lib/packets.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 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 #include "packets.h"
  19 #include <assert.h>
  20 #include <arpa/inet.h>
  21 #include <sys/socket.h>
  22 #include <netinet/in.h>
  23 #include <stdlib.h>
  24 #include "byte-order.h"
  25 #include "dynamic-string.h"
  26 #include "ofpbuf.h"
  27
  28 const struct in6_addr in6addr_exact = IN6ADDR_EXACT_INIT;
  29
  30 /* Parses 's' as a 16-digit hexadecimal number representing a datapath ID.  On
  31  * success stores the dpid into '*dpidp' and returns true, on failure stores 0
  32  * into '*dpidp' and returns false.
  33  *
  34  * Rejects an all-zeros dpid as invalid. */
  35 bool
  36 dpid_from_string(const char *s, uint64_t *dpidp)
  37 {
  38     *dpidp = (strlen(s) == 16 && strspn(s, "0123456789abcdefABCDEF") == 16
  39               ? strtoull(s, NULL, 16)
  40               : 0);
  41     return *dpidp != 0;
  42 }
  43
  44 bool
  45 eth_addr_from_string(const char *s, uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN])
  46 {
  47     if (sscanf(s, ETH_ADDR_SCAN_FMT, ETH_ADDR_SCAN_ARGS(ea))
  48         == ETH_ADDR_SCAN_COUNT) {
  49         return true;
  50     } else {
  51         memset(ea, 0, ETH_ADDR_LEN);
  52         return false;
  53     }
  54 }
  55
  56 /* Fills 'b' with an 802.2 SNAP packet with Ethernet source address 'eth_src',
  57  * the Nicira OUI as SNAP organization and 'snap_type' as SNAP type.  The text
  58  * string in 'tag' is enclosed as the packet payload.
  59  *
  60  * This function is used by Open vSwitch to compose packets in cases where
  61  * context is important but content doesn't (or shouldn't) matter.  For this
  62  * purpose, 'snap_type' should be a random number and 'tag' should be an
  63  * English phrase that explains the purpose of the packet.  (The English phrase
  64  * gives hapless admins running Wireshark the opportunity to figure out what's
  65  * going on.) */
  66 void
  67 compose_benign_packet(struct ofpbuf *b, const char *tag, uint16_t snap_type,
  68                       const uint8_t eth_src[ETH_ADDR_LEN])
  69 {
  70     size_t tag_size = strlen(tag) + 1;
  71     char *payload;
  72
  73     payload = snap_compose(b, eth_addr_broadcast, eth_src, 0x002320, snap_type,
  74                            tag_size + ETH_ADDR_LEN);
  75     memcpy(payload, tag, tag_size);
  76     memcpy(payload + tag_size, eth_src, ETH_ADDR_LEN);
  77 }
  78
  79 /* Insert VLAN header according to given TCI. Packet passed must be Ethernet
  80  * packet.
  81  *
  82  * Also sets 'packet->l2' to point to the new Ethernet header. */
  83 void
  84 eth_push_vlan(struct ofpbuf *packet, ovs_be16 tci)
  85 {
  86     struct eth_header *eh = packet->data;
  87     struct vlan_eth_header *veh;
  88
  89     /* Insert new 802.1Q header. */
  90     struct vlan_eth_header tmp;
  91     memcpy(tmp.veth_dst, eh->eth_dst, ETH_ADDR_LEN);
  92     memcpy(tmp.veth_src, eh->eth_src, ETH_ADDR_LEN);
  93     tmp.veth_type = htons(ETH_TYPE_VLAN);
  94     tmp.veth_tci = tci;
  95     tmp.veth_next_type = eh->eth_type;
  96
  97     veh = ofpbuf_push_uninit(packet, VLAN_HEADER_LEN);
  98     memcpy(veh, &tmp, sizeof tmp);
  99
 100     packet->l2 = packet->data;
 101 }
 102
 103 /* Given the IP netmask 'netmask', returns the number of bits of the IP address
 104  * that it specifies, that is, the number of 1-bits in 'netmask'.  'netmask'
 105  * must be a CIDR netmask (see ip_is_cidr()). */
 106 int
 107 ip_count_cidr_bits(ovs_be32 netmask)
 108 {
 109     assert(ip_is_cidr(netmask));
 110     return 32 - ctz(ntohl(netmask));
 111 }
 112
 113 void
 114 ip_format_masked(ovs_be32 ip, ovs_be32 mask, struct ds *s)
 115 {
 116     ds_put_format(s, IP_FMT, IP_ARGS(&ip));
 117     if (mask != htonl(UINT32_MAX)) {
 118         if (ip_is_cidr(mask)) {
 119             ds_put_format(s, "/%d", ip_count_cidr_bits(mask));
 120         } else {
 121             ds_put_format(s, "/"IP_FMT, IP_ARGS(&mask));
 122         }
 123     }
 124 }
 125
 126
