]> Git Repo - J-linux.git/blob - drivers/net/vrf.c
Merge tag 'vfs-6.13-rc7.fixes' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/vfs/vfs
[J-linux.git] / drivers / net / vrf.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
2 /*
3  * vrf.c: device driver to encapsulate a VRF space
4  *
5  * Copyright (c) 2015 Cumulus Networks. All rights reserved.
6  * Copyright (c) 2015 Shrijeet Mukherjee <[email protected]>
7  * Copyright (c) 2015 David Ahern <[email protected]>
8  *
9  * Based on dummy, team and ipvlan drivers
10  */
11
12 #include <linux/ethtool.h>
13 #include <linux/module.h>
14 #include <linux/kernel.h>
15 #include <linux/netdevice.h>
16 #include <linux/etherdevice.h>
17 #include <linux/ip.h>
18 #include <linux/init.h>
19 #include <linux/moduleparam.h>
20 #include <linux/netfilter.h>
21 #include <linux/rtnetlink.h>
22 #include <net/rtnetlink.h>
23 #include <linux/u64_stats_sync.h>
24 #include <linux/hashtable.h>
25 #include <linux/spinlock_types.h>
26
27 #include <linux/inetdevice.h>
28 #include <net/arp.h>
29 #include <net/ip.h>
30 #include <net/ip_fib.h>
31 #include <net/ip6_fib.h>
32 #include <net/ip6_route.h>
33 #include <net/route.h>
34 #include <net/addrconf.h>
35 #include <net/l3mdev.h>
36 #include <net/fib_rules.h>
37 #include <net/sch_generic.h>
38 #include <net/netns/generic.h>
39 #include <net/netfilter/nf_conntrack.h>
40 #include <net/inet_dscp.h>
41
42 #define DRV_NAME        "vrf"
43 #define DRV_VERSION     "1.1"
44
45 #define FIB_RULE_PREF  1000       /* default preference for FIB rules */
46
47 #define HT_MAP_BITS     4
48 #define HASH_INITVAL    ((u32)0xcafef00d)
49
50 struct  vrf_map {
51         DECLARE_HASHTABLE(ht, HT_MAP_BITS);
52         spinlock_t vmap_lock;
53
54         /* shared_tables:
55          * count how many distinct tables do not comply with the strict mode
56          * requirement.
57          * shared_tables value must be 0 in order to enable the strict mode.
58          *
59          * example of the evolution of shared_tables:
60          *                                                        | time
61          * add  vrf0 --> table 100        shared_tables = 0       | t0
62          * add  vrf1 --> table 101        shared_tables = 0       | t1
63          * add  vrf2 --> table 100        shared_tables = 1       | t2
64          * add  vrf3 --> table 100        shared_tables = 1       | t3
65          * add  vrf4 --> table 101        shared_tables = 2       v t4
66          *
67          * shared_tables is a "step function" (or "staircase function")
68          * and it is increased by one when the second vrf is associated to a
69          * table.
70          *
71          * at t2, vrf0 and vrf2 are bound to table 100: shared_tables = 1.
72          *
73          * at t3, another dev (vrf3) is bound to the same table 100 but the
74          * value of shared_tables is still 1.
75          * This means that no matter how many new vrfs will register on the
76          * table 100, the shared_tables will not increase (considering only
77          * table 100).
78          *
79          * at t4, vrf4 is bound to table 101, and shared_tables = 2.
80          *
81          * Looking at the value of shared_tables we can immediately know if
82          * the strict_mode can or cannot be enforced. Indeed, strict_mode
83          * can be enforced iff shared_tables = 0.
84          *
85          * Conversely, shared_tables is decreased when a vrf is de-associated
86          * from a table with exactly two associated vrfs.
87          */
88         u32 shared_tables;
89
90         bool strict_mode;
91 };
92
93 struct vrf_map_elem {
94         struct hlist_node hnode;
95         struct list_head vrf_list;  /* VRFs registered to this table */
96
97         u32 table_id;
98         int users;
99         int ifindex;
100 };
101
102 static unsigned int vrf_net_id;
103
104 /* per netns vrf data */
105 struct netns_vrf {
106         /* protected by rtnl lock */
107         bool add_fib_rules;
108
109         struct vrf_map vmap;
110         struct ctl_table_header *ctl_hdr;
111 };
112
113 struct net_vrf {
114         struct rtable __rcu     *rth;
115         struct rt6_info __rcu   *rt6;
116 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
117         struct fib6_table       *fib6_table;
118 #endif
119         u32                     tb_id;
120
121         struct list_head        me_list;   /* entry in vrf_map_elem */
122         int                     ifindex;
123 };
124
125 static void vrf_rx_stats(struct net_device *dev, int len)
126 {
127         struct pcpu_dstats *dstats = this_cpu_ptr(dev->dstats);
128
129         u64_stats_update_begin(&dstats->syncp);
130         u64_stats_inc(&dstats->rx_packets);
131         u64_stats_add(&dstats->rx_bytes, len);
132         u64_stats_update_end(&dstats->syncp);
133 }
134
135 static void vrf_tx_error(struct net_device *vrf_dev, struct sk_buff *skb)
136 {
137         vrf_dev->stats.tx_errors++;
138         kfree_skb(skb);
139 }
140
141 static struct vrf_map *netns_vrf_map(struct net *net)
142 {
143         struct netns_vrf *nn_vrf = net_generic(net, vrf_net_id);
144
145         return &nn_vrf->vmap;
146 }
147
148 static struct vrf_map *netns_vrf_map_by_dev(struct net_device *dev)
149 {
150         return netns_vrf_map(dev_net(dev));
151 }
152
153 static int vrf_map_elem_get_vrf_ifindex(struct vrf_map_elem *me)
154 {
155         struct list_head *me_head = &me->vrf_list;
156         struct net_vrf *vrf;
157
158         if (list_empty(me_head))
159                 return -ENODEV;
160
161         vrf = list_first_entry(me_head, struct net_vrf, me_list);
162
163         return vrf->ifindex;
164 }
165
166 static struct vrf_map_elem *vrf_map_elem_alloc(gfp_t flags)
167 {
168         struct vrf_map_elem *me;
169
170         me = kmalloc(sizeof(*me), flags);
171         if (!me)
172                 return NULL;
173
174         return me;
175 }
176
177 static void vrf_map_elem_free(struct vrf_map_elem *me)
178 {
179         kfree(me);
180 }
181
182 static void vrf_map_elem_init(struct vrf_map_elem *me, int table_id,
183                               int ifindex, int users)
184 {
185         me->table_id = table_id;
186         me->ifindex = ifindex;
187         me->users = users;
188         INIT_LIST_HEAD(&me->vrf_list);
189 }
190
191 static struct vrf_map_elem *vrf_map_lookup_elem(struct vrf_map *vmap,
192                                                 u32 table_id)
193 {
194         struct vrf_map_elem *me;
195         u32 key;
196
197         key = jhash_1word(table_id, HASH_INITVAL);
198         hash_for_each_possible(vmap->ht, me, hnode, key) {
199                 if (me->table_id == table_id)
200                         return me;
201         }
202
203         return NULL;
204 }
205
206 static void vrf_map_add_elem(struct vrf_map *vmap, struct vrf_map_elem *me)
207 {
208         u32 table_id = me->table_id;
209         u32 key;
210
211         key = jhash_1word(table_id, HASH_INITVAL);
212         hash_add(vmap->ht, &me->hnode, key);
213 }
214
215 static void vrf_map_del_elem(struct vrf_map_elem *me)
216 {
217         hash_del(&me->hnode);
218 }
219
220 static void vrf_map_lock(struct vrf_map *vmap) __acquires(&vmap->vmap_lock)
221 {
222         spin_lock(&vmap->vmap_lock);
223 }
224
225 static void vrf_map_unlock(struct vrf_map *vmap) __releases(&vmap->vmap_lock)
226 {
227         spin_unlock(&vmap->vmap_lock);
228 }
229
230 /* called with rtnl lock held */
231 static int
232 vrf_map_register_dev(struct net_device *dev, struct netlink_ext_ack *extack)
233 {
234         struct vrf_map *vmap = netns_vrf_map_by_dev(dev);
235         struct net_vrf *vrf = netdev_priv(dev);
236         struct vrf_map_elem *new_me, *me;
237         u32 table_id = vrf->tb_id;
238         bool free_new_me = false;
239         int users;
240         int res;
241
242         /* we pre-allocate elements used in the spin-locked section (so that we
243          * keep the spinlock as short as possible).
244          */
245         new_me = vrf_map_elem_alloc(GFP_KERNEL);
246         if (!new_me)
247                 return -ENOMEM;
248
249         vrf_map_elem_init(new_me, table_id, dev->ifindex, 0);
250
251         vrf_map_lock(vmap);
252
253         me = vrf_map_lookup_elem(vmap, table_id);
254         if (!me) {
255                 me = new_me;
256                 vrf_map_add_elem(vmap, me);
257                 goto link_vrf;
258         }
259
260         /* we already have an entry in the vrf_map, so it means there is (at
261          * least) a vrf registered on the specific table.
