ovsdbmonitor: Fix uninstall.
[sliver-openvswitch.git] / ofproto / ofproto-sflow.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2009, 2010 InMon Corp.
3  * Copyright (c) 2009 Nicira Networks.
4  *
5  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
6  * you may not use this file except in compliance with the License.
7  * You may obtain a copy of the License at:
8  *
9  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
10  *
11  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
12  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
13  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
14  * See the License for the specific language governing permissions and
15  * limitations under the License.
16  */
17
18 #include <config.h>
19 #include "ofproto-sflow.h"
20 #include <inttypes.h>
21 #include <stdlib.h>
22 #include "collectors.h"
23 #include "dpif.h"
24 #include "compiler.h"
25 #include "netdev.h"
26 #include "ofpbuf.h"
27 #include "ofproto.h"
28 #include "poll-loop.h"
29 #include "port-array.h"
30 #include "sflow_api.h"
31 #include "socket-util.h"
32 #include "timeval.h"
33 #include "vlog.h"
34
35 VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(sflow)
36
37 struct ofproto_sflow_port {
38     struct netdev *netdev;      /* Underlying network device, for stats. */
39     SFLDataSource_instance dsi; /* sFlow library's notion of port number. */
40 };
41
42 struct ofproto_sflow {
43     struct ofproto *ofproto;
44     struct collectors *collectors;
45     SFLAgent *sflow_agent;
46     struct ofproto_sflow_options *options;
47     struct dpif *dpif;
48     time_t next_tick;
49     size_t n_flood, n_all;
50     struct port_array ports;    /* Indexed by ODP port number. */
51 };
52
53 #define RECEIVER_INDEX 1
54
55 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
56
57 static bool
58 nullable_string_is_equal(const char *a, const char *b)
59 {
60     return a ? b && !strcmp(a, b) : !b;
61 }
62
63 static bool
64 ofproto_sflow_options_equal(const struct ofproto_sflow_options *a,
65                             const struct ofproto_sflow_options *b)
66 {
67     return (svec_equal(&a->targets, &b->targets)
68             && a->sampling_rate == b->sampling_rate
69             && a->polling_interval == b->polling_interval
70             && a->header_len == b->header_len
71             && a->sub_id == b->sub_id
72             && nullable_string_is_equal(a->agent_device, b->agent_device)
73             && nullable_string_is_equal(a->control_ip, b->control_ip));
74 }
75
76 static struct ofproto_sflow_options *
77 ofproto_sflow_options_clone(const struct ofproto_sflow_options *old)
78 {
79     struct ofproto_sflow_options *new = xmemdup(old, sizeof *old);
80     svec_clone(&new->targets, &old->targets);
81     new->agent_device = old->agent_device ? xstrdup(old->agent_device) : NULL;
82     new->control_ip = old->control_ip ? xstrdup(old->control_ip) : NULL;
83     return new;
84 }
85
86 static void
87 ofproto_sflow_options_destroy(struct ofproto_sflow_options *options)
88 {
89     if (options) {
90         svec_destroy(&options->targets);
91         free(options->agent_device);
92         free(options->control_ip);
93         free(options);
94     }
95 }
96
97 /* sFlow library callback to allocate memory. */
98 static void *
99 sflow_agent_alloc_cb(void *magic OVS_UNUSED, SFLAgent *agent OVS_UNUSED,
100                      size_t bytes)
101 {
102     return calloc(1, bytes);
103 }
104
105 /* sFlow library callback to free memory. */
106 static int
