drivers/net/vxlan.c

   1 /*
   2  * VXLAN: Virtual eXtensible Local Area Network
   3  *
   4  * Copyright (c) 2012-2013 Vyatta Inc.
   5  *
   6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   7  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
   8  * published by the Free Software Foundation.
   9  *
  10  * TODO
  11  *  - IPv6 (not in RFC)
  12  */
  13
  14 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
  15
  16 #include <linux/kernel.h>
  17 #include <linux/types.h>
  18 #include <linux/module.h>
  19 #include <linux/errno.h>
  20 #include <linux/slab.h>
  21 #include <linux/skbuff.h>
  22 #include <linux/rculist.h>
  23 #include <linux/netdevice.h>
  24 #include <linux/in.h>
  25 #include <linux/ip.h>
  26 #include <linux/udp.h>
  27 #include <linux/igmp.h>
  28 #include <linux/etherdevice.h>
  29 #include <linux/if_ether.h>
  30 #include <linux/hash.h>
  31 #include <linux/ethtool.h>
  32 #include <net/arp.h>
  33 #include <net/ndisc.h>
  34 #include <net/ip.h>
  35 #include <net/ip_tunnels.h>
  36 #include <net/icmp.h>
  37 #include <net/udp.h>
  38 #include <net/rtnetlink.h>
  39 #include <net/route.h>
  40 #include <net/dsfield.h>
  41 #include <net/inet_ecn.h>
  42 #include <net/net_namespace.h>
  43 #include <net/netns/generic.h>
  44
  45 #define VXLAN_VERSION   "0.1"
  46
  47 #define VNI_HASH_BITS   10
  48 #define VNI_HASH_SIZE   (1<<VNI_HASH_BITS)
  49 #define FDB_HASH_BITS   8
  50 #define FDB_HASH_SIZE   (1<<FDB_HASH_BITS)
  51 #define FDB_AGE_DEFAULT 300 /* 5 min */
  52 #define FDB_AGE_INTERVAL (10 * HZ)      /* rescan interval */
  53
  54 #define VXLAN_N_VID     (1u << 24)
  55 #define VXLAN_VID_MASK  (VXLAN_N_VID - 1)
  56 /* IP header + UDP + VXLAN + Ethernet header */
  57 #define VXLAN_HEADROOM (20 + 8 + 8 + 14)
  58
  59 #define VXLAN_FLAGS 0x08000000  /* struct vxlanhdr.vx_flags required value. */
  60
  61 /* VXLAN protocol header */
  62 struct vxlanhdr {
  63         __be32 vx_flags;
  64         __be32 vx_vni;
  65 };
  66
  67 /* UDP port for VXLAN traffic.
  68  * The IANA assigned port is 4789, but the Linux default is 8472
  69  * for compatability with early adopters.
  70  */
  71 static unsigned int vxlan_port __read_mostly = 8472;
  72 module_param_named(udp_port, vxlan_port, uint, 0444);
  73 MODULE_PARM_DESC(udp_port, "Destination UDP port");
  74
  75 static bool log_ecn_error = true;
  76 module_param(log_ecn_error, bool, 0644);
  77 MODULE_PARM_DESC(log_ecn_error, "Log packets received with corrupted ECN");
  78
  79 /* per-net private data for this module */
  80 static unsigned int vxlan_net_id;
  81 struct vxlan_net {
  82         struct socket     *sock;        /* UDP encap socket */
  83         struct hlist_head vni_list[VNI_HASH_SIZE];
  84 };
  85
  86 struct vxlan_rdst {
  87         struct rcu_head          rcu;
  88         __be32                   remote_ip;
  89         __be16                   remote_port;
  90         u32                      remote_vni;
  91         u32                      remote_ifindex;
  92         struct vxlan_rdst       *remote_next;
  93 };
  94
  95 /* Forwarding table entry */
  96 struct vxlan_fdb {
  97         struct hlist_node hlist;        /* linked list of entries */
  98         struct rcu_head   rcu;
  99         unsigned long     updated;      /* jiffies */
 100         unsigned long     used;
 101         struct vxlan_rdst remote;
 102         u16               state;        /* see ndm_state */
 103         u8                flags;        /* see ndm_flags */
 104         u8                eth_addr[ETH_ALEN];
 105 };
 106
 107 /* Pseudo network device */
 108 struct vxlan_dev {
 109         struct hlist_node hlist;
 110         struct net_device *dev;
 111         struct vxlan_rdst default_dst;  /* default destination */
 112         __be32            saddr;        /* source address */
 113         __be16            dst_port;
 114         __u16             port_min;     /* source port range */
 115         __u16             port_max;
 116         __u8              tos;          /* TOS override */
 117         __u8              ttl;
 118         u32               flags;        /* VXLAN_F_* below */
 119
 120         unsigned long     age_interval;
 121         struct timer_list age_timer;
 122         spinlock_t        hash_lock;
 123         unsigned int      addrcnt;
 124         unsigned int      addrmax;
 125
 126         struct hlist_head fdb_head[FDB_HASH_SIZE];
 127 };
 128
 129 #define VXLAN_F_LEARN   0x01
 130 #define VXLAN_F_PROXY   0x02
 131 #define VXLAN_F_RSC     0x04
 132 #define VXLAN_F_L2MISS  0x08
 133 #define VXLAN_F_L3MISS  0x10
 134
 135 /* salt for hash table */
 136 static u32 vxlan_salt __read_mostly;
 137
 138 static inline struct hlist_head *vni_head(struct net *net, u32 id)
 139 {
 140         struct vxlan_net *vn = net_generic(net, vxlan_net_id);
 141
 142         return &vn->vni_list[hash_32(id, VNI_HASH_BITS)];
 143 }
 144
 145 /* Look up VNI in a per net namespace table */
 146 static struct vxlan_dev *vxlan_find_vni(struct net *net, u32 id)
 147 {
 148         struct vxlan_dev *vxlan;
 149
 150         hlist_for_each_entry_rcu(vxlan, vni_head(net, id), hlist) {
 151                 if (vxlan->default_dst.remote_vni == id)
 152                         return vxlan;
 153         }
 154
 155         return NULL;
 156 }
 157
 158 /* Fill in neighbour message in skbuff. */
 159 static int vxlan_fdb_info(struct sk_buff *skb, struct vxlan_dev *vxlan,
 160                            const struct vxlan_fdb *fdb,
 161                            u32 portid, u32 seq, int type, unsigned int flags,
 162                            const struct vxlan_rdst *rdst)
 163 {
 164         unsigned long now = jiffies;
 165         struct nda_cacheinfo ci;
 166         struct nlmsghdr *nlh;
 167         struct ndmsg *ndm;
 168         bool send_ip, send_eth;
 169
 170         nlh = nlmsg_put(skb, portid, seq, type, sizeof(*ndm), flags);
 171         if (nlh == NULL)
 172                 return -EMSGSIZE;
 173
 174         ndm = nlmsg_data(nlh);
 175         memset(ndm, 0, sizeof(*ndm));
 176
 177         send_eth = send_ip = true;
 178
 179         if (type == RTM_GETNEIGH) {
 180                 ndm->ndm_family = AF_INET;
 181                 send_ip = rdst->remote_ip != htonl(INADDR_ANY);
 182                 send_eth = !is_zero_ether_addr(fdb->eth_addr);
 183         } else
 184                 ndm->ndm_family = AF_BRIDGE;
 185         ndm->ndm_state = fdb->state;
 186         ndm->ndm_ifindex = vxlan->dev->ifindex;
 187         ndm->ndm_flags = fdb->flags;
 188         ndm->ndm_type = NDA_DST;
 189
 190         if (send_eth && nla_put(skb, NDA_LLADDR, ETH_ALEN, &fdb->eth_addr))
 191                 goto nla_put_failure;
 192
 193         if (send_ip && nla_put_be32(skb, NDA_DST, rdst->remote_ip))
 194                 goto nla_put_failure;
 195
 196         if (rdst->remote_port && rdst->remote_port != vxlan->dst_port &&
 197             nla_put_be16(skb, NDA_PORT, rdst->remote_port))
 198                 goto nla_put_failure;
 199         if (rdst->remote_vni != vxlan->default_dst.remote_vni &&
 200             nla_put_be32(skb, NDA_VNI, rdst->remote_vni))
 201                 goto nla_put_failure;
 202         if (rdst->remote_ifindex &&
 203             nla_put_u32(skb, NDA_IFINDEX, rdst->remote_ifindex))
 204                 goto nla_put_failure;
 205
 206         ci.ndm_used      = jiffies_to_clock_t(now - fdb->used);
 207         ci.ndm_confirmed = 0;
 208         ci.ndm_updated   = jiffies_to_clock_t(now - fdb->updated);
 209         ci.ndm_refcnt    = 0;
 210
 211         if (nla_put(skb, NDA_CACHEINFO, sizeof(ci), &ci))
 212                 goto nla_put_failure;
 213
 214         return nlmsg_end(skb, nlh);
 215
 216 nla_put_failure:
 217         nlmsg_cancel(skb, nlh);
 218         return -EMSGSIZE;
 219 }
 220
 221 static inline size_t vxlan_nlmsg_size(void)
 222 {
 223         return NLMSG_ALIGN(sizeof(struct ndmsg))
 224                 + nla_total_size(ETH_ALEN) /* NDA_LLADDR */
 225                 + nla_total_size(sizeof(__be32)) /* NDA_DST */