262          */
263         free_new_me = true;
264         if (vmap->strict_mode) {
265                 /* vrfs cannot share the same table */
266                 NL_SET_ERR_MSG(extack, "Table is used by another VRF");
267                 res = -EBUSY;
268                 goto unlock;
269         }
270
271 link_vrf:
272         users = ++me->users;
273         if (users == 2)
274                 ++vmap->shared_tables;
275
276         list_add(&vrf->me_list, &me->vrf_list);
277
278         res = 0;
279
280 unlock:
281         vrf_map_unlock(vmap);
282
283         /* clean-up, if needed */
284         if (free_new_me)
285                 vrf_map_elem_free(new_me);
286
287         return res;
288 }
289
290 /* called with rtnl lock held */
291 static void vrf_map_unregister_dev(struct net_device *dev)
292 {
293         struct vrf_map *vmap = netns_vrf_map_by_dev(dev);
294         struct net_vrf *vrf = netdev_priv(dev);
295         u32 table_id = vrf->tb_id;
296         struct vrf_map_elem *me;
297         int users;
298
299         vrf_map_lock(vmap);
300
301         me = vrf_map_lookup_elem(vmap, table_id);
302         if (!me)
303                 goto unlock;
304
305         list_del(&vrf->me_list);
306
307         users = --me->users;
308         if (users == 1) {
309                 --vmap->shared_tables;
310         } else if (users == 0) {
311                 vrf_map_del_elem(me);
312
313                 /* no one will refer to this element anymore */
314                 vrf_map_elem_free(me);
315         }
316
317 unlock:
318         vrf_map_unlock(vmap);
319 }
320
321 /* return the vrf device index associated with the table_id */
322 static int vrf_ifindex_lookup_by_table_id(struct net *net, u32 table_id)
323 {
324         struct vrf_map *vmap = netns_vrf_map(net);
325         struct vrf_map_elem *me;
326         int ifindex;
327
328         vrf_map_lock(vmap);
329
330         if (!vmap->strict_mode) {
331                 ifindex = -EPERM;
332                 goto unlock;
333         }
334
335         me = vrf_map_lookup_elem(vmap, table_id);
336         if (!me) {
337                 ifindex = -ENODEV;
338                 goto unlock;
339         }
340
341         ifindex = vrf_map_elem_get_vrf_ifindex(me);
342
343 unlock:
344         vrf_map_unlock(vmap);
345
346         return ifindex;
347 }
348
349 /* by default VRF devices do not have a qdisc and are expected
350  * to be created with only a single queue.
351  */
352 static bool qdisc_tx_is_default(const struct net_device *dev)
353 {
354         struct netdev_queue *txq;
355         struct Qdisc *qdisc;
356
357         if (dev->num_tx_queues > 1)
358                 return false;
359
360         txq = netdev_get_tx_queue(dev, 0);
361         qdisc = rcu_access_pointer(txq->qdisc);
362
363         return !qdisc->enqueue;
364 }
365
366 /* Local traffic destined to local address. Reinsert the packet to rx
367  * path, similar to loopback handling.
368  */
369 static int vrf_local_xmit(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev,
370                           struct dst_entry *dst)
371 {
372         int len = skb->len;
373
374         skb_orphan(skb);
375
376         skb_dst_set(skb, dst);
377
378         /* set pkt_type to avoid skb hitting packet taps twice -
379          * once on Tx and again in Rx processing
380          */
381         skb->pkt_type = PACKET_LOOPBACK;
382
383         skb->protocol = eth_type_trans(skb, dev);
384
385         if (likely(__netif_rx(skb) == NET_RX_SUCCESS)) {
386                 vrf_rx_stats(dev, len);
387         } else {
388                 struct pcpu_dstats *dstats = this_cpu_ptr(dev->dstats);
389
390                 u64_stats_update_begin(&dstats->syncp);
391                 u64_stats_inc(&dstats->rx_drops);
392                 u64_stats_update_end(&dstats->syncp);
393         }
394
395         return NETDEV_TX_OK;
396 }
397
398 static void vrf_nf_set_untracked(struct sk_buff *skb)
399 {
400         if (skb_get_nfct(skb) == 0)
401                 nf_ct_set(skb, NULL, IP_CT_UNTRACKED);
402 }
403
404 static void vrf_nf_reset_ct(struct sk_buff *skb)
405 {
406         if (skb_get_nfct(skb) == IP_CT_UNTRACKED)
407                 nf_reset_ct(skb);
408 }
409
410 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
411 static int vrf_ip6_local_out(struct net *net, struct sock *sk,
412                              struct sk_buff *skb)
413 {
414         int err;
415
416         vrf_nf_reset_ct(skb);
417
418         err = nf_hook(NFPROTO_IPV6, NF_INET_LOCAL_OUT, net,
419                       sk, skb, NULL, skb_dst(skb)->dev, dst_output);
420
421         if (likely(err == 1))
422                 err = dst_output(net, sk, skb);
423
424         return err;
425 }
426
427 static netdev_tx_t vrf_process_v6_outbound(struct sk_buff *skb,
428                                            struct net_device *dev)
429 {
430         const struct ipv6hdr *iph;
431         struct net *net = dev_net(skb->dev);
432         struct flowi6 fl6;
433         int ret = NET_XMIT_DROP;
434         struct dst_entry *dst;
435         struct dst_entry *dst_null = &net->ipv6.ip6_null_entry->dst;
436
437         if (!pskb_may_pull(skb, ETH_HLEN + sizeof(struct ipv6hdr)))
438                 goto err;
439
440         iph = ipv6_hdr(skb);
441
442         memset(&fl6, 0, sizeof(fl6));
443         /* needed to match OIF rule */
444         fl6.flowi6_l3mdev = dev->ifindex;
445         fl6.flowi6_iif = LOOPBACK_IFINDEX;
446         fl6.daddr = iph->daddr;
447         fl6.saddr = iph->saddr;
448         fl6.flowlabel = ip6_flowinfo(iph);
449         fl6.flowi6_mark = skb->mark;
450         fl6.flowi6_proto = iph->nexthdr;
451
452         dst = ip6_dst_lookup_flow(net, NULL, &fl6, NULL);
453         if (IS_ERR(dst) || dst == dst_null)
454                 goto err;
455
456         skb_dst_drop(skb);
457
458         /* if dst.dev is the VRF device again this is locally originated traffic
459          * destined to a local address. Short circuit to Rx path.
460          */
461         if (dst->dev == dev)
462                 return vrf_local_xmit(skb, dev, dst);
463
464         skb_dst_set(skb, dst);
465
466         /* strip the ethernet header added for pass through VRF device */
467         __skb_pull(skb, skb_network_offset(skb));
468
469         memset(IP6CB(skb), 0, sizeof(*IP6CB(skb)));
470         ret = vrf_ip6_local_out(net, skb->sk, skb);
471         if (unlikely(net_xmit_eval(ret)))
472                 dev->stats.tx_errors++;
473         else
474                 ret = NET_XMIT_SUCCESS;
475
476         return ret;
477 err:
478         vrf_tx_error(dev, skb);
479         return NET_XMIT_DROP;
480 }
481 #else
482 static netdev_tx_t vrf_process_v6_outbound(struct sk_buff *skb,
483                                            struct net_device *dev)
484 {
485         vrf_tx_error(dev, skb);
486         return NET_XMIT_DROP;
487 }
488 #endif
489
490 /* based on ip_local_out; can't use it b/c the dst is switched pointing to us */
491 static int vrf_ip_local_out(struct net *net, struct sock *sk,
492                             struct sk_buff *skb)
493 {
494         int err;
495
496         vrf_nf_reset_ct(skb);
497
498         err = nf_hook(NFPROTO_IPV4, NF_INET_LOCAL_OUT, net, sk,
499                       skb, NULL, skb_dst(skb)->dev, dst_output);
500         if (likely(err == 1))
501                 err = dst_output(net, sk, skb);
502
503         return err;
504 }
505
506 static netdev_tx_t vrf_process_v4_outbound(struct sk_buff *skb,
507                                            struct net_device *vrf_dev)
508 {
509         struct iphdr *ip4h;
510         int ret = NET_XMIT_DROP;
511         struct flowi4 fl4;
512         struct net *net = dev_net(vrf_dev);
513         struct rtable *rt;
514
515         if (!pskb_may_pull(skb, ETH_HLEN + sizeof(struct iphdr)))
516                 goto err;
517
518         ip4h = ip_hdr(skb);
519
520         memset(&fl4, 0, sizeof(fl4));
521         /* needed to match OIF rule */
522         fl4.flowi4_l3mdev = vrf_dev->ifindex;
523         fl4.flowi4_iif = LOOPBACK_IFINDEX;
524         fl4.flowi4_tos = inet_dscp_to_dsfield(ip4h_dscp(ip4h));
525         fl4.flowi4_flags = FLOWI_FLAG_ANYSRC;
526         fl4.flowi4_proto = ip4h->protocol;
527         fl4.daddr = ip4h->daddr;
528         fl4.saddr = ip4h->saddr;
529
530         rt = ip_route_output_flow(net, &fl4, NULL);
531         if (IS_ERR(rt))
532                 goto err;
533
534         skb_dst_drop(skb);
535
536         /* if dst.dev is the VRF device again this is locally originated traffic
537          * destined to a local address. Short circuit to Rx path.
