lib/bfd.c

   1 /* Copyright (c) 2013 Nicira, Inc.
   2  *
   3  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   4  * you may not use this file except in compliance with the License.
   5  * You may obtain a copy of the License at:
   6  *
   7  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
   8  *
   9  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  10  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  11  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  12  * See the License for the specific language governing permissions and
  13  * limitations under the License. */
  14
  15 #include <config.h>
  16 #include "bfd.h"
  17
  18 #include <arpa/inet.h>
  19
  20 #include "csum.h"
  21 #include "dpif.h"
  22 #include "dynamic-string.h"
  23 #include "flow.h"
  24 #include "hash.h"
  25 #include "hmap.h"
  26 #include "list.h"
  27 #include "netlink.h"
  28 #include "odp-util.h"
  29 #include "ofpbuf.h"
  30 #include "openvswitch/types.h"
  31 #include "packets.h"
  32 #include "poll-loop.h"
  33 #include "random.h"
  34 #include "smap.h"
  35 #include "timeval.h"
  36 #include "unixctl.h"
  37 #include "util.h"
  38 #include "vlog.h"
  39
  40 VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(bfd);
  41
  42 /* XXX Finish BFD.
  43  *
  44  * The goal of this module is to replace CFM with something both more flexible
  45  * and standards compliant.  In service of this goal, the following needs to be
  46  * done.
  47  *
  48  * - Compliance
  49  *   * Implement Demand mode.
  50  *   * Go through the RFC line by line and verify we comply.
  51  *   * Test against a hardware implementation.  Preferably a popular one.
  52  *   * Delete BFD packets with nw_ttl != 255 in the datapath to prevent DOS
  53  *     attacks.
  54  *
  55  * - Unit tests.
  56  *
  57  * - BFD show into ovs-bugtool.
  58  *
  59  * - Set TOS/PCP on inner BFD frame, and outer tunnel header when encapped.
  60  *
  61  * - CFM "check_tnl_key" option equivalent.
  62  *
  63  * - CFM "fault override" equivalent.
  64  *
  65  * - Sending BFD messages should be in its own thread/process.
  66  *
  67  * - Scale testing.  How does it operate when there are large number of bfd
  68  *   sessions?  Do we ever have random flaps?  What's the CPU utilization?
  69  *
  70  * - Rely on data traffic for liveness by using BFD demand mode.
  71  *   If we're receiving traffic on a port, we can safely assume it's up (modulo
  72  *   unidrectional failures).  BFD has a demand mode in which it can stay quiet
  73  *   unless it feels the need to check the status of the port.  Using this, we
  74  *   can implement a strategy in which BFD only sends control messages on dark
  75  *   interfaces.
  76  *
  77  * - Depending on how one interprets the spec, it appears that a BFD session
  78  *   can never change bfd.LocalDiag to "No Diagnostic".  We should verify that
  79  *   this is what hardware implementations actually do.  Seems like "No
  80  *   Diagnostic" should be set once a BFD session state goes UP. */
  81
  82 #define BFD_VERSION 1
  83
  84 enum flags {
  85     FLAG_MULTIPOINT = 1 << 0,
  86     FLAG_DEMAND = 1 << 1,
  87     FLAG_AUTH = 1 << 2,
  88     FLAG_CTL = 1 << 3,
  89     FLAG_FINAL = 1 << 4,
  90     FLAG_POLL = 1 << 5
  91 };
  92
  93 enum state {
  94     STATE_ADMIN_DOWN = 0 << 6,
  95     STATE_DOWN = 1 << 6,
  96     STATE_INIT = 2 << 6,
  97     STATE_UP = 3 << 6
  98 };
  99
 100 enum diag {
 101     DIAG_NONE = 0,                /* No Diagnostic. */
 102     DIAG_EXPIRED = 1,             /* Control Detection Time Expired. */
 103     DIAG_ECHO_FAILED = 2,         /* Echo Function Failed. */
 104     DIAG_RMT_DOWN = 3,            /* Neighbor Signaled Session Down. */
 105     DIAG_FWD_RESET = 4,           /* Forwarding Plane Reset. */
 106     DIAG_PATH_DOWN = 5,           /* Path Down. */
 107     DIAG_CPATH_DOWN = 6,          /* Concatenated Path Down. */
 108     DIAG_ADMIN_DOWN = 7,          /* Administratively Down. */
 109     DIAG_RCPATH_DOWN = 8          /* Reverse Concatenated Path Down. */
 110 };
 111
 112 /* RFC 5880 Section 4.1
 113  *  0                   1                   2                   3
 114  *  0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
 115  * +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
 116  * |Vers |  Diag   |Sta|P|F|C|A|D|M|  Detect Mult  |    Length     |
 117  * +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
 118  * |                       My Discriminator                        |
 119  * +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
 120  * |                      Your Discriminator                       |
 121  * +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
 122  * |                    Desired Min TX Interval                    |
 123  * +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
 124  * |                   Required Min RX Interval                    |
 125  * +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
 126  * |                 Required Min Echo RX Interval                 |