 226                 + nla_total_size(sizeof(__be16)) /* NDA_PORT */
 227                 + nla_total_size(sizeof(__be32)) /* NDA_VNI */
 228                 + nla_total_size(sizeof(__u32)) /* NDA_IFINDEX */
 229                 + nla_total_size(sizeof(struct nda_cacheinfo));
 230 }
 231
 232 static void vxlan_fdb_notify(struct vxlan_dev *vxlan,
 233                              const struct vxlan_fdb *fdb, int type)
 234 {
 235         struct net *net = dev_net(vxlan->dev);
 236         struct sk_buff *skb;
 237         int err = -ENOBUFS;
 238
 239         skb = nlmsg_new(vxlan_nlmsg_size(), GFP_ATOMIC);
 240         if (skb == NULL)
 241                 goto errout;
 242
 243         err = vxlan_fdb_info(skb, vxlan, fdb, 0, 0, type, 0, &fdb->remote);
 244         if (err < 0) {
 245                 /* -EMSGSIZE implies BUG in vxlan_nlmsg_size() */
 246                 WARN_ON(err == -EMSGSIZE);
 247                 kfree_skb(skb);
 248                 goto errout;
 249         }
 250
 251         rtnl_notify(skb, net, 0, RTNLGRP_NEIGH, NULL, GFP_ATOMIC);
 252         return;
 253 errout:
 254         if (err < 0)
 255                 rtnl_set_sk_err(net, RTNLGRP_NEIGH, err);
 256 }
 257
 258 static void vxlan_ip_miss(struct net_device *dev, __be32 ipa)
 259 {
 260         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
 261         struct vxlan_fdb f;
 262
 263         memset(&f, 0, sizeof f);
 264         f.state = NUD_STALE;
 265         f.remote.remote_ip = ipa; /* goes to NDA_DST */
 266         f.remote.remote_vni = VXLAN_N_VID;
 267
 268         vxlan_fdb_notify(vxlan, &f, RTM_GETNEIGH);
 269 }
 270
 271 static void vxlan_fdb_miss(struct vxlan_dev *vxlan, const u8 eth_addr[ETH_ALEN])
 272 {
 273         struct vxlan_fdb        f;
 274
 275         memset(&f, 0, sizeof f);
 276         f.state = NUD_STALE;
 277         memcpy(f.eth_addr, eth_addr, ETH_ALEN);
 278
 279         vxlan_fdb_notify(vxlan, &f, RTM_GETNEIGH);
 280 }
 281
 282 /* Hash Ethernet address */
 283 static u32 eth_hash(const unsigned char *addr)
 284 {
 285         u64 value = get_unaligned((u64 *)addr);
 286
 287         /* only want 6 bytes */
 288 #ifdef __BIG_ENDIAN
 289         value >>= 16;
 290 #else
 291         value <<= 16;
 292 #endif
 293         return hash_64(value, FDB_HASH_BITS);
 294 }
 295
 296 /* Hash chain to use given mac address */
 297 static inline struct hlist_head *vxlan_fdb_head(struct vxlan_dev *vxlan,
 298                                                 const u8 *mac)
 299 {
 300         return &vxlan->fdb_head[eth_hash(mac)];
 301 }
 302
 303 /* Look up Ethernet address in forwarding table */
 304 static struct vxlan_fdb *__vxlan_find_mac(struct vxlan_dev *vxlan,
 305                                         const u8 *mac)
 306
 307 {
 308         struct hlist_head *head = vxlan_fdb_head(vxlan, mac);
 309         struct vxlan_fdb *f;
 310
 311         hlist_for_each_entry_rcu(f, head, hlist) {
 312                 if (compare_ether_addr(mac, f->eth_addr) == 0)
 313                         return f;
 314         }
 315
 316         return NULL;
 317 }
 318
 319 static struct vxlan_fdb *vxlan_find_mac(struct vxlan_dev *vxlan,
 320                                         const u8 *mac)
 321 {
 322         struct vxlan_fdb *f;
 323
 324         f = __vxlan_find_mac(vxlan, mac);
 325         if (f)
 326                 f->used = jiffies;
 327
 328         return f;
 329 }
 330
 331 /* Add/update destinations for multicast */
 332 static int vxlan_fdb_append(struct vxlan_fdb *f,
 333                             __be32 ip, __be16 port, __u32 vni, __u32 ifindex)
 334 {
 335         struct vxlan_rdst *rd_prev, *rd;
 336
 337         rd_prev = NULL;
 338         for (rd = &f->remote; rd; rd = rd->remote_next) {
 339                 if (rd->remote_ip == ip &&
 340                     rd->remote_port == port &&
 341                     rd->remote_vni == vni &&
 342                     rd->remote_ifindex == ifindex)
 343                         return 0;
 344                 rd_prev = rd;
 345         }
 346         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_ATOMIC);
 347         if (rd == NULL)
 348                 return -ENOBUFS;
 349         rd->remote_ip = ip;
 350         rd->remote_port = port;
 351         rd->remote_vni = vni;
 352         rd->remote_ifindex = ifindex;
 353         rd->remote_next = NULL;
 354         rd_prev->remote_next = rd;
 355         return 1;
 356 }
 357
 358 /* Add new entry to forwarding table -- assumes lock held */
 359 static int vxlan_fdb_create(struct vxlan_dev *vxlan,
 360                             const u8 *mac, __be32 ip,
 361                             __u16 state, __u16 flags,
 362                             __be16 port, __u32 vni, __u32 ifindex,
 363                             __u8 ndm_flags)
 364 {
 365         struct vxlan_fdb *f;
 366         int notify = 0;
 367
 368         f = __vxlan_find_mac(vxlan, mac);
 369         if (f) {
 370                 if (flags & NLM_F_EXCL) {
 371                         netdev_dbg(vxlan->dev,
 372                                    "lost race to create %pM\n", mac);
 373                         return -EEXIST;
 374                 }
 375                 if (f->state != state) {
 376                         f->state = state;
 377                         f->updated = jiffies;
 378                         notify = 1;
 379                 }
 380                 if (f->flags != ndm_flags) {
 381                         f->flags = ndm_flags;
 382                         f->updated = jiffies;
 383                         notify = 1;
 384                 }
 385                 if ((flags & NLM_F_APPEND) &&
 386                     is_multicast_ether_addr(f->eth_addr)) {
 387                         int rc = vxlan_fdb_append(f, ip, port, vni, ifindex);
 388
 389                         if (rc < 0)
 390                                 return rc;
 391                         notify |= rc;
 392                 }
 393         } else {
 394                 if (!(flags & NLM_F_CREATE))
 395                         return -ENOENT;
 396
 397                 if (vxlan->addrmax && vxlan->addrcnt >= vxlan->addrmax)
 398                         return -ENOSPC;
 399
 400                 netdev_dbg(vxlan->dev, "add %pM -> %pI4\n", mac, &ip);
 401                 f = kmalloc(sizeof(*f), GFP_ATOMIC);
 402                 if (!f)
 403                         return -ENOMEM;
 404
 405                 notify = 1;
 406                 f->remote.remote_ip = ip;
 407                 f->remote.remote_port = port;
 408                 f->remote.remote_vni = vni;
 409                 f->remote.remote_ifindex = ifindex;
 410                 f->remote.remote_next = NULL;
 411                 f->state = state;
 412                 f->flags = ndm_flags;
 413                 f->updated = f->used = jiffies;
 414                 memcpy(f->eth_addr, mac, ETH_ALEN);
 415
 416                 ++vxlan->addrcnt;
 417                 hlist_add_head_rcu(&f->hlist,
 418                                    vxlan_fdb_head(vxlan, mac));
 419         }
 420
 421         if (notify)
 422                 vxlan_fdb_notify(vxlan, f, RTM_NEWNEIGH);
 423
 424         return 0;
 425 }
 426
 427 static void vxlan_fdb_free(struct rcu_head *head)
 428 {
 429         struct vxlan_fdb *f = container_of(head, struct vxlan_fdb, rcu);
 430
 431         while (f->remote.remote_next) {
 432                 struct vxlan_rdst *rd = f->remote.remote_next;
 433
 434                 f->remote.remote_next = rd->remote_next;
 435                 kfree(rd);
 436         }
 437         kfree(f);
 438 }
 439
 440 static void vxlan_fdb_destroy(struct vxlan_dev *vxlan, struct vxlan_fdb *f)
 441 {
 442         netdev_dbg(vxlan->dev,
 443                     "delete %pM\n", f->eth_addr);
 444
 445         --vxlan->addrcnt;
 446         vxlan_fdb_notify(vxlan, f, RTM_DELNEIGH);
 447
 448         hlist_del_rcu(&f->hlist);
 449         call_rcu(&f->rcu, vxlan_fdb_free);
 450 }
 451
 452 /* Add static entry (via netlink) */
 453 static int vxlan_fdb_add(struct ndmsg *ndm, struct nlattr *tb[],