538          */
539         if (rt->dst.dev == vrf_dev)
540                 return vrf_local_xmit(skb, vrf_dev, &rt->dst);
541
542         skb_dst_set(skb, &rt->dst);
543
544         /* strip the ethernet header added for pass through VRF device */
545         __skb_pull(skb, skb_network_offset(skb));
546
547         if (!ip4h->saddr) {
548                 ip4h->saddr = inet_select_addr(skb_dst(skb)->dev, 0,
549                                                RT_SCOPE_LINK);
550         }
551
552         memset(IPCB(skb), 0, sizeof(*IPCB(skb)));
553         ret = vrf_ip_local_out(dev_net(skb_dst(skb)->dev), skb->sk, skb);
554         if (unlikely(net_xmit_eval(ret)))
555                 vrf_dev->stats.tx_errors++;
556         else
557                 ret = NET_XMIT_SUCCESS;
558
559 out:
560         return ret;
561 err:
562         vrf_tx_error(vrf_dev, skb);
563         goto out;
564 }
565
566 static netdev_tx_t is_ip_tx_frame(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev)
567 {
568         switch (skb->protocol) {
569         case htons(ETH_P_IP):
570                 return vrf_process_v4_outbound(skb, dev);
571         case htons(ETH_P_IPV6):
572                 return vrf_process_v6_outbound(skb, dev);
573         default:
574                 vrf_tx_error(dev, skb);
575                 return NET_XMIT_DROP;
576         }
577 }
578
579 static netdev_tx_t vrf_xmit(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev)
580 {
581         struct pcpu_dstats *dstats = this_cpu_ptr(dev->dstats);
582
583         int len = skb->len;
584         netdev_tx_t ret = is_ip_tx_frame(skb, dev);
585
586         u64_stats_update_begin(&dstats->syncp);
587         if (likely(ret == NET_XMIT_SUCCESS || ret == NET_XMIT_CN)) {
588
589                 u64_stats_inc(&dstats->tx_packets);
590                 u64_stats_add(&dstats->tx_bytes, len);
591         } else {
592                 u64_stats_inc(&dstats->tx_drops);
593         }
594         u64_stats_update_end(&dstats->syncp);
595
596         return ret;
597 }
598
599 static void vrf_finish_direct(struct sk_buff *skb)
600 {
601         struct net_device *vrf_dev = skb->dev;
602
603         if (!list_empty(&vrf_dev->ptype_all) &&
604             likely(skb_headroom(skb) >= ETH_HLEN)) {
605                 struct ethhdr *eth = skb_push(skb, ETH_HLEN);
606
607                 ether_addr_copy(eth->h_source, vrf_dev->dev_addr);
608                 eth_zero_addr(eth->h_dest);
609                 eth->h_proto = skb->protocol;
610
611                 rcu_read_lock_bh();
612                 dev_queue_xmit_nit(skb, vrf_dev);
613                 rcu_read_unlock_bh();
614
615                 skb_pull(skb, ETH_HLEN);
616         }
617
618         vrf_nf_reset_ct(skb);
619 }
620
621 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
622 /* modelled after ip6_finish_output2 */
623 static int vrf_finish_output6(struct net *net, struct sock *sk,
624                               struct sk_buff *skb)
625 {
626         struct dst_entry *dst = skb_dst(skb);
627         struct net_device *dev = dst->dev;
628         const struct in6_addr *nexthop;
629         struct neighbour *neigh;
630         int ret;
631
632         vrf_nf_reset_ct(skb);
633
634         skb->protocol = htons(ETH_P_IPV6);
635         skb->dev = dev;
636
637         rcu_read_lock();
638         nexthop = rt6_nexthop(dst_rt6_info(dst), &ipv6_hdr(skb)->daddr);
639         neigh = __ipv6_neigh_lookup_noref(dst->dev, nexthop);
640         if (unlikely(!neigh))
641                 neigh = __neigh_create(&nd_tbl, nexthop, dst->dev, false);
642         if (!IS_ERR(neigh)) {
643                 sock_confirm_neigh(skb, neigh);
644                 ret = neigh_output(neigh, skb, false);
645                 rcu_read_unlock();
646                 return ret;
647         }
648         rcu_read_unlock();
649
650         IP6_INC_STATS(dev_net(dst->dev),
651                       ip6_dst_idev(dst), IPSTATS_MIB_OUTNOROUTES);
652         kfree_skb(skb);
653         return -EINVAL;
654 }
655
656 /* modelled after ip6_output */
657 static int vrf_output6(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
658 {
659         return NF_HOOK_COND(NFPROTO_IPV6, NF_INET_POST_ROUTING,
660                             net, sk, skb, NULL, skb_dst(skb)->dev,
661                             vrf_finish_output6,
662                             !(IP6CB(skb)->flags & IP6SKB_REROUTED));
663 }
664
665 /* set dst on skb to send packet to us via dev_xmit path. Allows
666  * packet to go through device based features such as qdisc, netfilter
667  * hooks and packet sockets with skb->dev set to vrf device.
668  */
669 static struct sk_buff *vrf_ip6_out_redirect(struct net_device *vrf_dev,
670                                             struct sk_buff *skb)
671 {
672         struct net_vrf *vrf = netdev_priv(vrf_dev);
673         struct dst_entry *dst = NULL;
674         struct rt6_info *rt6;
675
676         rcu_read_lock();
677
678         rt6 = rcu_dereference(vrf->rt6);
679         if (likely(rt6)) {
680                 dst = &rt6->dst;
681                 dst_hold(dst);
682         }
683
684         rcu_read_unlock();
685
686         if (unlikely(!dst)) {
687                 vrf_tx_error(vrf_dev, skb);
688                 return NULL;
689         }
690
691         skb_dst_drop(skb);
692         skb_dst_set(skb, dst);
693
694         return skb;
695 }
696
697 static int vrf_output6_direct_finish(struct net *net, struct sock *sk,
698                                      struct sk_buff *skb)
699 {
700         vrf_finish_direct(skb);
701
702         return vrf_ip6_local_out(net, sk, skb);
703 }
704
705 static int vrf_output6_direct(struct net *net, struct sock *sk,
706                               struct sk_buff *skb)
707 {
708         int err = 1;
709
710         skb->protocol = htons(ETH_P_IPV6);
711
712         if (!(IPCB(skb)->flags & IPSKB_REROUTED))
713                 err = nf_hook(NFPROTO_IPV6, NF_INET_POST_ROUTING, net, sk, skb,
714                               NULL, skb->dev, vrf_output6_direct_finish);
715
716         if (likely(err == 1))
717                 vrf_finish_direct(skb);
718
719         return err;
720 }
721
722 static int vrf_ip6_out_direct_finish(struct net *net, struct sock *sk,
723                                      struct sk_buff *skb)
724 {
725         int err;
726
727         err = vrf_output6_direct(net, sk, skb);
728         if (likely(err == 1))
729                 err = vrf_ip6_local_out(net, sk, skb);
730
731         return err;
732 }
733
734 static struct sk_buff *vrf_ip6_out_direct(struct net_device *vrf_dev,
735                                           struct sock *sk,
736                                           struct sk_buff *skb)
737 {
738         struct net *net = dev_net(vrf_dev);
739         int err;
740
741         skb->dev = vrf_dev;
742
743         err = nf_hook(NFPROTO_IPV6, NF_INET_LOCAL_OUT, net, sk,
744                       skb, NULL, vrf_dev, vrf_ip6_out_direct_finish);
745
746         if (likely(err == 1))
747                 err = vrf_output6_direct(net, sk, skb);
748
749         if (likely(err == 1))
750                 return skb;
751
752         return NULL;
753 }
754
755 static struct sk_buff *vrf_ip6_out(struct net_device *vrf_dev,
756                                    struct sock *sk,
757                                    struct sk_buff *skb)
758 {
759         /* don't divert link scope packets */
760         if (rt6_need_strict(&ipv6_hdr(skb)->daddr))
761                 return skb;
762
763         vrf_nf_set_untracked(skb);
764
765         if (qdisc_tx_is_default(vrf_dev) ||
766             IP6CB(skb)->flags & IP6SKB_XFRM_TRANSFORMED)
767                 return vrf_ip6_out_direct(vrf_dev, sk, skb);
768
769         return vrf_ip6_out_redirect(vrf_dev, skb);
770 }
771
772 /* holding rtnl */
773 static void vrf_rt6_release(struct net_device *dev, struct net_vrf *vrf)
774 {
775         struct rt6_info *rt6 = rtnl_dereference(vrf->rt6);
776         struct net *net = dev_net(dev);
777         struct dst_entry *dst;
778
779         RCU_INIT_POINTER(vrf->rt6, NULL);
780         synchronize_rcu();
781
782         /* move dev in dst's to loopback so this VRF device can be deleted
783          * - based on dst_ifdown
784          */
785         if (rt6) {
786                 dst = &rt6->dst;
787                 netdev_ref_replace(dst->dev, net->loopback_dev,
788                                    &dst->dev_tracker, GFP_KERNEL);
789                 dst->dev = net->loopback_dev;
790                 dst_release(dst);
791         }
792 }
793
794 static int vrf_rt6_create(struct net_device *dev)
795 {
796         int flags = DST_NOPOLICY | DST_NOXFRM;
797         struct net_vrf *vrf = netdev_priv(dev);
798         struct net *net = dev_net(dev);
799         struct rt6_info *rt6;
800         int rc = -ENOMEM;
801
802         /* IPv6 can be CONFIG enabled and then disabled runtime */
803         if (!ipv6_mod_enabled())
804                 return 0;
805
806         vrf->fib6_table = fib6_new_table(net, vrf->tb_id);
807         if (!vrf->fib6_table)
808                 goto out;