 127  * +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ */
 128 struct msg {
 129     uint8_t vers_diag;    /* Version and diagnostic. */
 130     uint8_t flags;        /* 2bit State field followed by flags. */
 131     uint8_t mult;         /* Fault detection multiplier. */
 132     uint8_t length;       /* Length of this BFD message. */
 133     ovs_be32 my_disc;     /* My discriminator. */
 134     ovs_be32 your_disc;   /* Your discriminator. */
 135     ovs_be32 min_tx;      /* Desired minimum tx interval. */
 136     ovs_be32 min_rx;      /* Required minimum rx interval. */
 137     ovs_be32 min_rx_echo; /* Required minimum echo rx interval. */
 138 };
 139 BUILD_ASSERT_DECL(BFD_PACKET_LEN == sizeof(struct msg));
 140
 141 #define DIAG_MASK 0x1f
 142 #define VERS_SHIFT 5
 143 #define STATE_MASK 0xC0
 144 #define FLAGS_MASK 0x3f
 145
 146 struct bfd {
 147     struct hmap_node node;        /* In 'all_bfds'. */
 148     uint32_t disc;                /* bfd.LocalDiscr. Key in 'all_bfds' hmap. */
 149
 150     char *name;                   /* Name used for logging. */
 151
 152     bool cpath_down;              /* Concatenated Path Down. */
 153     uint8_t mult;                 /* bfd.DetectMult. */
 154
 155     enum state state;             /* bfd.SessionState. */
 156     enum state rmt_state;         /* bfd.RemoteSessionState. */
 157
 158     enum diag diag;               /* bfd.LocalDiag. */
 159     enum diag rmt_diag;           /* Remote diagnostic. */
 160
 161     enum flags flags;             /* Flags sent on messages. */
 162     enum flags rmt_flags;         /* Flags last received. */
 163
 164     uint32_t rmt_disc;            /* bfd.RemoteDiscr. */
 165
 166     uint16_t udp_src;             /* UDP source port. */
 167
 168     /* All timers in milliseconds. */
 169     long long int rmt_min_rx;     /* bfd.RemoteMinRxInterval. */
 170     long long int rmt_min_tx;     /* Remote minimum TX interval. */
 171
 172     long long int cfg_min_tx;     /* Configured minimum TX rate. */
 173     long long int cfg_min_rx;     /* Configured required minimum RX rate. */
 174     long long int poll_min_tx;    /* Min TX negotating in a poll sequence. */
 175     long long int poll_min_rx;    /* Min RX negotating in a poll sequence. */
 176     long long int min_tx;         /* bfd.DesiredMinTxInterval. */
 177     long long int min_rx;         /* bfd.RequiredMinRxInterval. */
 178
 179     long long int last_tx;        /* Last TX time. */
 180     long long int next_tx;        /* Next TX time. */
 181     long long int detect_time;    /* RFC 5880 6.8.4 Detection time. */
 182 };
 183
 184 static bool bfd_in_poll(const struct bfd *);
 185 static void bfd_poll(struct bfd *bfd);
 186 static const char *bfd_diag_str(enum diag);
 187 static const char *bfd_state_str(enum state);
 188 static long long int bfd_min_tx(const struct bfd *);
 189 static long long int bfd_tx_interval(const struct bfd *);
 190 static long long int bfd_rx_interval(const struct bfd *);
 191 static void bfd_set_next_tx(struct bfd *);
 192 static void bfd_set_state(struct bfd *, enum state, enum diag);
 193 static uint32_t generate_discriminator(void);
 194 static void bfd_put_details(struct ds *, const struct bfd *);
 195 static void bfd_unixctl_show(struct unixctl_conn *, int argc,
 196                              const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED);
 197 static void log_msg(enum vlog_level, const struct msg *, const char *message,
 198                     const struct bfd *);
 199
 200 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(20, 20);
 201 static struct hmap all_bfds = HMAP_INITIALIZER(&all_bfds);
 202
 203 /* Returns true if the interface on which 'bfd' is running may be used to
 204  * forward traffic according to the BFD session state. */
 205 bool
 206 bfd_forwarding(const struct bfd *bfd)
 207 {
 208     return bfd->state == STATE_UP
 209         && bfd->rmt_diag != DIAG_PATH_DOWN
 210         && bfd->rmt_diag != DIAG_CPATH_DOWN
 211         && bfd->rmt_diag != DIAG_RCPATH_DOWN;
 212 }
 213
 214 /* Returns a 'smap' of key value pairs representing the status of 'bfd'
 215  * intended for the OVS database. */
 216 void
 217 bfd_get_status(const struct bfd *bfd, struct smap *smap)
 218 {
 219     smap_add(smap, "forwarding", bfd_forwarding(bfd) ? "true" : "false");
 220     smap_add(smap, "state", bfd_state_str(bfd->state));
 221     smap_add(smap, "diagnostic", bfd_diag_str(bfd->diag));
 222
 223     if (bfd->state != STATE_DOWN) {
 224         smap_add(smap, "remote_state", bfd_state_str(bfd->rmt_state));
 225         smap_add(smap, "remote_diagnostic", bfd_diag_str(bfd->rmt_diag));
 226     }
 227 }
 228
 229 /* Initializes, destroys, or reconfigures the BFD session 'bfd' (named 'name'),
 230  * according to the database configuration contained in 'cfg'.  Takes ownership
 231  * of 'bfd', which may be NULL.  Returns a BFD object which may be used as a
 232  * handle for the session, or NULL if BFD is not enabled according to 'cfg'.
