_pdu = *pdu;
437         error = netdev_send(slave->netdev, &packet);
438         if (error) {
439             VLOG_WARN_RL(&rl, "bond %s: sending LACP PDU on slave %s failed "
440                          "(%s)",
441                          slave->bond->name, slave->name, strerror(error));
442         }
443         ofpbuf_uninit(&packet);
444     } else {
445         VLOG_ERR_RL(&rl, "bond %s: cannot obtain Ethernet address of slave "
446                     "%s (%s)",
447                     slave->bond->name, slave->name, strerror(error));
448     }
449 }
450
451 /* Performs periodic maintenance on 'bond'.  The caller must provide 'tags' to
452  * allow tagged flows to be invalidated.
453  *
454  * The caller should check bond_should_send_learning_packets() afterward. */
455 void
456 bond_run(struct bond *bond, struct tag_set *tags)
457 {
458     struct bond_slave *slave;
459
460     /* Update link status. */
461     if (bond->detect == BLSM_CARRIER
462         || time_msec() >= bond->miimon_next_update)
463     {
464         HMAP_FOR_EACH (slave, hmap_node, &bond->slaves) {
465             slave->up = bond_is_link_up(bond, slave->netdev);
466         }
467         bond->miimon_next_update = time_msec() + bond->miimon_interval;
468     }
469
470     /* Update LACP. */
471     if (bond->lacp) {
472         HMAP_FOR_EACH (slave, hmap_node, &bond->slaves) {
473             lacp_slave_enable(bond->lacp, slave, slave->enabled);
474         }
475
476         lacp_run(bond->lacp, bond_send_pdu_cb);
477     }
478
479     /* Enable slaves based on link status and LACP feedback. */
480     HMAP_FOR_EACH (slave, hmap_node, &bond->slaves) {
481         bond_link_status_update(slave, tags);
482     }
483     if (!bond->active_slave || !bond->active_slave->enabled) {
484         bond_choose_active_slave(bond, tags);
485     }
486
487     /* Update fake bond interface stats. */
488     if (time_msec() >= bond->next_fake_iface_update) {
489         bond_update_fake_slave_stats(bond);
490         bond->next_fake_iface_update = time_msec() + 1000;
491     }
492
493     /* Invalidate any tags required by  */
494     tag_set_union(tags, &bond->unixctl_tags);
495     tag_set_init(&bond->unixctl_tags);
496 }
497
498 /* Causes poll_block() to wake up when 'bond' needs something to be done. */
499 void
500 bond_wait(struct bond *bond)
501 {
502     struct bond_slave *slave;
503
504     if (bond->detect == BLSM_CARRIER) {
505         netdev_monitor_poll_wait(bond->monitor);
506     } else {
507         poll_timer_wait_until(bond->miimon_next_update);
508     }
509
510     HMAP_FOR_EACH (slave, hmap_node, &bond->slaves) {
511         if (slave->delay_expires != LLONG_MAX) {
512             poll_timer_wait_until(slave->delay_expires);
513         }
514     }
515
516     if (bond->next_fake_iface_update != LLONG_MAX) {
517         poll_timer_wait_until(bond->next_fake_iface_update);
518     }
519
520     /* Ensure that any saved tags get revalidated right away. */
521     if (!tag_set_is_empty(&bond->unixctl_tags)) {
522         poll_immediate_wake();
523     }
524
525     /* We don't wait for bond->next_rebalance because rebalancing can only run
526      * at a flow account checkpoint.  ofproto does checkpointing on its own
527      * schedule and bond_rebalance() gets called afterward, so we'd just be
528      * waking up for no purpose. */
529 }
530 \f
531 /* MAC learning table interaction. */
532
533 static bool
534 may_send_learning_packets(const struct bond *bond)
535 {
536     return !lacp_negotiated(bond->lacp) && bond->balance != BM_AB;
537 }
538
539 /* Returns true if 'bond' needs the client to send out packets to assist with
540  * MAC learning on 'bond'.  If this function returns true, then the client
541  * should iterate through its MAC learning table for the bridge on which 'bond'
542  * is located.  For each MAC that has been learned on a port other than 'bond',
543  * it should call bond_send_learning_packet().
544  *
545  * This function will only return true if 'bond' is in SLB mode and LACP is not
546  * negotiated.  Otherwise sending learning packets isn't necessary.
547  *
548  * Calling this function resets the state that it checks. */
549 bool
550 bond_should_send_learning_packets(struct bond *bond)
551 {
552     bool send = bond->send_learning_packets && may_send_learning_packets(bond);
553     bond->send_learning_packets = false;
554     return send;
555 }
556
557 /* Sends a gratuitous learning packet on 'bond' from 'eth_src' on 'vlan'.