809
810         /* create a dst for routing packets out a VRF device */
811         rt6 = ip6_dst_alloc(net, dev, flags);
812         if (!rt6)
813                 goto out;
814
815         rt6->dst.output = vrf_output6;
816
817         rcu_assign_pointer(vrf->rt6, rt6);
818
819         rc = 0;
820 out:
821         return rc;
822 }
823 #else
824 static struct sk_buff *vrf_ip6_out(struct net_device *vrf_dev,
825                                    struct sock *sk,
826                                    struct sk_buff *skb)
827 {
828         return skb;
829 }
830
831 static void vrf_rt6_release(struct net_device *dev, struct net_vrf *vrf)
832 {
833 }
834
835 static int vrf_rt6_create(struct net_device *dev)
836 {
837         return 0;
838 }
839 #endif
840
841 /* modelled after ip_finish_output2 */
842 static int vrf_finish_output(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
843 {
844         struct dst_entry *dst = skb_dst(skb);
845         struct rtable *rt = dst_rtable(dst);
846         struct net_device *dev = dst->dev;
847         unsigned int hh_len = LL_RESERVED_SPACE(dev);
848         struct neighbour *neigh;
849         bool is_v6gw = false;
850
851         vrf_nf_reset_ct(skb);
852
853         /* Be paranoid, rather than too clever. */
854         if (unlikely(skb_headroom(skb) < hh_len && dev->header_ops)) {
855                 skb = skb_expand_head(skb, hh_len);
856                 if (!skb) {
857                         dev->stats.tx_errors++;
858                         return -ENOMEM;
859                 }
860         }
861
862         rcu_read_lock();
863
864         neigh = ip_neigh_for_gw(rt, skb, &is_v6gw);
865         if (!IS_ERR(neigh)) {
866                 int ret;
867
868                 sock_confirm_neigh(skb, neigh);
869                 /* if crossing protocols, can not use the cached header */
870                 ret = neigh_output(neigh, skb, is_v6gw);
871                 rcu_read_unlock();
872                 return ret;
873         }
874
875         rcu_read_unlock();
876         vrf_tx_error(skb->dev, skb);
877         return -EINVAL;
878 }
879
880 static int vrf_output(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
881 {
882         struct net_device *dev = skb_dst(skb)->dev;
883
884         IP_UPD_PO_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUT, skb->len);
885
886         skb->dev = dev;
887         skb->protocol = htons(ETH_P_IP);
888
889         return NF_HOOK_COND(NFPROTO_IPV4, NF_INET_POST_ROUTING,
890                             net, sk, skb, NULL, dev,
891                             vrf_finish_output,
892                             !(IPCB(skb)->flags & IPSKB_REROUTED));
893 }
894
895 /* set dst on skb to send packet to us via dev_xmit path. Allows
896  * packet to go through device based features such as qdisc, netfilter
897  * hooks and packet sockets with skb->dev set to vrf device.
898  */
899 static struct sk_buff *vrf_ip_out_redirect(struct net_device *vrf_dev,
900                                            struct sk_buff *skb)
901 {
902         struct net_vrf *vrf = netdev_priv(vrf_dev);
903         struct dst_entry *dst = NULL;
904         struct rtable *rth;
905
906         rcu_read_lock();
907
908         rth = rcu_dereference(vrf->rth);
909         if (likely(rth)) {
910                 dst = &rth->dst;
911                 dst_hold(dst);
912         }
913
914         rcu_read_unlock();
915
916         if (unlikely(!dst)) {
917                 vrf_tx_error(vrf_dev, skb);
918                 return NULL;
919         }
920
921         skb_dst_drop(skb);
922         skb_dst_set(skb, dst);
923
924         return skb;
925 }
926
927 static int vrf_output_direct_finish(struct net *net, struct sock *sk,
928                                     struct sk_buff *skb)
929 {
930         vrf_finish_direct(skb);
931
932         return vrf_ip_local_out(net, sk, skb);
933 }
934
935 static int vrf_output_direct(struct net *net, struct sock *sk,
936                              struct sk_buff *skb)
937 {
938         int err = 1;
939
940         skb->protocol = htons(ETH_P_IP);
941
942         if (!(IPCB(skb)->flags & IPSKB_REROUTED))
943                 err = nf_hook(NFPROTO_IPV4, NF_INET_POST_ROUTING, net, sk, skb,
944                               NULL, skb->dev, vrf_output_direct_finish);
945
946         if (likely(err == 1))
947                 vrf_finish_direct(skb);
948
949         return err;
950 }
951
952 static int vrf_ip_out_direct_finish(struct net *net, struct sock *sk,
953                                     struct sk_buff *skb)
954 {
955         int err;
956
957         err = vrf_output_direct(net, sk, skb);
958         if (likely(err == 1))
959                 err = vrf_ip_local_out(net, sk, skb);
960
961         return err;
962 }
963
964 static struct sk_buff *vrf_ip_out_direct(struct net_device *vrf_dev,
965                                          struct sock *sk,
966                                          struct sk_buff *skb)
967 {
968         struct net *net = dev_net(vrf_dev);
969         int err;
970
971         skb->dev = vrf_dev;
972
973         err = nf_hook(NFPROTO_IPV4, NF_INET_LOCAL_OUT, net, sk,
974                       skb, NULL, vrf_dev, vrf_ip_out_direct_finish);
975
976         if (likely(err == 1))
977                 err = vrf_output_direct(net, sk, skb);
978
979         if (likely(err == 1))
980                 return skb;
981
982         return NULL;
983 }
984
985 static struct sk_buff *vrf_ip_out(struct net_device *vrf_dev,
986                                   struct sock *sk,
987                                   struct sk_buff *skb)
988 {
989         /* don't divert multicast or local broadcast */
990         if (ipv4_is_multicast(ip_hdr(skb)->daddr) ||
991             ipv4_is_lbcast(ip_hdr(skb)->daddr))
992                 return skb;
993
994         vrf_nf_set_untracked(skb);
995
996         if (qdisc_tx_is_default(vrf_dev) ||
997             IPCB(skb)->flags & IPSKB_XFRM_TRANSFORMED)
998                 return vrf_ip_out_direct(vrf_dev, sk, skb);
999
1000         return vrf_ip_out_redirect(vrf_dev, skb);
1001 }
1002
1003 /* called with rcu lock held */
1004 static struct sk_buff *vrf_l3_out(struct net_device *vrf_dev,
1005                                   struct sock *sk,
1006                                   struct sk_buff *skb,
1007                                   u16 proto)
1008 {
1009         switch (proto) {
1010         case AF_INET:
1011                 return vrf_ip_out(vrf_dev, sk, skb);
1012         case AF_INET6:
1013                 return vrf_ip6_out(vrf_dev, sk, skb);
1014         }
1015
1016         return skb;
1017 }
1018
1019 /* holding rtnl */
1020 static void vrf_rtable_release(struct net_device *dev, struct net_vrf *vrf)
1021 {
1022         struct rtable *rth = rtnl_dereference(vrf->rth);
1023         struct net *net = dev_net(dev);
1024         struct dst_entry *dst;
1025
1026         RCU_INIT_POINTER(vrf->rth, NULL);
1027         synchronize_rcu();
1028
1029         /* move dev in dst's to loopback so this VRF device can be deleted
1030          * - based on dst_ifdown
1031          */
1032         if (rth) {
1033                 dst = &rth->dst;
1034                 netdev_ref_replace(dst->dev, net->loopback_dev,
1035                                    &dst->dev_tracker, GFP_KERNEL);
1036                 dst->dev = net->loopback_dev;
1037                 dst_release(dst);
1038         }
1039 }
1040
1041 static int vrf_rtable_create(struct net_device *dev)
1042 {
1043         struct net_vrf *vrf = netdev_priv(dev);
1044         struct rtable *rth;
1045
1046         if (!fib_new_table(dev_net(dev), vrf->tb_id))
1047                 return -ENOMEM;
1048
1049         /* create a dst for routing packets out through a VRF device */
1050         rth = rt_dst_alloc(dev, 0, RTN_UNICAST, 1);
1051         if (!rth)
1052                 return -ENOMEM;
1053
1054         rth->dst.output = vrf_output;
1055
1056         rcu_assign_pointer(vrf->rth, rth);
1057
1058         return 0;
1059 }
1060
1061 /**************************** device handling ********************/
1062
1063 /* cycle interface to flush neighbor cache and move routes across tables */
1064 static void cycle_netdev(struct net_device *dev,
1065                          struct netlink_ext_ack *extack)
1066 {
1067         unsigned int flags = dev->flags;
1068         int ret;
1069
1070         if (!netif_running(dev))
1071                 return;
1072
1073         ret = dev_change_flags(dev, flags & ~IFF_UP, extack);
1074         if (ret >= 0)
1075                 ret = dev_change_flags(dev, flags, extack);
1076
1077         if (ret < 0) {
1078                 netdev_err(dev,
1079                            "Failed to cycle device %s; route tables might be wrong!\n",
1080                            dev->name);
1081         }
1082 }
1083
1084 static int do_vrf_add_slave(struct net_device *dev, struct net_device *port_dev,
1085                             struct netlink_ext_ack *extack)
1086 {
1087         int ret;
1088
1089         /* do not allow loopback device to be enslaved to a VRF.
