bond: Choose slaves randomly.
[sliver-openvswitch.git] / lib / bond.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2008, 2009, 2010, 2011 Nicira Networks.
3  *
4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
5  * you may not use this file except in compliance with the License.
6  * You may obtain a copy of the License at:
7  *
8  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
9  *
10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
13  * See the License for the specific language governing permissions and
14  * limitations under the License.
15  */
16
17 #include <config.h>
18
19 #include "bond.h"
20
21 #include <limits.h>
22 #include <stdint.h>
23 #include <stdlib.h>
24
25 #include "coverage.h"
26 #include "dynamic-string.h"
27 #include "flow.h"
28 #include "hmap.h"
29 #include "lacp.h"
30 #include "list.h"
31 #include "netdev.h"
32 #include "odp-util.h"
33 #include "ofpbuf.h"
34 #include "packets.h"
35 #include "poll-loop.h"
36 #include "tag.h"
37 #include "timeval.h"
38 #include "unixctl.h"
39 #include "vlog.h"
40
41 VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(bond);
42
43 COVERAGE_DEFINE(bond_process_lacp);
44
45 /* Bit-mask for hashing a flow down to a bucket.
46  * There are (BOND_MASK + 1) buckets. */
47 #define BOND_MASK 0xff
48
49 /* A hash bucket for mapping a flow to a slave.
50  * "struct bond" has an array of (BOND_MASK + 1) of these. */
51 struct bond_entry {
52     struct bond_slave *slave;   /* Assigned slave, NULL if unassigned. */
53     uint64_t tx_bytes;          /* Count of bytes recently transmitted. */
54     tag_type tag;               /* Tag for entry<->slave association. */
55     struct list list_node;      /* In bond_slave's 'entries' list. */
56 };
57
58 /* A bond slave, that is, one of the links comprising a bond. */
59 struct bond_slave {
60     struct hmap_node hmap_node; /* In struct bond's slaves hmap. */
61     struct bond *bond;          /* The bond that contains this slave. */
62     void *aux;                  /* Client-provided handle for this slave. */
63
64     struct netdev *netdev;      /* Network device, owned by the client. */
65     char *name;                 /* Name (a copy of netdev_get_name(netdev)). */
66
67     /* Link status. */
68     long long delay_expires;    /* Time after which 'enabled' may change. */
69     bool up;                    /* Last link status read from netdev. */
70     bool enabled;               /* May be chosen for flows? */
71     tag_type tag;               /* Tag associated with this slave. */
72
73     /* Rebalancing info.  Used only by bond_rebalance(). */
74     struct list bal_node;       /* In bond_rebalance()'s 'bals' list. */
75     struct list entries;        /* 'struct bond_entry's assigned here. */
76     uint64_t tx_bytes;          /* Sum across 'tx_bytes' of entries. */
77 };
78
79 /* A bond, that is, a set of network devices grouped to improve performance or
80  * robustness.  */
81 struct bond {
82     struct hmap_node hmap_node; /* In 'all_bonds' hmap. */
83     char *name;                 /* Name provided by client. */
84
85     /* Slaves. */
86     struct hmap slaves;
87
88     /* Bonding info. */
89     enum bond_mode balance;     /* Balancing mode, one of BM_*. */
90     struct bond_slave *active_slave;
91     tag_type no_slaves_tag;     /* Tag for flows when all slaves disabled. */
92     int updelay, downdelay;     /* Delay before slave goes up/down, in ms. */
93
94     /* SLB specific bonding info. */
95     struct bond_entry *hash;     /* An array of (BOND_MASK + 1) elements. */
96     int rebalance_interval;      /* Interval between rebalances, in ms. */
97     long long int next_rebalance; /* Next rebalancing time. */
98     bool send_learning_packets;
99
100     /* LACP. */
101     struct lacp *lacp;          /* LACP object. NULL if LACP is disabled. */
102
103     /* Monitoring. */
104     enum bond_detect_mode detect;     /* Link status mode, one of BLSM_*. */
105     struct netdev_monitor *monitor;   /* detect == BLSM_CARRIER only. */
106     long long int miimon_interval;    /* Miimon status refresh interval. */
107     long long int miimon_next_update; /* Time of next miimon update. */
108
109     /* Legacy compatibility. */
110     long long int next_fake_iface_update; /* LLONG_MAX if disabled. */
111
112     /* Tag set saved for next bond_run().  This tag set is a kluge for cases
113      * where we can't otherwise provide revalidation feedback to the client.
114      * That's only unixctl commands now; I hope no other cases will arise. */
115     struct tag_set unixctl_tags;
116 };
117
118 static struct hmap all_bonds = HMAP_INITIALIZER(&all_bonds);
119
120 static struct bond_slave *bond_slave_lookup(struct bond *, const void *slave_);
121 static bool bond_is_link_up(struct bond *, struct netdev *);
122 static void bond_enable_slave(struct bond_slave *, bool enable,
123                               struct tag_set *);
124 static void bond_link_status_update(struct bond_slave *, struct tag_set *);
125 static void bond_choose_active_slave(struct bond *, struct tag_set *);
126 static bool bond_is_tcp_hash(const struct bond *);
127 static unsigned int bond_hash_src(const uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN],
128                                   uint16_t vlan);
129 static unsigned int bond_hash_tcp(const struct flow *, uint16_t vlan);
130 static struct bond_entry *lookup_bond_entry(const struct bond *,
131                                             const struct flow *,
132                                             uint16_t vlan);
133 static tag_type bond_get_active_slave_tag(const struct bond *);
134 static struct bond_slave *choose_output_slave(const struct bond *,
135                                               const struct flow *,
136                                               uint16_t vlan);
137 static void bond_update_fake_slave_stats(struct bond *);
138
139 /* Attempts to parse 's' as the name of a bond balancing mode.  If successful,
140  * stores the mode in '*balance' and returns true.  Otherwise returns false
141  * without modifying '*balance'. */
142 bool
143 bond_mode_from_string(enum bond_mode *balance, const char *s)
144 {
145     if (!strcmp(s, bond_mode_to_string(BM_TCP))) {
146         *balance = BM_TCP;
147     } else if (!strcmp(s, bond_mode_to_string(BM_SLB))) {
148         *balance = BM_SLB;
149     } else if (!strcmp(s, bond_mode_to_string(BM_AB))) {
150         *balance = BM_AB;
151     } else {
152         return false;
153     }
154     return true;
155 }
156
157 /* Returns a string representing 'balance'. */
158 const char *
159 bond_mode_to_string(enum bond_mode balance) {
160     switch (balance) {
161     case BM_TCP:
162         return "balance-tcp";
163     case BM_SLB:
164         return "balance-slb";
165     case BM_AB:
166         return "active-backup";
167     }
168     NOT_REACHED();
169 }
170
171 /* Attempts to parse 's' as the name of a bond link status detection mode.  If
172  * successful, stores the mode in '*detect' and returns true.  Otherwise
173  * returns false without modifying '*detect'. */
174 bool
175 bond_detect_mode_from_string(enum bond_detect_mode *detect, const char *s)
176 {
177     if (!strcmp(s, bond_detect_mode_to_string(BLSM_CARRIER))) {
178         *detect = BLSM_CARRIER;
179     } else if (!strcmp(s, bond_detect_mode_to_string(BLSM_MIIMON))) {
180         *detect = BLSM_MIIMON;
181     } else {
182         return false;
183     }
184     return true;
185 }
186
187 /* Returns a string representing 'detect'. */
188 const char *
189 bond_detect_mode_to_string(enum bond_detect_mode detect)
190 {
191     switch (detect) {
192     case BLSM_CARRIER:
193         return "carrier";
194     case BLSM_MIIMON:
195         return "miimon";
196     }
197     NOT_REACHED();
198 }
199 \f
200 /* Creates and returns a new bond whose configuration is initially taken from
201  * 's'.