558  *
559  * See bond_should_send_learning_packets() for description of usage. */
560 int
561 bond_send_learning_packet(struct bond *bond,
562                           const uint8_t eth_src[ETH_ADDR_LEN],
563                           uint16_t vlan)
564 {
565     struct bond_slave *slave;
566     struct ofpbuf packet;
567     struct flow flow;
568     int error;
569
570     assert(may_send_learning_packets(bond));
571     if (!bond->active_slave) {
572         /* Nowhere to send the learning packet. */
573         return 0;
574     }
575
576     memset(&flow, 0, sizeof flow);
577     memcpy(flow.dl_src, eth_src, ETH_ADDR_LEN);
578     slave = choose_output_slave(bond, &flow, vlan);
579
580     ofpbuf_init(&packet, 0);
581     compose_benign_packet(&packet, "Open vSwitch Bond Failover", 0xf177,
582                           eth_src);
583     if (vlan) {
584         eth_set_vlan_tci(&packet, htons(vlan));
585     }
586     error = netdev_send(slave->netdev, &packet);
587     ofpbuf_uninit(&packet);
588
589     return error;
590 }
591 \f
592 /* Checks whether a packet that arrived on 'slave_' within 'bond', with an
593  * Ethernet destination address of 'eth_dst', should be admitted.
594  *
595  * The return value is one of the following:
596  *
597  *    - BV_ACCEPT: Admit the packet.
598  *
599  *    - BV_DROP: Drop the packet.
600  *
601  *    - BV_DROP_IF_MOVED: Consult the MAC learning table for the packet's
602  *      Ethernet source address and VLAN.  If there is none, or if the packet
603  *      is on the learned port, then admit the packet.  If a different port has
604  *      been learned, however, drop the packet (and do not use it for MAC
605  *      learning).
606  */
607 enum bond_verdict
608 bond_check_admissibility(struct bond *bond, const void *slave_,
609                          const uint8_t eth_dst[ETH_ADDR_LEN], tag_type *tags)
610 {
611     /* Admit all packets if LACP has been negotiated, because that means that
612      * the remote switch is aware of the bond and will "do the right thing". */
613     if (lacp_negotiated(bond->lacp)) {
614         return BV_ACCEPT;
615     }
616
617     /* Drop all multicast packets on inactive slaves. */
618     if (eth_addr_is_multicast(eth_dst)) {
619         *tags |= bond_get_active_slave_tag(bond);
620         if (bond->active_slave != bond_slave_lookup(bond, slave_)) {
621             return BV_DROP;
622         }
623     }
624
625     /* Drop all packets for which we have learned a different input port,
626      * because we probably sent the packet on one slave and got it back on the
627      * other.  Gratuitous ARP packets are an exception to this rule: the host
628      * has moved to another switch.  The exception to the exception is if we
629      * locked the learning table to avoid reflections on bond slaves. */
630     return BV_DROP_IF_MOVED;
631 }
632
633 /* Returns the slave (registered on 'bond' by bond_slave_register()) to which
634  * a packet with the given 'flow' and 'vlan' should be forwarded.  Returns
635  * NULL if the packet should be dropped because no slaves are enabled.
636  *
637  * 'vlan' is not necessarily the same as 'flow->vlan_tci'.  First, 'vlan'
638  * should be a VID only (i.e. excluding the PCP bits).  Second,
639  * 'flow->vlan_tci' is the VLAN TCI that appeared on the packet (so it will be
640  * nonzero only for trunk ports), whereas 'vlan' is the logical VLAN that the
641  * packet belongs to (so for an access port it will be the access port's VLAN).
642  *
643  * Adds a tag to '*tags' that associates the flow with the returned slave.
644  */
645 void *
646 bond_choose_output_slave(struct bond *bond, const struct flow *flow,
647                          uint16_t vlan, tag_type *tags)
648 {
649     struct bond_slave *slave = choose_output_slave(bond, flow, vlan);
650     if (slave) {
651         *tags |= slave->tag;
652         return slave->aux;
653     } else {
654         *tags |= bond->no_slaves_tag;
655         return NULL;
656     }
657 }
658
659 /* Processes LACP packet 'packet', which was received on 'slave_' within
660  * 'bond'.
