]> Git Repo - linux.git/blob - drivers/net/vrf.c
crypto: akcipher - Drop sign/verify operations
[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 = ip4h->tos & INET_DSCP_MASK;
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                 dev_queue_xmit_nit(skb, vrf_dev);
612
613                 skb_pull(skb, ETH_HLEN);
614         }
615
616         vrf_nf_reset_ct(skb);
617 }
618
619 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
620 /* modelled after ip6_finish_output2 */
621 static int vrf_finish_output6(struct net *net, struct sock *sk,
622                               struct sk_buff *skb)
623 {
624         struct dst_entry *dst = skb_dst(skb);
625         struct net_device *dev = dst->dev;
626         const struct in6_addr *nexthop;
627         struct neighbour *neigh;
628         int ret;
629
630         vrf_nf_reset_ct(skb);
631
632         skb->protocol = htons(ETH_P_IPV6);
633         skb->dev = dev;
634
635         rcu_read_lock();
636         nexthop = rt6_nexthop(dst_rt6_info(dst), &ipv6_hdr(skb)->daddr);
637         neigh = __ipv6_neigh_lookup_noref(dst->dev, nexthop);
638         if (unlikely(!neigh))
639                 neigh = __neigh_create(&nd_tbl, nexthop, dst->dev, false);
640         if (!IS_ERR(neigh)) {
641                 sock_confirm_neigh(skb, neigh);
642                 ret = neigh_output(neigh, skb, false);
643                 rcu_read_unlock();
644                 return ret;
645         }
646         rcu_read_unlock();
647
648         IP6_INC_STATS(dev_net(dst->dev),
649                       ip6_dst_idev(dst), IPSTATS_MIB_OUTNOROUTES);
650         kfree_skb(skb);
651         return -EINVAL;
652 }
653
654 /* modelled after ip6_output */
655 static int vrf_output6(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
656 {
657         return NF_HOOK_COND(NFPROTO_IPV6, NF_INET_POST_ROUTING,
658                             net, sk, skb, NULL, skb_dst(skb)->dev,
659                             vrf_finish_output6,
660                             !(IP6CB(skb)->flags & IP6SKB_REROUTED));
661 }
662
663 /* set dst on skb to send packet to us via dev_xmit path. Allows
664  * packet to go through device based features such as qdisc, netfilter
665  * hooks and packet sockets with skb->dev set to vrf device.
666  */
667 static struct sk_buff *vrf_ip6_out_redirect(struct net_device *vrf_dev,
668                                             struct sk_buff *skb)
669 {
670         struct net_vrf *vrf = netdev_priv(vrf_dev);
671         struct dst_entry *dst = NULL;
672         struct rt6_info *rt6;
673
674         rcu_read_lock();
675
676         rt6 = rcu_dereference(vrf->rt6);
677         if (likely(rt6)) {
678                 dst = &rt6->dst;
679                 dst_hold(dst);
680         }
681
682         rcu_read_unlock();
683
684         if (unlikely(!dst)) {
685                 vrf_tx_error(vrf_dev, skb);
686                 return NULL;
687         }
688
689         skb_dst_drop(skb);
690         skb_dst_set(skb, dst);
691
692         return skb;
693 }
694
695 static int vrf_output6_direct_finish(struct net *net, struct sock *sk,
696                                      struct sk_buff *skb)
697 {
698         vrf_finish_direct(skb);
699
700         return vrf_ip6_local_out(net, sk, skb);
701 }
702
703 static int vrf_output6_direct(struct net *net, struct sock *sk,
704                               struct sk_buff *skb)
705 {
706         int err = 1;
707
708         skb->protocol = htons(ETH_P_IPV6);
709
710         if (!(IPCB(skb)->flags & IPSKB_REROUTED))
711                 err = nf_hook(NFPROTO_IPV6, NF_INET_POST_ROUTING, net, sk, skb,
712                               NULL, skb->dev, vrf_output6_direct_finish);
713
714         if (likely(err == 1))
715                 vrf_finish_direct(skb);
716
717         return err;
718 }
719
720 static int vrf_ip6_out_direct_finish(struct net *net, struct sock *sk,
721                                      struct sk_buff *skb)
722 {
723         int err;
724
725         err = vrf_output6_direct(net, sk, skb);
726         if (likely(err == 1))
727                 err = vrf_ip6_local_out(net, sk, skb);
728
729         return err;
730 }
731
732 static struct sk_buff *vrf_ip6_out_direct(struct net_device *vrf_dev,
733                                           struct sock *sk,
734                                           struct sk_buff *skb)
735 {
736         struct net *net = dev_net(vrf_dev);
737         int err;
738
739         skb->dev = vrf_dev;
740
741         err = nf_hook(NFPROTO_IPV6, NF_INET_LOCAL_OUT, net, sk,
742                       skb, NULL, vrf_dev, vrf_ip6_out_direct_finish);
743
744         if (likely(err == 1))
745                 err = vrf_output6_direct(net, sk, skb);
746
747         if (likely(err == 1))
748                 return skb;
749
750         return NULL;