 454                          struct net_device *dev,
 455                          const unsigned char *addr, u16 flags)
 456 {
 457         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
 458         struct net *net = dev_net(vxlan->dev);
 459         __be32 ip;
 460         __be16 port;
 461         u32 vni, ifindex;
 462         int err;
 463
 464         if (!(ndm->ndm_state & (NUD_PERMANENT|NUD_REACHABLE))) {
 465                 pr_info("RTM_NEWNEIGH with invalid state %#x\n",
 466                         ndm->ndm_state);
 467                 return -EINVAL;
 468         }
 469
 470         if (tb[NDA_DST] == NULL)
 471                 return -EINVAL;
 472
 473         if (nla_len(tb[NDA_DST]) != sizeof(__be32))
 474                 return -EAFNOSUPPORT;
 475
 476         ip = nla_get_be32(tb[NDA_DST]);
 477
 478         if (tb[NDA_PORT]) {
 479                 if (nla_len(tb[NDA_PORT]) != sizeof(__be16))
 480                         return -EINVAL;
 481                 port = nla_get_be16(tb[NDA_PORT]);
 482         } else
 483                 port = vxlan->dst_port;
 484
 485         if (tb[NDA_VNI]) {
 486                 if (nla_len(tb[NDA_VNI]) != sizeof(u32))
 487                         return -EINVAL;
 488                 vni = nla_get_u32(tb[NDA_VNI]);
 489         } else
 490                 vni = vxlan->default_dst.remote_vni;
 491
 492         if (tb[NDA_IFINDEX]) {
 493                 struct net_device *tdev;
 494
 495                 if (nla_len(tb[NDA_IFINDEX]) != sizeof(u32))
 496                         return -EINVAL;
 497                 ifindex = nla_get_u32(tb[NDA_IFINDEX]);
 498                 tdev = dev_get_by_index(net, ifindex);
 499                 if (!tdev)
 500                         return -EADDRNOTAVAIL;
 501                 dev_put(tdev);
 502         } else
 503                 ifindex = 0;
 504
 505         spin_lock_bh(&vxlan->hash_lock);
 506         err = vxlan_fdb_create(vxlan, addr, ip, ndm->ndm_state, flags,
 507                                port, vni, ifindex, ndm->ndm_flags);
 508         spin_unlock_bh(&vxlan->hash_lock);
 509
 510         return err;
 511 }
 512
 513 /* Delete entry (via netlink) */
 514 static int vxlan_fdb_delete(struct ndmsg *ndm, struct nlattr *tb[],
 515                             struct net_device *dev,
 516                             const unsigned char *addr)
 517 {
 518         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
 519         struct vxlan_fdb *f;
 520         int err = -ENOENT;
 521
 522         spin_lock_bh(&vxlan->hash_lock);
 523         f = vxlan_find_mac(vxlan, addr);
 524         if (f) {
 525                 vxlan_fdb_destroy(vxlan, f);
 526                 err = 0;
 527         }
 528         spin_unlock_bh(&vxlan->hash_lock);
 529
 530         return err;
 531 }
 532
 533 /* Dump forwarding table */
 534 static int vxlan_fdb_dump(struct sk_buff *skb, struct netlink_callback *cb,
 535                           struct net_device *dev, int idx)
 536 {
 537         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
 538         unsigned int h;
 539
 540         for (h = 0; h < FDB_HASH_SIZE; ++h) {
 541                 struct vxlan_fdb *f;
 542                 int err;
 543
 544                 hlist_for_each_entry_rcu(f, &vxlan->fdb_head[h], hlist) {
 545                         struct vxlan_rdst *rd;
 546                         for (rd = &f->remote; rd; rd = rd->remote_next) {
 547                                 if (idx < cb->args[0])
 548                                         goto skip;
 549
 550                                 err = vxlan_fdb_info(skb, vxlan, f,
 551                                                      NETLINK_CB(cb->skb).portid,
 552                                                      cb->nlh->nlmsg_seq,
 553                                                      RTM_NEWNEIGH,
 554                                                      NLM_F_MULTI, rd);
 555                                 if (err < 0)
 556                                         break;
 557 skip:
 558                                 ++idx;
 559                         }
 560                 }
 561         }
 562
 563         return idx;
 564 }
 565
 566 /* Watch incoming packets to learn mapping between Ethernet address
 567  * and Tunnel endpoint.
 568  */
 569 static void vxlan_snoop(struct net_device *dev,
 570                         __be32 src_ip, const u8 *src_mac)
 571 {
 572         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
 573         struct vxlan_fdb *f;
 574         int err;
 575
 576         f = vxlan_find_mac(vxlan, src_mac);
 577         if (likely(f)) {
 578                 if (likely(f->remote.remote_ip == src_ip))
 579                         return;
 580
 581                 if (net_ratelimit())
 582                         netdev_info(dev,
 583                                     "%pM migrated from %pI4 to %pI4\n",
 584                                     src_mac, &f->remote.remote_ip, &src_ip);
 585
 586                 f->remote.remote_ip = src_ip;
 587                 f->updated = jiffies;
 588         } else {
 589                 /* learned new entry */
 590                 spin_lock(&vxlan->hash_lock);
 591                 err = vxlan_fdb_create(vxlan, src_mac, src_ip,
 592                                        NUD_REACHABLE,
 593                                        NLM_F_EXCL|NLM_F_CREATE,
 594                                        vxlan->dst_port,
 595                                        vxlan->default_dst.remote_vni,
 596                                        0, NTF_SELF);
 597                 spin_unlock(&vxlan->hash_lock);
 598         }
 599 }
 600
 601
 602 /* See if multicast group is already in use by other ID */
 603 static bool vxlan_group_used(struct vxlan_net *vn,
 604                              const struct vxlan_dev *this)
 605 {
 606         const struct vxlan_dev *vxlan;
 607         unsigned h;
 608
 609         for (h = 0; h < VNI_HASH_SIZE; ++h)
 610                 hlist_for_each_entry(vxlan, &vn->vni_list[h], hlist) {
 611                         if (vxlan == this)
 612                                 continue;
 613
 614                         if (!netif_running(vxlan->dev))
 615                                 continue;
 616
 617                         if (vxlan->default_dst.remote_ip == this->default_dst.remote_ip)
 618                                 return true;
 619                 }
 620
 621         return false;
 622 }
 623
 624 /* kernel equivalent to IP_ADD_MEMBERSHIP */
 625 static int vxlan_join_group(struct net_device *dev)
 626 {
 627         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
 628         struct vxlan_net *vn = net_generic(dev_net(dev), vxlan_net_id);
 629         struct sock *sk = vn->sock->sk;
 630         struct ip_mreqn mreq = {
 631                 .imr_multiaddr.s_addr   = vxlan->default_dst.remote_ip,
 632                 .imr_ifindex            = vxlan->default_dst.remote_ifindex,
 633         };
 634         int err;
 635
 636         /* Already a member of group */
 637         if (vxlan_group_used(vn, vxlan))
 638                 return 0;
 639
 640         /* Need to drop RTNL to call multicast join */
 641         rtnl_unlock();
 642         lock_sock(sk);
 643         err = ip_mc_join_group(sk, &mreq);
 644         release_sock(sk);
 645         rtnl_lock();
 646
 647         return err;
 648 }
 649
 650
 651 /* kernel equivalent to IP_DROP_MEMBERSHIP */
 652 static int vxlan_leave_group(struct net_device *dev)
 653 {
 654         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
 655         struct vxlan_net *vn = net_generic(dev_net(dev), vxlan_net_id);
 656         int err = 0;
 657         struct sock *sk = vn->sock->sk;
 658         struct ip_mreqn mreq = {
 659                 .imr_multiaddr.s_addr   = vxlan->default_dst.remote_ip,
 660                 .imr_ifindex            = vxlan->default_dst.remote_ifindex,
 661         };
 662
 663         /* Only leave group when last vxlan is done. */
 664         if (vxlan_group_used(vn, vxlan))