 233  * Also returns NULL if cfg is NULL. */
 234 struct bfd *
 235 bfd_configure(struct bfd *bfd, const char *name,
 236               const struct smap *cfg)
 237 {
 238     static uint16_t udp_src = 0;
 239     static bool init = false;
 240
 241     long long int min_tx, min_rx;
 242     bool cpath_down;
 243
 244     if (!init) {
 245         unixctl_command_register("bfd/show", "[interface]", 0, 1,
 246                                  bfd_unixctl_show, NULL);
 247         init = true;
 248     }
 249
 250     if (!cfg || !smap_get_bool(cfg, "enable", false)) {
 251         if (bfd) {
 252             hmap_remove(&all_bfds, &bfd->node);
 253             free(bfd->name);
 254             free(bfd);
 255         }
 256         return NULL;
 257     }
 258
 259     if (!bfd) {
 260         bfd = xzalloc(sizeof *bfd);
 261         bfd->name = xstrdup(name);
 262         bfd->disc = generate_discriminator();
 263         hmap_insert(&all_bfds, &bfd->node, bfd->disc);
 264
 265         bfd->diag = DIAG_NONE;
 266         bfd->min_tx = 1000;
 267         bfd->mult = 3;
 268
 269         /* RFC 5881 section 4
 270          * The source port MUST be in the range 49152 through 65535.  The same
 271          * UDP source port number MUST be used for all BFD Control packets
 272          * associated with a particular session.  The source port number SHOULD
 273          * be unique among all BFD sessions on the system. */
 274         bfd->udp_src = (udp_src++ % 16384) + 49152;
 275
 276         bfd_set_state(bfd, STATE_DOWN, DIAG_NONE);
 277     }
 278
 279     min_tx = smap_get_int(cfg, "min_tx", 100);
 280     min_tx = MAX(min_tx, 100);
 281     if (bfd->cfg_min_tx != min_tx) {
 282         bfd->cfg_min_tx = min_tx;
 283         if (bfd->state != STATE_UP
 284             || (!bfd_in_poll(bfd) && bfd->cfg_min_tx < bfd->min_tx)) {
 285             bfd->min_tx = bfd->cfg_min_tx;
 286         }
 287         bfd_poll(bfd);
 288     }
 289
 290     min_rx = smap_get_int(cfg, "min_rx", 1000);
 291     min_rx = MAX(min_rx, 100);
 292     if (bfd->cfg_min_rx != min_rx) {
 293         bfd->cfg_min_rx = min_rx;
 294         if (bfd->state != STATE_UP
 295             || (!bfd_in_poll(bfd) && bfd->cfg_min_rx > bfd->min_rx)) {
 296             bfd->min_rx = bfd->cfg_min_rx;
 297         }
 298         bfd_poll(bfd);
 299     }
 300
 301     cpath_down = smap_get_bool(cfg, "cpath_down", false);
 302     if (bfd->cpath_down != cpath_down) {
 303         bfd->cpath_down = cpath_down;
 304         if (bfd->diag == DIAG_NONE || bfd->diag == DIAG_CPATH_DOWN) {
 305             bfd_set_state(bfd, bfd->state, DIAG_NONE);
 306         }
 307         bfd_poll(bfd);
 308     }
 309     return bfd;
 310 }
 311
 312 void
 313 bfd_wait(const struct bfd *bfd)
 314 {
 315     if (bfd->flags & FLAG_FINAL) {
 316         poll_immediate_wake();
 317     }
 318
 319     poll_timer_wait_until(bfd->next_tx);
 320     if (bfd->state > STATE_DOWN) {
 321         poll_timer_wait_until(bfd->detect_time);
 322     }
 323 }
 324
 325 void
 326 bfd_run(struct bfd *bfd)
 327 {
 328     if (bfd->state > STATE_DOWN && time_msec() >= bfd->detect_time) {
 329         bfd_set_state(bfd, STATE_DOWN, DIAG_EXPIRED);
 330     }
 331
 332     if (bfd->min_tx != bfd->cfg_min_tx || bfd->min_rx != bfd->cfg_min_rx) {
 333         bfd_poll(bfd);
 334     }
 335 }
 336
 337 bool
 338 bfd_should_send_packet(const struct bfd *bfd)
 339 {
 340     return bfd->flags & FLAG_FINAL || time_msec() >= bfd->next_tx;
 341 }
 342
 343 void
 344 bfd_put_packet(struct bfd *bfd, struct ofpbuf *p,
 345                uint8_t eth_src[ETH_ADDR_LEN])
 346 {
 347     long long int min_tx, min_rx;
 348     struct udp_header *udp;
 349     struct eth_header *eth;
 350     struct ip_header *ip;
 351     struct msg *msg;
 352
 353     if (bfd->next_tx) {