202  *
203  * The caller should register each slave on the new bond by calling
204  * bond_slave_register().  */
205 struct bond *
206 bond_create(const struct bond_settings *s)
207 {
208     struct bond *bond;
209
210     bond = xzalloc(sizeof *bond);
211     hmap_init(&bond->slaves);
212     bond->no_slaves_tag = tag_create_random();
213     bond->miimon_next_update = LLONG_MAX;
214     bond->next_fake_iface_update = LLONG_MAX;
215
216     bond_reconfigure(bond, s);
217
218     tag_set_init(&bond->unixctl_tags);
219
220     return bond;
221 }
222
223 /* Frees 'bond'. */
224 void
225 bond_destroy(struct bond *bond)
226 {
227     struct bond_slave *slave, *next_slave;
228
229     if (!bond) {
230         return;
231     }
232
233     hmap_remove(&all_bonds, &bond->hmap_node);
234
235     HMAP_FOR_EACH_SAFE (slave, next_slave, hmap_node, &bond->slaves) {
236         hmap_remove(&bond->slaves, &slave->hmap_node);
237         /* Client owns 'slave->netdev'. */
238         free(slave->name);
239         free(slave);
240     }
241     hmap_destroy(&bond->slaves);
242
243     free(bond->hash);
244
245     lacp_destroy(bond->lacp);
246
247     netdev_monitor_destroy(bond->monitor);
248
249     free(bond->name);
250     free(bond);
251 }
252
253 /* Updates 'bond''s overall configuration to 's'.
254  *
255  * The caller should register each slave on 'bond' by calling
256  * bond_slave_register().  This is optional if none of the slaves'
257  * configuration has changed, except that it is mandatory if 's' enables LACP
258  * and 'bond' previously didn't have LACP enabled.  In any case it can't
259  * hurt. */
260 void
261 bond_reconfigure(struct bond *bond, const struct bond_settings *s)
262 {
263     if (!bond->name || strcmp(bond->name, s->name)) {
264         if (bond->name) {
265             hmap_remove(&all_bonds, &bond->hmap_node);
266             free(bond->name);
267         }
268         bond->name = xstrdup(s->name);
269         hmap_insert(&all_bonds, &bond->hmap_node, hash_string(bond->name, 0));
270     }
271
272     bond->balance = s->balance;
273     bond->detect = s->detect;
274     bond->miimon_interval = s->miimon_interval;
275     bond->updelay = s->up_delay;
276     bond->downdelay = s->down_delay;
277     bond->rebalance_interval = s->rebalance_interval;
278
279     if (bond->balance != BM_AB) {
280         if (!bond->hash) {
281             bond->hash = xcalloc(BOND_MASK + 1, sizeof *bond->hash);
282             bond->next_rebalance = time_msec() + bond->rebalance_interval;
283         }
284     } else {
285         if (bond->hash) {
286             free(bond->hash);
287             bond->hash = NULL;
288         }
289     }
290
291     if (bond->detect == BLSM_CARRIER) {
292         struct bond_slave *slave;
293
294         if (!bond->monitor) {
295             bond->monitor = netdev_monitor_create();
296         }
297
298         HMAP_FOR_EACH (slave, hmap_node, &bond->slaves) {
299             netdev_monitor_add(bond->monitor, slave->netdev);
300         }
301     } else {
302         netdev_monitor_destroy(bond->monitor);
303         bond->monitor = NULL;
304
305         if (bond->miimon_next_update == LLONG_MAX) {
306             bond->miimon_next_update = time_msec() + bond->miimon_interval;
307         }
308     }
309
310     if (s->lacp) {
311         if (!bond->lacp) {
312             bond->lacp = lacp_create();
313         }
314         lacp_configure(bond->lacp, s->lacp);
315     } else {
316         lacp_destroy(bond->lacp);
317         bond->lacp = NULL;
318     }
319
320     if (s->fake_iface) {
321         if (bond->next_fake_iface_update == LLONG_MAX) {
322             bond->next_fake_iface_update = time_msec();
323         }
324     } else {
325         bond->next_fake_iface_update = LLONG_MAX;
326     }
327 }
328
329 /* Registers 'slave_' as a slave of 'bond'.  The 'slave_' pointer is an
330  * arbitrary client-provided pointer that uniquely identifies a slave within a
331  * bond.  If 'slave_' already exists within 'bond' then this function
332  * reconfigures the existing slave.
333  *
334  * 'netdev' must be the network device that 'slave_' represents.  It is owned
335  * by the client, so the client must not close it before either unregistering
336  * 'slave_' or destroying 'bond'.
337  *
338  * If 'bond' has a LACP configuration then 'lacp_settings' must point to LACP
339  * settings for 'slave_'; otherwise 'lacp_settings' is ignored.
340  */
341 void
342 bond_slave_register(struct bond *bond, void *slave_, struct netdev *netdev,
343                     const struct lacp_slave_settings *lacp_settings)
344 {
345     struct bond_slave *slave = bond_slave_lookup(bond, slave_);
346
347     if (!slave) {
348         slave = xzalloc(sizeof *slave);
349
350         hmap_insert(&bond->slaves, &slave->hmap_node, hash_pointer(slave_, 0));
351         slave->bond = bond;
352         slave->aux = slave_;
353         slave->delay_expires = LLONG_MAX;
354         slave->up = bond_is_link_up(bond, netdev);
355         slave->enabled = slave->up;
356     }
357
358     slave->netdev = netdev;
359     free(slave->name);
360     slave->name = xstrdup(netdev_get_name(netdev));
361
362     if (bond->lacp) {
363         assert(lacp_settings != NULL);
364         lacp_slave_register(bond->lacp, slave, lacp_settings);
365     }
366 }
367
368 /* Unregisters 'slave_' from 'bond'.  If 'bond' does not contain such a slave
369  * then this function has no effect.