661  *
662  * The client should use this function to pass along LACP messages received on
663  * any of 'bond''s slaves. */
664 void
665 bond_process_lacp(struct bond *bond, void *slave_, const struct ofpbuf *packet)
666 {
667     if (bond->lacp) {
668         struct bond_slave *slave = bond_slave_lookup(bond, slave_);
669         const struct lacp_pdu *pdu = parse_lacp_packet(packet);
670         if (slave && pdu) {
671             COVERAGE_INC(bond_process_lacp);
672             lacp_process_pdu(bond->lacp, slave, pdu);
673         }
674     }
675 }
676 \f
677 /* Rebalancing. */
678
679 /* Notifies 'bond' that 'n_bytes' bytes were sent in 'flow' within 'vlan'. */
680 void
681 bond_account(struct bond *bond, const struct flow *flow, uint16_t vlan,
682              uint64_t n_bytes)
683 {
684     switch (bond->balance) {
685     case BM_AB:
686         /* Nothing to do. */
687         break;
688
689     case BM_SLB:
690     case BM_TCP:
691         lookup_bond_entry(bond, flow, vlan)->tx_bytes += n_bytes;
692         break;
693
694     default:
695         NOT_REACHED();
696     }
697 }
698
699 static struct bond_slave *
700 bond_slave_from_bal_node(struct list *bal)
701 {
702     return CONTAINER_OF(bal, struct bond_slave, bal_node);
703 }
704
705 static void
706 log_bals(struct bond *bond, const struct list *bals)
707 {
708     if (VLOG_IS_DBG_ENABLED()) {
709         struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
710         const struct bond_slave *slave;
711
712         LIST_FOR_EACH (slave, bal_node, bals) {
713             if (ds.length) {
714                 ds_put_char(&ds, ',');
715             }
716             ds_put_format(&ds, " %s %"PRIu64"kB",
717                           slave->name, slave->tx_bytes / 1024);
718
719             if (!slave->enabled) {
720                 ds_put_cstr(&ds, " (disabled)");
721             }
722             if (!list_is_empty(&slave->entries)) {
723                 struct bond_entry *e;
724
725                 ds_put_cstr(&ds, " (");
726                 LIST_FOR_EACH (e, list_node, &slave->entries) {
727                     if (&e->list_node != list_front(&slave->entries)) {
728                         ds_put_cstr(&ds, " + ");
729                     }
730                     ds_put_format(&ds, "h%td: %"PRIu64"kB",
731                                   e - bond->hash, e->tx_bytes / 1024);
732                 }
733                 ds_put_cstr(&ds, ")");
734             }
735         }
736         VLOG_DBG("bond %s:%s", bond->name, ds_cstr(&ds));
737         ds_destroy(&ds);
738     }
739 }
740
741 /* Shifts 'hash' from its current slave to 'to'. */
742 static void
743 bond_shift_load(struct bond_entry *hash, struct bond_slave *to,
744                 struct tag_set *set)
745 {
746     struct bond_slave *from = hash->slave;
747     struct bond *bond = from->bond;
748     uint64_t delta = hash->tx_bytes;
749
750     VLOG_INFO("bond %s: shift %"PRIu64"kB of load (with hash %td) "
751               "from %s to %s (now carrying %"PRIu64"kB and "
752               "%"PRIu64"kB load, respectively)",
753               bond->name, delta / 1024, hash - bond->hash,
754               from->name, to->name,
755               (from->tx_bytes - delta) / 1024,
756               (to->tx_bytes + delta) / 1024);
757
758     /* Shift load away from 'from' to 'to'. */
759     from->tx_bytes -= delta;
760     to->tx_bytes += delta;
761
762     /* Arrange for flows to be revalidated. */
763     tag_set_add(set, hash->tag);
764     hash->slave = to;
765     hash->tag = tag_create_random();
766 }
767
768 /* Pick and returns a bond_entry to migrate to 'to' (the least-loaded slave),
769  * given that doing so must decrease the ratio of the load on the two slaves by
770  * at least 0.1.  Returns NULL if there is no appropriate entry.
771  *
772  * The list of entries isn't sorted.  I don't know of a reason to prefer to
773  * shift away small hashes or large hashes. */
774 static struct bond_entry *
775 choose_entry_to_migrate(const struct bond_slave *from, uint64_t to_tx_bytes)
776 {
777     struct bond_entry *e;
778
779     if (list_is_short(&from->entries)) {
780         /* 'from' carries no more than one MAC hash, so shifting load away from
781          * it would be pointless. */
782         return NULL;
783     }
784
785     LIST_FOR_EACH (e, list_node, &from->entries) {
786         double old_ratio, new_ratio;
787         uint64_t delta;
788
789         if (to_tx_bytes == 0) {
790             /* Nothing on the new slave, move it. */
791             return e;
792         }
793
794         delta = e->tx_bytes;
795         old_ratio = (double)from->tx_bytes / to_tx_bytes;
796         new_ratio = (double)(from->tx_bytes - delta) / (to_tx_bytes + delta);
797         if (old_ratio - new_ratio > 0.1) {
798             /* Would decrease the ratio, move it. */
799             return e;
800         }
801     }
802
803     return NULL;
804 }
805
806 /* Inserts 'slave' into 'bals' so that descending order of 'tx_bytes' is
807  * maintained. */
808 static void
809 insert_bal(struct list *bals, struct bond_slave *slave)
810 {
811     struct bond_slave *pos;
812
813     LIST_FOR_EACH (pos, bal_node, bals) {
814         if (slave->tx_bytes > pos->tx_bytes) {
815             break;
816         }
817     }
818     list_insert(&pos->bal_node, &slave->bal_node);
819 }
820
821 /* Removes 'slave' from its current list and then inserts it into 'bals' so
822  * that descending order of 'tx_bytes' is maintained. */
823 static void
824 reinsert_bal(struct list *bals, struct bond_slave *slave)
825 {
826     list_remove(&slave->bal_node);
827     insert_bal(bals, slave);
828 }
829
830 /* If 'bond' needs rebalancing, does so.