 665                 return 0;
 666
 667         /* Need to drop RTNL to call multicast leave */
 668         rtnl_unlock();
 669         lock_sock(sk);
 670         err = ip_mc_leave_group(sk, &mreq);
 671         release_sock(sk);
 672         rtnl_lock();
 673
 674         return err;
 675 }
 676
 677 /* Callback from net/ipv4/udp.c to receive packets */
 678 static int vxlan_udp_encap_recv(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 679 {
 680         struct iphdr *oip;
 681         struct vxlanhdr *vxh;
 682         struct vxlan_dev *vxlan;
 683         struct pcpu_tstats *stats;
 684         __u32 vni;
 685         int err;
 686
 687         /* pop off outer UDP header */
 688         __skb_pull(skb, sizeof(struct udphdr));
 689
 690         /* Need Vxlan and inner Ethernet header to be present */
 691         if (!pskb_may_pull(skb, sizeof(struct vxlanhdr)))
 692                 goto error;
 693
 694         /* Drop packets with reserved bits set */
 695         vxh = (struct vxlanhdr *) skb->data;
 696         if (vxh->vx_flags != htonl(VXLAN_FLAGS) ||
 697             (vxh->vx_vni & htonl(0xff))) {
 698                 netdev_dbg(skb->dev, "invalid vxlan flags=%#x vni=%#x\n",
 699                            ntohl(vxh->vx_flags), ntohl(vxh->vx_vni));
 700                 goto error;
 701         }
 702
 703         __skb_pull(skb, sizeof(struct vxlanhdr));
 704
 705         /* Is this VNI defined? */
 706         vni = ntohl(vxh->vx_vni) >> 8;
 707         vxlan = vxlan_find_vni(sock_net(sk), vni);
 708         if (!vxlan) {
 709                 netdev_dbg(skb->dev, "unknown vni %d\n", vni);
 710                 goto drop;
 711         }
 712
 713         if (!pskb_may_pull(skb, ETH_HLEN)) {
 714                 vxlan->dev->stats.rx_length_errors++;
 715                 vxlan->dev->stats.rx_errors++;
 716                 goto drop;
 717         }
 718
 719         skb_reset_mac_header(skb);
 720
 721         /* Re-examine inner Ethernet packet */
 722         oip = ip_hdr(skb);
 723         skb->protocol = eth_type_trans(skb, vxlan->dev);
 724
 725         /* Ignore packet loops (and multicast echo) */
 726         if (compare_ether_addr(eth_hdr(skb)->h_source,
 727                                vxlan->dev->dev_addr) == 0)
 728                 goto drop;
 729
 730         if (vxlan->flags & VXLAN_F_LEARN)
 731                 vxlan_snoop(skb->dev, oip->saddr, eth_hdr(skb)->h_source);
 732
 733         __skb_tunnel_rx(skb, vxlan->dev);
 734         skb_reset_network_header(skb);
 735
 736         /* If the NIC driver gave us an encapsulated packet with
 737          * CHECKSUM_UNNECESSARY and Rx checksum feature is enabled,
 738          * leave the CHECKSUM_UNNECESSARY, the device checksummed it
 739          * for us. Otherwise force the upper layers to verify it.
 740          */
 741         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_UNNECESSARY || !skb->encapsulation ||
 742             !(vxlan->dev->features & NETIF_F_RXCSUM))
 743                 skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
 744
 745         skb->encapsulation = 0;
 746
 747         err = IP_ECN_decapsulate(oip, skb);
 748         if (unlikely(err)) {
 749                 if (log_ecn_error)
 750                         net_info_ratelimited("non-ECT from %pI4 with TOS=%#x\n",
 751                                              &oip->saddr, oip->tos);
 752                 if (err > 1) {
 753                         ++vxlan->dev->stats.rx_frame_errors;
 754                         ++vxlan->dev->stats.rx_errors;
 755                         goto drop;
 756                 }
 757         }
 758
 759         stats = this_cpu_ptr(vxlan->dev->tstats);
 760         u64_stats_update_begin(&stats->syncp);
 761         stats->rx_packets++;
 762         stats->rx_bytes += skb->len;
 763         u64_stats_update_end(&stats->syncp);
 764
 765         netif_rx(skb);
 766
 767         return 0;
 768 error:
 769         /* Put UDP header back */
 770         __skb_push(skb, sizeof(struct udphdr));
 771
 772         return 1;
 773 drop:
 774         /* Consume bad packet */
 775         kfree_skb(skb);
 776         return 0;
 777 }
 778
 779 static int arp_reduce(struct net_device *dev, struct sk_buff *skb)
 780 {
 781         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
 782         struct arphdr *parp;
 783         u8 *arpptr, *sha;
 784         __be32 sip, tip;
 785         struct neighbour *n;
 786
 787         if (dev->flags & IFF_NOARP)
 788                 goto out;
 789
 790         if (!pskb_may_pull(skb, arp_hdr_len(dev))) {
 791                 dev->stats.tx_dropped++;
 792                 goto out;
 793         }
 794         parp = arp_hdr(skb);
 795
 796         if ((parp->ar_hrd != htons(ARPHRD_ETHER) &&
 797              parp->ar_hrd != htons(ARPHRD_IEEE802)) ||
 798             parp->ar_pro != htons(ETH_P_IP) ||
 799             parp->ar_op != htons(ARPOP_REQUEST) ||
 800             parp->ar_hln != dev->addr_len ||
 801             parp->ar_pln != 4)
 802                 goto out;
 803         arpptr = (u8 *)parp + sizeof(struct arphdr);
 804         sha = arpptr;
 805         arpptr += dev->addr_len;        /* sha */
 806         memcpy(&sip, arpptr, sizeof(sip));
 807         arpptr += sizeof(sip);
 808         arpptr += dev->addr_len;        /* tha */
 809         memcpy(&tip, arpptr, sizeof(tip));
 810
 811         if (ipv4_is_loopback(tip) ||
 812             ipv4_is_multicast(tip))
 813                 goto out;
 814
 815         n = neigh_lookup(&arp_tbl, &tip, dev);
 816
 817         if (n) {
 818                 struct vxlan_fdb *f;
 819                 struct sk_buff  *reply;
 820
 821                 if (!(n->nud_state & NUD_CONNECTED)) {
 822                         neigh_release(n);
 823                         goto out;
 824                 }
 825
 826                 f = vxlan_find_mac(vxlan, n->ha);
 827                 if (f && f->remote.remote_ip == htonl(INADDR_ANY)) {
 828                         /* bridge-local neighbor */
 829                         neigh_release(n);
 830                         goto out;
 831                 }
 832
 833                 reply = arp_create(ARPOP_REPLY, ETH_P_ARP, sip, dev, tip, sha,
 834                                 n->ha, sha);
 835
 836                 neigh_release(n);
 837
 838                 skb_reset_mac_header(reply);
 839                 __skb_pull(reply, skb_network_offset(reply));
 840                 reply->ip_summed = CHECKSUM_UNNECESSARY;
 841                 reply->pkt_type = PACKET_HOST;
 842
 843                 if (netif_rx_ni(reply) == NET_RX_DROP)
 844                         dev->stats.rx_dropped++;
 845         } else if (vxlan->flags & VXLAN_F_L3MISS)
 846                 vxlan_ip_miss(dev, tip);
 847 out:
 848         consume_skb(skb);
 849         return NETDEV_TX_OK;
 850 }
 851
 852 static bool route_shortcircuit(struct net_device *dev, struct sk_buff *skb)
 853 {
 854         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
 855         struct neighbour *n;
 856         struct iphdr *pip;
 857
 858         if (is_multicast_ether_addr(eth_hdr(skb)->h_dest))
 859                 return false;
 860
 861         n = NULL;
 862         switch (ntohs(eth_hdr(skb)->h_proto)) {
 863         case ETH_P_IP:
 864                 if (!pskb_may_pull(skb, sizeof(struct iphdr)))
 865                         return false;
 866                 pip = ip_hdr(skb);
 867                 n = neigh_lookup(&arp_tbl, &pip->daddr, dev);
 868                 break;
 869         default:
 870                 return false;
 871         }
 872
 873         if (n) {
 874                 bool diff;
 875
 876                 diff = compare_ether_addr(eth_hdr(skb)->h_dest, n->ha) != 0;
 877                 if (diff) {
 878                         memcpy(eth_hdr(skb)->h_source, eth_hdr(skb)->h_dest,
 879                                 dev->addr_len);
 880                         memcpy(eth_hdr(skb)->h_dest, n->ha, dev->addr_len);
 881                 }
 882                 neigh_release(n);
 883                 return diff;