 354         long long int delay = time_msec() - bfd->next_tx;
 355         long long int interval = bfd_tx_interval(bfd);
 356         if (delay > interval * 3 / 2) {
 357             VLOG_WARN("%s: long delay of %lldms (expected %lldms) sending BFD"
 358                       " control message", bfd->name, delay, interval);
 359         }
 360     }
 361
 362     /* RFC 5880 Section 6.5
 363      * A BFD Control packet MUST NOT have both the Poll (P) and Final (F) bits
 364      * set. */
 365     ovs_assert(!(bfd->flags & FLAG_POLL) || !(bfd->flags & FLAG_FINAL));
 366
 367     ofpbuf_reserve(p, 2); /* Properly align after the ethernet header. */
 368     eth = ofpbuf_put_uninit(p, sizeof *eth);
 369     memcpy(eth->eth_dst, eth_addr_broadcast, ETH_ADDR_LEN);
 370     memcpy(eth->eth_src, eth_src, ETH_ADDR_LEN);
 371     eth->eth_type = htons(ETH_TYPE_IP);
 372
 373     ip = ofpbuf_put_zeros(p, sizeof *ip);
 374     ip->ip_ihl_ver = IP_IHL_VER(5, 4);
 375     ip->ip_tot_len = htons(sizeof *ip + sizeof *udp + sizeof *msg);
 376     ip->ip_ttl = 255;
 377     ip->ip_proto = IPPROTO_UDP;
 378     ip->ip_src = htonl(0xA9FE0100); /* 169.254.1.0 Link Local. */
 379     ip->ip_dst = htonl(0xA9FE0101); /* 169.254.1.1 Link Local. */
 380     ip->ip_csum = csum(ip, sizeof *ip);
 381
 382     udp = ofpbuf_put_zeros(p, sizeof *udp);
 383     udp->udp_src = htons(bfd->udp_src);
 384     udp->udp_dst = htons(BFD_DEST_PORT);
 385     udp->udp_len = htons(sizeof *udp + sizeof *msg);
 386
 387     msg = ofpbuf_put_uninit(p, sizeof *msg);
 388     msg->vers_diag = (BFD_VERSION << 5) | bfd->diag;
 389     msg->flags = (bfd->state & STATE_MASK) | bfd->flags;
 390
 391     msg->mult = bfd->mult;
 392     msg->length = BFD_PACKET_LEN;
 393     msg->my_disc = htonl(bfd->disc);
 394     msg->your_disc = htonl(bfd->rmt_disc);
 395     msg->min_rx_echo = htonl(0);
 396
 397     if (bfd_in_poll(bfd)) {
 398         min_tx = bfd->poll_min_tx;
 399         min_rx = bfd->poll_min_rx;
 400     } else {
 401         min_tx = bfd_min_tx(bfd);
 402         min_rx = bfd->min_rx;
 403     }
 404
 405     msg->min_tx = htonl(min_tx * 1000);
 406     msg->min_rx = htonl(min_rx * 1000);
 407
 408     bfd->flags &= ~FLAG_FINAL;
 409
 410     log_msg(VLL_DBG, msg, "Sending BFD Message", bfd);
 411
 412     bfd->last_tx = time_msec();
 413     bfd_set_next_tx(bfd);
 414 }
 415
 416 bool
 417 bfd_should_process_flow(const struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc)
 418 {
 419     memset(&wc->masks.dl_type, 0xff, sizeof wc->masks.dl_type);
 420     memset(&wc->masks.nw_proto, 0xff, sizeof wc->masks.nw_proto);
 421     memset(&wc->masks.tp_dst, 0xff, sizeof wc->masks.tp_dst);
 422     return (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)
 423             && flow->nw_proto == IPPROTO_UDP
 424             && flow->tp_dst == htons(3784));
 425 }
 426
 427 void
 428 bfd_process_packet(struct bfd *bfd, const struct flow *flow,
 429                    const struct ofpbuf *p)
 430 {
 431     uint32_t rmt_min_rx, pkt_your_disc;
 432     enum state rmt_state;
 433     enum flags flags;
 434     uint8_t version;
 435     struct msg *msg;
 436
 437     /* This function is designed to follow section RFC 5880 6.8.6 closely. */
 438
 439     if (flow->nw_ttl != 255) {
 440         /* XXX Should drop in the kernel to prevent DOS. */
 441         return;
 442     }
 443
 444     msg = ofpbuf_at(p, (uint8_t *)p->l7 - (uint8_t *)p->data, BFD_PACKET_LEN);
 445     if (!msg) {
 446         VLOG_INFO_RL(&rl, "%s: Received unparseable BFD control message.",
 447                      bfd->name);
 448         return;
 449     }
 450
 451     /* RFC 5880 Section 6.8.6
 452      * If the Length field is greater than the payload of the encapsulating
 453      * protocol, the packet MUST be discarded.