831  *
832  * The caller should have called bond_account() for each active flow, to ensure
833  * that flow data is consistently accounted at this point. */
834 void
835 bond_rebalance(struct bond *bond, struct tag_set *tags)
836 {
837     struct bond_slave *slave;
838     struct bond_entry *e;
839     struct list bals;
840
841     if (bond->balance == BM_AB || time_msec() < bond->next_rebalance) {
842         return;
843     }
844     bond->next_rebalance = time_msec() + bond->rebalance_interval;
845
846     /* Add each bond_entry to its slave's 'entries' list.
847      * Compute each slave's tx_bytes as the sum of its entries' tx_bytes. */
848     HMAP_FOR_EACH (slave, hmap_node, &bond->slaves) {
849         slave->tx_bytes = 0;
850         list_init(&slave->entries);
851     }
852     for (e = &bond->hash[0]; e <= &bond->hash[BOND_MASK]; e++) {
853         if (e->slave && e->tx_bytes) {
854             e->slave->tx_bytes += e->tx_bytes;
855             list_push_back(&e->slave->entries, &e->list_node);
856         }
857     }
858
859     /* Add enabled slaves to 'bals' in descending order of tx_bytes.
860      *
861      * XXX This is O(n**2) in the number of slaves but it could be O(n lg n)
862      * with a proper list sort algorithm. */
863     list_init(&bals);
864     HMAP_FOR_EACH (slave, hmap_node, &bond->slaves) {
865         if (slave->enabled) {
866             insert_bal(&bals, slave);
867         }
868     }
869     log_bals(bond, &bals);
870
871     /* Shift load from the most-loaded slaves to the least-loaded slaves. */
872     while (!list_is_short(&bals)) {
873         struct bond_slave *from = bond_slave_from_bal_node(list_front(&bals));
874         struct bond_slave *to = bond_slave_from_bal_node(list_back(&bals));
875         uint64_t overload;
876
877         overload = from->tx_bytes - to->tx_bytes;
878         if (overload < to->tx_bytes >> 5 || overload < 100000) {
879             /* The extra load on 'from' (and all less-loaded slaves), compared
880              * to that of 'to' (the least-loaded slave), is less than ~3%, or
881              * it is less than ~1Mbps.  No point in rebalancing. */
882             break;
883         }
884
885         /* 'from' is carrying significantly more load than 'to', and that load
886          * is split across at least two different hashes. */
887         e = choose_entry_to_migrate(from, to->tx_bytes);
888         if (e) {
889             bond_shift_load(e, to, tags);
890
891             /* Delete element from from->entries.
892              *
893              * We don't add the element to to->hashes.  That would only allow
894              * 'e' to be migrated to another slave in this rebalancing run, and
895              * there is no point in doing that. */
896             list_remove(&e->list_node);
897
898             /* Re-sort 'bals'. */
899             reinsert_bal(&bals, from);
900             reinsert_bal(&bals, to);
901         } else {
902             /* Can't usefully migrate anything away from 'from'.
903              * Don't reconsider it. */
904             list_remove(&from->bal_node);
905         }
906     }
907
908     /* Implement exponentially weighted moving average.  A weight of 1/2 causes
909      * historical data to decay to <1% in 7 rebalancing runs.  1,000,000 bytes
910      * take 20 rebalancing runs to decay to 0 and get deleted entirely. */
911     for (e = &bond->hash[0]; e <= &bond->hash[BOND_MASK]; e++) {
912         e->tx_bytes /= 2;
913         if (!e->tx_bytes) {
914             e->slave = NULL;
915         }
916     }
917 }
918 \f
919 /* Bonding unixctl user interface functions. */
920
921 static struct bond *
922 bond_find(const char *name)
923 {
924     struct bond *bond;
925
926     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (bond, hmap_node, hash_string(name, 0),
927                              &all_bonds) {
928         if (!strcmp(bond->name, name)) {
929             return bond;
930         }
931     }
932     return NULL;
933 }
934
935 static struct bond_slave *
936 bond_lookup_slave(struct bond *bond, const char *slave_name)
937 {
938     struct bond_slave *slave;
939
940     HMAP_FOR_EACH (slave, hmap_node, &bond->slaves) {
941         if (!strcmp(slave->name, slave_name)) {
942             return slave;
943         }
944     }
945     return NULL;
946 }
947
948 static void
949 bond_unixctl_list(struct unixctl_conn *conn,
950                   const char *args OVS_UNUSED, void *aux OVS_UNUSED)
951 {
952     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
953     const struct bond *bond;
954
955     ds_put_cstr(&ds, "bond\ttype\tslaves\n");
956
957     HMAP_FOR_EACH (bond, hmap_node, &all_bonds) {
958         const struct bond_slave *slave;
959         size_t i;
960
961         ds_put_format(&ds, "%s\t%s\t",