 884         } else if (vxlan->flags & VXLAN_F_L3MISS)
 885                 vxlan_ip_miss(dev, pip->daddr);
 886         return false;
 887 }
 888
 889 static void vxlan_sock_free(struct sk_buff *skb)
 890 {
 891         sock_put(skb->sk);
 892 }
 893
 894 /* On transmit, associate with the tunnel socket */
 895 static void vxlan_set_owner(struct net_device *dev, struct sk_buff *skb)
 896 {
 897         struct vxlan_net *vn = net_generic(dev_net(dev), vxlan_net_id);
 898         struct sock *sk = vn->sock->sk;
 899
 900         skb_orphan(skb);
 901         sock_hold(sk);
 902         skb->sk = sk;
 903         skb->destructor = vxlan_sock_free;
 904 }
 905
 906 /* Compute source port for outgoing packet
 907  *   first choice to use L4 flow hash since it will spread
 908  *     better and maybe available from hardware
 909  *   secondary choice is to use jhash on the Ethernet header
 910  */
 911 static __be16 vxlan_src_port(const struct vxlan_dev *vxlan, struct sk_buff *skb)
 912 {
 913         unsigned int range = (vxlan->port_max - vxlan->port_min) + 1;
 914         u32 hash;
 915
 916         hash = skb_get_rxhash(skb);
 917         if (!hash)
 918                 hash = jhash(skb->data, 2 * ETH_ALEN,
 919                              (__force u32) skb->protocol);
 920
 921         return htons((((u64) hash * range) >> 32) + vxlan->port_min);
 922 }
 923
 924 static int handle_offloads(struct sk_buff *skb)
 925 {
 926         if (skb_is_gso(skb)) {
 927                 int err = skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC);
 928                 if (unlikely(err))
 929                         return err;
 930
 931                 skb_shinfo(skb)->gso_type |= SKB_GSO_UDP_TUNNEL;
 932         } else if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
 933                 skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
 934
 935         return 0;
 936 }
 937
 938 /* Bypass encapsulation if the destination is local */
 939 static void vxlan_encap_bypass(struct sk_buff *skb, struct vxlan_dev *src_vxlan,
 940                                struct vxlan_dev *dst_vxlan)
 941 {
 942         struct pcpu_tstats *tx_stats = this_cpu_ptr(src_vxlan->dev->tstats);
 943         struct pcpu_tstats *rx_stats = this_cpu_ptr(dst_vxlan->dev->tstats);
 944
 945         skb->pkt_type = PACKET_HOST;
 946         skb->encapsulation = 0;
 947         skb->dev = dst_vxlan->dev;
 948         __skb_pull(skb, skb_network_offset(skb));
 949
 950         if (dst_vxlan->flags & VXLAN_F_LEARN)
 951                 vxlan_snoop(skb->dev, htonl(INADDR_LOOPBACK),
 952                             eth_hdr(skb)->h_source);
 953
 954         u64_stats_update_begin(&tx_stats->syncp);
 955         tx_stats->tx_packets++;
 956         tx_stats->tx_bytes += skb->len;
 957         u64_stats_update_end(&tx_stats->syncp);
 958
 959         if (netif_rx(skb) == NET_RX_SUCCESS) {
 960                 u64_stats_update_begin(&rx_stats->syncp);
 961                 rx_stats->rx_packets++;
 962                 rx_stats->rx_bytes += skb->len;
 963                 u64_stats_update_end(&rx_stats->syncp);
 964         } else {
 965                 skb->dev->stats.rx_dropped++;
 966         }
 967 }
 968
 969 static netdev_tx_t vxlan_xmit_one(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev,
 970                                   struct vxlan_rdst *rdst, bool did_rsc)
 971 {
 972         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
 973         struct rtable *rt;
 974         const struct iphdr *old_iph;
 975         struct iphdr *iph;
 976         struct vxlanhdr *vxh;
 977         struct udphdr *uh;
 978         struct flowi4 fl4;
 979         __be32 dst;
 980         __be16 src_port, dst_port;
 981         u32 vni;
 982         __be16 df = 0;
 983         __u8 tos, ttl;
 984
 985         dst_port = rdst->remote_port ? rdst->remote_port : vxlan->dst_port;
 986         vni = rdst->remote_vni;
 987         dst = rdst->remote_ip;
 988
 989         if (!dst) {
 990                 if (did_rsc) {
 991                         /* short-circuited back to local bridge */
 992                         vxlan_encap_bypass(skb, vxlan, vxlan);
 993                         return NETDEV_TX_OK;
 994                 }
 995                 goto drop;
 996         }
 997
 998         if (!skb->encapsulation) {
 999                 skb_reset_inner_headers(skb);
1000                 skb->encapsulation = 1;
1001         }
1002
1003         /* Need space for new headers (invalidates iph ptr) */
1004         if (skb_cow_head(skb, VXLAN_HEADROOM))
1005                 goto drop;
1006
1007         old_iph = ip_hdr(skb);
1008
1009         ttl = vxlan->ttl;
1010         if (!ttl && IN_MULTICAST(ntohl(dst)))
1011                 ttl = 1;
1012
1013         tos = vxlan->tos;
1014         if (tos == 1)
1015                 tos = ip_tunnel_get_dsfield(old_iph, skb);
1016
1017         src_port = vxlan_src_port(vxlan, skb);
1018
1019         memset(&fl4, 0, sizeof(fl4));
1020         fl4.flowi4_oif = rdst->remote_ifindex;
1021         fl4.flowi4_tos = RT_TOS(tos);
1022         fl4.daddr = dst;
1023         fl4.saddr = vxlan->saddr;
1024
1025         rt = ip_route_output_key(dev_net(dev), &fl4);
1026         if (IS_ERR(rt)) {
1027                 netdev_dbg(dev, "no route to %pI4\n", &dst);
1028                 dev->stats.tx_carrier_errors++;
1029                 goto tx_error;
1030         }
1031
1032         if (rt->dst.dev == dev) {
1033                 netdev_dbg(dev, "circular route to %pI4\n", &dst);
1034                 ip_rt_put(rt);
1035                 dev->stats.collisions++;
1036                 goto tx_error;
1037         }
1038
1039         /* Bypass encapsulation if the destination is local */
1040         if (rt->rt_flags & RTCF_LOCAL &&
1041             !(rt->rt_flags & (RTCF_BROADCAST | RTCF_MULTICAST))) {
1042                 struct vxlan_dev *dst_vxlan;
1043
1044                 ip_rt_put(rt);
1045                 dst_vxlan = vxlan_find_vni(dev_net(dev), vni);
1046                 if (!dst_vxlan)
1047                         goto tx_error;
1048                 vxlan_encap_bypass(skb, vxlan, dst_vxlan);
1049                 return NETDEV_TX_OK;
1050         }
1051
1052         memset(&(IPCB(skb)->opt), 0, sizeof(IPCB(skb)->opt));
1053         IPCB(skb)->flags &= ~(IPSKB_XFRM_TUNNEL_SIZE | IPSKB_XFRM_TRANSFORMED |
1054                               IPSKB_REROUTED);
1055         skb_dst_drop(skb);
1056         skb_dst_set(skb, &rt->dst);
1057
1058         vxh = (struct vxlanhdr *) __skb_push(skb, sizeof(*vxh));
1059         vxh->vx_flags = htonl(VXLAN_FLAGS);
1060         vxh->vx_vni = htonl(vni << 8);
1061
1062         __skb_push(skb, sizeof(*uh));
1063         skb_reset_transport_header(skb);
1064         uh = udp_hdr(skb);
1065
1066         uh->dest = dst_port;
1067         uh->source = src_port;
1068
1069         uh->len = htons(skb->len);
1070         uh->check = 0;
1071
1072         __skb_push(skb, sizeof(*iph));
1073         skb_reset_network_header(skb);
1074         iph             = ip_hdr(skb);
1075         iph->version    = 4;
1076         iph->ihl        = sizeof(struct iphdr) >> 2;
1077         iph->frag_off   = df;
1078         iph->protocol   = IPPROTO_UDP;
1079         iph->tos        = ip_tunnel_ecn_encap(tos, old_iph, skb);
1080         iph->daddr      = dst;
1081         iph->saddr      = fl4.saddr;
1082         iph->ttl        = ttl ? : ip4_dst_hoplimit(&rt->dst);
1083         tunnel_ip_select_ident(skb, old_iph, &rt->dst);
1084
1085         nf_reset(skb);
1086
1087         vxlan_set_owner(dev, skb);
1088
1089         if (handle_offloads(skb))
1090                 goto drop;
1091
1092         iptunnel_xmit(skb, dev);
1093         return NETDEV_TX_OK;
1094
1095 drop:
1096         dev->stats.tx_dropped++;
1097         goto tx_free;
1098
1099 tx_error:
1100         dev->stats.tx_errors++;
1101 tx_free:
1102         dev_kfree_skb(skb);
1103         return NETDEV_TX_OK;
1104 }
1105
1106 /* Transmit local packets over Vxlan
1107  *
1108  * Outer IP header inherits ECN and DF from inner header.