 454      *
 455      * Note that we make this check implicity.  Above we use ofpbuf_at() to
 456      * ensure that there are at least BFD_PACKET_LEN bytes in the payload of
 457      * the encapsulating protocol.  Below we require msg->length to be exactly
 458      * BFD_PACKET_LEN bytes. */
 459
 460     flags = msg->flags & FLAGS_MASK;
 461     rmt_state = msg->flags & STATE_MASK;
 462     version = msg->vers_diag >> VERS_SHIFT;
 463
 464     log_msg(VLL_DBG, msg, "Received BFD control message", bfd);
 465
 466     if (version != BFD_VERSION) {
 467         log_msg(VLL_WARN, msg, "Incorrect version", bfd);
 468         return;
 469     }
 470
 471     /* Technically this should happen after the length check. We don't support
 472      * authentication however, so it's simpler to do the check first. */
 473     if (flags & FLAG_AUTH) {
 474         log_msg(VLL_WARN, msg, "Authenticated control message with"
 475                    " authentication disabled", bfd);
 476         return;
 477     }
 478
 479     if (msg->length != BFD_PACKET_LEN) {
 480         log_msg(VLL_WARN, msg, "Unexpected length", bfd);
 481         if (msg->length < BFD_PACKET_LEN) {
 482             return;
 483         }
 484     }
 485
 486     if (!msg->mult) {
 487         log_msg(VLL_WARN, msg, "Zero multiplier", bfd);
 488         return;
 489     }
 490
 491     if (flags & FLAG_MULTIPOINT) {
 492         log_msg(VLL_WARN, msg, "Unsupported multipoint flag", bfd);
 493         return;
 494     }
 495
 496     if (!msg->my_disc) {
 497         log_msg(VLL_WARN, msg, "NULL my_disc", bfd);
 498         return;
 499     }
 500
 501     pkt_your_disc = ntohl(msg->your_disc);
 502     if (pkt_your_disc) {
 503         /* Technically, we should use the your discriminator field to figure
 504          * out which 'struct bfd' this packet is destined towards.  That way a
 505          * bfd session could migrate from one interface to another
 506          * transparently.  This doesn't fit in with the OVS structure very
 507          * well, so in this respect, we are not compliant. */
 508        if (pkt_your_disc != bfd->disc) {
 509            log_msg(VLL_WARN, msg, "Incorrect your_disc", bfd);
 510            return;
 511        }
 512     } else if (rmt_state > STATE_DOWN) {
 513         log_msg(VLL_WARN, msg, "Null your_disc", bfd);
 514         return;
 515     }
 516
 517     bfd->rmt_disc = ntohl(msg->my_disc);
 518     bfd->rmt_state = rmt_state;
 519     bfd->rmt_flags = flags;
 520     bfd->rmt_diag = msg->vers_diag & DIAG_MASK;
 521
 522     if (flags & FLAG_FINAL && bfd_in_poll(bfd)) {
 523         bfd->min_tx = bfd->poll_min_tx;
 524         bfd->min_rx = bfd->poll_min_rx;
 525         bfd->flags &= ~FLAG_POLL;
 526         log_msg(VLL_INFO, msg, "Poll sequence terminated", bfd);
 527     }
 528
 529     if (flags & FLAG_POLL) {
 530         /* RFC 5880 Section 6.5
 531          * When the other system receives a Poll, it immediately transmits a
 532          * BFD Control packet with the Final (F) bit set, independent of any
 533          * periodic BFD Control packets it may be sending
 534          * (see section 6.8.7). */
 535         bfd->flags &= ~FLAG_POLL;
 536         bfd->flags |= FLAG_FINAL;
 537     }
 538
 539     rmt_min_rx = MAX(ntohl(msg->min_rx) / 1000, 1);
 540     if (bfd->rmt_min_rx != rmt_min_rx) {
 541         bfd->rmt_min_rx = rmt_min_rx;
 542         bfd_set_next_tx(bfd);
 543         log_msg(VLL_INFO, msg, "New remote min_rx", bfd);
 544     }
 545
 546     bfd->rmt_min_tx = MAX(ntohl(msg->min_tx) / 1000, 1);
 547     bfd->detect_time = bfd_rx_interval(bfd) * bfd->mult + time_msec();
 548
 549     if (bfd->state == STATE_ADMIN_DOWN) {
 550         VLOG_DBG_RL(&rl, "Administratively down, dropping control message.");
 551         return;
 552     }
 553
