datapath/vport-vxlan.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2011 Nicira, Inc.
   3  * Copyright (c) 2012 Cisco Systems, Inc.
   4  *
   5  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   6  * modify it under the terms of version 2 of the GNU General Public
   7  * License as published by the Free Software Foundation.
   8  *
   9  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  10  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU
  12  * General Public License for more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  15  * along with this program; if not, write to the Free Software
  16  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
  17  * 02110-1301, USA
  18  */
  19
  20 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
  21
  22 #include <linux/version.h>
  23 #if LINUX_VERSION_CODE >= KERNEL_VERSION(2,6,26)
  24
  25 #include <linux/in.h>
  26 #include <linux/ip.h>
  27 #include <linux/net.h>
  28 #include <linux/rculist.h>
  29 #include <linux/udp.h>
  30
  31 #include <net/icmp.h>
  32 #include <net/ip.h>
  33 #include <net/udp.h>
  34
  35 #include "datapath.h"
  36 #include "tunnel.h"
  37 #include "vport.h"
  38
  39 #define VXLAN_FLAGS 0x08000000  /* struct vxlanhdr.vx_flags required value. */
  40
  41 /**
  42  * struct vxlanhdr - VXLAN header
  43  * @vx_flags: Must have the exact value %VXLAN_FLAGS.
  44  * @vx_vni: VXLAN Network Identifier (VNI) in top 24 bits, low 8 bits zeroed.
  45  */
  46 struct vxlanhdr {
  47         __be32 vx_flags;
  48         __be32 vx_vni;
  49 };
  50
  51 #define VXLAN_HLEN (sizeof(struct udphdr) + sizeof(struct vxlanhdr))
  52
  53 static inline int vxlan_hdr_len(const struct ovs_key_ipv4_tunnel *tun_key)
  54 {
  55         return VXLAN_HLEN;
  56 }
  57
  58 /**
  59  * struct vxlan_port - Keeps track of open UDP ports
  60  * @list: list element.
  61  * @vport: vport for the tunnel.
  62  * @socket: The socket created for this port number.
  63  */
  64 struct vxlan_port {
  65         struct list_head list;
  66         struct vport *vport;
  67         struct socket *vxlan_rcv_socket;
  68         struct rcu_head rcu;
  69 };
  70
  71 static LIST_HEAD(vxlan_ports);
  72
  73 static struct vxlan_port *vxlan_find_port(struct net *net, __be16 port)
  74 {
  75         struct vxlan_port *vxlan_port;
  76
  77         list_for_each_entry_rcu(vxlan_port, &vxlan_ports, list) {
  78                 struct tnl_vport *tnl_vport = tnl_vport_priv(vxlan_port->vport);
  79
  80                 if (tnl_vport->dst_port == port &&
  81                         net_eq(sock_net(vxlan_port->vxlan_rcv_socket->sk), net))
  82                         return vxlan_port;
  83         }
  84
  85         return NULL;
  86 }
  87
  88 static inline struct vxlanhdr *vxlan_hdr(const struct sk_buff *skb)
  89 {
  90         return (struct vxlanhdr *)(udp_hdr(skb) + 1);
  91 }
  92
  93 static void vxlan_build_header(const struct vport *vport,
  94                                struct sk_buff *skb,
  95                                int tunnel_hlen)
  96 {
  97         struct tnl_vport *tnl_vport = tnl_vport_priv(vport);
  98         struct udphdr *udph = udp_hdr(skb);
  99         struct vxlanhdr *vxh = (struct vxlanhdr *)(udph + 1);
 100         const struct ovs_key_ipv4_tunnel *tun_key = OVS_CB(skb)->tun_key;
 101
 102         udph->dest = tnl_vport->dst_port;
 103         udph->source = htons(ovs_tnl_get_src_port(skb));
 104         udph->check = 0;
 105         udph->len = htons(skb->len - skb_transport_offset(skb));
 106
 107         vxh->vx_flags = htonl(VXLAN_FLAGS);
