utilities/ovs-controller.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2008, 2009, 2010 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 <errno.h>
  20 #include <getopt.h>
  21 #include <limits.h>
  22 #include <signal.h>
  23 #include <stdlib.h>
  24 #include <stdio.h>
  25 #include <string.h>
  26
  27 #include "command-line.h"
  28 #include "compiler.h"
  29 #include "daemon.h"
  30 #include "learning-switch.h"
  31 #include "ofpbuf.h"
  32 #include "openflow/openflow.h"
  33 #include "poll-loop.h"
  34 #include "rconn.h"
  35 #include "stream-ssl.h"
  36 #include "timeval.h"
  37 #include "unixctl.h"
  38 #include "util.h"
  39 #include "vconn.h"
  40 #include "vlog.h"
  41
  42 VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(controller)
  43
  44 #define MAX_SWITCHES 16
  45 #define MAX_LISTENERS 16
  46
  47 struct switch_ {
  48     struct lswitch *lswitch;
  49     struct rconn *rconn;
  50 };
  51
  52 /* Learn the ports on which MAC addresses appear? */
  53 static bool learn_macs = true;
  54
  55 /* Set up flows?  (If not, every packet is processed at the controller.) */
  56 static bool set_up_flows = true;
  57
  58 /* -N, --normal: Use "NORMAL" action instead of explicit port? */
  59 static bool action_normal = false;
  60
  61 /* -w, --wildcard: Set up exact match or wildcard flow entries? */
  62 static bool exact_flows = true;
  63
  64 /* --max-idle: Maximum idle time, in seconds, before flows expire. */
  65 static int max_idle = 60;
  66
  67 /* --mute: If true, accept connections from switches but do not reply to any
  68  * of their messages (for debugging fail-open mode). */
  69 static bool mute = false;
  70
  71 /* -q, --queue: OpenFlow queue to use, or the default queue if UINT32_MAX. */
  72 static uint32_t queue_id = UINT32_MAX;
  73
  74 /* --with-flows: File with flows to send to switch, or null to not load
  75  * any default flows. */
  76 static FILE *flow_file = NULL;
  77
  78 /* --unixctl: Name of unixctl socket, or null to use the default. */
  79 static char *unixctl_path = NULL;
  80
  81 static int do_switching(struct switch_ *);
  82 static void new_switch(struct switch_ *, struct vconn *);
  83 static void parse_options(int argc, char *argv[]);
  84 static void usage(void) NO_RETURN;
  85
  86 int
  87 main(int argc, char *argv[])
  88 {
  89     struct unixctl_server *unixctl;
  90     struct switch_ switches[MAX_SWITCHES];
  91     struct pvconn *listeners[MAX_LISTENERS];
  92     int n_switches, n_listeners;
  93     int retval;
  94     int i;
  95
  96     proctitle_init(argc, argv);
  97     set_program_name(argv[0]);
  98     parse_options(argc, argv);
  99     signal(SIGPIPE, SIG_IGN);
 100
 101     if (argc - optind < 1) {
 102         ovs_fatal(0, "at least one vconn argument required; "
 103                   "use --help for usage");
 104     }
 105
 106     n_switches = n_listeners = 0;
 107     for (i = optind; i < argc; i++) {
 108         const char *name = argv[i];
 109         struct vconn *vconn;
 110         int retval;
 111
 112         retval = vconn_open(name, OFP_VERSION, &vconn);
 113         if (!retval) {
 114             if (n_switches >= MAX_SWITCHES) {
 115                 ovs_fatal(0, "max %d switch connections", n_switches);
 116             }
 117             new_switch(&switches[n_switches++], vconn);
 118             continue;
 119         } else if (retval == EAFNOSUPPORT) {
 120             struct pvconn *pvconn;
 121             retval = pvconn_open(name, &pvconn);
 122             if (!retval) {
 123                 if (n_listeners >= MAX_LISTENERS) {
 124                     ovs_fatal(0, "max %d passive connections", n_listeners);
 125                 }
 126                 listeners[n_listeners++] = pvconn;
 127             }
 128         }
 129         if (retval) {
 130             VLOG_ERR("%s: connect: %s", name, strerror(retval));
 131         }
 132     }
 133     if (n_switches == 0 && n_listeners == 0) {
 134         ovs_fatal(0, "no active or passive switch connections");
 135     }
 136
 137     die_if_already_running();
 138     daemonize_start();
 139
 140     retval = unixctl_server_create(unixctl_path, &unixctl);
 141     if (retval) {
 142         exit(EXIT_FAILURE);
 143     }
 144