1090          * The vrf device acts as the loopback for the vrf.
1091          */
1092         if (port_dev == dev_net(dev)->loopback_dev) {
1093                 NL_SET_ERR_MSG(extack,
1094                                "Can not enslave loopback device to a VRF");
1095                 return -EOPNOTSUPP;
1096         }
1097
1098         port_dev->priv_flags |= IFF_L3MDEV_SLAVE;
1099         ret = netdev_master_upper_dev_link(port_dev, dev, NULL, NULL, extack);
1100         if (ret < 0)
1101                 goto err;
1102
1103         cycle_netdev(port_dev, extack);
1104
1105         return 0;
1106
1107 err:
1108         port_dev->priv_flags &= ~IFF_L3MDEV_SLAVE;
1109         return ret;
1110 }
1111
1112 static int vrf_add_slave(struct net_device *dev, struct net_device *port_dev,
1113                          struct netlink_ext_ack *extack)
1114 {
1115         if (netif_is_l3_master(port_dev)) {
1116                 NL_SET_ERR_MSG(extack,
1117                                "Can not enslave an L3 master device to a VRF");
1118                 return -EINVAL;
1119         }
1120
1121         if (netif_is_l3_slave(port_dev))
1122                 return -EINVAL;
1123
1124         return do_vrf_add_slave(dev, port_dev, extack);
1125 }
1126
1127 /* inverse of do_vrf_add_slave */
1128 static int do_vrf_del_slave(struct net_device *dev, struct net_device *port_dev)
1129 {
1130         netdev_upper_dev_unlink(port_dev, dev);
1131         port_dev->priv_flags &= ~IFF_L3MDEV_SLAVE;
1132
1133         cycle_netdev(port_dev, NULL);
1134
1135         return 0;
1136 }
1137
1138 static int vrf_del_slave(struct net_device *dev, struct net_device *port_dev)
1139 {
1140         return do_vrf_del_slave(dev, port_dev);
1141 }
1142
1143 static void vrf_dev_uninit(struct net_device *dev)
1144 {
1145         struct net_vrf *vrf = netdev_priv(dev);
1146
1147         vrf_rtable_release(dev, vrf);
1148         vrf_rt6_release(dev, vrf);
1149 }
1150
1151 static int vrf_dev_init(struct net_device *dev)
1152 {
1153         struct net_vrf *vrf = netdev_priv(dev);
1154
1155         /* create the default dst which points back to us */
1156         if (vrf_rtable_create(dev) != 0)
1157                 goto out_nomem;
1158
1159         if (vrf_rt6_create(dev) != 0)
1160                 goto out_rth;
1161
1162         dev->flags = IFF_MASTER | IFF_NOARP;
1163
1164         /* similarly, oper state is irrelevant; set to up to avoid confusion */
1165         dev->operstate = IF_OPER_UP;
1166         netdev_lockdep_set_classes(dev);
1167         return 0;
1168
1169 out_rth:
1170         vrf_rtable_release(dev, vrf);
1171 out_nomem:
1172         return -ENOMEM;
1173 }
1174
1175 static const struct net_device_ops vrf_netdev_ops = {
1176         .ndo_init               = vrf_dev_init,
1177         .ndo_uninit             = vrf_dev_uninit,
1178         .ndo_start_xmit         = vrf_xmit,
1179         .ndo_set_mac_address    = eth_mac_addr,
1180         .ndo_add_slave          = vrf_add_slave,
1181         .ndo_del_slave          = vrf_del_slave,
1182 };
1183
1184 static u32 vrf_fib_table(const struct net_device *dev)
1185 {
1186         struct net_vrf *vrf = netdev_priv(dev);
1187
1188         return vrf->tb_id;
1189 }
1190
1191 static int vrf_rcv_finish(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1192 {
1193         kfree_skb(skb);
1194         return 0;
1195 }
1196
1197 static struct sk_buff *vrf_rcv_nfhook(u8 pf, unsigned int hook,
1198                                       struct sk_buff *skb,
1199                                       struct net_device *dev)
1200 {
1201         struct net *net = dev_net(dev);
1202
1203         if (nf_hook(pf, hook, net, NULL, skb, dev, NULL, vrf_rcv_finish) != 1)
1204                 skb = NULL;    /* kfree_skb(skb) handled by nf code */
1205
1206         return skb;
1207 }
1208
1209 static int vrf_prepare_mac_header(struct sk_buff *skb,
1210                                   struct net_device *vrf_dev, u16 proto)
1211 {
1212         struct ethhdr *eth;
1213         int err;
1214
1215         /* in general, we do not know if there is enough space in the head of
1216          * the packet for hosting the mac header.
1217          */
1218         err = skb_cow_head(skb, LL_RESERVED_SPACE(vrf_dev));
1219         if (unlikely(err))
1220                 /* no space in the skb head */
1221                 return -ENOBUFS;
1222
1223         __skb_push(skb, ETH_HLEN);
1224         eth = (struct ethhdr *)skb->data;
1225
1226         skb_reset_mac_header(skb);
1227         skb_reset_mac_len(skb);
1228
1229         /* we set the ethernet destination and the source addresses to the
1230          * address of the VRF device.
1231          */
1232         ether_addr_copy(eth->h_dest, vrf_dev->dev_addr);
1233         ether_addr_copy(eth->h_source, vrf_dev->dev_addr);
1234         eth->h_proto = htons(proto);
1235
1236         /* the destination address of the Ethernet frame corresponds to the
1237          * address set on the VRF interface; therefore, the packet is intended
1238          * to be processed locally.
1239          */
1240         skb->protocol = eth->h_proto;
1241         skb->pkt_type = PACKET_HOST;
1242
1243         skb_postpush_rcsum(skb, skb->data, ETH_HLEN);
1244
1245         skb_pull_inline(skb, ETH_HLEN);
1246
1247         return 0;
1248 }
1249
1250 /* prepare and add the mac header to the packet if it was not set previously.
1251  * In this way, packet sniffers such as tcpdump can parse the packet correctly.
1252  * If the mac header was already set, the original mac header is left
1253  * untouched and the function returns immediately.
1254  */
1255 static int vrf_add_mac_header_if_unset(struct sk_buff *skb,
1256                                        struct net_device *vrf_dev,
1257                                        u16 proto, struct net_device *orig_dev)
1258 {
1259         if (skb_mac_header_was_set(skb) && dev_has_header(orig_dev))
1260                 return 0;
1261
1262         return vrf_prepare_mac_header(skb, vrf_dev, proto);
1263 }
1264
1265 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
1266 /* neighbor handling is done with actual device; do not want
1267  * to flip skb->dev for those ndisc packets. This really fails
1268  * for multiple next protocols (e.g., NEXTHDR_HOP). But it is
1269  * a start.
1270  */
1271 static bool ipv6_ndisc_frame(const struct sk_buff *skb)
1272 {
1273         const struct ipv6hdr *iph = ipv6_hdr(skb);
1274         bool rc = false;
1275
1276         if (iph->nexthdr == NEXTHDR_ICMP) {
1277                 const struct icmp6hdr *icmph;
1278                 struct icmp6hdr _icmph;
1279
1280                 icmph = skb_header_pointer(skb, sizeof(*iph),
1281                                            sizeof(_icmph), &_icmph);
1282                 if (!icmph)
1283                         goto out;
1284
1285                 switch (icmph->icmp6_type) {
1286                 case NDISC_ROUTER_SOLICITATION:
1287                 case NDISC_ROUTER_ADVERTISEMENT:
1288                 case NDISC_NEIGHBOUR_SOLICITATION:
1289                 case NDISC_NEIGHBOUR_ADVERTISEMENT:
1290                 case NDISC_REDIRECT:
1291                         rc = true;
1292                         break;
1293                 }
1294         }
1295
1296 out:
1297         return rc;
1298 }
1299
1300 static struct rt6_info *vrf_ip6_route_lookup(struct net *net,
1301                                              const struct net_device *dev,
1302                                              struct flowi6 *fl6,
1303                                              int ifindex,
1304                                              const struct sk_buff *skb,
1305                                              int flags)
1306 {
1307         struct net_vrf *vrf = netdev_priv(dev);
1308
1309         return ip6_pol_route(net, vrf->fib6_table, ifindex, fl6, skb, flags);
1310 }
1311
1312 static void vrf_ip6_input_dst(struct sk_buff *skb, struct net_device *vrf_dev,
1313                               int ifindex)
1314 {
1315         const struct ipv6hdr *iph = ipv6_hdr(skb);
1316         struct flowi6 fl6 = {
1317                 .flowi6_iif     = ifindex,
1318                 .flowi6_mark    = skb->mark,
1319                 .flowi6_proto   = iph->nexthdr,
1320                 .daddr          = iph->daddr,
1321                 .saddr          = iph->saddr,
1322                 .flowlabel      = ip6_flowinfo(iph),
1323         };
1324         struct net *net = dev_net(vrf_dev);
1325         struct rt6_info *rt6;
1326
1327         rt6 = vrf_ip6_route_lookup(net, vrf_dev, &fl6, ifindex, skb,
1328                                    RT6_LOOKUP_F_HAS_SADDR | RT6_LOOKUP_F_IFACE);
1329         if (unlikely(!rt6))
1330                 return;
1331
1332         if (unlikely(&rt6->dst == &net->ipv6.ip6_null_entry->dst))
1333                 return;
1334
1335         skb_dst_set(skb, &rt6->dst);
1336 }
1337
1338 static struct sk_buff *vrf_ip6_rcv(struct net_device *vrf_dev,
1339                                    struct sk_buff *skb)
1340 {
1341         int orig_iif = skb->skb_iif;
1342         bool need_strict = rt6_need_strict(&ipv6_hdr(skb)->daddr);
1343         bool is_ndisc = ipv6_ndisc_frame(skb);
1344
1345         /* loopback, multicast & non-ND link-local traffic; do not push through
1346          * packet taps again. Reset pkt_type for upper layers to process skb.