751 }
752
753 static struct sk_buff *vrf_ip6_out(struct net_device *vrf_dev,
754                                    struct sock *sk,
755                                    struct sk_buff *skb)
756 {
757         /* don't divert link scope packets */
758         if (rt6_need_strict(&ipv6_hdr(skb)->daddr))
759                 return skb;
760
761         vrf_nf_set_untracked(skb);
762
763         if (qdisc_tx_is_default(vrf_dev) ||
764             IP6CB(skb)->flags & IP6SKB_XFRM_TRANSFORMED)
765                 return vrf_ip6_out_direct(vrf_dev, sk, skb);
766
767         return vrf_ip6_out_redirect(vrf_dev, skb);
768 }
769
770 /* holding rtnl */
771 static void vrf_rt6_release(struct net_device *dev, struct net_vrf *vrf)
772 {
773         struct rt6_info *rt6 = rtnl_dereference(vrf->rt6);
774         struct net *net = dev_net(dev);
775         struct dst_entry *dst;
776
777         RCU_INIT_POINTER(vrf->rt6, NULL);
778         synchronize_rcu();
779
780         /* move dev in dst's to loopback so this VRF device can be deleted
781          * - based on dst_ifdown
782          */
783         if (rt6) {
784                 dst = &rt6->dst;
785                 netdev_ref_replace(dst->dev, net->loopback_dev,
786                                    &dst->dev_tracker, GFP_KERNEL);
787                 dst->dev = net->loopback_dev;
788                 dst_release(dst);
789         }
790 }
791
792 static int vrf_rt6_create(struct net_device *dev)
793 {
794         int flags = DST_NOPOLICY | DST_NOXFRM;
795         struct net_vrf *vrf = netdev_priv(dev);
796         struct net *net = dev_net(dev);
797         struct rt6_info *rt6;
798         int rc = -ENOMEM;
799
800         /* IPv6 can be CONFIG enabled and then disabled runtime */
801         if (!ipv6_mod_enabled())
802                 return 0;
803
804         vrf->fib6_table = fib6_new_table(net, vrf->tb_id);
805         if (!vrf->fib6_table)
806                 goto out;
807
808         /* create a dst for routing packets out a VRF device */
809         rt6 = ip6_dst_alloc(net, dev, flags);
810         if (!rt6)
811                 goto out;
812
813         rt6->dst.output = vrf_output6;
814
815         rcu_assign_pointer(vrf->rt6, rt6);
816
817         rc = 0;
818 out:
819         return rc;
820 }
821 #else
822 static struct sk_buff *vrf_ip6_out(struct net_device *vrf_dev,
823                                    struct sock *sk,
824                                    struct sk_buff *skb)
825 {
826         return skb;
827 }
828
829 static void vrf_rt6_release(struct net_device *dev, struct net_vrf *vrf)
830 {
831 }
832
833 static int vrf_rt6_create(struct net_device *dev)
834 {
835         return 0;
836 }
837 #endif
838
839 /* modelled after ip_finish_output2 */
840 static int vrf_finish_output(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
841 {
842         struct dst_entry *dst = skb_dst(skb);
843         struct rtable *rt = dst_rtable(dst);
844         struct net_device *dev = dst->dev;
845         unsigned int hh_len = LL_RESERVED_SPACE(dev);
846         struct neighbour *neigh;
847         bool is_v6gw = false;
848
849         vrf_nf_reset_ct(skb);
850
851         /* Be paranoid, rather than too clever. */
852         if (unlikely(skb_headroom(skb) < hh_len && dev->header_ops)) {
853                 skb = skb_expand_head(skb, hh_len);
854                 if (!skb) {
855                         dev->stats.tx_errors++;
856                         return -ENOMEM;
857                 }
858         }
859
860         rcu_read_lock();
861
862         neigh = ip_neigh_for_gw(rt, skb, &is_v6gw);
863         if (!IS_ERR(neigh)) {
864                 int ret;
865
866                 sock_confirm_neigh(skb, neigh);
867                 /* if crossing protocols, can not use the cached header */
868                 ret = neigh_output(neigh, skb, is_v6gw);
869                 rcu_read_unlock();
870                 return ret;
871         }
872
873         rcu_read_unlock();
874         vrf_tx_error(skb->dev, skb);
875         return -EINVAL;
876 }
877
878 static int vrf_output(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
879 {
880         struct net_device *dev = skb_dst(skb)->dev;
881
882         IP_UPD_PO_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUT, skb->len);
883
884         skb->dev = dev;
885         skb->protocol = htons(ETH_P_IP);
886
887         return NF_HOOK_COND(NFPROTO_IPV4, NF_INET_POST_ROUTING,
888                             net, sk, skb, NULL, dev,
889                             vrf_finish_output,
890                             !(IPCB(skb)->flags & IPSKB_REROUTED));
891 }
892
893 /* set dst on skb to send packet to us via dev_xmit path. Allows
894  * packet to go through device based features such as qdisc, netfilter
895  * hooks and packet sockets with skb->dev set to vrf device.
