datapath/vport-gre.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2007-2011 Nicira Networks.
   3  *
   4  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   5  * modify it under the terms of version 2 of the GNU General Public
   6  * License as published by the Free Software Foundation.
   7  *
   8  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
   9  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  10  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU
  11  * General Public License for more details.
  12  *
  13  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  14  * along with this program; if not, write to the Free Software
  15  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
  16  * 02110-1301, USA
  17  */
  18
  19 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
  20
  21 #include <linux/if.h>
  22 #include <linux/skbuff.h>
  23 #include <linux/ip.h>
  24 #include <linux/if_tunnel.h>
  25 #include <linux/if_vlan.h>
  26 #include <linux/in.h>
  27
  28 #include <net/icmp.h>
  29 #include <net/ip.h>
  30 #include <net/protocol.h>
  31
  32 #include "tunnel.h"
  33 #include "vport.h"
  34 #include "vport-generic.h"
  35
  36 /*
  37  * The GRE header is composed of a series of sections: a base and then a variable
  38  * number of options.
  39  */
  40 #define GRE_HEADER_SECTION 4
  41
  42 struct gre_base_hdr {
  43         __be16 flags;
  44         __be16 protocol;
  45 };
  46
  47 static int gre_hdr_len(const struct tnl_mutable_config *mutable)
  48 {
  49         int len;
  50
  51         len = GRE_HEADER_SECTION;
  52
  53         if (mutable->flags & TNL_F_CSUM)
  54                 len += GRE_HEADER_SECTION;
  55
  56         if (mutable->out_key || mutable->flags & TNL_F_OUT_KEY_ACTION)
  57                 len += GRE_HEADER_SECTION;
  58
  59         return len;
  60 }
  61
  62 /* Returns the least-significant 32 bits of a __be64. */
  63 static __be32 be64_get_low32(__be64 x)
  64 {
  65 #ifdef __BIG_ENDIAN
  66         return (__force __be32)x;
  67 #else
  68         return (__force __be32)((__force u64)x >> 32);
  69 #endif
  70 }
  71
  72 static void gre_build_header(const struct vport *vport,
  73                              const struct tnl_mutable_config *mutable,
  74                              void *header)
  75 {
  76         struct gre_base_hdr *greh = header;
  77         __be32 *options = (__be32 *)(greh + 1);
  78
  79         greh->protocol = htons(ETH_P_TEB);
  80         greh->flags = 0;
  81
  82         if (mutable->flags & TNL_F_CSUM) {
  83                 greh->flags |= GRE_CSUM;
  84                 *options = 0;
  85                 options++;
  86         }
  87
  88         if (mutable->out_key || mutable->flags & TNL_F_OUT_KEY_ACTION)
  89                 greh->flags |= GRE_KEY;
  90
  91         if (mutable->out_key)
  92                 *options = be64_get_low32(mutable->out_key);
  93 }
  94
  95 static struct sk_buff *gre_update_header(const struct vport *vport,
  96                                          const struct tnl_mutable_config *mutable,
  97                                          struct dst_entry *dst,
  98                                          struct sk_buff *skb)
  99 {
 100         __be32 *options = (__be32 *)(skb_network_header(skb) + mutable->tunnel_hlen
 101                                                - GRE_HEADER_SECTION);
 102
 103         /* Work backwards over the options so the checksum is last. */
 104         if (mutable->flags & TNL_F_OUT_KEY_ACTION)
 105                 *options = be64_get_low32(OVS_CB(skb)->tun_id);
 106
 107         if (mutable->out_key || mutable->flags & TNL_F_OUT_KEY_ACTION)
 108                 options--;
 109
 110         if (mutable->flags & TNL_F_CSUM)
 111                 *(__sum16 *)options = csum_fold(skb_checksum(skb,
 112                                                 skb_transport_offset(skb),
 113                                                 skb->len - skb_transport_offset(skb),
 114                                                 0));
 115         /*
 116          * Allow our local IP stack to fragment the outer packet even if the
 117          * DF bit is set as a last resort.  We also need to force selection of
 118          * an IP ID here because Linux will otherwise leave it at 0 if the
 119          * packet originally had DF set.