1347          * For non-loopback strict packets, determine the dst using the original
1348          * ifindex.
1349          */
1350         if (skb->pkt_type == PACKET_LOOPBACK || (need_strict && !is_ndisc)) {
1351                 skb->dev = vrf_dev;
1352                 skb->skb_iif = vrf_dev->ifindex;
1353                 IP6CB(skb)->flags |= IP6SKB_L3SLAVE;
1354
1355                 if (skb->pkt_type == PACKET_LOOPBACK)
1356                         skb->pkt_type = PACKET_HOST;
1357                 else
1358                         vrf_ip6_input_dst(skb, vrf_dev, orig_iif);
1359
1360                 goto out;
1361         }
1362
1363         /* if packet is NDISC then keep the ingress interface */
1364         if (!is_ndisc) {
1365                 struct net_device *orig_dev = skb->dev;
1366
1367                 vrf_rx_stats(vrf_dev, skb->len);
1368                 skb->dev = vrf_dev;
1369                 skb->skb_iif = vrf_dev->ifindex;
1370
1371                 if (!list_empty(&vrf_dev->ptype_all)) {
1372                         int err;
1373
1374                         err = vrf_add_mac_header_if_unset(skb, vrf_dev,
1375                                                           ETH_P_IPV6,
1376                                                           orig_dev);
1377                         if (likely(!err)) {
1378                                 skb_push(skb, skb->mac_len);
1379                                 dev_queue_xmit_nit(skb, vrf_dev);
1380                                 skb_pull(skb, skb->mac_len);
1381                         }
1382                 }
1383
1384                 IP6CB(skb)->flags |= IP6SKB_L3SLAVE;
1385         }
1386
1387         if (need_strict)
1388                 vrf_ip6_input_dst(skb, vrf_dev, orig_iif);
1389
1390         skb = vrf_rcv_nfhook(NFPROTO_IPV6, NF_INET_PRE_ROUTING, skb, vrf_dev);
1391 out:
1392         return skb;
1393 }
1394
1395 #else
1396 static struct sk_buff *vrf_ip6_rcv(struct net_device *vrf_dev,
1397                                    struct sk_buff *skb)
1398 {
1399         return skb;
1400 }
1401 #endif
1402
1403 static struct sk_buff *vrf_ip_rcv(struct net_device *vrf_dev,
1404                                   struct sk_buff *skb)
1405 {
1406         struct net_device *orig_dev = skb->dev;
1407
1408         skb->dev = vrf_dev;
1409         skb->skb_iif = vrf_dev->ifindex;
1410         IPCB(skb)->flags |= IPSKB_L3SLAVE;
1411
1412         if (ipv4_is_multicast(ip_hdr(skb)->daddr))
1413                 goto out;
1414
1415         /* loopback traffic; do not push through packet taps again.
1416          * Reset pkt_type for upper layers to process skb
1417          */
1418         if (skb->pkt_type == PACKET_LOOPBACK) {
1419                 skb->pkt_type = PACKET_HOST;
1420                 goto out;
1421         }
1422
1423         vrf_rx_stats(vrf_dev, skb->len);
1424
1425         if (!list_empty(&vrf_dev->ptype_all)) {
1426                 int err;
1427
1428                 err = vrf_add_mac_header_if_unset(skb, vrf_dev, ETH_P_IP,
1429                                                   orig_dev);
1430                 if (likely(!err)) {
1431                         skb_push(skb, skb->mac_len);
1432                         dev_queue_xmit_nit(skb, vrf_dev);
1433                         skb_pull(skb, skb->mac_len);
1434                 }
1435         }
1436
1437         skb = vrf_rcv_nfhook(NFPROTO_IPV4, NF_INET_PRE_ROUTING, skb, vrf_dev);
1438 out:
1439         return skb;
1440 }
1441
1442 /* called with rcu lock held */
1443 static struct sk_buff *vrf_l3_rcv(struct net_device *vrf_dev,
1444                                   struct sk_buff *skb,
1445                                   u16 proto)
1446 {
1447         switch (proto) {
1448         case AF_INET:
1449                 return vrf_ip_rcv(vrf_dev, skb);
1450         case AF_INET6:
1451                 return vrf_ip6_rcv(vrf_dev, skb);
1452         }
1453
1454         return skb;
1455 }
1456
1457 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
1458 /* send to link-local or multicast address via interface enslaved to
1459  * VRF device. Force lookup to VRF table without changing flow struct
1460  * Note: Caller to this function must hold rcu_read_lock() and no refcnt
1461  * is taken on the dst by this function.
1462  */
1463 static struct dst_entry *vrf_link_scope_lookup(const struct net_device *dev,
1464                                               struct flowi6 *fl6)
1465 {
1466         struct net *net = dev_net(dev);
1467         int flags = RT6_LOOKUP_F_IFACE | RT6_LOOKUP_F_DST_NOREF;
1468         struct dst_entry *dst = NULL;
1469         struct rt6_info *rt;
1470
1471         /* VRF device does not have a link-local address and
1472          * sending packets to link-local or mcast addresses over
1473          * a VRF device does not make sense
1474          */
1475         if (fl6->flowi6_oif == dev->ifindex) {
1476                 dst = &net->ipv6.ip6_null_entry->dst;
1477                 return dst;
1478         }
1479
1480         if (!ipv6_addr_any(&fl6->saddr))
1481                 flags |= RT6_LOOKUP_F_HAS_SADDR;
1482
1483         rt = vrf_ip6_route_lookup(net, dev, fl6, fl6->flowi6_oif, NULL, flags);
1484         if (rt)
1485                 dst = &rt->dst;
1486
1487         return dst;
1488 }
1489 #endif
1490
1491 static const struct l3mdev_ops vrf_l3mdev_ops = {
1492         .l3mdev_fib_table       = vrf_fib_table,
1493         .l3mdev_l3_rcv          = vrf_l3_rcv,
1494         .l3mdev_l3_out          = vrf_l3_out,
1495 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
1496         .l3mdev_link_scope_lookup = vrf_link_scope_lookup,
1497 #endif
1498 };
1499
1500 static void vrf_get_drvinfo(struct net_device *dev,
1501                             struct ethtool_drvinfo *info)
1502 {
1503         strscpy(info->driver, DRV_NAME, sizeof(info->driver));
1504         strscpy(info->version, DRV_VERSION, sizeof(info->version));
1505 }
1506
1507 static const struct ethtool_ops vrf_ethtool_ops = {
1508         .get_drvinfo    = vrf_get_drvinfo,
1509 };
1510
1511 static inline size_t vrf_fib_rule_nl_size(void)
1512 {
1513         size_t sz;
1514
1515         sz  = NLMSG_ALIGN(sizeof(struct fib_rule_hdr));
1516         sz += nla_total_size(sizeof(u8));       /* FRA_L3MDEV */
1517         sz += nla_total_size(sizeof(u32));      /* FRA_PRIORITY */
1518         sz += nla_total_size(sizeof(u8));       /* FRA_PROTOCOL */
1519
1520         return sz;
1521 }
1522
1523 static int vrf_fib_rule(const struct net_device *dev, __u8 family, bool add_it)
1524 {
1525         struct fib_rule_hdr *frh;
1526         struct nlmsghdr *nlh;
1527         struct sk_buff *skb;
1528         int err;
1529
1530         if ((family == AF_INET6 || family == RTNL_FAMILY_IP6MR) &&
1531             !ipv6_mod_enabled())
1532                 return 0;
1533