 554     if (rmt_state == STATE_ADMIN_DOWN) {
 555         if (bfd->state != STATE_DOWN) {
 556             bfd_set_state(bfd, STATE_DOWN, DIAG_RMT_DOWN);
 557         }
 558     } else {
 559         switch (bfd->state) {
 560         case STATE_DOWN:
 561             if (rmt_state == STATE_DOWN) {
 562                 bfd_set_state(bfd, STATE_INIT, bfd->diag);
 563             } else if (rmt_state == STATE_INIT) {
 564                 bfd_set_state(bfd, STATE_UP, bfd->diag);
 565             }
 566             break;
 567         case STATE_INIT:
 568             if (rmt_state > STATE_DOWN) {
 569                 bfd_set_state(bfd, STATE_UP, bfd->diag);
 570             }
 571             break;
 572         case STATE_UP:
 573             if (rmt_state <= STATE_DOWN) {
 574                 bfd_set_state(bfd, STATE_DOWN, DIAG_RMT_DOWN);
 575                 log_msg(VLL_INFO, msg, "Remote signaled STATE_DOWN", bfd);
 576             }
 577             break;
 578         case STATE_ADMIN_DOWN:
 579         default:
 580             NOT_REACHED();
 581         }
 582     }
 583     /* XXX: RFC 5880 Section 6.8.6 Demand mode related calculations here. */
 584 }
 585 \f
 586 /* Helpers. */
 587 static bool
 588 bfd_in_poll(const struct bfd *bfd)
 589 {
 590     return (bfd->flags & FLAG_POLL) != 0;
 591 }
 592
 593 static void
 594 bfd_poll(struct bfd *bfd)
 595 {
 596     if (bfd->state > STATE_DOWN && !bfd_in_poll(bfd)
 597         && !(bfd->flags & FLAG_FINAL)) {
 598         bfd->poll_min_tx = bfd->cfg_min_tx;
 599         bfd->poll_min_rx = bfd->cfg_min_rx;
 600         bfd->flags |= FLAG_POLL;
 601         bfd->next_tx = 0;
 602         VLOG_INFO_RL(&rl, "%s: Initiating poll sequence", bfd->name);
 603     }
 604 }
 605
 606 static long long int
 607 bfd_min_tx(const struct bfd *bfd)
 608 {
 609     /* RFC 5880 Section 6.8.3
 610      * When bfd.SessionState is not Up, the system MUST set
 611      * bfd.DesiredMinTxInterval to a value of not less than one second
 612      * (1,000,000 microseconds).  This is intended to ensure that the
 613      * bandwidth consumed by BFD sessions that are not Up is negligible,
 614      * particularly in the case where a neighbor may not be running BFD. */
 615     return (bfd->state == STATE_UP ? bfd->min_tx : MAX(bfd->min_tx, 1000));
 616 }
 617
 618 static long long int
 619 bfd_tx_interval(const struct bfd *bfd)
 620 {
 621     long long int interval = bfd_min_tx(bfd);
 622     return MAX(interval, bfd->rmt_min_rx);
 623 }
 624
 625 static long long int
 626 bfd_rx_interval(const struct bfd *bfd)
 627 {
 628     return MAX(bfd->min_rx, bfd->rmt_min_tx);
 629 }
 630
 631 static void
 632 bfd_set_next_tx(struct bfd *bfd)
 633 {
 634     long long int interval = bfd_tx_interval(bfd);
 635     interval -= interval * random_range(26) / 100;
 636     bfd->next_tx = bfd->last_tx + interval;
 637 }
 638
 639 static const char *
 640 bfd_flag_str(enum flags flags)
 641 {
 642     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
 643     static char flag_str[128];
 644
 645     if (!flags) {
 646         return "none";
 647     }
 648
 649     if (flags & FLAG_MULTIPOINT) {
 650         ds_put_cstr(&ds, "multipoint ");
 651     }
 652
 653     if (flags & FLAG_DEMAND) {
 654         ds_put_cstr(&ds, "demand ");
 655     }
 656
 657     if (flags & FLAG_AUTH) {
 658         ds_put_cstr(&ds, "auth ");
 659     }
 660
 661     if (flags & FLAG_CTL) {
 662         ds_put_cstr(&ds, "ctl ");
 663     }
 664
 665     if (flags & FLAG_FINAL) {
 666         ds_put_cstr(&ds, "final ");
 667     }
 668
 669     if (flags & FLAG_POLL) {
 670         ds_put_cstr(&ds, "poll ");
 671     }
 672
 673     ovs_strlcpy(flag_str, ds_cstr(&ds), sizeof flag_str);
 674     ds_destroy(&ds);
 675     return flag_str;
 676 }
 677
 678 static const char *
 679 bfd_state_str(enum state state)