107 sflow_agent_free_cb(void *magic OVS_UNUSED, SFLAgent *agent OVS_UNUSED,
108                     void *obj)
109 {
110     free(obj);
111     return 0;
112 }
113
114 /* sFlow library callback to report error. */
115 static void
116 sflow_agent_error_cb(void *magic OVS_UNUSED, SFLAgent *agent OVS_UNUSED,
117                      char *msg)
118 {
119     VLOG_WARN("sFlow agent error: %s", msg);
120 }
121
122 /* sFlow library callback to send datagram. */
123 static void
124 sflow_agent_send_packet_cb(void *os_, SFLAgent *agent OVS_UNUSED,
125                            SFLReceiver *receiver OVS_UNUSED, u_char *pkt,
126                            uint32_t pktLen)
127 {
128     struct ofproto_sflow *os = os_;
129     collectors_send(os->collectors, pkt, pktLen);
130 }
131
132 static void
133 sflow_agent_get_counters(void *os_, SFLPoller *poller,
134                          SFL_COUNTERS_SAMPLE_TYPE *cs)
135 {
136     struct ofproto_sflow *os = os_;
137     SFLCounters_sample_element elem;
138     struct ofproto_sflow_port *osp;
139     SFLIf_counters *counters;
140     struct netdev_stats stats;
141     enum netdev_flags flags;
142     uint32_t current;
143
144     osp = port_array_get(&os->ports, poller->bridgePort);
145     if (!osp) {
146         return;
147     }
148
149     elem.tag = SFLCOUNTERS_GENERIC;
150     counters = &elem.counterBlock.generic;
151     counters->ifIndex = SFL_DS_INDEX(poller->dsi);
152     counters->ifType = 6;
153     if (!netdev_get_features(osp->netdev, &current, NULL, NULL, NULL)) {
154       /* The values of ifDirection come from MAU MIB (RFC 2668): 0 = unknown,
155          1 = full-duplex, 2 = half-duplex, 3 = in, 4=out */
156         counters->ifSpeed = netdev_features_to_bps(current);
157         counters->ifDirection = (netdev_features_is_full_duplex(current)
158                                  ? 1 : 2);
159     } else {
160         counters->ifSpeed = 100000000;
161         counters->ifDirection = 0;
162     }
163     if (!netdev_get_flags(osp->netdev, &flags) && flags & NETDEV_UP) {
164         bool carrier;
165
166         counters->ifStatus = 1; /* ifAdminStatus up. */
167         if (!netdev_get_carrier(osp->netdev, &carrier) && carrier) {
168             counters->ifStatus |= 2; /* ifOperStatus us. */
169         }
170     } else {
171         counters->ifStatus = 0;  /* Down. */
172     }
173
174     /* XXX
175        1. Is the multicast counter filled in?
176        2. Does the multicast counter include broadcasts?
177        3. Does the rx_packets counter include multicasts/broadcasts?
178     */
179     netdev_get_stats(osp->netdev, &stats);
180     counters->ifInOctets = stats.rx_bytes;
181     counters->ifInUcastPkts = stats.rx_packets;
182     counters->ifInMulticastPkts = stats.multicast;
183     counters->ifInBroadcastPkts = -1;
184     counters->ifInDiscards = stats.rx_dropped;
185     counters->ifInErrors = stats.rx_errors;
186     counters->ifInUnknownProtos = -1;
187     counters->ifOutOctets = stats.tx_bytes;
188     counters->ifOutUcastPkts = stats.tx_packets;
189     counters->ifOutMulticastPkts = -1;
190     counters->ifOutBroadcastPkts = -1;
191     counters->ifOutDiscards = stats.tx_dropped;
192     counters->ifOutErrors = stats.tx_errors;
193     counters->ifPromiscuousMode = 0;
194
195     SFLADD_ELEMENT(cs, &elem);
196     sfl_poller_writeCountersSample(poller, cs);
197 }
198
199 /* Obtains an address to use for the local sFlow agent and stores it into
200  * '*agent_addr'.  Returns true if successful, false on failure.