1109  * Outer UDP destination is the VXLAN assigned port.
1110  *           source port is based on hash of flow
1111  */
1112 static netdev_tx_t vxlan_xmit(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev)
1113 {
1114         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1115         struct ethhdr *eth;
1116         bool did_rsc = false;
1117         struct vxlan_rdst *rdst0, *rdst;
1118         struct vxlan_fdb *f;
1119         int rc1, rc;
1120
1121         skb_reset_mac_header(skb);
1122         eth = eth_hdr(skb);
1123
1124         if ((vxlan->flags & VXLAN_F_PROXY) && ntohs(eth->h_proto) == ETH_P_ARP)
1125                 return arp_reduce(dev, skb);
1126
1127         f = vxlan_find_mac(vxlan, eth->h_dest);
1128         did_rsc = false;
1129
1130         if (f && (f->flags & NTF_ROUTER) && (vxlan->flags & VXLAN_F_RSC) &&
1131             ntohs(eth->h_proto) == ETH_P_IP) {
1132                 did_rsc = route_shortcircuit(dev, skb);
1133                 if (did_rsc)
1134                         f = vxlan_find_mac(vxlan, eth->h_dest);
1135         }
1136
1137         if (f == NULL) {
1138                 rdst0 = &vxlan->default_dst;
1139
1140                 if (rdst0->remote_ip == htonl(INADDR_ANY) &&
1141                     (vxlan->flags & VXLAN_F_L2MISS) &&
1142                     !is_multicast_ether_addr(eth->h_dest))
1143                         vxlan_fdb_miss(vxlan, eth->h_dest);
1144         } else
1145                 rdst0 = &f->remote;
1146
1147         rc = NETDEV_TX_OK;
1148
1149         /* if there are multiple destinations, send copies */
1150         for (rdst = rdst0->remote_next; rdst; rdst = rdst->remote_next) {
1151                 struct sk_buff *skb1;
1152
1153                 skb1 = skb_clone(skb, GFP_ATOMIC);
1154                 rc1 = vxlan_xmit_one(skb1, dev, rdst, did_rsc);
1155                 if (rc == NETDEV_TX_OK)
1156                         rc = rc1;
1157         }
1158
1159         rc1 = vxlan_xmit_one(skb, dev, rdst0, did_rsc);
1160         if (rc == NETDEV_TX_OK)
1161                 rc = rc1;
1162         return rc;
1163 }
1164
1165 /* Walk the forwarding table and purge stale entries */
1166 static void vxlan_cleanup(unsigned long arg)
1167 {
1168         struct vxlan_dev *vxlan = (struct vxlan_dev *) arg;
1169         unsigned long next_timer = jiffies + FDB_AGE_INTERVAL;
1170         unsigned int h;
1171
1172         if (!netif_running(vxlan->dev))
1173                 return;
1174
1175         spin_lock_bh(&vxlan->hash_lock);
1176         for (h = 0; h < FDB_HASH_SIZE; ++h) {
1177                 struct hlist_node *p, *n;
1178                 hlist_for_each_safe(p, n, &vxlan->fdb_head[h]) {
1179                         struct vxlan_fdb *f
1180                                 = container_of(p, struct vxlan_fdb, hlist);
1181                         unsigned long timeout;
1182
1183                         if (f->state & NUD_PERMANENT)
1184                                 continue;
1185
1186                         timeout = f->used + vxlan->age_interval * HZ;
1187                         if (time_before_eq(timeout, jiffies)) {
1188                                 netdev_dbg(vxlan->dev,
1189                                            "garbage collect %pM\n",
1190                                            f->eth_addr);
1191                                 f->state = NUD_STALE;
1192                                 vxlan_fdb_destroy(vxlan, f);
1193                         } else if (time_before(timeout, next_timer))
1194                                 next_timer = timeout;
1195                 }
1196         }
1197         spin_unlock_bh(&vxlan->hash_lock);
1198
1199         mod_timer(&vxlan->age_timer, next_timer);
1200 }
1201
1202 /* Setup stats when device is created */
1203 static int vxlan_init(struct net_device *dev)
1204 {
1205         dev->tstats = alloc_percpu(struct pcpu_tstats);
1206         if (!dev->tstats)
1207                 return -ENOMEM;
1208
1209         return 0;
1210 }
1211
1212 /* Start ageing timer and join group when device is brought up */
1213 static int vxlan_open(struct net_device *dev)
1214 {
1215         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1216         int err;
1217
1218         if (IN_MULTICAST(ntohl(vxlan->default_dst.remote_ip))) {
1219                 err = vxlan_join_group(dev);
1220                 if (err)
1221                         return err;
1222         }
1223
1224         if (vxlan->age_interval)
1225                 mod_timer(&vxlan->age_timer, jiffies + FDB_AGE_INTERVAL);
1226
1227         return 0;
1228 }
1229
1230 /* Purge the forwarding table */
1231 static void vxlan_flush(struct vxlan_dev *vxlan)
1232 {
1233         unsigned h;
1234
1235         spin_lock_bh(&vxlan->hash_lock);
1236         for (h = 0; h < FDB_HASH_SIZE; ++h) {
1237                 struct hlist_node *p, *n;
1238                 hlist_for_each_safe(p, n, &vxlan->fdb_head[h]) {
1239                         struct vxlan_fdb *f
1240                                 = container_of(p, struct vxlan_fdb, hlist);
1241                         vxlan_fdb_destroy(vxlan, f);
1242                 }
1243         }
1244         spin_unlock_bh(&vxlan->hash_lock);
1245 }
1246
1247 /* Cleanup timer and forwarding table on shutdown */
1248 static int vxlan_stop(struct net_device *dev)
1249 {
1250         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1251
1252         if (IN_MULTICAST(ntohl(vxlan->default_dst.remote_ip)))
1253                 vxlan_leave_group(dev);
1254
1255         del_timer_sync(&vxlan->age_timer);
1256
1257         vxlan_flush(vxlan);
1258
1259         return 0;
1260 }
1261
1262 /* Stub, nothing needs to be done. */
1263 static void vxlan_set_multicast_list(struct net_device *dev)
1264 {
1265 }
1266
1267 static const struct net_device_ops vxlan_netdev_ops = {
1268         .ndo_init               = vxlan_init,
1269         .ndo_open               = vxlan_open,
1270         .ndo_stop               = vxlan_stop,
1271         .ndo_start_xmit         = vxlan_xmit,
1272         .ndo_get_stats64        = ip_tunnel_get_stats64,
1273         .ndo_set_rx_mode        = vxlan_set_multicast_list,
1274         .ndo_change_mtu         = eth_change_mtu,
1275         .ndo_validate_addr      = eth_validate_addr,
1276         .ndo_set_mac_address    = eth_mac_addr,
1277         .ndo_fdb_add            = vxlan_fdb_add,
1278         .ndo_fdb_del            = vxlan_fdb_delete,
1279         .ndo_fdb_dump           = vxlan_fdb_dump,
1280 };
1281
1282 /* Info for udev, that this is a virtual tunnel endpoint */
1283 static struct device_type vxlan_type = {
1284         .name = "vxlan",
1285 };
1286
1287 static void vxlan_free(struct net_device *dev)
1288 {
1289         free_percpu(dev->tstats);
1290         free_netdev(dev);
1291 }
1292
1293 /* Initialize the device structure. */
1294 static void vxlan_setup(struct net_device *dev)
1295 {
1296         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1297         unsigned h;
1298         int low, high;
1299
1300         eth_hw_addr_random(dev);
1301         ether_setup(dev);
1302         dev->hard_header_len = ETH_HLEN + VXLAN_HEADROOM;
1303
1304         dev->netdev_ops = &vxlan_netdev_ops;
1305         dev->destructor = vxlan_free;
1306         SET_NETDEV_DEVTYPE(dev, &vxlan_type);
1307
1308         dev->tx_queue_len = 0;
1309         dev->features   |= NETIF_F_LLTX;
1310         dev->features   |= NETIF_F_NETNS_LOCAL;
1311         dev->features   |= NETIF_F_SG | NETIF_F_HW_CSUM;
1312         dev->features   |= NETIF_F_RXCSUM;
1313         dev->features   |= NETIF_F_GSO_SOFTWARE;
1314
1315         dev->hw_features |= NETIF_F_SG | NETIF_F_HW_CSUM | NETIF_F_RXCSUM;