370  *
371  * Unregistering a slave invalidates all flows. */
372 void
373 bond_slave_unregister(struct bond *bond, const void *slave_)
374 {
375     struct bond_slave *slave = bond_slave_lookup(bond, slave_);
376     bool del_active;
377
378     if (!slave) {
379         return;
380     }
381
382     del_active = bond->active_slave == slave;
383     if (bond->hash) {
384         struct bond_entry *e;
385         for (e = bond->hash; e <= &bond->hash[BOND_MASK]; e++) {
386             if (e->slave == slave) {
387                 e->slave = NULL;
388             }
389         }
390     }
391
392     free(slave->name);
393
394     hmap_remove(&bond->slaves, &slave->hmap_node);
395     /* Client owns 'slave->netdev'. */
396     free(slave);
397
398     if (del_active) {
399         struct tag_set tags;
400
401         tag_set_init(&tags);
402         bond_choose_active_slave(bond, &tags);
403         bond->send_learning_packets = true;
404     }
405 }
406
407 /* Callback for lacp_run(). */
408 static void
409 bond_send_pdu_cb(void *slave_, const struct lacp_pdu *pdu)
410 {
411     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 10);
412     struct bond_slave *slave = slave_;
413     uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN];
414     int error;
415
416     error = netdev_get_etheraddr(slave->netdev, ea);
417     if (!error) {
418         struct lacp_pdu *packet_pdu;
419         struct ofpbuf packet;
420
421         ofpbuf_init(&packet, 0);
422         packet_pdu = eth_compose(&packet, eth_addr_lacp, ea, ETH_TYPE_LACP,
423                                  sizeof *packet_pdu);
424         *packet_pdu = *pdu;
425         error = netdev_send(slave->netdev, &packet);
426         if (error) {
427             VLOG_WARN_RL(&rl, "bond %s: sending LACP PDU on slave %s failed "
428                          "(%s)",
429                          slave->bond->name, slave->name, strerror(error));
430         }
431         ofpbuf_uninit(&packet);
432     } else {
433         VLOG_ERR_RL(&rl, "bond %s: cannot obtain Ethernet address of slave "
434                     "%s (%s)",
435                     slave->bond->name, slave->name, strerror(error));
436     }
437 }
438
439 /* Performs periodic maintenance on 'bond'.  The caller must provide 'tags' to
440  * allow tagged flows to be invalidated.
441  *
442  * The caller should check bond_should_send_learning_packets() afterward. */
443 void
444 bond_run(struct bond *bond, struct tag_set *tags)
445 {
446     struct bond_slave *slave;
447
448     /* Update link status. */
449     if (bond->detect == BLSM_CARRIER
450         || time_msec() >= bond->miimon_next_update)
451     {
452         HMAP_FOR_EACH (slave, hmap_node, &bond->slaves) {
453             slave->up = bond_is_link_up(bond, slave->netdev);
454         }
455         bond->miimon_next_update = time_msec() + bond->miimon_interval;
456     }
457
458     /* Update LACP. */
459     if (bond->lacp) {
460         HMAP_FOR_EACH (slave, hmap_node, &bond->slaves) {
461             lacp_slave_enable(bond->lacp, slave, slave->enabled);
462         }
463
464         lacp_run(bond->lacp, bond_send_pdu_cb);
465     }
466
467     /* Enable slaves based on link status and LACP feedback. */
468     HMAP_FOR_EACH (slave, hmap_node, &bond->slaves) {
469         bond_link_status_update(slave, tags);
470     }
471     if (!bond->active_slave || !bond->active_slave->enabled) {
472         bond_choose_active_slave(bond, tags);
473     }
474
475     /* Update fake bond interface stats. */
476     if (time_msec() >= bond->next_fake_iface_update) {
477         bond_update_fake_slave_stats(bond);
478         bond->next_fake_iface_update = time_msec() + 1000;
479     }
480
481     /* Invalidate any tags required by  */
482     tag_set_union(tags, &bond->unixctl_tags);
483     tag_set_init(&bond->unixctl_tags);
484 }
485
486 /* Causes poll_block() to wake up when 'bond' needs something to be done. */
487 void
488 bond_wait(struct bond *bond)
489 {
490     struct bond_slave *slave;
491
492     if (bond->detect == BLSM_CARRIER) {
493         netdev_monitor_poll_wait(bond->monitor);
494     } else {
495         poll_timer_wait_until(bond->miimon_next_update);
496     }
497
498     HMAP_FOR_EACH (slave, hmap_node, &bond->slaves) {
499         if (slave->delay_expires != LLONG_MAX) {
500             poll_timer_wait_until(slave->delay_expires);
501         }
502     }
503
504     if (bond->next_fake_iface_update != LLONG_MAX) {
505         poll_timer_wait_until(bond->next_fake_iface_update);
506     }
507
508     /* Ensure that any saved tags get revalidated right away. */
509     if (!tag_set_is_empty(&bond->unixctl_tags)) {
510         poll_immediate_wake();
511     }
512
513     /* We don't wait for bond->next_rebalance because rebalancing can only run
514      * at a flow account checkpoint.  ofproto does checkpointing on its own
515      * schedule and bond_rebalance() gets called afterward, so we'd just be
516      * waking up for no purpose. */
517 }
518 \f
519 /* MAC learning table interaction. */
520
521 static bool
522 may_send_learning_packets(const struct bond *bond)
523 {
524     return !lacp_negotiated(bond->lacp) && bond->balance != BM_AB;
525 }
526
527 /* Returns true if 'bond' needs the client to send out packets to assist with
528  * MAC learning on 'bond'.  If this function returns true, then the client
529  * should iterate through its MAC learning table for the bridge on which 'bond'
530  * is located.  For each MAC that has been learned on a port other than 'bond',
531  * it should call bond_send_learning_packet().
532  *
533  * This function will only return true if 'bond' is in SLB mode and LACP is not
534  * negotiated.  Otherwise sending learning packets isn't necessary.
535  *
536  * Calling this function resets the state that it checks. */
537 bool
538 bond_should_send_learning_packets(struct bond *bond)
539 {
540     bool send = bond->send_learning_packets && may_send_learning_packets(bond);
541     bond->send_learning_packets = false;
542     return send;
543 }
544
545 /* Sends a gratuitous learning packet on 'bond' from 'eth_src' on 'vlan'.