 145     daemonize_complete();
 146
 147     while (n_switches > 0 || n_listeners > 0) {
 148         int iteration;
 149         int i;
 150
 151         /* Accept connections on listening vconns. */
 152         for (i = 0; i < n_listeners && n_switches < MAX_SWITCHES; ) {
 153             struct vconn *new_vconn;
 154             int retval;
 155
 156             retval = pvconn_accept(listeners[i], OFP_VERSION, &new_vconn);
 157             if (!retval || retval == EAGAIN) {
 158                 if (!retval) {
 159                     new_switch(&switches[n_switches++], new_vconn);
 160                 }
 161                 i++;
 162             } else {
 163                 pvconn_close(listeners[i]);
 164                 listeners[i] = listeners[--n_listeners];
 165             }
 166         }
 167
 168         /* Do some switching work.  Limit the number of iterations so that
 169          * callbacks registered with the poll loop don't starve. */
 170         for (iteration = 0; iteration < 50; iteration++) {
 171             bool progress = false;
 172             for (i = 0; i < n_switches; ) {
 173                 struct switch_ *this = &switches[i];
 174                 int retval = do_switching(this);
 175                 if (!retval || retval == EAGAIN) {
 176                     if (!retval) {
 177                         progress = true;
 178                     }
 179                     i++;
 180                 } else {
 181                     rconn_destroy(this->rconn);
 182                     lswitch_destroy(this->lswitch);
 183                     switches[i] = switches[--n_switches];
 184                 }
 185             }
 186             if (!progress) {
 187                 break;
 188             }
 189         }
 190         for (i = 0; i < n_switches; i++) {
 191             struct switch_ *this = &switches[i];
 192             lswitch_run(this->lswitch);
 193         }
 194
 195         unixctl_server_run(unixctl);
 196
 197         /* Wait for something to happen. */
 198         if (n_switches < MAX_SWITCHES) {
 199             for (i = 0; i < n_listeners; i++) {
 200                 pvconn_wait(listeners[i]);
 201             }
 202         }
 203         for (i = 0; i < n_switches; i++) {
 204             struct switch_ *sw = &switches[i];
 205             rconn_run_wait(sw->rconn);
 206             rconn_recv_wait(sw->rconn);
 207             lswitch_wait(sw->lswitch);
 208         }
 209         unixctl_server_wait(unixctl);
 210         poll_block();
 211     }
 212
 213     return 0;
 214 }
 215
 216 static void
 217 new_switch(struct switch_ *sw, struct vconn *vconn)
 218 {
 219     sw->rconn = rconn_create(60, 0);
 220     rconn_connect_unreliably(sw->rconn, vconn, NULL);
 221
 222     /* If it was set, rewind 'flow_file' to the beginning, since a
 223      * previous call to lswitch_create() will leave the stream at the
 224      * end. */
 225     if (flow_file) {
 226         rewind(flow_file);
 227     }
 228     sw->lswitch = lswitch_create(sw->rconn, learn_macs, exact_flows,
 229                                  set_up_flows ? max_idle : -1,
 230                                  action_normal, flow_file);
 231
 232     lswitch_set_queue(sw->lswitch, queue_id);
 233 }
 234
 235 static int
 236 do_switching(struct switch_ *sw)
 237 {
 238     unsigned int packets_sent;
 239     struct ofpbuf *msg;
 240
 241     packets_sent = rconn_packets_sent(sw->rconn);
 242
 243     msg = rconn_recv(sw->rconn);
 244     if (msg) {
 245         if (!mute) {
 246             lswitch_process_packet(sw->lswitch, sw->rconn, msg);
 247         }
 248         ofpbuf_delete(msg);
 249     }
 250     rconn_run(sw->rconn);
 251
 252     return (!rconn_is_alive(sw->rconn) ? EOF
 253             : rconn_packets_sent(sw->rconn) != packets_sent ? 0
 254             : EAGAIN);
 255 }
 256
 257 static void
 258 parse_options(int argc, char *argv[])
 259 {
 260     enum {
 261         OPT_MAX_IDLE = UCHAR_MAX + 1,
 262         OPT_PEER_CA_CERT,
 263         OPT_MUTE,
 264         OPT_WITH_FLOWS,
 265         OPT_UNIXCTL,
 266         VLOG_OPTION_ENUMS
 267     };
 268     static struct option long_options[] = {
 269         {"hub",         no_argument, 0, 'H'},
 270         {"noflow",      no_argument, 0, 'n'},