1316         dev->hw_features |= NETIF_F_GSO_SOFTWARE;
1317         dev->priv_flags &= ~IFF_XMIT_DST_RELEASE;
1318         dev->priv_flags |= IFF_LIVE_ADDR_CHANGE;
1319
1320         spin_lock_init(&vxlan->hash_lock);
1321
1322         init_timer_deferrable(&vxlan->age_timer);
1323         vxlan->age_timer.function = vxlan_cleanup;
1324         vxlan->age_timer.data = (unsigned long) vxlan;
1325
1326         inet_get_local_port_range(&low, &high);
1327         vxlan->port_min = low;
1328         vxlan->port_max = high;
1329         vxlan->dst_port = htons(vxlan_port);
1330
1331         vxlan->dev = dev;
1332
1333         for (h = 0; h < FDB_HASH_SIZE; ++h)
1334                 INIT_HLIST_HEAD(&vxlan->fdb_head[h]);
1335 }
1336
1337 static const struct nla_policy vxlan_policy[IFLA_VXLAN_MAX + 1] = {
1338         [IFLA_VXLAN_ID]         = { .type = NLA_U32 },
1339         [IFLA_VXLAN_GROUP]      = { .len = FIELD_SIZEOF(struct iphdr, daddr) },
1340         [IFLA_VXLAN_LINK]       = { .type = NLA_U32 },
1341         [IFLA_VXLAN_LOCAL]      = { .len = FIELD_SIZEOF(struct iphdr, saddr) },
1342         [IFLA_VXLAN_TOS]        = { .type = NLA_U8 },
1343         [IFLA_VXLAN_TTL]        = { .type = NLA_U8 },
1344         [IFLA_VXLAN_LEARNING]   = { .type = NLA_U8 },
1345         [IFLA_VXLAN_AGEING]     = { .type = NLA_U32 },
1346         [IFLA_VXLAN_LIMIT]      = { .type = NLA_U32 },
1347         [IFLA_VXLAN_PORT_RANGE] = { .len  = sizeof(struct ifla_vxlan_port_range) },
1348         [IFLA_VXLAN_PROXY]      = { .type = NLA_U8 },
1349         [IFLA_VXLAN_RSC]        = { .type = NLA_U8 },
1350         [IFLA_VXLAN_L2MISS]     = { .type = NLA_U8 },
1351         [IFLA_VXLAN_L3MISS]     = { .type = NLA_U8 },
1352         [IFLA_VXLAN_PORT]       = { .type = NLA_U16 },
1353 };
1354
1355 static int vxlan_validate(struct nlattr *tb[], struct nlattr *data[])
1356 {
1357         if (tb[IFLA_ADDRESS]) {
1358                 if (nla_len(tb[IFLA_ADDRESS]) != ETH_ALEN) {
1359                         pr_debug("invalid link address (not ethernet)\n");
1360                         return -EINVAL;
1361                 }
1362
1363                 if (!is_valid_ether_addr(nla_data(tb[IFLA_ADDRESS]))) {
1364                         pr_debug("invalid all zero ethernet address\n");
1365                         return -EADDRNOTAVAIL;
1366                 }
1367         }
1368
1369         if (!data)
1370                 return -EINVAL;
1371
1372         if (data[IFLA_VXLAN_ID]) {
1373                 __u32 id = nla_get_u32(data[IFLA_VXLAN_ID]);
1374                 if (id >= VXLAN_VID_MASK)
1375                         return -ERANGE;
1376         }
1377
1378         if (data[IFLA_VXLAN_PORT_RANGE]) {
1379                 const struct ifla_vxlan_port_range *p
1380                         = nla_data(data[IFLA_VXLAN_PORT_RANGE]);
1381
1382                 if (ntohs(p->high) < ntohs(p->low)) {
1383                         pr_debug("port range %u .. %u not valid\n",
1384                                  ntohs(p->low), ntohs(p->high));
1385                         return -EINVAL;
1386                 }
1387         }
1388
1389         return 0;
1390 }
1391
1392 static void vxlan_get_drvinfo(struct net_device *netdev,
1393                               struct ethtool_drvinfo *drvinfo)
1394 {
1395         strlcpy(drvinfo->version, VXLAN_VERSION, sizeof(drvinfo->version));
1396         strlcpy(drvinfo->driver, "vxlan", sizeof(drvinfo->driver));
1397 }
1398
1399 static const struct ethtool_ops vxlan_ethtool_ops = {
1400         .get_drvinfo    = vxlan_get_drvinfo,
1401         .get_link       = ethtool_op_get_link,
1402 };
1403
1404 static int vxlan_newlink(struct net *net, struct net_device *dev,
1405                          struct nlattr *tb[], struct nlattr *data[])
1406 {
1407         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1408         struct vxlan_rdst *dst = &vxlan->default_dst;
1409         __u32 vni;
1410         int err;
1411
1412         if (!data[IFLA_VXLAN_ID])
1413                 return -EINVAL;
1414
1415         vni = nla_get_u32(data[IFLA_VXLAN_ID]);
1416         if (vxlan_find_vni(net, vni)) {
1417                 pr_info("duplicate VNI %u\n", vni);
1418                 return -EEXIST;
1419         }
1420         dst->remote_vni = vni;
1421
1422         if (data[IFLA_VXLAN_GROUP])
1423                 dst->remote_ip = nla_get_be32(data[IFLA_VXLAN_GROUP]);
1424
1425         if (data[IFLA_VXLAN_LOCAL])
1426                 vxlan->saddr = nla_get_be32(data[IFLA_VXLAN_LOCAL]);
1427
1428         if (data[IFLA_VXLAN_LINK] &&
1429             (dst->remote_ifindex = nla_get_u32(data[IFLA_VXLAN_LINK]))) {
1430                 struct net_device *lowerdev
1431                          = __dev_get_by_index(net, dst->remote_ifindex);
1432
1433                 if (!lowerdev) {
1434                         pr_info("ifindex %d does not exist\n", dst->remote_ifindex);
1435                         return -ENODEV;
1436                 }
1437
1438                 if (!tb[IFLA_MTU])
1439                         dev->mtu = lowerdev->mtu - VXLAN_HEADROOM;
1440
1441                 /* update header length based on lower device */
1442                 dev->hard_header_len = lowerdev->hard_header_len +
1443                                        VXLAN_HEADROOM;
1444         }
1445
1446         if (data[IFLA_VXLAN_TOS])
1447                 vxlan->tos  = nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_TOS]);
1448
1449         if (data[IFLA_VXLAN_TTL])
1450                 vxlan->ttl = nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_TTL]);
1451
1452         if (!data[IFLA_VXLAN_LEARNING] || nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_LEARNING]))
1453                 vxlan->flags |= VXLAN_F_LEARN;
1454
1455         if (data[IFLA_VXLAN_AGEING])
1456                 vxlan->age_interval = nla_get_u32(data[IFLA_VXLAN_AGEING]);
1457         else
1458                 vxlan->age_interval = FDB_AGE_DEFAULT;
1459
1460         if (data[IFLA_VXLAN_PROXY] && nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_PROXY]))
1461                 vxlan->flags |= VXLAN_F_PROXY;
1462
1463         if (data[IFLA_VXLAN_RSC] && nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_RSC]))
1464                 vxlan->flags |= VXLAN_F_RSC;
1465
1466         if (data[IFLA_VXLAN_L2MISS] && nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_L2MISS]))
1467                 vxlan->flags |= VXLAN_F_L2MISS;
1468
1469         if (data[IFLA_VXLAN_L3MISS] && nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_L3MISS]))
1470                 vxlan->flags |= VXLAN_F_L3MISS;
1471
1472         if (data[IFLA_VXLAN_LIMIT])
1473                 vxlan->addrmax = nla_get_u32(data[IFLA_VXLAN_LIMIT]);
1474
1475         if (data[IFLA_VXLAN_PORT_RANGE]) {
1476                 const struct ifla_vxlan_port_range *p
1477                         = nla_data(data[IFLA_VXLAN_PORT_RANGE]);
1478                 vxlan->port_min = ntohs(p->low);
1479                 vxlan->port_max = ntohs(p->high);
1480         }
1481
1482         if (data[IFLA_VXLAN_PORT])
1483                 vxlan->dst_port = nla_get_be16(data[IFLA_VXLAN_PORT]);
1484
1485         SET_ETHTOOL_OPS(dev, &vxlan_ethtool_ops);
1486
1487         err = register_netdevice(dev);
1488         if (!err)
1489                 hlist_add_head_rcu(&vxlan->hlist, vni_head(net, dst->remote_vni));
1490
1491         return err;
1492 }
1493
1494 static void vxlan_dellink(struct net_device *dev, struct list_head *head)
1495 {
1496         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1497
1498         hlist_del_rcu(&vxlan->hlist);
1499
