datapath/vport-gre.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2010, 2011 Nicira Networks.
   3  * Distributed under the terms of the GNU GPL version 2.
   4  *
   5  * Significant portions of this file may be copied from parts of the Linux
   6  * kernel, by Linus Torvalds and others.
   7  */
   8
   9 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
  10
  11 #include <linux/if.h>
  12 #include <linux/skbuff.h>
  13 #include <linux/ip.h>
  14 #include <linux/if_tunnel.h>
  15 #include <linux/if_vlan.h>
  16 #include <linux/in.h>
  17
  18 #include <net/icmp.h>
  19 #include <net/ip.h>
  20 #include <net/protocol.h>
  21
  22 #include "tunnel.h"
  23 #include "vport.h"
  24 #include "vport-generic.h"
  25
  26 /*
  27  * The GRE header is composed of a series of sections: a base and then a variable
  28  * number of options.
  29  */
  30 #define GRE_HEADER_SECTION 4
  31
  32 struct gre_base_hdr {
  33         __be16 flags;
  34         __be16 protocol;
  35 };
  36
  37 static int gre_hdr_len(const struct tnl_mutable_config *mutable)
  38 {
  39         int len;
  40
  41         len = GRE_HEADER_SECTION;
  42
  43         if (mutable->flags & TNL_F_CSUM)
  44                 len += GRE_HEADER_SECTION;
  45
  46         if (mutable->out_key || mutable->flags & TNL_F_OUT_KEY_ACTION)
  47                 len += GRE_HEADER_SECTION;
  48
  49         return len;
  50 }
  51
  52 /* Returns the least-significant 32 bits of a __be64. */
  53 static __be32 be64_get_low32(__be64 x)
  54 {
  55 #ifdef __BIG_ENDIAN
  56         return (__force __be32)x;
  57 #else
  58         return (__force __be32)((__force u64)x >> 32);
  59 #endif
  60 }
  61
  62 static void gre_build_header(const struct vport *vport,
  63                              const struct tnl_mutable_config *mutable,
  64                              void *header)
  65 {
  66         struct gre_base_hdr *greh = header;
  67         __be32 *options = (__be32 *)(greh + 1);
  68
  69         greh->protocol = htons(ETH_P_TEB);
  70         greh->flags = 0;
  71
  72         if (mutable->flags & TNL_F_CSUM) {
  73                 greh->flags |= GRE_CSUM;
  74                 *options = 0;
  75                 options++;
  76         }
  77
  78         if (mutable->out_key || mutable->flags & TNL_F_OUT_KEY_ACTION)
  79                 greh->flags |= GRE_KEY;
  80
  81         if (mutable->out_key)
  82                 *options = be64_get_low32(mutable->out_key);
  83 }
  84
  85 static struct sk_buff *gre_update_header(const struct vport *vport,
  86                                          const struct tnl_mutable_config *mutable,
  87                                          struct dst_entry *dst,
  88                                          struct sk_buff *skb)
  89 {
  90         __be32 *options = (__be32 *)(skb_network_header(skb) + mutable->tunnel_hlen
  91                                                - GRE_HEADER_SECTION);
  92
  93         /* Work backwards over the options so the checksum is last. */
  94         if (mutable->flags & TNL_F_OUT_KEY_ACTION)
  95                 *options = be64_get_low32(OVS_CB(skb)->tun_id);
  96
  97         if (mutable->out_key || mutable->flags & TNL_F_OUT_KEY_ACTION)
  98                 options--;
  99
 100         if (mutable->flags & TNL_F_CSUM)
 101                 *(__sum16 *)options = csum_fold(skb_checksum(skb,
 102                                                 skb_transport_offset(skb),
 103                                                 skb->len - skb_transport_offset(skb),
 104                                                 0));
 105         /*
 106          * Allow our local IP stack to fragment the outer packet even if the
 107          * DF bit is set as a last resort.  We also need to force selection of
 108          * an IP ID here because Linux will otherwise leave it at 0 if the
 109          * packet originally had DF set.