 120          */
 121         skb->local_df = 1;
 122         __ip_select_ident(ip_hdr(skb), dst, 0);
 123
 124         return skb;
 125 }
 126
 127 /* Zero-extends a __be32 into the least-significant 32 bits of a __be64. */
 128 static __be64 be32_extend_to_be64(__be32 x)
 129 {
 130 #ifdef __BIG_ENDIAN
 131         return (__force __be64)x;
 132 #else
 133         return (__force __be64)((__force u64)x << 32);
 134 #endif
 135 }
 136
 137 static int parse_header(struct iphdr *iph, __be16 *flags, __be64 *key)
 138 {
 139         /* IP and ICMP protocol handlers check that the IHL is valid. */
 140         struct gre_base_hdr *greh = (struct gre_base_hdr *)((u8 *)iph + (iph->ihl << 2));
 141         __be32 *options = (__be32 *)(greh + 1);
 142         int hdr_len;
 143
 144         *flags = greh->flags;
 145
 146         if (unlikely(greh->flags & (GRE_VERSION | GRE_ROUTING)))
 147                 return -EINVAL;
 148
 149         if (unlikely(greh->protocol != htons(ETH_P_TEB)))
 150                 return -EINVAL;
 151
 152         hdr_len = GRE_HEADER_SECTION;
 153
 154         if (greh->flags & GRE_CSUM) {
 155                 hdr_len += GRE_HEADER_SECTION;
 156                 options++;
 157         }
 158
 159         if (greh->flags & GRE_KEY) {
 160                 hdr_len += GRE_HEADER_SECTION;
 161
 162                 *key = be32_extend_to_be64(*options);
 163                 options++;
 164         } else
 165                 *key = 0;
 166
 167         if (unlikely(greh->flags & GRE_SEQ))
 168                 hdr_len += GRE_HEADER_SECTION;
 169
 170         return hdr_len;
 171 }
 172
 173 /* Called with rcu_read_lock and BH disabled. */
 174 static void gre_err(struct sk_buff *skb, u32 info)
 175 {
 176         struct vport *vport;
 177         const struct tnl_mutable_config *mutable;
 178         const int type = icmp_hdr(skb)->type;
 179         const int code = icmp_hdr(skb)->code;
 180         int mtu = ntohs(icmp_hdr(skb)->un.frag.mtu);
 181
 182         struct iphdr *iph;
 183         __be16 flags;
 184         __be64 key;
 185         int tunnel_hdr_len, tot_hdr_len;
 186         unsigned int orig_mac_header;
 187         unsigned int orig_nw_header;
 188
 189         if (type != ICMP_DEST_UNREACH || code != ICMP_FRAG_NEEDED)
 190                 return;
 191
 192         /*
 193          * The mimimum size packet that we would actually be able to process:
 194          * encapsulating IP header, minimum GRE header, Ethernet header,
 195          * inner IPv4 header.
 196          */
 197         if (!pskb_may_pull(skb, sizeof(struct iphdr) + GRE_HEADER_SECTION +
 198                                 ETH_HLEN + sizeof(struct iphdr)))
 199                 return;
 200
 201         iph = (struct iphdr *)skb->data;
 202         if (ipv4_is_multicast(iph->daddr))
 203                 return;
 204
 205         tunnel_hdr_len = parse_header(iph, &flags, &key);
 206         if (tunnel_hdr_len < 0)
 207                 return;
 208
 209         vport = ovs_tnl_find_port(iph->saddr, iph->daddr, key, TNL_T_PROTO_GRE,
 210                                   &mutable);
 211         if (!vport)
 212                 return;
 213
 214         /*
 215          * Packets received by this function were previously sent by us, so
 216          * any comparisons should be to the output values, not the input.
 217          * However, it's not really worth it to have a hash table based on
 218          * output keys (especially since ICMP error handling of tunneled packets
 219          * isn't that reliable anyways).  Therefore, we do a lookup based on the
 220          * out key as if it were the in key and then check to see if the input
 221          * and output keys are the same.