546  *
547  * See bond_should_send_learning_packets() for description of usage. */
548 int
549 bond_send_learning_packet(struct bond *bond,
550                           const uint8_t eth_src[ETH_ADDR_LEN],
551                           uint16_t vlan)
552 {
553     struct bond_slave *slave;
554     struct ofpbuf packet;
555     struct flow flow;
556     int error;
557
558     assert(may_send_learning_packets(bond));
559     if (!bond->active_slave) {
560         /* Nowhere to send the learning packet. */
561         return 0;
562     }
563
564     memset(&flow, 0, sizeof flow);
565     memcpy(flow.dl_src, eth_src, ETH_ADDR_LEN);
566     slave = choose_output_slave(bond, &flow, vlan);
567
568     ofpbuf_init(&packet, 0);
569     compose_benign_packet(&packet, "Open vSwitch Bond Failover", 0xf177,
570                           eth_src);
571     if (vlan) {
572         eth_set_vlan_tci(&packet, htons(vlan));
573     }
574     error = netdev_send(slave->netdev, &packet);
575     ofpbuf_uninit(&packet);
576
577     return error;
578 }
579 \f
580 /* Checks whether a packet that arrived on 'slave_' within 'bond', with an
581  * Ethernet destination address of 'eth_dst', should be admitted.
582  *
583  * The return value is one of the following:
584  *
585  *    - BV_ACCEPT: Admit the packet.
586  *
587  *    - BV_DROP: Drop the packet.
588  *
589  *    - BV_DROP_IF_MOVED: Consult the MAC learning table for the packet's
590  *      Ethernet source address and VLAN.  If there is none, or if the packet
591  *      is on the learned port, then admit the packet.  If a different port has
592  *      been learned, however, drop the packet (and do not use it for MAC
593  *      learning).
594  */
595 enum bond_verdict
596 bond_check_admissibility(struct bond *bond, const void *slave_,
597                          const uint8_t eth_dst[ETH_ADDR_LEN], tag_type *tags)
598 {
599     /* Admit all packets if LACP has been negotiated, because that means that
600      * the remote switch is aware of the bond and will "do the right thing". */
601     if (lacp_negotiated(bond->lacp)) {
602         return BV_ACCEPT;
603     }
604
605     /* Drop all multicast packets on inactive slaves. */
606     if (eth_addr_is_multicast(eth_dst)) {
607         *tags |= bond_get_active_slave_tag(bond);
608         if (bond->active_slave != bond_slave_lookup(bond, slave_)) {
609             return BV_DROP;
610         }
611     }
612
613     /* Drop all packets for which we have learned a different input port,
614      * because we probably sent the packet on one slave and got it back on the
615      * other.  Gratuitous ARP packets are an exception to this rule: the host
616      * has moved to another switch.  The exception to the exception is if we
617      * locked the learning table to avoid reflections on bond slaves. */
618     return BV_DROP_IF_MOVED;
619 }
620
621 /* Returns the slave (registered on 'bond' by bond_slave_register()) to which
622  * a packet with the given 'flow' and 'vlan' should be forwarded.  Returns
623  * NULL if the packet should be dropped because no slaves are enabled.
624  *
625  * 'vlan' is not necessarily the same as 'flow->vlan_tci'.  First, 'vlan'
626  * should be a VID only (i.e. excluding the PCP bits).  Second,
627  * 'flow->vlan_tci' is the VLAN TCI that appeared on the packet (so it will be
628  * nonzero only for trunk ports), whereas 'vlan' is the logical VLAN that the
629  * packet belongs to (so for an access port it will be the access port's VLAN).
630  *
631  * Adds a tag to '*tags' that associates the flow with the returned slave.
632  */
633 void *
634 bond_choose_output_slave(struct bond *bond, const struct flow *flow,
635                          uint16_t vlan, tag_type *tags)
636 {
637     struct bond_slave *slave = choose_output_slave(bond, flow, vlan);
638     if (slave) {
639         *tags |= slave->tag;
640         return slave->aux;
641     } else {
642         *tags |= bond->no_slaves_tag;
643         return NULL;
644     }
645 }
646
647 /* Processes LACP packet 'packet', which was received on 'slave_' within
648  * 'bond'.
649  *
650  * The client should use this function to pass along LACP messages received on
651  * any of 'bond''s slaves. */
652 void
653 bond_process_lacp(struct bond *bond, void *slave_, const struct ofpbuf *packet)
654 {
655     if (bond->lacp) {
656         struct bond_slave *slave = bond_slave_lookup(bond, slave_);
657         const struct lacp_pdu *pdu = parse_lacp_packet(packet);
658         if (slave && pdu) {
659             COVERAGE_INC(bond_process_lacp);
660             lacp_process_pdu(bond->lacp, slave, pdu);
661         }
662     }
663 }
664 \f
665 /* Rebalancing. */
666
667 /* Notifies 'bond' that 'n_bytes' bytes were sent in 'flow' within 'vlan'. */
668 void
669 bond_account(struct bond *bond, const struct flow *flow, uint16_t vlan,
670              uint64_t n_bytes)
671 {
672     switch (bond->balance) {
673     case BM_AB:
674         /* Nothing to do. */
675         break;
676
677     case BM_SLB:
678     case BM_TCP:
679         lookup_bond_entry(bond, flow, vlan)->tx_bytes += n_bytes;
680         break;
681
682     default:
683         NOT_REACHED();
684     }
685 }
686
687 static struct bond_slave *
688 bond_slave_from_bal_node(struct list *bal)
689 {
690     return CONTAINER_OF(bal, struct bond_slave, bal_node);
691 }
692
693 static void
694 log_bals(struct bond *bond, const struct list *bals)
695 {
696     if (VLOG_IS_DBG_ENABLED()) {
697         struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
698         const struct bond_slave *slave;
699
700         LIST_FOR_EACH (slave, bal_node, bals) {
701             if (ds.length) {
702                 ds_put_char(&ds, ',');
703             }
704             ds_put_format(&ds, " %s %"PRIu64"kB",
705                           slave->name, slave->tx_bytes / 1024);
706
707             if (!slave->enabled) {
708                 ds_put_cstr(&ds, " (disabled)");
709             }
710             if (!list_is_empty(&slave->entries)) {
711                 struct bond_entry *e;
712
713                 ds_put_cstr(&ds, " (");
714                 LIST_FOR_EACH (e, list_node, &slave->entries) {
715                     if (&e->list_node != list_front(&slave->entries)) {
716                         ds_put_cstr(&ds, " + ");
717                     }
718                     ds_put_format(&ds, "h%td: %"PRIu64"kB",
719                                   e - bond->hash, e->tx_bytes / 1024);
720                 }
721                 ds_put_cstr(&ds, ")");
722             }
723         }
724         VLOG_DBG("bond %s:%s", bond->name, ds_cstr(&ds));
725         ds_destroy(&ds);
726     }
727 }
728
729 /* Shifts 'hash' from its current slave to 'to'. */
730 static void
731 bond_shift_load(struct bond_entry *hash, struct bond_slave *to,
732                 struct tag_set *set)
733 {
734     struct bond_slave *from = hash->slave;
735     struct bond *bond = from->bond;
736     uint64_t delta = hash->tx_bytes;
737
738     VLOG_INFO("bond %s: shift %"PRIu64"kB of load (with hash %td) "
739               "from %s to %s (now carrying %"PRIu64"kB and "
740               "%"PRIu64"kB load, respectively)",
741               bond->name, delta / 1024, hash - bond->hash,
742               from->name, to->name,
743               (from->tx_bytes - delta) / 1024,
744               (to->tx_bytes + delta) / 1024);
745
746     /* Shift load away from 'from' to 'to'. */
747     from->tx_bytes -= delta;
748     to->tx_bytes += delta;
749
750     /* Arrange for flows to be revalidated. */
751     tag_set_add(set, hash->tag);
752     hash->slave = to;
753     hash->tag = tag_create_random();
754 }
755
756 /* Pick and returns a bond_entry to migrate to 'to' (the least-loaded slave),
757  * given that doing so must decrease the ratio of the load on the two slaves by
758  * at least 0.1.  Returns NULL if there is no appropriate entry.