1534         skb = nlmsg_new(vrf_fib_rule_nl_size(), GFP_KERNEL);
1535         if (!skb)
1536                 return -ENOMEM;
1537
1538         nlh = nlmsg_put(skb, 0, 0, 0, sizeof(*frh), 0);
1539         if (!nlh)
1540                 goto nla_put_failure;
1541
1542         /* rule only needs to appear once */
1543         nlh->nlmsg_flags |= NLM_F_EXCL;
1544
1545         frh = nlmsg_data(nlh);
1546         memset(frh, 0, sizeof(*frh));
1547         frh->family = family;
1548         frh->action = FR_ACT_TO_TBL;
1549
1550         if (nla_put_u8(skb, FRA_PROTOCOL, RTPROT_KERNEL))
1551                 goto nla_put_failure;
1552
1553         if (nla_put_u8(skb, FRA_L3MDEV, 1))
1554                 goto nla_put_failure;
1555
1556         if (nla_put_u32(skb, FRA_PRIORITY, FIB_RULE_PREF))
1557                 goto nla_put_failure;
1558
1559         nlmsg_end(skb, nlh);
1560
1561         /* fib_nl_{new,del}rule handling looks for net from skb->sk */
1562         skb->sk = dev_net(dev)->rtnl;
1563         if (add_it) {
1564                 err = fib_nl_newrule(skb, nlh, NULL);
1565                 if (err == -EEXIST)
1566                         err = 0;
1567         } else {
1568                 err = fib_nl_delrule(skb, nlh, NULL);
1569                 if (err == -ENOENT)
1570                         err = 0;
1571         }
1572         nlmsg_free(skb);
1573
1574         return err;
1575
1576 nla_put_failure:
1577         nlmsg_free(skb);
1578
1579         return -EMSGSIZE;
1580 }
1581
1582 static int vrf_add_fib_rules(const struct net_device *dev)
1583 {
1584         int err;
1585
1586         err = vrf_fib_rule(dev, AF_INET,  true);
1587         if (err < 0)
1588                 goto out_err;
1589
1590         err = vrf_fib_rule(dev, AF_INET6, true);
1591         if (err < 0)
1592                 goto ipv6_err;
1593
1594 #if IS_ENABLED(CONFIG_IP_MROUTE_MULTIPLE_TABLES)
1595         err = vrf_fib_rule(dev, RTNL_FAMILY_IPMR, true);
1596         if (err < 0)
1597                 goto ipmr_err;
1598 #endif
1599
1600 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6_MROUTE_MULTIPLE_TABLES)
1601         err = vrf_fib_rule(dev, RTNL_FAMILY_IP6MR, true);
1602         if (err < 0)
1603                 goto ip6mr_err;
1604 #endif
1605
1606         return 0;
1607
1608 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6_MROUTE_MULTIPLE_TABLES)
1609 ip6mr_err:
1610         vrf_fib_rule(dev, RTNL_FAMILY_IPMR,  false);
1611 #endif
1612
1613 #if IS_ENABLED(CONFIG_IP_MROUTE_MULTIPLE_TABLES)
1614 ipmr_err:
1615         vrf_fib_rule(dev, AF_INET6,  false);
1616 #endif
1617
1618 ipv6_err:
1619         vrf_fib_rule(dev, AF_INET,  false);
1620
1621 out_err:
1622         netdev_err(dev, "Failed to add FIB rules.\n");
1623         return err;
1624 }
1625
1626 static void vrf_setup(struct net_device *dev)
1627 {
1628         ether_setup(dev);
1629
1630         /* Initialize the device structure. */
1631         dev->netdev_ops = &vrf_netdev_ops;
1632         dev->l3mdev_ops = &vrf_l3mdev_ops;
1633         dev->ethtool_ops = &vrf_ethtool_ops;
1634         dev->needs_free_netdev = true;
1635
1636         /* Fill in device structure with ethernet-generic values. */
1637         eth_hw_addr_random(dev);
1638
1639         /* don't acquire vrf device's netif_tx_lock when transmitting */
1640         dev->lltx = true;
1641
1642         /* don't allow vrf devices to change network namespaces. */
1643         dev->netns_local = true;
1644
1645         /* does not make sense for a VLAN to be added to a vrf device */
1646         dev->features   |= NETIF_F_VLAN_CHALLENGED;
1647
1648         /* enable offload features */
1649         dev->features   |= NETIF_F_GSO_SOFTWARE;
1650         dev->features   |= NETIF_F_RXCSUM | NETIF_F_HW_CSUM | NETIF_F_SCTP_CRC;
1651         dev->features   |= NETIF_F_SG | NETIF_F_FRAGLIST | NETIF_F_HIGHDMA;
1652
1653         dev->hw_features = dev->features;
1654         dev->hw_enc_features = dev->features;
1655
1656         /* default to no qdisc; user can add if desired */
1657         dev->priv_flags |= IFF_NO_QUEUE;
1658         dev->priv_flags |= IFF_NO_RX_HANDLER;
1659         dev->priv_flags |= IFF_LIVE_ADDR_CHANGE;
1660
1661         /* VRF devices do not care about MTU, but if the MTU is set
1662          * too low then the ipv4 and ipv6 protocols are disabled
1663          * which breaks networking.
1664          */
1665         dev->min_mtu = IPV6_MIN_MTU;
1666         dev->max_mtu = IP6_MAX_MTU;
1667         dev->mtu = dev->max_mtu;
1668
1669         dev->pcpu_stat_type = NETDEV_PCPU_STAT_DSTATS;
1670 }
1671
1672 static int vrf_validate(struct nlattr *tb[], struct nlattr *data[],
1673                         struct netlink_ext_ack *extack)
1674 {
1675         if (tb[IFLA_ADDRESS]) {
1676                 if (nla_len(tb[IFLA_ADDRESS]) != ETH_ALEN) {
1677                         NL_SET_ERR_MSG(extack, "Invalid hardware address");
1678                         return -EINVAL;
1679                 }
1680                 if (!is_valid_ether_addr(nla_data(tb[IFLA_ADDRESS]))) {
1681                         NL_SET_ERR_MSG(extack, "Invalid hardware address");
1682                         return -EADDRNOTAVAIL;
1683                 }
1684         }
1685         return 0;
1686 }
1687
1688 static void vrf_dellink(struct net_device *dev, struct list_head *head)
1689 {
1690         struct net_device *port_dev;
1691         struct list_head *iter;
1692
1693         netdev_for_each_lower_dev(dev, port_dev, iter)
1694                 vrf_del_slave(dev, port_dev);
1695
1696         vrf_map_unregister_dev(dev);
1697
1698         unregister_netdevice_queue(dev, head);
1699 }
1700
1701 static int vrf_newlink(struct net *src_net, struct net_device *dev,
1702                        struct nlattr *tb[], struct nlattr *data[],
1703                        struct netlink_ext_ack *extack)
1704 {
1705         struct net_vrf *vrf = netdev_priv(dev);
1706         struct netns_vrf *nn_vrf;
1707         bool *add_fib_rules;
1708         struct net *net;
1709         int err;
1710
1711         if (!data || !data[IFLA_VRF_TABLE]) {
1712                 NL_SET_ERR_MSG(extack, "VRF table id is missing");
1713                 return -EINVAL;
1714         }
1715
1716         vrf->tb_id = nla_get_u32(data[IFLA_VRF_TABLE]);
1717         if (vrf->tb_id == RT_TABLE_UNSPEC) {
1718                 NL_SET_ERR_MSG_ATTR(extack, data[IFLA_VRF_TABLE],
1719                                     "Invalid VRF table id");
1720                 return -EINVAL;
1721         }
1722
1723         dev->priv_flags |= IFF_L3MDEV_MASTER;
1724
1725         err = register_netdevice(dev);
1726         if (err)
1727                 goto out;
1728
1729         /* mapping between table_id and vrf;
1730          * note: such binding could not be done in the dev init function
1731          * because dev->ifindex id is not available yet.