 680 {
 681     switch (state) {
 682     case STATE_ADMIN_DOWN: return "admin_down";
 683     case STATE_DOWN: return "down";
 684     case STATE_INIT: return "init";
 685     case STATE_UP: return "up";
 686     default: return "invalid";
 687     }
 688 }
 689
 690 static const char *
 691 bfd_diag_str(enum diag diag) {
 692     switch (diag) {
 693     case DIAG_NONE: return "No Diagnostic";
 694     case DIAG_EXPIRED: return "Control Detection Time Expired";
 695     case DIAG_ECHO_FAILED: return "Echo Function Failed";
 696     case DIAG_RMT_DOWN: return "Neighbor Signaled Session Down";
 697     case DIAG_FWD_RESET: return "Forwarding Plane Reset";
 698     case DIAG_PATH_DOWN: return "Path Down";
 699     case DIAG_CPATH_DOWN: return "Concatenated Path Down";
 700     case DIAG_ADMIN_DOWN: return "Administratively Down";
 701     case DIAG_RCPATH_DOWN: return "Reverse Concatenated Path Down";
 702     default: return "Invalid Diagnostic";
 703     }
 704 };
 705
 706 static void
 707 log_msg(enum vlog_level level, const struct msg *p, const char *message,
 708         const struct bfd *bfd)
 709 {
 710     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
 711
 712     if (vlog_should_drop(THIS_MODULE, level, &rl)) {
 713         return;
 714     }
 715
 716     ds_put_format(&ds,
 717                   "%s: %s."
 718                   "\n\tvers:%"PRIu8" diag:\"%s\" state:%s mult:%"PRIu8
 719                   " length:%"PRIu8
 720                   "\n\tflags: %s"
 721                   "\n\tmy_disc:0x%"PRIx32" your_disc:0x%"PRIx32
 722                   "\n\tmin_tx:%"PRIu32"us (%"PRIu32"ms)"
 723                   "\n\tmin_rx:%"PRIu32"us (%"PRIu32"ms)"
 724                   "\n\tmin_rx_echo:%"PRIu32"us (%"PRIu32"ms)",
 725                   bfd->name, message, p->vers_diag >> VERS_SHIFT,
 726                   bfd_diag_str(p->vers_diag & DIAG_MASK),
 727                   bfd_state_str(p->flags & STATE_MASK),
 728                   p->mult, p->length, bfd_flag_str(p->flags & FLAGS_MASK),
 729                   ntohl(p->my_disc), ntohl(p->your_disc),
 730                   ntohl(p->min_tx), ntohl(p->min_tx) / 1000,
 731                   ntohl(p->min_rx), ntohl(p->min_rx) / 1000,
 732                   ntohl(p->min_rx_echo), ntohl(p->min_rx_echo) / 1000);
 733     bfd_put_details(&ds, bfd);
 734     VLOG(level, "%s", ds_cstr(&ds));
 735     ds_destroy(&ds);
 736 }
 737
 738 static void
 739 bfd_set_state(struct bfd *bfd, enum state state, enum diag diag)
 740 {
 741     if (diag == DIAG_NONE && bfd->cpath_down) {
 742         diag = DIAG_CPATH_DOWN;
 743     }
 744
 745     if (bfd->state != state || bfd->diag != diag) {
 746         if (!VLOG_DROP_INFO(&rl)) {
 747             struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
 748
 749             ds_put_format(&ds, "%s: BFD state change: %s->%s"
 750                           " \"%s\"->\"%s\".\n",
 751                           bfd->name, bfd_state_str(bfd->state),
 752                           bfd_state_str(state), bfd_diag_str(bfd->diag),
 753                           bfd_diag_str(diag));
 754             bfd_put_details(&ds, bfd);
 755             VLOG_INFO("%s", ds_cstr(&ds));
 756             ds_destroy(&ds);
 757         }
 758
 759         bfd->state = state;
 760         bfd->diag = diag;
 761
 762         if (bfd->state <= STATE_DOWN) {
 763             bfd->rmt_state = STATE_DOWN;
 764             bfd->rmt_diag = DIAG_NONE;
 765             bfd->rmt_min_rx = 1;
 766             bfd->rmt_flags = 0;
 767             bfd->rmt_disc = 0;
 768             bfd->rmt_min_tx = 0;
 769         }
 770     }
 771 }
 772
 773 static uint32_t
 774 generate_discriminator(void)
 775 {
 776     uint32_t disc = 0;
 777
 778     /* RFC 5880 Section 6.8.1
 779      * It SHOULD be set to a random (but still unique) value to improve