759  *
760  * The list of entries isn't sorted.  I don't know of a reason to prefer to
761  * shift away small hashes or large hashes. */
762 static struct bond_entry *
763 choose_entry_to_migrate(const struct bond_slave *from, uint64_t to_tx_bytes)
764 {
765     struct bond_entry *e;
766
767     if (list_is_short(&from->entries)) {
768         /* 'from' carries no more than one MAC hash, so shifting load away from
769          * it would be pointless. */
770         return NULL;
771     }
772
773     LIST_FOR_EACH (e, list_node, &from->entries) {
774         double old_ratio, new_ratio;
775         uint64_t delta;
776
777         if (to_tx_bytes == 0) {
778             /* Nothing on the new slave, move it. */
779             return e;
780         }
781
782         delta = e->tx_bytes;
783         old_ratio = (double)from->tx_bytes / to_tx_bytes;
784         new_ratio = (double)(from->tx_bytes - delta) / (to_tx_bytes + delta);
785         if (old_ratio - new_ratio > 0.1) {
786             /* Would decrease the ratio, move it. */
787             return e;
788         }
789     }
790
791     return NULL;
792 }
793
794 /* Inserts 'slave' into 'bals' so that descending order of 'tx_bytes' is
795  * maintained. */
796 static void
797 insert_bal(struct list *bals, struct bond_slave *slave)
798 {
799     struct bond_slave *pos;
800
801     LIST_FOR_EACH (pos, bal_node, bals) {
802         if (slave->tx_bytes > pos->tx_bytes) {
803             break;
804         }
805     }
806     list_insert(&pos->bal_node, &slave->bal_node);
807 }
808
809 /* Removes 'slave' from its current list and then inserts it into 'bals' so
810  * that descending order of 'tx_bytes' is maintained. */
811 static void
812 reinsert_bal(struct list *bals, struct bond_slave *slave)
813 {
814     list_remove(&slave->bal_node);
815     insert_bal(bals, slave);
816 }
817
818 /* If 'bond' needs rebalancing, does so.
819  *
820  * The caller should have called bond_account() for each active flow, to ensure
821  * that flow data is consistently accounted at this point. */
822 void
823 bond_rebalance(struct bond *bond, struct tag_set *tags)
824 {
825     struct bond_slave *slave;
826     struct bond_entry *e;
827     struct list bals;
828
829     if (bond->balance == BM_AB || time_msec() < bond->next_rebalance) {
830         return;
831     }
832     bond->next_rebalance = time_msec() + bond->rebalance_interval;
833
834     /* Add each bond_entry to its slave's 'entries' list.
835      * Compute each slave's tx_bytes as the sum of its entries' tx_bytes. */
836     HMAP_FOR_EACH (slave, hmap_node, &bond->slaves) {
837         slave->tx_bytes = 0;
838         list_init(&slave->entries);
839     }
840     for (e = &bond->hash[0]; e <= &bond->hash[BOND_MASK]; e++) {
841         if (e->slave && e->tx_bytes) {
842             e->slave->tx_bytes += e->tx_bytes;
843             list_push_back(&e->slave->entries, &e->list_node);
844         }
845     }
846
847     /* Add enabled slaves to 'bals' in descending order of tx_bytes.
848      *
849      * XXX This is O(n**2) in the number of slaves but it could be O(n lg n)
850      * with a proper list sort algorithm. */
851     list_init(&bals);
852     HMAP_FOR_EACH (slave, hmap_node, &bond->slaves) {
853         if (slave->enabled) {
854             insert_bal(&bals, slave);
855         }
856     }
857     log_bals(bond, &bals);
858
859     /* Shift load from the most-loaded slaves to the least-loaded slaves. */
860     while (!list_is_short(&bals)) {
861         struct bond_slave *from = bond_slave_from_bal_node(list_front(&bals));
862         struct bond_slave *to = bond_slave_from_bal_node(list_back(&bals));
863         uint64_t overload;
864
865         overload = from->tx_bytes - to->tx_bytes;
866         if (overload < to->tx_bytes >> 5 || overload < 100000) {
867             /* The extra load on 'from' (and all less-loaded slaves), compared
868              * to that of 'to' (the least-loaded slave), is less than ~3%, or
869              * it is less than ~1Mbps.  No point in rebalancing. */
870             break;
871         }
872
873         /* 'from' is carrying significantly more load than 'to', and that load
874          * is split across at least two different hashes. */
875         e = choose_entry_to_migrate(from, to->tx_bytes);
876         if (e) {
877             bond_shift_load(e, to, tags);
878
879             /* Delete element from from->entries.
880              *
881              * We don't add the element to to->hashes.  That would only allow
882              * 'e' to be migrated to another slave in this rebalancing run, and
883              * there is no point in doing that. */
884             list_remove(&e->list_node);
885
886             /* Re-sort 'bals'. */
887             reinsert_bal(&bals, from);
888             reinsert_bal(&bals, to);
889         } else {
890             /* Can't usefully migrate anything away from 'from'.