 127 /* Stores the string representation of the IPv6 address 'addr' into the
 128  * character array 'addr_str', which must be at least INET6_ADDRSTRLEN
 129  * bytes long. */
 130 void
 131 format_ipv6_addr(char *addr_str, const struct in6_addr *addr)
 132 {
 133     inet_ntop(AF_INET6, addr, addr_str, INET6_ADDRSTRLEN);
 134 }
 135
 136 void
 137 print_ipv6_addr(struct ds *string, const struct in6_addr *addr)
 138 {
 139     char *dst;
 140
 141     ds_reserve(string, string->length + INET6_ADDRSTRLEN);
 142
 143     dst = string->string + string->length;
 144     format_ipv6_addr(dst, addr);
 145     string->length += strlen(dst);
 146 }
 147
 148 void
 149 print_ipv6_masked(struct ds *s, const struct in6_addr *addr,
 150                   const struct in6_addr *mask)
 151 {
 152     print_ipv6_addr(s, addr);
 153     if (mask && !ipv6_mask_is_exact(mask)) {
 154         if (ipv6_is_cidr(mask)) {
 155             int cidr_bits = ipv6_count_cidr_bits(mask);
 156             ds_put_format(s, "/%d", cidr_bits);
 157         } else {
 158             ds_put_char(s, '/');
 159             print_ipv6_addr(s, mask);
 160         }
 161     }
 162 }
 163
 164 struct in6_addr ipv6_addr_bitand(const struct in6_addr *a,
 165                                  const struct in6_addr *b)
 166 {
 167     int i;
 168     struct in6_addr dst;
 169
 170 #ifdef s6_addr32
 171     for (i=0; i<4; i++) {
 172         dst.s6_addr32[i] = a->s6_addr32[i] & b->s6_addr32[i];
 173     }
 174 #else
 175     for (i=0; i<16; i++) {
 176         dst.s6_addr[i] = a->s6_addr[i] & b->s6_addr[i];
 177     }
 178 #endif
 179
 180     return dst;
 181 }
 182
 183 /* Returns an in6_addr consisting of 'mask' high-order 1-bits and 128-N
 184  * low-order 0-bits. */
 185 struct in6_addr
 186 ipv6_create_mask(int mask)
 187 {
 188     struct in6_addr netmask;
 189     uint8_t *netmaskp = &netmask.s6_addr[0];
 190
 191     memset(&netmask, 0, sizeof netmask);
 192     while (mask > 8) {
 193         *netmaskp = 0xff;
 194         netmaskp++;
 195         mask -= 8;
 196     }
 197
 198     if (mask) {
 199         *netmaskp = 0xff << (8 - mask);
 200     }
 201
 202     return netmask;
 203 }
 204
 205 /* Given the IPv6 netmask 'netmask', returns the number of bits of the IPv6
 206  * address that it specifies, that is, the number of 1-bits in 'netmask'.
 207  * 'netmask' must be a CIDR netmask (see ipv6_is_cidr()). */
 208 int
 209 ipv6_count_cidr_bits(const struct in6_addr *netmask)
 210 {
 211     int i;
 212     int count = 0;
 213     const uint8_t *netmaskp = &netmask->s6_addr[0];
 214
 215     assert(ipv6_is_cidr(netmask));
 216
 217     for (i=0; i<16; i++) {
 218         if (netmaskp[i] == 0xff) {
 219             count += 8;
 220         } else {
 221             uint8_t nm;
 222
 223             for(nm = netmaskp[i]; nm; nm <<= 1) {
 224                 count++;
 225             }
 226             break;
 227         }
 228
 229     }
 230
 231     return count;
 232 }
 233
 234 /* Returns true if 'netmask' is a CIDR netmask, that is, if it consists of N
 235  * high-order 1-bits and 128-N low-order 0-bits. */
 236 bool
 237 ipv6_is_cidr(const struct in6_addr *netmask)
 238 {
 239     const uint8_t *netmaskp = &netmask->s6_addr[0];
 240     int i;
 241
 242     for (i=0; i<16; i++) {
 243         if (netmaskp[i] != 0xff) {
 244             uint8_t x = ~netmaskp[i];
 245             if (x & (x + 1)) {
 246                 return false;
 247             }
 248             while (++i < 16) {
 249                 if (netmaskp[i]) {
 250                     return false;
 251                 }
 252             }
 253         }
 254     }
 255
 256     return true;
 257 }
 258
 259 /* Populates 'b' with an Ethernet II packet headed with the given 'eth_dst',
 260  * 'eth_src' and 'eth_type' parameters.  A payload of 'size' bytes is allocated
 261  * in 'b' and returned.  This payload may be populated with appropriate
 262  * information by the caller.  Sets 'b''s 'l2' and 'l3' pointers to the
 263  * Ethernet header and payload respectively.