 108         vxh->vx_vni = htonl(be64_to_cpu(tun_key->tun_id) << 8);
 109 }
 110
 111 /* Called with rcu_read_lock and BH disabled. */
 112 static int vxlan_rcv(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 113 {
 114         struct vxlan_port *vxlan_vport;
 115         struct vxlanhdr *vxh;
 116         struct iphdr *iph;
 117         struct ovs_key_ipv4_tunnel tun_key;
 118         __be64 key;
 119
 120         vxlan_vport = vxlan_find_port(dev_net(skb->dev), udp_hdr(skb)->dest);
 121         if (unlikely(!vxlan_vport))
 122                 goto error;
 123
 124         if (unlikely(!pskb_may_pull(skb, VXLAN_HLEN + ETH_HLEN)))
 125                 goto error;
 126
 127         vxh = vxlan_hdr(skb);
 128         if (unlikely(vxh->vx_flags != htonl(VXLAN_FLAGS) ||
 129                      vxh->vx_vni & htonl(0xff)))
 130                 goto error;
 131
 132         __skb_pull(skb, VXLAN_HLEN);
 133         skb_postpull_rcsum(skb, skb_transport_header(skb), VXLAN_HLEN + ETH_HLEN);
 134
 135         key = cpu_to_be64(ntohl(vxh->vx_vni) >> 8);
 136
 137         /* Save outer tunnel values */
 138         iph = ip_hdr(skb);
 139         tnl_tun_key_init(&tun_key, iph, key, OVS_TNL_F_KEY);
 140         OVS_CB(skb)->tun_key = &tun_key;
 141
 142         ovs_tnl_rcv(vxlan_vport->vport, skb);
 143         goto out;
 144
 145 error:
 146         kfree_skb(skb);
 147 out:
 148         return 0;
 149 }
 150
 151 /* Random value.  Irrelevant as long as it's not 0 since we set the handler. */
 152 #define UDP_ENCAP_VXLAN 1
 153 static int vxlan_socket_init(struct vxlan_port *vxlan_port, struct net *net)
 154 {
 155         int err;
 156         struct sockaddr_in sin;
 157         struct tnl_vport *tnl_vport = tnl_vport_priv(vxlan_port->vport);
 158
 159         err = sock_create_kern(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0,
 160                                &vxlan_port->vxlan_rcv_socket);
 161         if (err)
 162                 goto error;
 163
 164         /* release net ref. */
 165         sk_change_net(vxlan_port->vxlan_rcv_socket->sk, net);
 166
 167         sin.sin_family = AF_INET;
 168         sin.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
 169         sin.sin_port = tnl_vport->dst_port;
 170
 171         err = kernel_bind(vxlan_port->vxlan_rcv_socket, (struct sockaddr *)&sin,
 172                           sizeof(struct sockaddr_in));
 173         if (err)
 174                 goto error_sock;
 175
 176         udp_sk(vxlan_port->vxlan_rcv_socket->sk)->encap_type = UDP_ENCAP_VXLAN;
 177         udp_sk(vxlan_port->vxlan_rcv_socket->sk)->encap_rcv = vxlan_rcv;
 178
 179         udp_encap_enable();
 180
 181         return 0;
 182
 183 error_sock:
 184         sk_release_kernel(vxlan_port->vxlan_rcv_socket->sk);
 185 error:
 186         pr_warn("cannot register vxlan protocol handler\n");
 187         return err;
 188 }
 189
 190 static void free_port_rcu(struct rcu_head *rcu)
 191 {
 192         struct vxlan_port *vxlan_port = container_of(rcu,
 193                         struct vxlan_port, rcu);
 194
 195         kfree(vxlan_port);
 196 }
 197
 198 static void vxlan_tunnel_release(struct vxlan_port *vxlan_port)
 199 {
 200         if (!vxlan_port)
 201                 return;
 202
 203         list_del_rcu(&vxlan_port->list);
 204         /* Release socket */
 205         sk_release_kernel(vxlan_port->vxlan_rcv_socket->sk);
 206         call_rcu(&vxlan_port->rcu, free_port_rcu);
 207 }
 208
 209 static int vxlan_tunnel_setup(struct net *net, struct vport *vport,
 210                               struct nlattr *options)
 211 {
 212         struct vxlan_port *vxlan_port;