891              * Don't reconsider it. */
892             list_remove(&from->bal_node);
893         }
894     }
895
896     /* Implement exponentially weighted moving average.  A weight of 1/2 causes
897      * historical data to decay to <1% in 7 rebalancing runs.  1,000,000 bytes
898      * take 20 rebalancing runs to decay to 0 and get deleted entirely. */
899     for (e = &bond->hash[0]; e <= &bond->hash[BOND_MASK]; e++) {
900         e->tx_bytes /= 2;
901         if (!e->tx_bytes) {
902             e->slave = NULL;
903         }
904     }
905 }
906 \f
907 /* Bonding unixctl user interface functions. */
908
909 static struct bond *
910 bond_find(const char *name)
911 {
912     struct bond *bond;
913
914     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (bond, hmap_node, hash_string(name, 0),
915                              &all_bonds) {
916         if (!strcmp(bond->name, name)) {
917             return bond;
918         }
919     }
920     return NULL;
921 }
922
923 static struct bond_slave *
924 bond_lookup_slave(struct bond *bond, const char *slave_name)
925 {
926     struct bond_slave *slave;
927
928     HMAP_FOR_EACH (slave, hmap_node, &bond->slaves) {
929         if (!strcmp(slave->name, slave_name)) {
930             return slave;
931         }
932     }
933     return NULL;
934 }
935
936 static void
937 bond_unixctl_list(struct unixctl_conn *conn,
938                   const char *args OVS_UNUSED, void *aux OVS_UNUSED)
939 {
940     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
941     const struct bond *bond;
942
943     ds_put_cstr(&ds, "bond\ttype\tslaves\n");
944
945     HMAP_FOR_EACH (bond, hmap_node, &all_bonds) {
946         const struct bond_slave *slave;
947         size_t i;
948
949         ds_put_format(&ds, "%s\t%s\t",
950                       bond->name, bond_mode_to_string(bond->balance));
951
952         i = 0;
953         HMAP_FOR_EACH (slave, hmap_node, &bond->slaves) {
954             if (i++ > 0) {
955                 ds_put_cstr(&ds, ", ");
956             }
957             ds_put_cstr(&ds, slave->name);
958         }
959         ds_put_char(&ds, '\n');
960     }
961     unixctl_command_reply(conn, 200, ds_cstr(&ds));
962     ds_destroy(&ds);
963 }
964
965 static void
966 bond_unixctl_show(struct unixctl_conn *conn,
967                   const char *args, void *aux OVS_UNUSED)
968 {
969     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
970     const struct bond_slave *slave;
971     const struct bond *bond;
972
973     bond = bond_find(args);
974     if (!bond) {
975         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bond");
976         return;
977     }
978
979     ds_put_format(&ds, "bond_mode: %s\n",
980                   bond_mode_to_string(bond->balance));
981
982     if (bond->lacp) {
983         ds_put_format(&ds, "lacp: %s\n",
984                       lacp_is_active(bond->lacp) ? "active" : "passive");
985     } else {
986         ds_put_cstr(&ds, "lacp: off\n");
987     }
988
989     if (bond->balance != BM_AB) {
990         ds_put_format(&ds, "bond-hash-algorithm: %s\n",
991                       bond_is_tcp_hash(bond) ? "balance-tcp" : "balance-slb");
992     }
993
994     ds_put_format(&ds, "bond-detect-mode: %s\n",
995                   bond->monitor ? "carrier" : "miimon");
996
997     if (!bond->monitor) {
998         ds_put_format(&ds, "bond-miimon-interval: %lld\n",
999                       bond->miimon_interval);
1000     }
1001
1002     ds_put_format(&ds, "updelay: %d ms\n", bond->updelay);
1003     ds_put_format(&ds, "downdelay: %d ms\n", bond->downdelay);
1004
1005     if (bond->balance != BM_AB) {
1006         ds_put_format(&ds, "next rebalance: %lld ms\n",
1007                       bond->next_rebalance - time_msec());
1008     }
1009
1010     HMAP_FOR_EACH (slave, hmap_node, &bond->slaves) {
1011         struct bond_entry *be;
1012         struct flow flow;
1013
1014         /* Basic info. */
1015         ds_put_format(&ds, "\nslave %s: %s\n",
1016                       slave->name, slave->enabled ? "enabled" : "disabled");
1017         if (slave == bond->active_slave) {
1018             ds_put_cstr(&ds, "\tactive slave\n");
1019         }
1020         if (slave->delay_expires != LLONG_MAX) {
1021             ds_put_format(&ds, "\t%s expires in %lld ms\n",
1022                           slave->enabled ? "downdelay" : "updelay",
1023                           slave->delay_expires - time_msec());
1024         }
1025
1026         if (bond->balance == BM_AB) {
1027             continue;
1028         }
1029
1030         /* Hashes. */
1031         memset(&flow, 0, sizeof flow);
1032         for (be = bond->hash; be <= &bond->hash[BOND_MASK]; be++) {
1033             int hash = be - bond->hash;
1034
1035             if (be->slave != slave) {
1036                 continue;
1037             }
1038
1039             ds_put_format(&ds, "\thash %d: %"PRIu64" kB load\n",
1040                           hash, be->tx_bytes / 1024);
1041
1042             if (bond->balance != BM_SLB) {
1043                 continue;
1044             }
1045
1046             /* XXX How can we list the MACs assigned to hashes? */
1047         }
1048     }
1049     unixctl_command_reply(conn, 200, ds_cstr(&ds));
1050     ds_destroy(&ds);
1051 }
1052
1053 static void
1054 bond_unixctl_migrate(struct unixctl_conn *conn, const char *args_,
1055                      void *aux OVS_UNUSED)
1056 {
1057     char *args = (char *) args_;
1058     char *save_ptr = NULL;
1059     char *bond_s, *hash_s, *slave_s;
1060     struct bond *bond;
1061     struct bond_slave *slave;
1062     struct bond_entry *entry;
1063     int hash;
1064
1065     bond_s = strtok_r(args, " ", &save_ptr);
1066     hash_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
1067     slave_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
1068     if (!slave_s) {
1069         unixctl_command_reply(conn, 501,
1070                               "usage: bond/migrate BOND HASH SLAVE");
1071         return;
1072     }
1073
1074     bond = bond_find(bond_s);
1075     if (!bond) {
1076         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bond");
1077         return;
1078     }
1079
1080     if (bond->balance != BM_SLB) {
1081         unixctl_command_reply(conn, 501, "not an SLB bond");
1082         return;
1083     }
1084
1085     if (strspn(hash_s, "0123456789") == strlen(hash_s)) {
1086         hash = atoi(hash_s) & BOND_MASK;
1087     } else {
1088         unixctl_command_reply(conn, 501, "bad hash");
1089         return;
1090     }
1091
1092     slave = bond_lookup_slave(bond, slave_s);
1093     if (!slave) {
1094         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such slave");
1095         return;
1096     }
1097
1098     if (!slave->enabled) {
1099         unixctl_command_reply(conn, 501, "cannot migrate to disabled slave");
1100         return;
1101     }
1102
1103     entry = &bond->hash[hash];
1104     tag_set_add(&bond->unixctl_tags, entry->tag);
1105     entry->slave = slave;
1106     entry->tag = tag_create_random();