 110          */
 111         skb->local_df = 1;
 112         __ip_select_ident(ip_hdr(skb), dst, 0);
 113
 114         return skb;
 115 }
 116
 117 /* Zero-extends a __be32 into the least-significant 32 bits of a __be64. */
 118 static __be64 be32_extend_to_be64(__be32 x)
 119 {
 120 #ifdef __BIG_ENDIAN
 121         return (__force __be64)x;
 122 #else
 123         return (__force __be64)((__force u64)x << 32);
 124 #endif
 125 }
 126
 127 static int parse_header(struct iphdr *iph, __be16 *flags, __be64 *key)
 128 {
 129         /* IP and ICMP protocol handlers check that the IHL is valid. */
 130         struct gre_base_hdr *greh = (struct gre_base_hdr *)((u8 *)iph + (iph->ihl << 2));
 131         __be32 *options = (__be32 *)(greh + 1);
 132         int hdr_len;
 133
 134         *flags = greh->flags;
 135
 136         if (unlikely(greh->flags & (GRE_VERSION | GRE_ROUTING)))
 137                 return -EINVAL;
 138
 139         if (unlikely(greh->protocol != htons(ETH_P_TEB)))
 140                 return -EINVAL;
 141
 142         hdr_len = GRE_HEADER_SECTION;
 143
 144         if (greh->flags & GRE_CSUM) {
 145                 hdr_len += GRE_HEADER_SECTION;
 146                 options++;
 147         }
 148
 149         if (greh->flags & GRE_KEY) {
 150                 hdr_len += GRE_HEADER_SECTION;
 151
 152                 *key = be32_extend_to_be64(*options);
 153                 options++;
 154         } else
 155                 *key = 0;
 156
 157         if (unlikely(greh->flags & GRE_SEQ))
 158                 hdr_len += GRE_HEADER_SECTION;
 159
 160         return hdr_len;
 161 }
 162
 163 /* Called with rcu_read_lock and BH disabled. */
 164 static void gre_err(struct sk_buff *skb, u32 info)
 165 {
 166         struct vport *vport;
 167         const struct tnl_mutable_config *mutable;
 168         const int type = icmp_hdr(skb)->type;
 169         const int code = icmp_hdr(skb)->code;
 170         int mtu = ntohs(icmp_hdr(skb)->un.frag.mtu);
 171
 172         struct iphdr *iph;
 173         __be16 flags;
 174         __be64 key;
 175         int tunnel_hdr_len, tot_hdr_len;
 176         unsigned int orig_mac_header;
 177         unsigned int orig_nw_header;
 178
 179         if (type != ICMP_DEST_UNREACH || code != ICMP_FRAG_NEEDED)
 180                 return;
 181
 182         /*
 183          * The mimimum size packet that we would actually be able to process:
 184          * encapsulating IP header, minimum GRE header, Ethernet header,
 185          * inner IPv4 header.
 186          */
 187         if (!pskb_may_pull(skb, sizeof(struct iphdr) + GRE_HEADER_SECTION +
 188                                 ETH_HLEN + sizeof(struct iphdr)))
 189                 return;
 190
 191         iph = (struct iphdr *)skb->data;
 192
 193         tunnel_hdr_len = parse_header(iph, &flags, &key);
 194         if (tunnel_hdr_len < 0)
 195                 return;
 196
 197         vport = tnl_find_port(iph->saddr, iph->daddr, key, TNL_T_PROTO_GRE,
 198                               &mutable);
 199         if (!vport)
 200                 return;
 201
 202         /*
 203          * Packets received by this function were previously sent by us, so
 204          * any comparisons should be to the output values, not the input.
 205          * However, it's not really worth it to have a hash table based on
 206          * output keys (especially since ICMP error handling of tunneled packets
 207          * isn't that reliable anyways).  Therefore, we do a lookup based on the
 208          * out key as if it were the in key and then check to see if the input
 209          * and output keys are the same.