1500         unregister_netdevice_queue(dev, head);
1501 }
1502
1503 static size_t vxlan_get_size(const struct net_device *dev)
1504 {
1505
1506         return nla_total_size(sizeof(__u32)) +  /* IFLA_VXLAN_ID */
1507                 nla_total_size(sizeof(__be32)) +/* IFLA_VXLAN_GROUP */
1508                 nla_total_size(sizeof(__u32)) + /* IFLA_VXLAN_LINK */
1509                 nla_total_size(sizeof(__be32))+ /* IFLA_VXLAN_LOCAL */
1510                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_TTL */
1511                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_TOS */
1512                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_LEARNING */
1513                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_PROXY */
1514                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_RSC */
1515                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_L2MISS */
1516                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_L3MISS */
1517                 nla_total_size(sizeof(__u32)) + /* IFLA_VXLAN_AGEING */
1518                 nla_total_size(sizeof(__u32)) + /* IFLA_VXLAN_LIMIT */
1519                 nla_total_size(sizeof(struct ifla_vxlan_port_range)) +
1520                 nla_total_size(sizeof(__be16))+ /* IFLA_VXLAN_PORT */
1521                 0;
1522 }
1523
1524 static int vxlan_fill_info(struct sk_buff *skb, const struct net_device *dev)
1525 {
1526         const struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1527         const struct vxlan_rdst *dst = &vxlan->default_dst;
1528         struct ifla_vxlan_port_range ports = {
1529                 .low =  htons(vxlan->port_min),
1530                 .high = htons(vxlan->port_max),
1531         };
1532
1533         if (nla_put_u32(skb, IFLA_VXLAN_ID, dst->remote_vni))
1534                 goto nla_put_failure;
1535
1536         if (dst->remote_ip && nla_put_be32(skb, IFLA_VXLAN_GROUP, dst->remote_ip))
1537                 goto nla_put_failure;
1538
1539         if (dst->remote_ifindex && nla_put_u32(skb, IFLA_VXLAN_LINK, dst->remote_ifindex))
1540                 goto nla_put_failure;
1541
1542         if (vxlan->saddr && nla_put_be32(skb, IFLA_VXLAN_LOCAL, vxlan->saddr))
1543                 goto nla_put_failure;
1544
1545         if (nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_TTL, vxlan->ttl) ||
1546             nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_TOS, vxlan->tos) ||
1547             nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_LEARNING,
1548                         !!(vxlan->flags & VXLAN_F_LEARN)) ||
1549             nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_PROXY,
1550                         !!(vxlan->flags & VXLAN_F_PROXY)) ||
1551             nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_RSC, !!(vxlan->flags & VXLAN_F_RSC)) ||
1552             nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_L2MISS,
1553                         !!(vxlan->flags & VXLAN_F_L2MISS)) ||
1554             nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_L3MISS,
1555                         !!(vxlan->flags & VXLAN_F_L3MISS)) ||
1556             nla_put_u32(skb, IFLA_VXLAN_AGEING, vxlan->age_interval) ||
1557             nla_put_u32(skb, IFLA_VXLAN_LIMIT, vxlan->addrmax) ||
1558             nla_put_be16(skb, IFLA_VXLAN_PORT, vxlan->dst_port))
1559                 goto nla_put_failure;
1560
1561         if (nla_put(skb, IFLA_VXLAN_PORT_RANGE, sizeof(ports), &ports))
1562                 goto nla_put_failure;
1563
1564         return 0;
1565
1566 nla_put_failure:
1567         return -EMSGSIZE;
1568 }
1569
1570 static struct rtnl_link_ops vxlan_link_ops __read_mostly = {
1571         .kind           = "vxlan",
1572         .maxtype        = IFLA_VXLAN_MAX,
1573         .policy         = vxlan_policy,
1574         .priv_size      = sizeof(struct vxlan_dev),
1575         .setup          = vxlan_setup,
1576         .validate       = vxlan_validate,
1577         .newlink        = vxlan_newlink,
1578         .dellink        = vxlan_dellink,
1579         .get_size       = vxlan_get_size,
1580         .fill_info      = vxlan_fill_info,
1581 };
1582
1583 static __net_init int vxlan_init_net(struct net *net)
1584 {
1585         struct vxlan_net *vn = net_generic(net, vxlan_net_id);
1586         struct sock *sk;
1587         struct sockaddr_in vxlan_addr = {
1588                 .sin_family = AF_INET,
1589                 .sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY),
1590         };
1591         int rc;
1592         unsigned h;
1593
1594         /* Create UDP socket for encapsulation receive. */
1595         rc = sock_create_kern(AF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP, &vn->sock);
1596         if (rc < 0) {
1597                 pr_debug("UDP socket create failed\n");
1598                 return rc;
1599         }
1600         /* Put in proper namespace */
1601         sk = vn->sock->sk;
1602         sk_change_net(sk, net);
1603
1604         vxlan_addr.sin_port = htons(vxlan_port);
1605
1606         rc = kernel_bind(vn->sock, (struct sockaddr *) &vxlan_addr,
1607                          sizeof(vxlan_addr));
1608         if (rc < 0) {
1609                 pr_debug("bind for UDP socket %pI4:%u (%d)\n",
1610                          &vxlan_addr.sin_addr, ntohs(vxlan_addr.sin_port), rc);
1611                 sk_release_kernel(sk);
1612                 vn->sock = NULL;
1613                 return rc;
1614         }
1615
1616         /* Disable multicast loopback */
1617         inet_sk(sk)->mc_loop = 0;
1618
1619         /* Mark socket as an encapsulation socket. */
1620         udp_sk(sk)->encap_type = 1;
1621         udp_sk(sk)->encap_rcv = vxlan_udp_encap_recv;
1622         udp_encap_enable();
1623
1624         for (h = 0; h < VNI_HASH_SIZE; ++h)
1625                 INIT_HLIST_HEAD(&vn->vni_list[h]);
1626
1627         return 0;
1628 }
1629
1630 static __net_exit void vxlan_exit_net(struct net *net)
1631 {
1632         struct vxlan_net *vn = net_generic(net, vxlan_net_id);
1633         struct vxlan_dev *vxlan;
1634         unsigned h;
1635
1636         rtnl_lock();
1637         for (h = 0; h < VNI_HASH_SIZE; ++h)
1638                 hlist_for_each_entry(vxlan, &vn->vni_list[h], hlist)
1639                         dev_close(vxlan->dev);
1640         rtnl_unlock();
1641
1642         if (vn->sock) {
1643                 sk_release_kernel(vn->sock->sk);
1644                 vn->sock = NULL;
1645         }
1646 }
1647
1648 static struct pernet_operations vxlan_net_ops = {
1649         .init = vxlan_init_net,
1650         .exit = vxlan_exit_net,
1651         .id   = &vxlan_net_id,
1652         .size = sizeof(struct vxlan_net),
1653 };
1654
1655 static int __init vxlan_init_module(void)
1656 {
1657         int rc;
1658
1659         get_random_bytes(&vxlan_salt, sizeof(vxlan_salt));
1660
1661         rc = register_pernet_device(&vxlan_net_ops);
1662         if (rc)
1663                 goto out1;
1664
1665         rc = rtnl_link_register(&vxlan_link_ops);
1666         if (rc)
1667                 goto out2;
1668
1669         return 0;
1670
1671 out2:
1672         unregister_pernet_device(&vxlan_net_ops);
1673 out1:
1674         return rc;
1675 }
1676 module_init(vxlan_init_module);
1677
1678 static void __exit vxlan_cleanup_module(void)
1679 {
1680         rtnl_link_unregister(&vxlan_link_ops);
1681         unregister_pernet_device(&vxlan_net_ops);
1682         rcu_barrier();
1683 }
1684 module_exit(vxlan_cleanup_module);
1685
1686 MODULE_LICENSE("GPL");
1687 MODULE_VERSION(VXLAN_VERSION);
1688 MODULE_AUTHOR("Stephen Hemminger <[email protected]>");
1689 MODULE_ALIAS_RTNL_LINK("vxlan");