201  *
202  * The sFlow agent address should be a local IP address that is persistent and
203  * reachable over the network, if possible.  The IP address associated with
204  * 'agent_device' is used if it has one, and otherwise 'control_ip', the IP
205  * address used to talk to the controller. */
206 static bool
207 sflow_choose_agent_address(const char *agent_device, const char *control_ip,
208                            SFLAddress *agent_addr)
209 {
210     struct in_addr in4;
211
212     memset(agent_addr, 0, sizeof *agent_addr);
213     agent_addr->type = SFLADDRESSTYPE_IP_V4;
214
215     if (agent_device) {
216         struct netdev *netdev;
217
218         if (!netdev_open_default(agent_device, &netdev)) {
219             int error = netdev_get_in4(netdev, &in4, NULL);
220             netdev_close(netdev);
221             if (!error) {
222                 goto success;
223             }
224         }
225     }
226
227     if (control_ip && !lookup_ip(control_ip, &in4)) {
228         goto success;
229     }
230
231     VLOG_ERR("could not determine IP address for sFlow agent");
232     return false;
233
234 success:
235     agent_addr->address.ip_v4.addr = in4.s_addr;
236     return true;
237 }
238
239 void
240 ofproto_sflow_clear(struct ofproto_sflow *os)
241 {
242     if (os->sflow_agent) {
243         sfl_agent_release(os->sflow_agent);
244         os->sflow_agent = NULL;
245     }
246     collectors_destroy(os->collectors);
247     os->collectors = NULL;
248     ofproto_sflow_options_destroy(os->options);
249     os->options = NULL;
250
251     /* Turn off sampling to save CPU cycles. */
252     dpif_set_sflow_probability(os->dpif, 0);
253 }
254
255 bool
256 ofproto_sflow_is_enabled(const struct ofproto_sflow *os)
257 {
258     return os->collectors != NULL;
259 }
260
261 struct ofproto_sflow *
262 ofproto_sflow_create(struct dpif *dpif)
263 {
264     struct ofproto_sflow *os;
265
266     os = xcalloc(1, sizeof *os);
267     os->dpif = dpif;
268     os->next_tick = time_now() + 1;
269     port_array_init(&os->ports);
270     return os;
271 }
272
273 void
274 ofproto_sflow_destroy(struct ofproto_sflow *os)
275 {
276     if (os) {
277         struct ofproto_sflow_port *osp;
278         unsigned int odp_port;
279
280         ofproto_sflow_clear(os);
281         PORT_ARRAY_FOR_EACH (osp, &os->ports, odp_port) {
282             ofproto_sflow_del_port(os, odp_port);
283         }
284         port_array_destroy(&os->ports);
285         free(os);
286     }
287 }
288
289 static void
290 ofproto_sflow_add_poller(struct ofproto_sflow *os,
291                          struct ofproto_sflow_port *osp, uint16_t odp_port)
292 {
293     SFLPoller *poller = sfl_agent_addPoller(os->sflow_agent, &osp->dsi, os,
294                                             sflow_agent_get_counters);
295     sfl_poller_set_sFlowCpInterval(poller, os->options->polling_interval);
296     sfl_poller_set_sFlowCpReceiver(poller, RECEIVER_INDEX);
297     sfl_poller_set_bridgePort(poller, odp_port);
298 }
299
300 static void
301 ofproto_sflow_add_sampler(struct ofproto_sflow *os,
302                           struct ofproto_sflow_port *osp)
303 {
304     SFLSampler *sampler = sfl_agent_addSampler(os->sflow_agent, &osp->dsi);
305     sfl_sampler_set_sFlowFsPacketSamplingRate(sampler, os->options->sampling_rate);
306     sfl_sampler_set_sFlowFsMaximumHeaderSize(sampler, os->options->header_len);
307     sfl_sampler_set_sFlowFsReceiver(sampler, RECEIVER_INDEX);
308 }
309
310 void
311 ofproto_sflow_add_port(struct ofproto_sflow *os, uint16_t odp_port,