1732          */
1733         vrf->ifindex = dev->ifindex;
1734
1735         err = vrf_map_register_dev(dev, extack);
1736         if (err) {
1737                 unregister_netdevice(dev);
1738                 goto out;
1739         }
1740
1741         net = dev_net(dev);
1742         nn_vrf = net_generic(net, vrf_net_id);
1743
1744         add_fib_rules = &nn_vrf->add_fib_rules;
1745         if (*add_fib_rules) {
1746                 err = vrf_add_fib_rules(dev);
1747                 if (err) {
1748                         vrf_map_unregister_dev(dev);
1749                         unregister_netdevice(dev);
1750                         goto out;
1751                 }
1752                 *add_fib_rules = false;
1753         }
1754
1755 out:
1756         return err;
1757 }
1758
1759 static size_t vrf_nl_getsize(const struct net_device *dev)
1760 {
1761         return nla_total_size(sizeof(u32));  /* IFLA_VRF_TABLE */
1762 }
1763
1764 static int vrf_fillinfo(struct sk_buff *skb,
1765                         const struct net_device *dev)
1766 {
1767         struct net_vrf *vrf = netdev_priv(dev);
1768
1769         return nla_put_u32(skb, IFLA_VRF_TABLE, vrf->tb_id);
1770 }
1771
1772 static size_t vrf_get_slave_size(const struct net_device *bond_dev,
1773                                  const struct net_device *slave_dev)
1774 {
1775         return nla_total_size(sizeof(u32));  /* IFLA_VRF_PORT_TABLE */
1776 }
1777
1778 static int vrf_fill_slave_info(struct sk_buff *skb,
1779                                const struct net_device *vrf_dev,
1780                                const struct net_device *slave_dev)
1781 {
1782         struct net_vrf *vrf = netdev_priv(vrf_dev);
1783
1784         if (nla_put_u32(skb, IFLA_VRF_PORT_TABLE, vrf->tb_id))
1785                 return -EMSGSIZE;
1786
1787         return 0;
1788 }
1789
1790 static const struct nla_policy vrf_nl_policy[IFLA_VRF_MAX + 1] = {
1791         [IFLA_VRF_TABLE] = { .type = NLA_U32 },
1792 };
1793
1794 static struct rtnl_link_ops vrf_link_ops __read_mostly = {
1795         .kind           = DRV_NAME,
1796         .priv_size      = sizeof(struct net_vrf),
1797
1798         .get_size       = vrf_nl_getsize,
1799         .policy         = vrf_nl_policy,
1800         .validate       = vrf_validate,
1801         .fill_info      = vrf_fillinfo,
1802
1803         .get_slave_size  = vrf_get_slave_size,
1804         .fill_slave_info = vrf_fill_slave_info,
1805
1806         .newlink        = vrf_newlink,
1807         .dellink        = vrf_dellink,
1808         .setup          = vrf_setup,
1809         .maxtype        = IFLA_VRF_MAX,
1810 };
1811
1812 static int vrf_device_event(struct notifier_block *unused,
1813                             unsigned long event, void *ptr)
1814 {
1815         struct net_device *dev = netdev_notifier_info_to_dev(ptr);
1816
1817         /* only care about unregister events to drop slave references */
1818         if (event == NETDEV_UNREGISTER) {
1819                 struct net_device *vrf_dev;
1820
1821                 if (!netif_is_l3_slave(dev))
1822                         goto out;
1823
1824                 vrf_dev = netdev_master_upper_dev_get(dev);
1825                 vrf_del_slave(vrf_dev, dev);
1826         }
1827 out:
1828         return NOTIFY_DONE;
1829 }
1830
1831 static struct notifier_block vrf_notifier_block __read_mostly = {
1832         .notifier_call = vrf_device_event,
1833 };
1834
1835 static int vrf_map_init(struct vrf_map *vmap)
1836 {
1837         spin_lock_init(&vmap->vmap_lock);
1838         hash_init(vmap->ht);
1839
1840         vmap->strict_mode = false;
1841
1842         return 0;
1843 }
1844
1845 #ifdef CONFIG_SYSCTL
1846 static bool vrf_strict_mode(struct vrf_map *vmap)
1847 {
1848         bool strict_mode;
1849
1850         vrf_map_lock(vmap);
1851         strict_mode = vmap->strict_mode;
1852         vrf_map_unlock(vmap);
1853
1854         return strict_mode;
1855 }
1856
1857 static int vrf_strict_mode_change(struct vrf_map *vmap, bool new_mode)
1858 {
1859         bool *cur_mode;
1860         int res = 0;
1861
1862         vrf_map_lock(vmap);
1863
1864         cur_mode = &vmap->strict_mode;
1865         if (*cur_mode == new_mode)
1866                 goto unlock;
1867
1868         if (*cur_mode) {
1869                 /* disable strict mode */
1870                 *cur_mode = false;
1871         } else {
1872                 if (vmap->shared_tables) {
1873                         /* we cannot allow strict_mode because there are some
1874                          * vrfs that share one or more tables.
1875                          */
1876                         res = -EBUSY;
1877                         goto unlock;
1878                 }
1879
1880                 /* no tables are shared among vrfs, so we can go back
1881                  * to 1:1 association between a vrf with its table.
1882                  */
1883                 *cur_mode = true;
1884         }
1885
1886 unlock:
1887         vrf_map_unlock(vmap);
1888
1889         return res;
1890 }
1891
1892 static int vrf_shared_table_handler(const struct ctl_table *table, int write,
1893                                     void *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
1894 {
1895         struct net *net = (struct net *)table->extra1;
1896         struct vrf_map *vmap = netns_vrf_map(net);
1897         int proc_strict_mode = 0;
1898         struct ctl_table tmp = {
1899                 .procname       = table->procname,
1900                 .data           = &proc_strict_mode,
1901                 .maxlen         = sizeof(int),
1902                 .mode           = table->mode,
1903                 .extra1         = SYSCTL_ZERO,
1904                 .extra2         = SYSCTL_ONE,
1905         };
1906         int ret;
1907
1908         if (!write)
1909                 proc_strict_mode = vrf_strict_mode(vmap);
1910
1911         ret = proc_dointvec_minmax(&tmp, write, buffer, lenp, ppos);
1912
1913         if (write && ret == 0)
1914                 ret = vrf_strict_mode_change(vmap, (bool)proc_strict_mode);
1915
1916         return ret;
1917 }
1918
1919 static const struct ctl_table vrf_table[] = {
1920         {
1921                 .procname       = "strict_mode",
1922                 .data           = NULL,
1923                 .maxlen         = sizeof(int),
1924                 .mode           = 0644,
1925                 .proc_handler   = vrf_shared_table_handler,
1926                 /* set by the vrf_netns_init */
1927                 .extra1         = NULL,
1928         },
1929 };
1930
1931 static int vrf_netns_init_sysctl(struct net *net, struct netns_vrf *nn_vrf)
1932 {
1933         struct ctl_table *table;
1934
1935         table = kmemdup(vrf_table, sizeof(vrf_table), GFP_KERNEL);
1936         if (!table)
1937                 return -ENOMEM;
1938
1939         /* init the extra1 parameter with the reference to current netns */
1940         table[0].extra1 = net;
1941
1942         nn_vrf->ctl_hdr = register_net_sysctl_sz(net, "net/vrf", table,
1943                                                  ARRAY_SIZE(vrf_table));
1944         if (!nn_vrf->ctl_hdr) {
1945                 kfree(table);
1946                 return -ENOMEM;
1947         }
1948
1949         return 0;
1950 }
1951
1952 static void vrf_netns_exit_sysctl(struct net *net)
1953 {
1954         struct netns_vrf *nn_vrf = net_generic(net, vrf_net_id);
1955         const struct ctl_table *table;
1956
1957         table = nn_vrf->ctl_hdr->ctl_table_arg;
1958         unregister_net_sysctl_table(nn_vrf->ctl_hdr);
1959         kfree(table);
1960 }
1961 #else
1962 static int vrf_netns_init_sysctl(struct net *net, struct netns_vrf *nn_vrf)
1963 {
1964         return 0;
1965 }
1966
1967 static void vrf_netns_exit_sysctl(struct net *net)
1968 {
1969 }
1970 #endif
1971
1972 /* Initialize per network namespace state */
1973 static int __net_init vrf_netns_init(struct net *net)
1974 {
1975         struct netns_vrf *nn_vrf = net_generic(net, vrf_net_id);
1976
1977         nn_vrf->add_fib_rules = true;
1978         vrf_map_init(&nn_vrf->vmap);
1979
1980         return vrf_netns_init_sysctl(net, nn_vrf);
1981 }
1982
1983 static void __net_exit vrf_netns_exit(struct net *net)
1984 {
1985         vrf_netns_exit_sysctl(net);
1986 }
1987
1988 static struct pernet_operations vrf_net_ops __net_initdata = {
1989         .init = vrf_netns_init,
1990         .exit = vrf_netns_exit,
1991         .id   = &vrf_net_id,
1992         .size = sizeof(struct netns_vrf),
1993 };
1994
1995 static int __init vrf_init_module(void)
1996 {
1997         int rc;
1998
1999         register_netdevice_notifier(&vrf_notifier_block);
2000
2001         rc = register_pernet_subsys(&vrf_net_ops);
2002         if (rc < 0)
2003                 goto error;
2004
2005         rc = l3mdev_table_lookup_register(L3MDEV_TYPE_VRF,
2006                                           vrf_ifindex_lookup_by_table_id);
2007         if (rc < 0)
2008                 goto unreg_pernet;
2009
2010         rc = rtnl_link_register(&vrf_link_ops);
2011         if (rc < 0)
2012                 goto table_lookup_unreg;
2013
2014         return 0;
2015
2016 table_lookup_unreg:
2017         l3mdev_table_lookup_unregister(L3MDEV_TYPE_VRF,
2018                                        vrf_ifindex_lookup_by_table_id);
2019
2020 unreg_pernet:
2021         unregister_pernet_subsys(&vrf_net_ops);
2022
2023 error:
2024         unregister_netdevice_notifier(&vrf_notifier_block);
2025         return rc;
2026 }
2027
2028 module_init(vrf_init_module);
2029 MODULE_AUTHOR("Shrijeet Mukherjee, David Ahern");
2030 MODULE_DESCRIPTION("Device driver to instantiate VRF domains");
2031 MODULE_LICENSE("GPL");
2032 MODULE_ALIAS_RTNL_LINK(DRV_NAME);
2033 MODULE_VERSION(DRV_VERSION);
This page took 0.136899 seconds and 4 git commands to generate.