 222          */
 223         if (mutable->key.in_key != mutable->out_key)
 224                 return;
 225
 226         if (!!(mutable->flags & TNL_F_IN_KEY_MATCH) !=
 227             !!(mutable->flags & TNL_F_OUT_KEY_ACTION))
 228                 return;
 229
 230         if ((mutable->flags & TNL_F_CSUM) && !(flags & GRE_CSUM))
 231                 return;
 232
 233         tunnel_hdr_len += iph->ihl << 2;
 234
 235         orig_mac_header = skb_mac_header(skb) - skb->data;
 236         orig_nw_header = skb_network_header(skb) - skb->data;
 237         skb_set_mac_header(skb, tunnel_hdr_len);
 238
 239         tot_hdr_len = tunnel_hdr_len + ETH_HLEN;
 240
 241         skb->protocol = eth_hdr(skb)->h_proto;
 242         if (skb->protocol == htons(ETH_P_8021Q)) {
 243                 tot_hdr_len += VLAN_HLEN;
 244                 skb->protocol = vlan_eth_hdr(skb)->h_vlan_encapsulated_proto;
 245         }
 246
 247         skb_set_network_header(skb, tot_hdr_len);
 248         mtu -= tot_hdr_len;
 249
 250         if (skb->protocol == htons(ETH_P_IP))
 251                 tot_hdr_len += sizeof(struct iphdr);
 252 #if defined(CONFIG_IPV6) || defined(CONFIG_IPV6_MODULE)
 253         else if (skb->protocol == htons(ETH_P_IPV6))
 254                 tot_hdr_len += sizeof(struct ipv6hdr);
 255 #endif
 256         else
 257                 goto out;
 258
 259         if (!pskb_may_pull(skb, tot_hdr_len))
 260                 goto out;
 261
 262         if (skb->protocol == htons(ETH_P_IP)) {
 263                 if (mtu < IP_MIN_MTU) {
 264                         if (ntohs(ip_hdr(skb)->tot_len) >= IP_MIN_MTU)
 265                                 mtu = IP_MIN_MTU;
 266                         else
 267                                 goto out;
 268                 }
 269
 270         }
 271 #if defined(CONFIG_IPV6) || defined(CONFIG_IPV6_MODULE)
 272         else if (skb->protocol == htons(ETH_P_IPV6)) {
 273                 if (mtu < IPV6_MIN_MTU) {
 274                         unsigned int packet_length = sizeof(struct ipv6hdr) +
 275                                               ntohs(ipv6_hdr(skb)->payload_len);
 276
 277                         if (packet_length >= IPV6_MIN_MTU
 278                             || ntohs(ipv6_hdr(skb)->payload_len) == 0)
 279                                 mtu = IPV6_MIN_MTU;
 280                         else
 281                                 goto out;
 282                 }
 283         }
 284 #endif
 285
 286         __skb_pull(skb, tunnel_hdr_len);
 287         ovs_tnl_frag_needed(vport, mutable, skb, mtu, key);
 288         __skb_push(skb, tunnel_hdr_len);
 289
 290 out:
 291         skb_set_mac_header(skb, orig_mac_header);
 292         skb_set_network_header(skb, orig_nw_header);
 293         skb->protocol = htons(ETH_P_IP);
 294 }
 295
 296 static bool check_checksum(struct sk_buff *skb)
 297 {
 298         struct iphdr *iph = ip_hdr(skb);
 299         struct gre_base_hdr *greh = (struct gre_base_hdr *)(iph + 1);
 300         __sum16 csum = 0;
 301
 302         if (greh->flags & GRE_CSUM) {
 303                 switch (skb->ip_summed) {
 304                 case CHECKSUM_COMPLETE:
 305                         csum = csum_fold(skb->csum);
 306
 307                         if (!csum)
 308                                 break;
 309                         /* Fall through. */
 310
 311                 case CHECKSUM_NONE:
 312                         skb->csum = 0;
 313                         csum = __skb_checksum_complete(skb);