 210          */
 211         if (mutable->key.in_key != mutable->out_key)
 212                 return;
 213
 214         if (!!(mutable->flags & TNL_F_IN_KEY_MATCH) !=
 215             !!(mutable->flags & TNL_F_OUT_KEY_ACTION))
 216                 return;
 217
 218         if ((mutable->flags & TNL_F_CSUM) && !(flags & GRE_CSUM))
 219                 return;
 220
 221         tunnel_hdr_len += iph->ihl << 2;
 222
 223         orig_mac_header = skb_mac_header(skb) - skb->data;
 224         orig_nw_header = skb_network_header(skb) - skb->data;
 225         skb_set_mac_header(skb, tunnel_hdr_len);
 226
 227         tot_hdr_len = tunnel_hdr_len + ETH_HLEN;
 228
 229         skb->protocol = eth_hdr(skb)->h_proto;
 230         if (skb->protocol == htons(ETH_P_8021Q)) {
 231                 tot_hdr_len += VLAN_HLEN;
 232                 skb->protocol = vlan_eth_hdr(skb)->h_vlan_encapsulated_proto;
 233         }
 234
 235         skb_set_network_header(skb, tot_hdr_len);
 236         mtu -= tot_hdr_len;
 237
 238         if (skb->protocol == htons(ETH_P_IP))
 239                 tot_hdr_len += sizeof(struct iphdr);
 240 #if defined(CONFIG_IPV6) || defined(CONFIG_IPV6_MODULE)
 241         else if (skb->protocol == htons(ETH_P_IPV6))
 242                 tot_hdr_len += sizeof(struct ipv6hdr);
 243 #endif
 244         else
 245                 goto out;
 246
 247         if (!pskb_may_pull(skb, tot_hdr_len))
 248                 goto out;
 249
 250         if (skb->protocol == htons(ETH_P_IP)) {
 251                 if (mtu < IP_MIN_MTU) {
 252                         if (ntohs(ip_hdr(skb)->tot_len) >= IP_MIN_MTU)
 253                                 mtu = IP_MIN_MTU;
 254                         else
 255                                 goto out;
 256                 }
 257
 258         }
 259 #if defined(CONFIG_IPV6) || defined(CONFIG_IPV6_MODULE)
 260         else if (skb->protocol == htons(ETH_P_IPV6)) {
 261                 if (mtu < IPV6_MIN_MTU) {
 262                         unsigned int packet_length = sizeof(struct ipv6hdr) +
 263                                               ntohs(ipv6_hdr(skb)->payload_len);
 264
 265                         if (packet_length >= IPV6_MIN_MTU
 266                             || ntohs(ipv6_hdr(skb)->payload_len) == 0)
 267                                 mtu = IPV6_MIN_MTU;
 268                         else
 269                                 goto out;
 270                 }
 271         }
 272 #endif
 273
 274         __skb_pull(skb, tunnel_hdr_len);
 275         tnl_frag_needed(vport, mutable, skb, mtu, key);
 276         __skb_push(skb, tunnel_hdr_len);
 277
 278 out:
 279         skb_set_mac_header(skb, orig_mac_header);
 280         skb_set_network_header(skb, orig_nw_header);
 281         skb->protocol = htons(ETH_P_IP);
 282 }
 283
 284 static bool check_checksum(struct sk_buff *skb)
 285 {
 286         struct iphdr *iph = ip_hdr(skb);
 287         struct gre_base_hdr *greh = (struct gre_base_hdr *)(iph + 1);
 288         __sum16 csum = 0;
 289
 290         if (greh->flags & GRE_CSUM) {
 291                 switch (skb->ip_summed) {
 292                 case CHECKSUM_COMPLETE:
 293                         csum = csum_fold(skb->csum);
 294
 295                         if (!csum)
 296                                 break;
 297                         /* Fall through. */
 298
 299                 case CHECKSUM_NONE:
 300                         skb->csum = 0;
 301                         csum = __skb_checksum_complete(skb);