312                        const char *netdev_name)
313 {
314     struct ofproto_sflow_port *osp;
315     struct netdev *netdev;
316     uint32_t ifindex;
317     int error;
318
319     ofproto_sflow_del_port(os, odp_port);
320
321     /* Open network device. */
322     error = netdev_open_default(netdev_name, &netdev);
323     if (error) {
324         VLOG_WARN_RL(&rl, "failed to open network device \"%s\": %s",
325                      netdev_name, strerror(error));
326         return;
327     }
328
329     /* Add to table of ports. */
330     osp = xmalloc(sizeof *osp);
331     osp->netdev = netdev;
332     ifindex = netdev_get_ifindex(netdev);
333     if (ifindex <= 0) {
334         ifindex = (os->sflow_agent->subId << 16) + odp_port;
335     }
336     SFL_DS_SET(osp->dsi, 0, ifindex, 0);
337     port_array_set(&os->ports, odp_port, osp);
338
339     /* Add poller and sampler. */
340     if (os->sflow_agent) {
341         ofproto_sflow_add_poller(os, osp, odp_port);
342         ofproto_sflow_add_sampler(os, osp);
343     }
344 }
345
346 void
347 ofproto_sflow_del_port(struct ofproto_sflow *os, uint16_t odp_port)
348 {
349     struct ofproto_sflow_port *osp = port_array_get(&os->ports, odp_port);
350     if (osp) {
351         if (os->sflow_agent) {
352             sfl_agent_removePoller(os->sflow_agent, &osp->dsi);
353             sfl_agent_removeSampler(os->sflow_agent, &osp->dsi);
354         }
355         netdev_close(osp->netdev);
356         free(osp);
357         port_array_delete(&os->ports, odp_port);
358     }
359 }
360
361 void
362 ofproto_sflow_set_options(struct ofproto_sflow *os,
363                           const struct ofproto_sflow_options *options)
364 {
365     struct ofproto_sflow_port *osp;
366     bool options_changed;
367     SFLReceiver *receiver;
368     unsigned int odp_port;
369     SFLAddress agentIP;
370     time_t now;
371
372     if (!options->targets.n || !options->sampling_rate) {
373         /* No point in doing any work if there are no targets or nothing to
374          * sample. */
375         ofproto_sflow_clear(os);
376         return;
377     }
378
379     options_changed = (!os->options
380                        || !ofproto_sflow_options_equal(options, os->options));
381
382     /* Configure collectors if options have changed or if we're shortchanged in
383      * collectors (which indicates that opening one or more of the configured
384      * collectors failed, so that we should retry). */
385     if (options_changed
386         || collectors_count(os->collectors) < options->targets.n) {
387         collectors_destroy(os->collectors);
388         collectors_create(&options->targets, SFL_DEFAULT_COLLECTOR_PORT,
389                           &os->collectors);
390         if (os->collectors == NULL) {
391             VLOG_WARN_RL(&rl, "no collectors could be initialized, "
392                          "sFlow disabled");
393             ofproto_sflow_clear(os);
394             return;
395         }
396     }
397
398     /* Avoid reconfiguring if options didn't change. */
399     if (!options_changed) {
400         return;
401     }
402     ofproto_sflow_options_destroy(os->options);
403     os->options = ofproto_sflow_options_clone(options);
404
405     /* Choose agent IP address. */
406     if (!sflow_choose_agent_address(options->agent_device,
407                                     options->control_ip, &agentIP)) {
408         ofproto_sflow_clear(os);
409         return;
410     }
411
412     /* Create agent. */
413     VLOG_INFO("creating sFlow agent %d", options->sub_id);
414     if (os->sflow_agent) {