 213         struct tnl_vport *tnl_vport = tnl_vport_priv(vport);
 214         struct nlattr *a;
 215         int err;
 216         u16 dst_port;
 217
 218         if (!options) {
 219                 err = -EINVAL;
 220                 goto out;
 221         }
 222
 223         a = nla_find_nested(options, OVS_TUNNEL_ATTR_DST_PORT);
 224         if (a && nla_len(a) == sizeof(u16)) {
 225                 dst_port = nla_get_u16(a);
 226         } else {
 227                 /* Require destination port from userspace. */
 228                 err = -EINVAL;
 229                 goto out;
 230         }
 231
 232         /* Verify if we already have a socket created for this port */
 233         vxlan_port = vxlan_find_port(net, htons(dst_port));
 234         if (vxlan_port) {
 235                 err = -EEXIST;
 236                 goto out;
 237         }
 238
 239         /* Add a new socket for this port */
 240         vxlan_port = kzalloc(sizeof(struct vxlan_port), GFP_KERNEL);
 241         if (!vxlan_port) {
 242                 err = -ENOMEM;
 243                 goto out;
 244         }
 245
 246         tnl_vport->dst_port = htons(dst_port);
 247         vxlan_port->vport = vport;
 248         list_add_tail_rcu(&vxlan_port->list, &vxlan_ports);
 249
 250         err = vxlan_socket_init(vxlan_port, net);
 251         if (err)
 252                 goto error;
 253
 254         return 0;
 255
 256 error:
 257         list_del_rcu(&vxlan_port->list);
 258         kfree(vxlan_port);
 259 out:
 260         return err;
 261 }
 262
 263 static int vxlan_get_options(const struct vport *vport, struct sk_buff *skb)
 264 {
 265         const struct tnl_vport *tnl_vport = tnl_vport_priv(vport);
 266
 267         if (nla_put_u16(skb, OVS_TUNNEL_ATTR_DST_PORT, ntohs(tnl_vport->dst_port)))
 268                 return -EMSGSIZE;
 269         return 0;
 270 }
 271
 272 static const struct tnl_ops ovs_vxlan_tnl_ops = {
 273         .ipproto        = IPPROTO_UDP,
 274         .hdr_len        = vxlan_hdr_len,
 275         .build_header   = vxlan_build_header,
 276 };
 277
 278 static void vxlan_tnl_destroy(struct vport *vport)
 279 {
 280         struct vxlan_port *vxlan_port;
 281         struct tnl_vport *tnl_vport = tnl_vport_priv(vport);
 282
 283         vxlan_port = vxlan_find_port(ovs_dp_get_net(vport->dp),
 284                                          tnl_vport->dst_port);
 285
 286         vxlan_tunnel_release(vxlan_port);
 287         ovs_tnl_destroy(vport);
 288 }
 289
 290 static struct vport *vxlan_tnl_create(const struct vport_parms *parms)
 291 {
 292         int err;
 293         struct vport *vport;
 294
 295         vport = ovs_tnl_create(parms, &ovs_vxlan_vport_ops, &ovs_vxlan_tnl_ops);
 296         if (IS_ERR(vport))
 297                 return vport;
 298
 299         err = vxlan_tunnel_setup(ovs_dp_get_net(parms->dp), vport,
 300                                  parms->options);
 301         if (err) {
 302                 ovs_tnl_destroy(vport);
 303                 return ERR_PTR(err);
 304         }
 305
 306         return vport;
 307 }
 308
 309 const struct vport_ops ovs_vxlan_vport_ops = {
 310         .type           = OVS_VPORT_TYPE_VXLAN,
 311         .flags          = VPORT_F_TUN_ID,
 312         .create         = vxlan_tnl_create,
 313         .destroy        = vxlan_tnl_destroy,
 314         .get_name       = ovs_tnl_get_name,
 315         .get_options    = vxlan_get_options,
 316         .send           = ovs_tnl_send,
 317 };
 318 #else
 319 #warning VXLAN tunneling will not be available on kernels before 2.6.26
 320 #endif /* Linux kernel < 2.6.26 */