 271         {"normal",      no_argument, 0, 'N'},
 272         {"wildcard",    no_argument, 0, 'w'},
 273         {"max-idle",    required_argument, 0, OPT_MAX_IDLE},
 274         {"mute",        no_argument, 0, OPT_MUTE},
 275         {"queue",       required_argument, 0, 'q'},
 276         {"with-flows",  required_argument, 0, OPT_WITH_FLOWS},
 277         {"unixctl",     required_argument, 0, OPT_UNIXCTL},
 278         {"help",        no_argument, 0, 'h'},
 279         {"version",     no_argument, 0, 'V'},
 280         DAEMON_LONG_OPTIONS,
 281         VLOG_LONG_OPTIONS,
 282 #ifdef HAVE_OPENSSL
 283         STREAM_SSL_LONG_OPTIONS
 284         {"peer-ca-cert", required_argument, 0, OPT_PEER_CA_CERT},
 285 #endif
 286         {0, 0, 0, 0},
 287     };
 288     char *short_options = long_options_to_short_options(long_options);
 289
 290     for (;;) {
 291         int indexptr;
 292         int c;
 293
 294         c = getopt_long(argc, argv, short_options, long_options, &indexptr);
 295         if (c == -1) {
 296             break;
 297         }
 298
 299         switch (c) {
 300         case 'H':
 301             learn_macs = false;
 302             break;
 303
 304         case 'n':
 305             set_up_flows = false;
 306             break;
 307
 308         case OPT_MUTE:
 309             mute = true;
 310             break;
 311
 312         case 'N':
 313             action_normal = true;
 314             break;
 315
 316         case 'w':
 317             exact_flows = false;
 318             break;
 319
 320         case OPT_MAX_IDLE:
 321             if (!strcmp(optarg, "permanent")) {
 322                 max_idle = OFP_FLOW_PERMANENT;
 323             } else {
 324                 max_idle = atoi(optarg);
 325                 if (max_idle < 1 || max_idle > 65535) {
 326                     ovs_fatal(0, "--max-idle argument must be between 1 and "
 327                               "65535 or the word 'permanent'");
 328                 }
 329             }
 330             break;
 331
 332         case 'q':
 333             queue_id = atoi(optarg);
 334             break;
 335
 336         case OPT_WITH_FLOWS:
 337             flow_file = fopen(optarg, "r");
 338             if (flow_file == NULL) {
 339                 ovs_fatal(errno, "%s: open", optarg);
 340             }
 341             break;
 342
 343         case OPT_UNIXCTL:
 344             unixctl_path = optarg;
 345             break;
 346
 347         case 'h':
 348             usage();
 349
 350         case 'V':
 351             OVS_PRINT_VERSION(OFP_VERSION, OFP_VERSION);
 352             exit(EXIT_SUCCESS);
 353
 354         VLOG_OPTION_HANDLERS
 355         DAEMON_OPTION_HANDLERS
 356
 357 #ifdef HAVE_OPENSSL
 358         STREAM_SSL_OPTION_HANDLERS
 359
 360         case OPT_PEER_CA_CERT:
 361             stream_ssl_set_peer_ca_cert_file(optarg);
 362             break;
 363 #endif
 364
 365         case '?':
 366             exit(EXIT_FAILURE);
 367
 368         default:
 369             abort();
 370         }
 371     }
 372     free(short_options);
 373 }
 374
 375 static void
 376 usage(void)
 377 {
 378     printf("%s: OpenFlow controller\n"
 379            "usage: %s [OPTIONS] METHOD\n"
 380            "where METHOD is any OpenFlow connection method.\n",
 381            program_name, program_name);
 382     vconn_usage(true, true, false);
 383     daemon_usage();
 384     vlog_usage();
 385     printf("\nOther options:\n"
 386            "  -H, --hub               act as hub instead of learning switch\n"
 387            "  -n, --noflow            pass traffic, but don't add flows\n"
 388            "  --max-idle=SECS         max idle time for new flows\n"
 389            "  -N, --normal            use OFPAT_NORMAL action\n"
 390            "  -w, --wildcard          use wildcards, not exact-match rules\n"
 391            "  -q, --queue=QUEUE       OpenFlow queue ID to use for output\n"
 392            "  --with-flows FILE       use the flows from FILE\n"
 393            "  --unixctl=SOCKET        override default control socket name\n"
 394            "  -h, --help              display this help message\n"
 395            "  -V, --version           display version information\n");
 396     exit(EXIT_SUCCESS);
 397 }