415         sfl_agent_release(os->sflow_agent);
416     }
417     os->sflow_agent = xcalloc(1, sizeof *os->sflow_agent);
418     now = time_wall();
419     sfl_agent_init(os->sflow_agent,
420                    &agentIP,
421                    options->sub_id,
422                    now,         /* Boot time. */
423                    now,         /* Current time. */
424                    os,          /* Pointer supplied to callbacks. */
425                    sflow_agent_alloc_cb,
426                    sflow_agent_free_cb,
427                    sflow_agent_error_cb,
428                    sflow_agent_send_packet_cb);
429
430     receiver = sfl_agent_addReceiver(os->sflow_agent);
431     sfl_receiver_set_sFlowRcvrOwner(receiver, "Open vSwitch sFlow");
432     sfl_receiver_set_sFlowRcvrTimeout(receiver, 0xffffffff);
433
434     /* Set the sampling_rate down in the datapath. */
435     dpif_set_sflow_probability(os->dpif,
436                                MAX(1, UINT32_MAX / options->sampling_rate));
437
438     /* Add samplers and pollers for the currently known ports. */
439     PORT_ARRAY_FOR_EACH (osp, &os->ports, odp_port) {
440         ofproto_sflow_add_poller(os, osp, odp_port);
441         ofproto_sflow_add_sampler(os, osp);
442     }
443 }
444
445 static int
446 ofproto_sflow_odp_port_to_ifindex(const struct ofproto_sflow *os,
447                                   uint16_t odp_port)
448 {
449     struct ofproto_sflow_port *osp = port_array_get(&os->ports, odp_port);
450     return osp ? SFL_DS_INDEX(osp->dsi) : 0;
451 }
452
453 void
454 ofproto_sflow_received(struct ofproto_sflow *os, struct odp_msg *msg)
455 {
456     SFL_FLOW_SAMPLE_TYPE fs;
457     SFLFlow_sample_element hdrElem;
458     SFLSampled_header *header;
459     SFLFlow_sample_element switchElem;
460     SFLSampler *sampler;
461     const struct odp_sflow_sample_header *hdr;
462     const union odp_action *actions;
463     struct ofpbuf payload;
464     size_t n_actions, n_outputs;
465     size_t min_size;
466     flow_t flow;
467     size_t i;
468
469     /* Get odp_sflow_sample_header. */
470     min_size = sizeof *msg + sizeof *hdr;
471     if (min_size > msg->length) {
472         VLOG_WARN_RL(&rl, "sFlow packet too small (%"PRIu32" < %zu)",
473                      msg->length, min_size);
474         return;
475     }
476     hdr = (const struct odp_sflow_sample_header *) (msg + 1);
477
478     /* Get actions. */
479     n_actions = hdr->n_actions;
480     if (n_actions > 65536 / sizeof *actions) {
481         VLOG_WARN_RL(&rl, "too many actions in sFlow packet (%zu > %zu)",
482                      65536 / sizeof *actions, n_actions);
483         return;
484     }
485     min_size += n_actions * sizeof *actions;
486     if (min_size > msg->length) {
487         VLOG_WARN_RL(&rl, "sFlow packet with %zu actions too small "
488                      "(%"PRIu32" < %zu)",
489                      n_actions, msg->length, min_size);
490         return;
491     }
492     actions = (const union odp_action *) (hdr + 1);
493
494     /* Get packet payload and extract flow. */
495     payload.data = (union odp_action *) (actions + n_actions);
496     payload.size = msg->length - min_size;
497     flow_extract(&payload, 0, msg->port, &flow);
498
499     /* Build a flow sample */
500     memset(&fs, 0, sizeof fs);
501     fs.input = ofproto_sflow_odp_port_to_ifindex(os, msg->port);
502     fs.output = 0;              /* Filled in correctly below. */
503     fs.sample_pool = hdr->sample_pool;
504
505     /* We are going to give it to the sampler that represents this input port.