1107     unixctl_command_reply(conn, 200, "migrated");
1108 }
1109
1110 static void
1111 bond_unixctl_set_active_slave(struct unixctl_conn *conn, const char *args_,
1112                               void *aux OVS_UNUSED)
1113 {
1114     char *args = (char *) args_;
1115     char *save_ptr = NULL;
1116     char *bond_s, *slave_s;
1117     struct bond *bond;
1118     struct bond_slave *slave;
1119
1120     bond_s = strtok_r(args, " ", &save_ptr);
1121     slave_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
1122     if (!slave_s) {
1123         unixctl_command_reply(conn, 501,
1124                               "usage: bond/set-active-slave BOND SLAVE");
1125         return;
1126     }
1127
1128     bond = bond_find(bond_s);
1129     if (!bond) {
1130         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bond");
1131         return;
1132     }
1133
1134     slave = bond_lookup_slave(bond, slave_s);
1135     if (!slave) {
1136         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such slave");
1137         return;
1138     }
1139
1140     if (!slave->enabled) {
1141         unixctl_command_reply(conn, 501, "cannot make disabled slave active");
1142         return;
1143     }
1144
1145     if (bond->active_slave != slave) {
1146         tag_set_add(&bond->unixctl_tags, bond_get_active_slave_tag(bond));
1147         bond->active_slave = slave;
1148         bond->active_slave->tag = tag_create_random();
1149         VLOG_INFO("bond %s: active interface is now %s",
1150                   bond->name, slave->name);
1151         bond->send_learning_packets = true;
1152         unixctl_command_reply(conn, 200, "done");
1153     } else {
1154         unixctl_command_reply(conn, 200, "no change");
1155     }
1156 }
1157
1158 static void
1159 enable_slave(struct unixctl_conn *conn, const char *args_, bool enable)
1160 {
1161     char *args = (char *) args_;
1162     char *save_ptr = NULL;
1163     char *bond_s, *slave_s;
1164     struct bond *bond;
1165     struct bond_slave *slave;
1166
1167     bond_s = strtok_r(args, " ", &save_ptr);
1168     slave_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
1169     if (!slave_s) {
1170         char *usage = xasprintf("usage: bond/%s-slave BOND SLAVE",
1171                                 enable ? "enable" : "disable");
1172         unixctl_command_reply(conn, 501, usage);
1173         free(usage);
1174         return;
1175     }
1176
1177     bond = bond_find(bond_s);
1178     if (!bond) {
1179         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bond");
1180         return;
1181     }
1182
1183     slave = bond_lookup_slave(bond, slave_s);
1184     if (!slave) {
1185         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such slave");
1186         return;
1187     }
1188
1189     bond_enable_slave(slave, enable, &bond->unixctl_tags);
1190     unixctl_command_reply(conn, 501, enable ? "enabled" : "disabled");
1191 }
1192
1193 static void
1194 bond_unixctl_enable_slave(struct unixctl_conn *conn, const char *args,
1195                           void *aux OVS_UNUSED)
1196 {
1197     enable_slave(conn, args, true);
1198 }
1199
1200 static void
1201 bond_unixctl_disable_slave(struct unixctl_conn *conn, const char *args,
1202                            void *aux OVS_UNUSED)
1203 {
1204     enable_slave(conn, args, false);
1205 }
1206
1207 static void
1208 bond_unixctl_hash(struct unixctl_conn *conn, const char *args_,
1209                   void *aux OVS_UNUSED)
1210 {
1211     char *args = (char *) args_;
1212     uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN];
1213     uint8_t hash;
1214     char *hash_cstr;
1215     unsigned int vlan;
1216     char *mac_s, *vlan_s;
1217     char *save_ptr = NULL;
1218
1219     mac_s  = strtok_r(args, " ", &save_ptr);
1220     vlan_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
1221
1222     if (vlan_s) {
1223         if (sscanf(vlan_s, "%u", &vlan) != 1) {
1224             unixctl_command_reply(conn, 501, "invalid vlan");
1225             return;
1226         }
1227     } else {
1228         vlan = OFP_VLAN_NONE;
1229     }
1230
1231     if (sscanf(mac_s, ETH_ADDR_SCAN_FMT, ETH_ADDR_SCAN_ARGS(mac))
1232         == ETH_ADDR_SCAN_COUNT) {
1233         hash = bond_hash_src(mac, vlan) & BOND_MASK;
1234
1235         hash_cstr = xasprintf("%u", hash);
1236         unixctl_command_reply(conn, 200, hash_cstr);
1237         free(hash_cstr);
1238     } else {
1239         unixctl_command_reply(conn, 501, "invalid mac");
1240     }
1241 }
1242
1243 void
1244 bond_init(void)
1245 {
1246     lacp_init();
1247
1248     unixctl_command_register("bond/list", bond_unixctl_list, NULL);
1249     unixctl_command_register("bond/show", bond_unixctl_show, NULL);
1250     unixctl_command_register("bond/migrate", bond_unixctl_migrate, NULL);
1251     unixctl_command_register("bond/set-active-slave",
1252                              bond_unixctl_set_active_slave, NULL);
1253     unixctl_command_register("bond/enable-slave", bond_unixctl_enable_slave,
1254                              NULL);
1255     unixctl_command_register("bond/disable-slave", bond_unixctl_disable_slave,
1256                              NULL);
1257     unixctl_command_register("bond/hash", bond_unixctl_hash, NULL);
1258 }
1259 \f
1260 static struct bond_slave *
1261 bond_slave_lookup(struct bond *bond, const void *slave_)
1262 {
1263     struct bond_slave *slave;
1264
1265     HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (slave, hmap_node, hash_pointer(slave_, 0),
1266                              &bond->slaves) {
1267         if (slave->aux == slave_) {
1268             return slave;
1269         }
1270     }
1271
1272     return NULL;
1273 }
1274
1275 static bool
1276 bond_is_link_up(struct bond *bond, struct netdev *netdev)
1277 {
1278     return (bond->detect == BLSM_CARRIER
1279             ? netdev_get_carrier(netdev)
1280             : netdev_get_miimon(netdev));
1281 }
1282
1283 static void
1284 bond_enable_slave(struct bond_slave *slave, bool enable, struct tag_set *tags)
1285 {
1286     slave->delay_expires = LLONG_MAX;
1287     if (enable != slave->enabled) {
1288         slave->enabled = enable;
1289         if (!slave->enabled) {
1290             VLOG_WARN("interface %s: disabled", slave->name);
1291             tag_set_add(tags, slave->tag);
1292         } else {
1293             VLOG_WARN("interface %s: enabled", slave->name);
1294             slave->tag = tag_create_random();
1295         }
1296     }
1297 }
1298
1299 static void
1300 bond_link_status_update(struct bond_slave *slave, struct tag_set *tags)
1301 {
1302     struct bond *bond = slave->bond;
1303     bool up;
1304
1305     up = slave->up && lacp_slave_may_enable(bond->lacp, slave);
1306     if ((up == slave->enabled) != (slave->delay_expires == LLONG_MAX)) {
1307         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 20);
1308         VLOG_INFO_RL(&rl, "interface %s: link state %s",
1309                      slave->name, up ? "up" : "down");
1310         if (up == slave->enabled) {