962                       bond->name, bond_mode_to_string(bond->balance));
963
964         i = 0;
965         HMAP_FOR_EACH (slave, hmap_node, &bond->slaves) {
966             if (i++ > 0) {
967                 ds_put_cstr(&ds, ", ");
968             }
969             ds_put_cstr(&ds, slave->name);
970         }
971         ds_put_char(&ds, '\n');
972     }
973     unixctl_command_reply(conn, 200, ds_cstr(&ds));
974     ds_destroy(&ds);
975 }
976
977 static void
978 bond_unixctl_show(struct unixctl_conn *conn,
979                   const char *args, void *aux OVS_UNUSED)
980 {
981     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
982     const struct bond_slave *slave;
983     const struct bond *bond;
984
985     bond = bond_find(args);
986     if (!bond) {
987         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bond");
988         return;
989     }
990
991     ds_put_format(&ds, "bond_mode: %s\n",
992                   bond_mode_to_string(bond->balance));
993
994     if (bond->lacp) {
995         ds_put_format(&ds, "lacp: %s\n",
996                       lacp_is_active(bond->lacp) ? "active" : "passive");
997     } else {
998         ds_put_cstr(&ds, "lacp: off\n");
999     }
1000
1001     if (bond->balance != BM_AB) {
1002         ds_put_format(&ds, "bond-hash-algorithm: %s\n",
1003                       bond_is_tcp_hash(bond) ? "balance-tcp" : "balance-slb");
1004     }
1005
1006     ds_put_format(&ds, "bond-detect-mode: %s\n",
1007                   bond->monitor ? "carrier" : "miimon");
1008
1009     if (!bond->monitor) {
1010         ds_put_format(&ds, "bond-miimon-interval: %lld\n",
1011                       bond->miimon_interval);
1012     }
1013
1014     ds_put_format(&ds, "updelay: %d ms\n", bond->updelay);
1015     ds_put_format(&ds, "downdelay: %d ms\n", bond->downdelay);
1016
1017     if (bond->balance != BM_AB) {
1018         ds_put_format(&ds, "next rebalance: %lld ms\n",
1019                       bond->next_rebalance - time_msec());
1020     }
1021
1022     HMAP_FOR_EACH (slave, hmap_node, &bond->slaves) {
1023         struct bond_entry *be;
1024         struct flow flow;
1025
1026         /* Basic info. */
1027         ds_put_format(&ds, "\nslave %s: %s\n",
1028                       slave->name, slave->enabled ? "enabled" : "disabled");
1029         if (slave == bond->active_slave) {
1030             ds_put_cstr(&ds, "\tactive slave\n");
1031         }
1032         if (slave->delay_expires != LLONG_MAX) {
1033             ds_put_format(&ds, "\t%s expires in %lld ms\n",
1034                           slave->enabled ? "downdelay" : "updelay",
1035                           slave->delay_expires - time_msec());
1036         }
1037
1038         if (bond->balance == BM_AB) {
1039             continue;
1040         }
1041
1042         /* Hashes. */
1043         memset(&flow, 0, sizeof flow);
1044         for (be = bond->hash; be <= &bond->hash[BOND_MASK]; be++) {
1045             int hash = be - bond->hash;
1046
1047             if (be->slave != slave) {
1048                 continue;
1049             }
1050
1051             ds_put_format(&ds, "\thash %d: %"PRIu64" kB load\n",
1052                           hash, be->tx_bytes / 1024);
1053
1054             if (bond->balance != BM_SLB) {
1055                 continue;
1056             }
1057
1058             /* XXX How can we list the MACs assigned to hashes? */
1059         }
1060     }
1061     unixctl_command_reply(conn, 200, ds_cstr(&ds));
1062     ds_destroy(&ds);
1063 }
1064
1065 static void
1066 bond_unixctl_migrate(struct unixctl_conn *conn, const char *args_,
1067                      void *aux OVS_UNUSED)
1068 {
1069     char *args = (char *) args_;
1070     char *save_ptr = NULL;
1071     char *bond_s, *hash_s, *slave_s;
1072     struct bond *bond;
1073     struct bond_slave *slave;
1074     struct bond_entry *entry;
1075     int hash;
1076
1077     bond_s = strtok_r(args, " ", &save_ptr);
1078     hash_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
1079     slave_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
1080     if (!slave_s) {
1081         unixctl_command_reply(conn, 501,
1082                               "usage: bond/migrate BOND HASH SLAVE");
1083         return;
1084     }
1085
1086     bond = bond_find(bond_s);
1087     if (!bond) {
1088         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bond");
1089         return;
1090     }
1091
1092     if (bond->balance != BM_SLB) {
1093         unixctl_command_reply(conn, 501, "not an SLB bond");
1094         return;
1095     }
1096
1097     if (strspn(hash_s, "0123456789") == strlen(hash_s)) {
1098         hash = atoi(hash_s) & BOND_MASK;
1099     } else {
1100         unixctl_command_reply(conn, 501, "bad hash");
1101         return;
1102     }
1103
1104     slave = bond_lookup_slave(bond, slave_s);
1105     if (!slave) {