 314                         skb->ip_summed = CHECKSUM_COMPLETE;
 315                         break;
 316                 }
 317         }
 318
 319         return (csum == 0);
 320 }
 321
 322 /* Called with rcu_read_lock and BH disabled. */
 323 static int gre_rcv(struct sk_buff *skb)
 324 {
 325         struct vport *vport;
 326         const struct tnl_mutable_config *mutable;
 327         int hdr_len;
 328         struct iphdr *iph;
 329         __be16 flags;
 330         __be64 key;
 331
 332         if (unlikely(!pskb_may_pull(skb, sizeof(struct gre_base_hdr) + ETH_HLEN)))
 333                 goto error;
 334
 335         if (unlikely(!check_checksum(skb)))
 336                 goto error;
 337
 338         hdr_len = parse_header(ip_hdr(skb), &flags, &key);
 339         if (unlikely(hdr_len < 0))
 340                 goto error;
 341
 342         if (unlikely(!pskb_may_pull(skb, hdr_len + ETH_HLEN)))
 343                 goto error;
 344
 345         iph = ip_hdr(skb);
 346         vport = ovs_tnl_find_port(iph->daddr, iph->saddr, key, TNL_T_PROTO_GRE,
 347                                   &mutable);
 348         if (unlikely(!vport)) {
 349                 icmp_send(skb, ICMP_DEST_UNREACH, ICMP_PORT_UNREACH, 0);
 350                 goto error;
 351         }
 352
 353         if (mutable->flags & TNL_F_IN_KEY_MATCH)
 354                 OVS_CB(skb)->tun_id = key;
 355         else
 356                 OVS_CB(skb)->tun_id = 0;
 357
 358         __skb_pull(skb, hdr_len);
 359         skb_postpull_rcsum(skb, skb_transport_header(skb), hdr_len + ETH_HLEN);
 360
 361         ovs_tnl_rcv(vport, skb, iph->tos);
 362         return 0;
 363
 364 error:
 365         kfree_skb(skb);
 366         return 0;
 367 }
 368
 369 static const struct tnl_ops gre_tnl_ops = {
 370         .tunnel_type    = TNL_T_PROTO_GRE,
 371         .ipproto        = IPPROTO_GRE,
 372         .hdr_len        = gre_hdr_len,
 373         .build_header   = gre_build_header,
 374         .update_header  = gre_update_header,
 375 };
 376
 377 static struct vport *gre_create(const struct vport_parms *parms)
 378 {
 379         return ovs_tnl_create(parms, &ovs_gre_vport_ops, &gre_tnl_ops);
 380 }
 381
 382 static const struct net_protocol gre_protocol_handlers = {
 383         .handler        =       gre_rcv,
 384         .err_handler    =       gre_err,
 385 };
 386
 387 static int gre_init(void)
 388 {
 389         int err;
 390
 391         err = inet_add_protocol(&gre_protocol_handlers, IPPROTO_GRE);
 392         if (err)
 393                 pr_warn("cannot register gre protocol handler\n");
 394
 395         return err;
 396 }
 397
 398 static void gre_exit(void)
 399 {
 400         inet_del_protocol(&gre_protocol_handlers, IPPROTO_GRE);
 401 }
 402
 403 const struct vport_ops ovs_gre_vport_ops = {
 404         .type           = OVS_VPORT_TYPE_GRE,
 405         .flags          = VPORT_F_TUN_ID,
 406         .init           = gre_init,
 407         .exit           = gre_exit,
 408         .create         = gre_create,
 409         .destroy        = ovs_tnl_destroy,
 410         .set_addr       = ovs_tnl_set_addr,
 411         .get_name       = ovs_tnl_get_name,
 412         .get_addr       = ovs_tnl_get_addr,
 413         .get_options    = ovs_tnl_get_options,
 414         .set_options    = ovs_tnl_set_options,
 415         .get_dev_flags  = ovs_vport_gen_get_dev_flags,
 416         .is_running     = ovs_vport_gen_is_running,
 417         .get_operstate  = ovs_vport_gen_get_operstate,
 418         .send           = ovs_tnl_send,
 419 };