1311             slave->delay_expires = LLONG_MAX;
1312             VLOG_INFO_RL(&rl, "interface %s: will not be %s",
1313                          slave->name, up ? "disabled" : "enabled");
1314         } else {
1315             int delay = (lacp_negotiated(bond->lacp) ? 0
1316                          : up ? bond->updelay : bond->downdelay);
1317             slave->delay_expires = time_msec() + delay;
1318             if (delay) {
1319                 VLOG_INFO_RL(&rl, "interface %s: will be %s if it stays %s "
1320                              "for %d ms",
1321                              slave->name,
1322                              up ? "enabled" : "disabled",
1323                              up ? "up" : "down",
1324                              delay);
1325             }
1326         }
1327     }
1328
1329     if (time_msec() >= slave->delay_expires) {
1330         bond_enable_slave(slave, up, tags);
1331     }
1332 }
1333
1334 static bool
1335 bond_is_tcp_hash(const struct bond *bond)
1336 {
1337     return bond->balance == BM_TCP && lacp_negotiated(bond->lacp);
1338 }
1339
1340 static unsigned int
1341 bond_hash_src(const uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN], uint16_t vlan)
1342 {
1343     return hash_bytes(mac, ETH_ADDR_LEN, vlan);
1344 }
1345
1346 static unsigned int
1347 bond_hash_tcp(const struct flow *flow, uint16_t vlan)
1348 {
1349     struct flow hash_flow = *flow;
1350     hash_flow.vlan_tci = vlan;
1351
1352     /* The symmetric quality of this hash function is not required, but
1353      * flow_hash_symmetric_l4 already exists, and is sufficient for our
1354      * purposes, so we use it out of convenience. */
1355     return flow_hash_symmetric_l4(&hash_flow, 0);
1356 }
1357
1358 static struct bond_entry *
1359 lookup_bond_entry(const struct bond *bond, const struct flow *flow,
1360                   uint16_t vlan)
1361 {
1362     assert(bond->balance != BM_AB);
1363     return &bond->hash[(bond_is_tcp_hash(bond)
1364                         ? bond_hash_tcp(flow, vlan)
1365                         : bond_hash_src(flow->dl_src, vlan)) & BOND_MASK];
1366 }
1367
1368 static struct bond_slave *
1369 choose_output_slave(const struct bond *bond, const struct flow *flow,
1370                     uint16_t vlan)
1371 {
1372     struct bond_entry *e;
1373
1374     switch (bond->balance) {
1375     case BM_AB:
1376         return bond->active_slave;
1377
1378     case BM_SLB:
1379     case BM_TCP:
1380         e = lookup_bond_entry(bond, flow, vlan);
1381         if (!e->slave || !e->slave->enabled) {
1382             e->slave = CONTAINER_OF(hmap_random_node(&bond->slaves),
1383                                     struct bond_slave, hmap_node);
1384             if (!e->slave->enabled) {
1385                 e->slave = bond->active_slave;
1386             }
1387             e->tag = tag_create_random();
1388         }
1389         return e->slave;
1390
1391     default:
1392         NOT_REACHED();
1393     }
1394 }
1395
1396 static struct bond_slave *
1397 bond_choose_slave(const struct bond *bond)
1398 {
1399     struct bond_slave *slave, *best;
1400
1401     /* Find an enabled slave. */
1402     HMAP_FOR_EACH (slave, hmap_node, &bond->slaves) {
1403         if (slave->enabled) {
1404             return slave;
1405         }
1406     }
1407
1408     /* All interfaces are disabled.  Find an interface that will be enabled
1409      * after its updelay expires.  */
1410     best = NULL;
1411     HMAP_FOR_EACH (slave, hmap_node, &bond->slaves) {
1412         if (slave->delay_expires != LLONG_MAX
1413             && lacp_slave_may_enable(bond->lacp, slave)
1414             && (!best || slave->delay_expires < best->delay_expires)) {
1415             best = slave;
1416         }
1417     }
1418     return best;
1419 }
1420
1421 static void
1422 bond_choose_active_slave(struct bond *bond, struct tag_set *tags)
1423 {
1424     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 20);
1425     struct bond_slave *old_active_slave = bond->active_slave;
1426
1427     bond->active_slave = bond_choose_slave(bond);
1428     if (bond->active_slave) {
1429         if (bond->active_slave->enabled) {
1430             VLOG_INFO_RL(&rl, "bond %s: active interface is now %s",
1431                          bond->name, bond->active_slave->name);
1432         } else {
1433             VLOG_INFO_RL(&rl, "bond %s: active interface is now %s, skipping "
1434                          "remaining %lld ms updelay (since no interface was "
1435                          "enabled)", bond->name, bond->active_slave->name,
1436                          bond->active_slave->delay_expires - time_msec());
1437             bond_enable_slave(bond->active_slave, true, tags);
1438         }
1439
1440         if (!old_active_slave) {
1441             tag_set_add(tags, bond->no_slaves_tag);
1442         }
1443
1444         bond->send_learning_packets = true;
1445     } else if (old_active_slave) {
1446         VLOG_WARN_RL(&rl, "bond %s: all interfaces disabled", bond->name);
1447     }
1448 }
1449
1450 /* Returns the tag for 'bond''s active slave, or 'bond''s no_slaves_tag if
1451  * there is no active slave. */
1452 static tag_type
1453 bond_get_active_slave_tag(const struct bond *bond)
1454 {
1455     return (bond->active_slave
1456             ? bond->active_slave->tag
1457             : bond->no_slaves_tag);
1458 }
1459
1460 /* Attempts to make the sum of the bond slaves' statistics appear on the fake
1461  * bond interface. */
1462 static void
1463 bond_update_fake_slave_stats(struct bond *bond)
1464 {
1465     struct netdev_stats bond_stats;
1466     struct bond_slave *slave;
1467     struct netdev *bond_dev;
1468
1469     memset(&bond_stats, 0, sizeof bond_stats);
1470
1471     HMAP_FOR_EACH (slave, hmap_node, &bond->slaves) {
1472         struct netdev_stats slave_stats;
1473
1474         if (!netdev_get_stats(slave->netdev, &slave_stats)) {
1475             /* XXX: We swap the stats here because they are swapped back when
1476              * reported by the internal device.  The reason for this is
1477              * internal devices normally represent packets going into the
1478              * system but when used as fake bond device they represent packets
1479              * leaving the system.  We really should do this in the internal
1480              * device itself because changing it here reverses the counts from
1481              * the perspective of the switch.  However, the internal device
1482              * doesn't know what type of device it represents so we have to do
1483              * it here for now. */
1484             bond_stats.tx_packets += slave_stats.rx_packets;
1485             bond_stats.tx_bytes += slave_stats.rx_bytes;
1486             bond_stats.rx_packets += slave_stats.tx_packets;
1487             bond_stats.rx_bytes += slave_stats.tx_bytes;
1488         }
1489     }
1490
1491     if (!netdev_open_default(bond->name, &bond_dev)) {
1492         netdev_set_stats(bond_dev, &bond_stats);
1493         netdev_close(bond_dev);
1494     }
1495 }