 264  *
 265  * The returned packet has enough headroom to insert an 802.1Q VLAN header if
 266  * desired. */
 267 void *
 268 eth_compose(struct ofpbuf *b, const uint8_t eth_dst[ETH_ADDR_LEN],
 269             const uint8_t eth_src[ETH_ADDR_LEN], uint16_t eth_type,
 270             size_t size)
 271 {
 272     void *data;
 273     struct eth_header *eth;
 274
 275     ofpbuf_clear(b);
 276
 277     ofpbuf_prealloc_tailroom(b, ETH_HEADER_LEN + VLAN_HEADER_LEN + size);
 278     ofpbuf_reserve(b, VLAN_HEADER_LEN);
 279     eth = ofpbuf_put_uninit(b, ETH_HEADER_LEN);
 280     data = ofpbuf_put_uninit(b, size);
 281
 282     memcpy(eth->eth_dst, eth_dst, ETH_ADDR_LEN);
 283     memcpy(eth->eth_src, eth_src, ETH_ADDR_LEN);
 284     eth->eth_type = htons(eth_type);
 285
 286     b->l2 = eth;
 287     b->l3 = data;
 288
 289     return data;
 290 }
 291
 292 /* Populates 'b' with an Ethernet LLC+SNAP packet headed with the given
 293  * 'eth_dst', 'eth_src', 'snap_org', and 'snap_type'.  A payload of 'size'
 294  * bytes is allocated in 'b' and returned.  This payload may be populated with
 295  * appropriate information by the caller.
 296  *
 297  * The returned packet has enough headroom to insert an 802.1Q VLAN header if
 298  * desired. */
 299 void *
 300 snap_compose(struct ofpbuf *b, const uint8_t eth_dst[ETH_ADDR_LEN],
 301              const uint8_t eth_src[ETH_ADDR_LEN],
 302              unsigned int oui, uint16_t snap_type, size_t size)
 303 {
 304     struct eth_header *eth;
 305     struct llc_snap_header *llc_snap;
 306     void *payload;
 307
 308     /* Compose basic packet structure.  (We need the payload size to stick into
 309      * the 802.2 header.) */
 310     ofpbuf_clear(b);
 311     ofpbuf_prealloc_tailroom(b, ETH_HEADER_LEN + VLAN_HEADER_LEN
 312                              + LLC_SNAP_HEADER_LEN + size);
 313     ofpbuf_reserve(b, VLAN_HEADER_LEN);
 314     eth = ofpbuf_put_zeros(b, ETH_HEADER_LEN);
 315     llc_snap = ofpbuf_put_zeros(b, LLC_SNAP_HEADER_LEN);
 316     payload = ofpbuf_put_uninit(b, size);
 317
 318     /* Compose 802.2 header. */
 319     memcpy(eth->eth_dst, eth_dst, ETH_ADDR_LEN);
 320     memcpy(eth->eth_src, eth_src, ETH_ADDR_LEN);
 321     eth->eth_type = htons(b->size - ETH_HEADER_LEN);
 322
 323     /* Compose LLC, SNAP headers. */
 324     llc_snap->llc.llc_dsap = LLC_DSAP_SNAP;
 325     llc_snap->llc.llc_ssap = LLC_SSAP_SNAP;
 326     llc_snap->llc.llc_cntl = LLC_CNTL_SNAP;
 327     llc_snap->snap.snap_org[0] = oui >> 16;
 328     llc_snap->snap.snap_org[1] = oui >> 8;
 329     llc_snap->snap.snap_org[2] = oui;
 330     llc_snap->snap.snap_type = htons(snap_type);
 331
 332     return payload;
 333 }