 302                         skb->ip_summed = CHECKSUM_COMPLETE;
 303                         break;
 304                 }
 305         }
 306
 307         return (csum == 0);
 308 }
 309
 310 /* Called with rcu_read_lock and BH disabled. */
 311 static int gre_rcv(struct sk_buff *skb)
 312 {
 313         struct vport *vport;
 314         const struct tnl_mutable_config *mutable;
 315         int hdr_len;
 316         struct iphdr *iph;
 317         __be16 flags;
 318         __be64 key;
 319
 320         if (unlikely(!pskb_may_pull(skb, sizeof(struct gre_base_hdr) + ETH_HLEN)))
 321                 goto error;
 322
 323         if (unlikely(!check_checksum(skb)))
 324                 goto error;
 325
 326         hdr_len = parse_header(ip_hdr(skb), &flags, &key);
 327         if (unlikely(hdr_len < 0))
 328                 goto error;
 329
 330         if (unlikely(!pskb_may_pull(skb, hdr_len + ETH_HLEN)))
 331                 goto error;
 332
 333         iph = ip_hdr(skb);
 334         vport = tnl_find_port(iph->daddr, iph->saddr, key, TNL_T_PROTO_GRE,
 335                               &mutable);
 336         if (unlikely(!vport)) {
 337                 icmp_send(skb, ICMP_DEST_UNREACH, ICMP_PORT_UNREACH, 0);
 338                 goto error;
 339         }
 340
 341         if (mutable->flags & TNL_F_IN_KEY_MATCH)
 342                 OVS_CB(skb)->tun_id = key;
 343         else
 344                 OVS_CB(skb)->tun_id = 0;
 345
 346         __skb_pull(skb, hdr_len);
 347         skb_postpull_rcsum(skb, skb_transport_header(skb), hdr_len + ETH_HLEN);
 348
 349         tnl_rcv(vport, skb, iph->tos);
 350         return 0;
 351
 352 error:
 353         kfree_skb(skb);
 354         return 0;
 355 }
 356
 357 static const struct tnl_ops gre_tnl_ops = {
 358         .tunnel_type    = TNL_T_PROTO_GRE,
 359         .ipproto        = IPPROTO_GRE,
 360         .hdr_len        = gre_hdr_len,
 361         .build_header   = gre_build_header,
 362         .update_header  = gre_update_header,
 363 };
 364
 365 static struct vport *gre_create(const struct vport_parms *parms)
 366 {
 367         return tnl_create(parms, &gre_vport_ops, &gre_tnl_ops);
 368 }
 369
 370 static const struct net_protocol gre_protocol_handlers = {
 371         .handler        =       gre_rcv,
 372         .err_handler    =       gre_err,
 373 };
 374
 375 static int gre_init(void)
 376 {
 377         int err;
 378
 379         err = inet_add_protocol(&gre_protocol_handlers, IPPROTO_GRE);
 380         if (err)
 381                 pr_warn("cannot register gre protocol handler\n");
 382
 383         return err;
 384 }
 385
 386 static void gre_exit(void)
 387 {
 388         inet_del_protocol(&gre_protocol_handlers, IPPROTO_GRE);
 389 }
 390
 391 const struct vport_ops gre_vport_ops = {
 392         .type           = OVS_VPORT_TYPE_GRE,
 393         .flags          = VPORT_F_TUN_ID,
 394         .init           = gre_init,
 395         .exit           = gre_exit,
 396         .create         = gre_create,
 397         .destroy        = tnl_destroy,
 398         .set_addr       = tnl_set_addr,
 399         .get_name       = tnl_get_name,
 400         .get_addr       = tnl_get_addr,
 401         .get_options    = tnl_get_options,
 402         .set_options    = tnl_set_options,
 403         .get_dev_flags  = vport_gen_get_dev_flags,
 404         .is_running     = vport_gen_is_running,
 405         .get_operstate  = vport_gen_get_operstate,
 406         .send           = tnl_send,
 407 };