506      * By implementing "ingress-only" sampling like this we ensure that we
507      * never have to offer the same sample to more than one sampler. */
508     sampler = sfl_agent_getSamplerByIfIndex(os->sflow_agent, fs.input);
509     if (!sampler) {
510         VLOG_WARN_RL(&rl, "no sampler for input ifIndex (%"PRIu32")",
511                      fs.input);
512         return;
513     }
514
515     /* Sampled header. */
516     memset(&hdrElem, 0, sizeof hdrElem);
517     hdrElem.tag = SFLFLOW_HEADER;
518     header = &hdrElem.flowType.header;
519     header->header_protocol = SFLHEADER_ETHERNET_ISO8023;
520     /* The frame_length should include the Ethernet FCS (4 bytes),
521        but it has already been stripped,  so we need to add 4 here. */
522     header->frame_length = payload.size + 4;
523     /* Ethernet FCS stripped off. */
524     header->stripped = 4;
525     header->header_length = MIN(payload.size,
526                                 sampler->sFlowFsMaximumHeaderSize);
527     header->header_bytes = payload.data;
528
529     /* Add extended switch element. */
530     memset(&switchElem, 0, sizeof(switchElem));
531     switchElem.tag = SFLFLOW_EX_SWITCH;
532     switchElem.flowType.sw.src_vlan = ntohs(flow.dl_vlan);
533     switchElem.flowType.sw.src_priority = -1; /* XXX */
534      /* Initialize the output VLAN and priority to be the same as the input,
535         but these fields can be overriden below if affected by an action. */
536     switchElem.flowType.sw.dst_vlan = switchElem.flowType.sw.src_vlan;
537     switchElem.flowType.sw.dst_priority = switchElem.flowType.sw.src_priority;
538
539     /* Figure out the output ports. */
540     n_outputs = 0;
541     for (i = 0; i < n_actions; i++) {
542         const union odp_action *a = &actions[i];
543
544         switch (a->type) {
545         case ODPAT_OUTPUT:
546             fs.output = ofproto_sflow_odp_port_to_ifindex(os, a->output.port);
547             n_outputs++;
548             break;
549
550         case ODPAT_OUTPUT_GROUP:
551             n_outputs += (a->output_group.group == DP_GROUP_FLOOD ? os->n_flood
552                           : a->output_group.group == DP_GROUP_ALL ? os->n_all
553                           : 0);
554             break;
555
556         case ODPAT_SET_VLAN_VID:
557             switchElem.flowType.sw.dst_vlan = ntohs(a->vlan_vid.vlan_vid);
558             break;
559
560         case ODPAT_SET_VLAN_PCP:
561             switchElem.flowType.sw.dst_priority = a->vlan_pcp.vlan_pcp;
562             break;
563
564         default:
565             break;
566         }
567     }
568
569     /* Set output port, as defined by http://www.sflow.org/sflow_version_5.txt
570        (search for "Input/output port information"). */
571     if (!n_outputs) {
572         /* This value indicates that the packet was dropped for an unknown
573          * reason. */
574         fs.output = 0x40000000 | 256;
575     } else if (n_outputs > 1 || !fs.output) {
576         /* Setting the high bit means "multiple output ports". */
577         fs.output = 0x80000000 | n_outputs;
578     }
579
580     /* Submit the flow sample to be encoded into the next datagram. */
581     SFLADD_ELEMENT(&fs, &hdrElem);
582     SFLADD_ELEMENT(&fs, &switchElem);
583     sfl_sampler_writeFlowSample(sampler, &fs);
584 }
585
586 void
587 ofproto_sflow_set_group_sizes(struct ofproto_sflow *os,
588                               size_t n_flood, size_t n_all)
589 {
590     os->n_flood = n_flood;
591     os->n_all = n_all;
592 }
593
594 void
595 ofproto_sflow_run(struct ofproto_sflow *os)
596 {
597     if (ofproto_sflow_is_enabled(os)) {
598         time_t now = time_now();
599         if (now >= os->next_tick) {
600             sfl_agent_tick(os->sflow_agent, time_wall());
601             os->next_tick = now + 1;
602         }
603     }
604 }
605
606 void
607 ofproto_sflow_wait(struct ofproto_sflow *os)
608 {
609     if (ofproto_sflow_is_enabled(os)) {
610         poll_timer_wait_until(os->next_tick * 1000LL);
611     }
612 }