1106         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such slave");
1107         return;
1108     }
1109
1110     if (!slave->enabled) {
1111         unixctl_command_reply(conn, 501, "cannot migrate to disabled slave");
1112         return;
1113     }
1114
1115     entry = &bond->hash[hash];
1116     tag_set_add(&bond->unixctl_tags, entry->tag);
1117     entry->slave = slave;
1118     entry->tag = tag_create_random();
1119     unixctl_command_reply(conn, 200, "migrated");
1120 }
1121
1122 static void
1123 bond_unixctl_set_active_slave(struct unixctl_conn *conn, const char *args_,
1124                               void *aux OVS_UNUSED)
1125 {
1126     char *args = (char *) args_;
1127     char *save_ptr = NULL;
1128     char *bond_s, *slave_s;
1129     struct bond *bond;
1130     struct bond_slave *slave;
1131
1132     bond_s = strtok_r(args, " ", &save_ptr);
1133     slave_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
1134     if (!slave_s) {
1135         unixctl_command_reply(conn, 501,
1136                               "usage: bond/set-active-slave BOND SLAVE");
1137         return;
1138     }
1139
1140     bond = bond_find(bond_s);
1141     if (!bond) {
1142         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bond");
1143         return;
1144     }
1145
1146     slave = bond_lookup_slave(bond, slave_s);
1147     if (!slave) {
1148         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such slave");
1149         return;
1150     }
1151
1152     if (!slave->enabled) {
1153         unixctl_command_reply(conn, 501, "cannot make disabled slave active");
1154         return;
1155     }
1156
1157     if (bond->active_slave != slave) {
1158         tag_set_add(&bond->unixctl_tags, bond_get_active_slave_tag(bond));
1159         bond->active_slave = slave;
1160         bond->active_slave->tag = tag_create_random();
1161         VLOG_INFO("bond %s: active interface is now %s",
1162                   bond->name, slave->name);
1163         bond->send_learning_packets = true;
1164         unixctl_command_reply(conn, 200, "done");
1165     } else {
1166         unixctl_command_reply(conn, 200, "no change");
1167     }
1168 }
1169
1170 static void
1171 enable_slave(struct unixctl_conn *conn, const char *args_, bool enable)
1172 {
1173     char *args = (char *) args_;
1174     char *save_ptr = NULL;
1175     char *bond_s, *slave_s;
1176     struct bond *bond;
1177     struct bond_slave *slave;
1178
1179     bond_s = strtok_r(args, " ", &save_ptr);
1180     slave_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
1181     if (!slave_s) {
1182         char *usage = xasprintf("usage: bond/%s-slave BOND SLAVE",
1183                                 enable ? "enable" : "disable");
1184         unixctl_command_reply(conn, 501, usage);
1185         free(usage);
1186         return;
1187     }
1188
1189     bond = bond_find(bond_s);
1190     if (!bond) {
1191         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bond");
1192         return;
1193     }
1194
1195     slave = bond_lookup_slave(bond, slave_s);
1196     if (!slave) {
1197         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such slave");
1198         return;
1199     }
1200
1201     bond_enable_slave(slave, enable, &bond->unixctl_tags);
1202     unixctl_command_reply(conn, 501, enable ? "enabled" : "disabled");
1203 }
1204
1205 static void
1206 bond_unixctl_enable_slave(struct unixctl_conn *conn, const char *args,
1207                           void *aux OVS_UNUSED)
1208 {
1209     enable_slave(conn, args, true);
1210 }
1211
1212 static void
1213 bond_unixctl_disable_slave(struct unixctl_conn *conn, const char *args,
1214                            void *aux OVS_UNUSED)
1215 {
1216     enable_slave(conn, args, false);
1217 }
1218
1219 static void
1220 bond_unixctl_hash(struct unixctl_conn *conn, const char *args_,
1221                   void *aux OVS_UNUSED)
1222 {
1223     char *args = (char *) args_;
1224     uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN];
1225     uint8_t hash;
1226     char *hash_cstr;
1227     unsigned int vlan;
1228     char *mac_s, *vlan_s;
1229     char *save_ptr = NULL;
1230
1231     mac_s  = strtok_r(args, " ", &save_ptr);
1232     vlan_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
1233
1234     if (vlan_s) {
1235         if (sscanf(vlan_s, "%u", &vlan) != 1) {
1236             unixctl_command_reply(conn, 501, "invalid vlan");
1237             return;
1238         }
1239     } else {
1240         vlan = OFP_VLAN_NONE;
1241     }
1242
1243     if (sscanf(mac_s, ETH_ADDR_SCAN_FMT, ETH_ADDR_SCAN_ARGS(mac))
1244         == ETH_ADDR_SCAN_COUNT) {
1245         hash = bond_hash_src(mac, vlan) & BOND_MASK;
1246
1247         hash_cstr = xasprintf("%u", hash);
1248         unixctl_command_reply(conn, 200, hash_cstr);
1249         free(hash_cstr);
1250     } else {