 780      * security.  The value is otherwise outside the scope of this
 781      * specification. */
 782
 783     while (!disc) {
 784         struct bfd *bfd;
 785
 786         /* 'disc' is by defnition random, so there's no reason to waste time
 787          * hashing it. */
 788         disc = random_uint32();
 789         HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (bfd, node, disc, &all_bfds) {
 790             if (bfd->disc == disc) {
 791                 disc = 0;
 792                 break;
 793             }
 794         }
 795     }
 796
 797     return disc;
 798 }
 799
 800 static struct bfd *
 801 bfd_find_by_name(const char *name)
 802 {
 803     struct bfd *bfd;
 804
 805     HMAP_FOR_EACH (bfd, node, &all_bfds) {
 806         if (!strcmp(bfd->name, name)) {
 807             return bfd;
 808         }
 809     }
 810     return NULL;
 811 }
 812
 813 static void
 814 bfd_put_details(struct ds *ds, const struct bfd *bfd)
 815 {
 816     ds_put_format(ds, "\tForwarding: %s\n",
 817                   bfd_forwarding(bfd) ? "true" : "false");
 818     ds_put_format(ds, "\tDetect Multiplier: %d\n", bfd->mult);
 819     ds_put_format(ds, "\tConcatenated Path Down: %s\n",
 820                   bfd->cpath_down ? "true" : "false");
 821     ds_put_format(ds, "\tTX Interval: Approx %lldms\n", bfd_tx_interval(bfd));
 822     ds_put_format(ds, "\tRX Interval: Approx %lldms\n", bfd_rx_interval(bfd));
 823     ds_put_format(ds, "\tDetect Time: now %+lldms\n",
 824                   time_msec() - bfd->detect_time);
 825     ds_put_format(ds, "\tNext TX Time: now %+lldms\n",
 826                   time_msec() - bfd->next_tx);
 827     ds_put_format(ds, "\tLast TX Time: now %+lldms\n",
 828                   time_msec() - bfd->last_tx);
 829
 830     ds_put_cstr(ds, "\n");
 831
 832     ds_put_format(ds, "\tLocal Flags: %s\n", bfd_flag_str(bfd->flags));
 833     ds_put_format(ds, "\tLocal Session State: %s\n",
 834                   bfd_state_str(bfd->state));
 835     ds_put_format(ds, "\tLocal Diagnostic: %s\n", bfd_diag_str(bfd->diag));
 836     ds_put_format(ds, "\tLocal Discriminator: 0x%"PRIx32"\n", bfd->disc);
 837     ds_put_format(ds, "\tLocal Minimum TX Interval: %lldms\n",
 838                   bfd_min_tx(bfd));
 839     ds_put_format(ds, "\tLocal Minimum RX Interval: %lldms\n", bfd->min_rx);
 840
 841     ds_put_cstr(ds, "\n");
 842
 843     ds_put_format(ds, "\tRemote Flags: %s\n", bfd_flag_str(bfd->rmt_flags));
 844     ds_put_format(ds, "\tRemote Session State: %s\n",
 845                   bfd_state_str(bfd->rmt_state));
 846     ds_put_format(ds, "\tRemote Diagnostic: %s\n",
 847                   bfd_diag_str(bfd->rmt_diag));
 848     ds_put_format(ds, "\tRemote Discriminator: 0x%"PRIx32"\n", bfd->rmt_disc);
 849     ds_put_format(ds, "\tRemote Minimum TX Interval: %lldms\n",
 850                   bfd->rmt_min_tx);
 851     ds_put_format(ds, "\tRemote Minimum RX Interval: %lldms\n",
 852                   bfd->rmt_min_rx);
 853 }
 854
 855 static void
 856 bfd_unixctl_show(struct unixctl_conn *conn, int argc, const char *argv[],
 857                  void *aux OVS_UNUSED)
 858 {
 859     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
 860     struct bfd *bfd;
 861
 862     if (argc > 1) {
 863         bfd = bfd_find_by_name(argv[1]);
 864         if (!bfd) {
 865             unixctl_command_reply_error(conn, "no such bfd object");
 866             return;
 867         }
 868         bfd_put_details(&ds, bfd);
 869     } else {
 870         HMAP_FOR_EACH (bfd, node, &all_bfds) {
 871             ds_put_format(&ds, "---- %s ----\n", bfd->name);
 872             bfd_put_details(&ds, bfd);
 873         }
 874     }
 875     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&ds));
 876     ds_destroy(&ds);
 877 }