datapath/vport-gre.c

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