1251         unixctl_command_reply(conn, 501, "invalid mac");
1252     }
1253 }
1254
1255 void
1256 bond_init(void)
1257 {
1258     lacp_init();
1259
1260     unixctl_command_register("bond/list", bond_unixctl_list, NULL);
1261     unixctl_command_register("bond/show", bond_unixctl_show, NULL);
1262     unixctl_command_register("bond/migrate", bond_unixctl_migrate, NULL);
1263     unixctl_command_register("bond/set-active-slave",
1264                              bond_unixctl_set_active_slave, NULL);
1265     unixctl_command_register("bond/enable-slave", bond_unixctl_enable_slave,
1266                              NULL);
1267     unixctl_command_register("bond/disable-slave", bond_unixctl_disable_slave,
1268                              NULL);
1269     unixctl_command_register("bond/hash", bond_unixctl_hash, NULL);
1270 }
1271 \f
1272 static struct bond_slave *
1273 bond_slave_lookup(struct bond *bond, const void *slave_)
1274 {
1275     struct bond_slave *slave;
1276
1277     HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (slave, hmap_node, hash_pointer(slave_, 0),
1278                              &bond->slaves) {
1279         if (slave->aux == slave_) {
1280             return slave;
1281         }
1282     }
1283
1284     return NULL;
1285 }
1286
1287 static bool
1288 bond_is_link_up(struct bond *bond, struct netdev *netdev)
1289 {
1290     return (bond->detect == BLSM_CARRIER
1291             ? netdev_get_carrier(netdev)
1292             : netdev_get_miimon(netdev));
1293 }
1294
1295 static void
1296 bond_enable_slave(struct bond_slave *slave, bool enable, struct tag_set *tags)
1297 {
1298     slave->delay_expires = LLONG_MAX;
1299     if (enable != slave->enabled) {
1300         slave->enabled = enable;
1301         if (!slave->enabled) {
1302             VLOG_WARN("interface %s: disabled", slave->name);
1303             tag_set_add(tags, slave->tag);
1304         } else {
1305             VLOG_WARN("interface %s: enabled", slave->name);
1306             slave->tag = tag_create_random();
1307         }
1308     }
1309 }
1310
1311 static void
1312 bond_link_status_update(struct bond_slave *slave, struct tag_set *tags)
1313 {
1314     struct bond *bond = slave->bond;
1315     bool up;
1316
1317     up = slave->up && lacp_slave_may_enable(bond->lacp, slave);
1318     if ((up == slave->enabled) != (slave->delay_expires == LLONG_MAX)) {
1319         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 20);
1320         VLOG_INFO_RL(&rl, "interface %s: link state %s",
1321                      slave->name, up ? "up" : "down");
1322         if (up == slave->enabled) {
1323             slave->delay_expires = LLONG_MAX;
1324             VLOG_INFO_RL(&rl, "interface %s: will not be %s",
1325                          slave->name, up ? "disabled" : "enabled");
1326         } else {
1327             int delay = (lacp_negotiated(bond->lacp) ? 0
1328                          : up ? bond->updelay : bond->downdelay);
1329             slave->delay_expires = time_msec() + delay;
1330             if (delay) {
1331                 VLOG_INFO_RL(&rl, "interface %s: will be %s if it stays %s "
1332                              "for %d ms",
1333                              slave->name,
1334                              up ? "enabled" : "disabled",
1335                              up ? "up" : "down",
1336                              delay);
1337             }
1338         }
1339     }
1340
1341     if (time_msec() >= slave->delay_expires) {
1342         bond_enable_slave(slave, up, tags);
1343     }
1344 }
1345
1346 static bool
1347 bond_is_tcp_hash(const struct bond *bond)
1348 {
1349     return bond->balance == BM_TCP && lacp_negotiated(bond->lacp);
1350 }
1351
1352 static unsigned int
1353 bond_hash_src(const uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN], uint16_t vlan)
1354 {
1355     return hash_bytes(mac, ETH_ADDR_LEN, vlan);
1356 }
1357
1358 static unsigned int
1359 bond_hash_tcp(const struct flow *flow, uint16_t vlan)
1360 {
1361     struct flow hash_flow = *flow;
1362     hash_flow.vlan_tci = vlan;
1363
1364     /* The symmetric quality of this hash function is not required, but
1365      * flow_hash_symmetric_l4 already exists, and is sufficient for our
1366      * purposes, so we use it out of convenience. */
1367     return flow_hash_symmetric_l4(&hash_flow, 0);
1368 }
1369
1370 static struct bond_entry *
1371 lookup_bond_entry(const struct bond *bond, const struct flow *flow,
1372                   uint16_t vlan)
1373 {
1374     assert(bond->balance != BM_AB);
1375     return &bond->hash[(bond_is_tcp_hash(bond)
1376                         ? bond_hash_tcp(flow, vlan)
1377                         : bond_hash_src(flow->dl_src, vlan)) & BOND_MASK];
1378 }
1379
1380 static struct bond_slave *
1381 choose_output_slave(const struct bond *bond, const struct flow *flow,
