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 /**
  54  * struct vxlan_port - Keeps track of open UDP ports
  55  * @dst_port: vxlan UDP port no.
  56  * @list: list element in @vxlan_ports.
  57  * @vxlan_rcv_socket: The socket created for this port number.
  58  * @name: vport name.
  59  */
  60 struct vxlan_port {
  61         __be16 dst_port;
  62         struct list_head list;
  63         struct socket *vxlan_rcv_socket;
  64         char name[IFNAMSIZ];
  65 };
  66
  67 static LIST_HEAD(vxlan_ports);
  68
  69 static inline struct vxlan_port *vxlan_vport(const struct vport *vport)
  70 {
  71         return vport_priv(vport);
  72 }
  73
  74 static struct vxlan_port *vxlan_find_port(struct net *net, __be16 port)
  75 {
  76         struct vxlan_port *vxlan_port;
  77
  78         list_for_each_entry_rcu(vxlan_port, &vxlan_ports, list) {
  79
  80                 if (vxlan_port->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 vxlan_port *vxlan_port = vxlan_vport(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 = vxlan_port->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
 141         ovs_tnl_rcv(vport_from_priv(vxlan_vport), skb, &tun_key);
 142         goto out;
 143
 144 error:
 145         kfree_skb(skb);
 146 out:
 147         return 0;
 148 }
 149
 150 /* Random value.  Irrelevant as long as it's not 0 since we set the handler. */
 151 #define UDP_ENCAP_VXLAN 1
 152 static int vxlan_socket_init(struct vxlan_port *vxlan_port, struct net *net)
 153 {
 154         struct sockaddr_in sin;
 155         int err;
 156
 157         err = sock_create_kern(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0,
 158                                &vxlan_port->vxlan_rcv_socket);
 159         if (err)
 160                 goto error;
 161
 162         /* release net ref. */
 163         sk_change_net(vxlan_port->vxlan_rcv_socket->sk, net);
 164
 165         sin.sin_family = AF_INET;
 166         sin.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
 167         sin.sin_port = vxlan_port->dst_port;
 168
 169         err = kernel_bind(vxlan_port->vxlan_rcv_socket, (struct sockaddr *)&sin,
 170                           sizeof(struct sockaddr_in));
 171         if (err)
 172                 goto error_sock;
 173
 174         udp_sk(vxlan_port->vxlan_rcv_socket->sk)->encap_type = UDP_ENCAP_VXLAN;
 175         udp_sk(vxlan_port->vxlan_rcv_socket->sk)->encap_rcv = vxlan_rcv;
 176
 177         udp_encap_enable();
 178
 179         return 0;
 180
 181 error_sock:
 182         sk_release_kernel(vxlan_port->vxlan_rcv_socket->sk);
 183 error:
 184         pr_warn("cannot register vxlan protocol handler\n");
 185         return err;
 186 }
 187
 188 static int vxlan_get_options(const struct vport *vport, struct sk_buff *skb)
 189 {
 190         struct vxlan_port *vxlan_port = vxlan_vport(vport);
 191
 192         if (nla_put_u16(skb, OVS_TUNNEL_ATTR_DST_PORT, ntohs(vxlan_port->dst_port)))
 193                 return -EMSGSIZE;
 194         return 0;
 195 }
 196
 197 static void vxlan_tnl_destroy(struct vport *vport)
 198 {
 199         struct vxlan_port *vxlan_port = vxlan_vport(vport);
 200
 201         list_del_rcu(&vxlan_port->list);
 202         /* Release socket */
 203         sk_release_kernel(vxlan_port->vxlan_rcv_socket->sk);
 204
 205         ovs_vport_deferred_free(vport);
 206 }
 207
 208 static struct vport *vxlan_tnl_create(const struct vport_parms *parms)
 209 {
 210         struct net *net = ovs_dp_get_net(parms->dp);
 211         struct nlattr *options = parms->options;
 212         struct vxlan_port *vxlan_port;
 213         struct vport *vport;
 214         struct nlattr *a;
 215         int err;
 216         u16 dst_port;
 217
 218         if (!options) {
 219                 err = -EINVAL;
 220                 goto error;
 221         }
 222         a = nla_find_nested(options, OVS_TUNNEL_ATTR_DST_PORT);
 223         if (a && nla_len(a) == sizeof(u16)) {
 224                 dst_port = nla_get_u16(a);
 225         } else {
 226                 /* Require destination port from userspace. */
 227                 err = -EINVAL;
 228                 goto error;
 229         }
 230
 231         /* Verify if we already have a socket created for this port */
 232         if (vxlan_find_port(net, htons(dst_port))) {
 233                 err = -EEXIST;
 234                 goto error;
 235         }
 236
 237         vport = ovs_vport_alloc(sizeof(struct vxlan_port),
 238                                 &ovs_vxlan_vport_ops, parms);
 239         if (IS_ERR(vport))
 240                 return vport;
 241
 242         vxlan_port = vxlan_vport(vport);
 243         vxlan_port->dst_port = htons(dst_port);
 244         strncpy(vxlan_port->name, parms->name, IFNAMSIZ);
 245
 246         err = vxlan_socket_init(vxlan_port, net);
 247         if (err)
 248                 goto error_free;
 249
 250         list_add_tail_rcu(&vxlan_port->list, &vxlan_ports);
 251         return vport;
 252
 253 error_free:
 254         ovs_vport_free(vport);
 255 error:
 256         return ERR_PTR(err);
 257 }
 258
 259 static int vxlan_tnl_send(struct vport *vport, struct sk_buff *skb)
 260 {
 261         if (unlikely(!OVS_CB(skb)->tun_key))
 262                 return -EINVAL;
 263
 264         return ovs_tnl_send(vport, skb, IPPROTO_UDP,
 265                         VXLAN_HLEN, vxlan_build_header);
 266 }
 267
 268 static const char *vxlan_get_name(const struct vport *vport)
 269 {
 270         struct vxlan_port *vxlan_port = vxlan_vport(vport);
 271         return vxlan_port->name;
 272 }
 273
 274 const struct vport_ops ovs_vxlan_vport_ops = {
 275         .type           = OVS_VPORT_TYPE_VXLAN,
 276         .create         = vxlan_tnl_create,
 277         .destroy        = vxlan_tnl_destroy,
 278         .get_name       = vxlan_get_name,
 279         .get_options    = vxlan_get_options,
 280         .send           = vxlan_tnl_send,
 281 };
 282 #else
 283 #warning VXLAN tunneling will not be available on kernels before 2.6.26
 284 #endif /* Linux kernel < 2.6.26 */