1382                     uint16_t vlan)
1383 {
1384     struct bond_entry *e;
1385
1386     switch (bond->balance) {
1387     case BM_AB:
1388         return bond->active_slave;
1389
1390     case BM_SLB:
1391     case BM_TCP:
1392         e = lookup_bond_entry(bond, flow, vlan);
1393         if (!e->slave || !e->slave->enabled) {
1394             e->slave = CONTAINER_OF(hmap_random_node(&bond->slaves),
1395                                     struct bond_slave, hmap_node);
1396             if (!e->slave->enabled) {
1397                 e->slave = bond->active_slave;
1398             }
1399             e->tag = tag_create_random();
1400         }
1401         return e->slave;
1402
1403     default:
1404         NOT_REACHED();
1405     }
1406 }
1407
1408 static struct bond_slave *
1409 bond_choose_slave(const struct bond *bond)
1410 {
1411     struct bond_slave *slave, *best;
1412
1413     /* Find an enabled slave. */
1414     HMAP_FOR_EACH (slave, hmap_node, &bond->slaves) {
1415         if (slave->enabled) {
1416             return slave;
1417         }
1418     }
1419
1420     /* All interfaces are disabled.  Find an interface that will be enabled
1421      * after its updelay expires.  */
1422     best = NULL;
1423     HMAP_FOR_EACH (slave, hmap_node, &bond->slaves) {
1424         if (slave->delay_expires != LLONG_MAX
1425             && lacp_slave_may_enable(bond->lacp, slave)
1426             && (!best || slave->delay_expires < best->delay_expires)) {
1427             best = slave;
1428         }
1429     }
1430     return best;
1431 }
1432
1433 static void
1434 bond_choose_active_slave(struct bond *bond, struct tag_set *tags)
1435 {
1436     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 20);
1437     struct bond_slave *old_active_slave = bond->active_slave;
1438
1439     bond->active_slave = bond_choose_slave(bond);
1440     if (bond->active_slave) {
1441         if (bond->active_slave->enabled) {
1442             VLOG_INFO_RL(&rl, "bond %s: active interface is now %s",
1443                          bond->name, bond->active_slave->name);
1444         } else {
1445             VLOG_INFO_RL(&rl, "bond %s: active interface is now %s, skipping "
1446                          "remaining %lld ms updelay (since no interface was "
1447                          "enabled)", bond->name, bond->active_slave->name,
1448                          bond->active_slave->delay_expires - time_msec());
1449             bond_enable_slave(bond->active_slave, true, tags);
1450         }
1451
1452         if (!old_active_slave) {
1453             tag_set_add(tags, bond->no_slaves_tag);
1454         }
1455
1456         bond->send_learning_packets = true;
1457     } else if (old_active_slave) {
1458         VLOG_WARN_RL(&rl, "bond %s: all interfaces disabled", bond->name);
1459     }
1460 }
1461
1462 /* Returns the tag for 'bond''s active slave, or 'bond''s no_slaves_tag if
1463  * there is no active slave. */
1464 static tag_type
1465 bond_get_active_slave_tag(const struct bond *bond)
1466 {
1467     return (bond->active_slave
1468             ? bond->active_slave->tag
1469             : bond->no_slaves_tag);
1470 }
1471
1472 /* Attempts to make the sum of the bond slaves' statistics appear on the fake
1473  * bond interface. */
1474 static void
1475 bond_update_fake_slave_stats(struct bond *bond)
1476 {
1477     struct netdev_stats bond_stats;
1478     struct bond_slave *slave;
1479     struct netdev *bond_dev;
1480
1481     memset(&bond_stats, 0, sizeof bond_stats);
1482
1483     HMAP_FOR_EACH (slave, hmap_node, &bond->slaves) {
1484         struct netdev_stats slave_stats;
1485
1486         if (!netdev_get_stats(slave->netdev, &slave_stats)) {
1487             /* XXX: We swap the stats here because they are swapped back when
1488              * reported by the internal device.  The reason for this is
1489              * internal devices normally represent packets going into the
1490              * system but when used as fake bond device they represent packets
1491              * leaving the system.  We really should do this in the internal
1492              * device itself because changing it here reverses the counts from
1493              * the perspective of the switch.  However, the internal device
1494              * doesn't know what type of device it represents so we have to do
1495              * it here for now. */
1496             bond_stats.tx_packets += slave_stats.rx_packets;
1497             bond_stats.tx_bytes += slave_stats.rx_bytes;
1498             bond_stats.rx_packets += slave_stats.tx_packets;
1499             bond_stats.rx_bytes += slave_stats.tx_bytes;
1500         }
1501     }
1502
1503     if (!netdev_open_default(bond->name, &bond_dev)) {
1504         netdev_set_stats(bond_dev, &bond_stats);
1505         netdev_close(bond_dev);
1506     }
1507 }