896  */
897 static struct sk_buff *vrf_ip_out_redirect(struct net_device *vrf_dev,
898                                            struct sk_buff *skb)
899 {
900         struct net_vrf *vrf = netdev_priv(vrf_dev);
901         struct dst_entry *dst = NULL;
902         struct rtable *rth;
903
904         rcu_read_lock();
905
906         rth = rcu_dereference(vrf->rth);
907         if (likely(rth)) {
908                 dst = &rth->dst;
909                 dst_hold(dst);
910         }
911
912         rcu_read_unlock();
913
914         if (unlikely(!dst)) {
915                 vrf_tx_error(vrf_dev, skb);
916                 return NULL;
917         }
918
919         skb_dst_drop(skb);
920         skb_dst_set(skb, dst);
921
922         return skb;
923 }
924
925 static int vrf_output_direct_finish(struct net *net, struct sock *sk,
926                                     struct sk_buff *skb)
927 {
928         vrf_finish_direct(skb);
929
930         return vrf_ip_local_out(net, sk, skb);
931 }
932
933 static int vrf_output_direct(struct net *net, struct sock *sk,
934                              struct sk_buff *skb)
935 {
936         int err = 1;
937
938         skb->protocol = htons(ETH_P_IP);
939
940         if (!(IPCB(skb)->flags & IPSKB_REROUTED))
941                 err = nf_hook(NFPROTO_IPV4, NF_INET_POST_ROUTING, net, sk, skb,
942                               NULL, skb->dev, vrf_output_direct_finish);
943
944         if (likely(err == 1))
945                 vrf_finish_direct(skb);
946
947         return err;
948 }
949
950 static int vrf_ip_out_direct_finish(struct net *net, struct sock *sk,
951                                     struct sk_buff *skb)
952 {
953         int err;
954
955         err = vrf_output_direct(net, sk, skb);
956         if (likely(err == 1))
957                 err = vrf_ip_local_out(net, sk, skb);
958
959         return err;
960 }
961
962 static struct sk_buff *vrf_ip_out_direct(struct net_device *vrf_dev,
963                                          struct sock *sk,
964                                          struct sk_buff *skb)
965 {
966         struct net *net = dev_net(vrf_dev);
967         int err;
968
969         skb->dev = vrf_dev;
970
971         err = nf_hook(NFPROTO_IPV4, NF_INET_LOCAL_OUT, net, sk,
972                       skb, NULL, vrf_dev, vrf_ip_out_direct_finish);
973
974         if (likely(err == 1))
975                 err = vrf_output_direct(net, sk, skb);
976
977         if (likely(err == 1))
978                 return skb;
979
980         return NULL;
981 }
982
983 static struct sk_buff *vrf_ip_out(struct net_device *vrf_dev,
984                                   struct sock *sk,
985                                   struct sk_buff *skb)
986 {
987         /* don't divert multicast or local broadcast */
988         if (ipv4_is_multicast(ip_hdr(skb)->daddr) ||
989             ipv4_is_lbcast(ip_hdr(skb)->daddr))
990                 return skb;
991
992         vrf_nf_set_untracked(skb);
993
994         if (qdisc_tx_is_default(vrf_dev) ||
995             IPCB(skb)->flags & IPSKB_XFRM_TRANSFORMED)
996                 return vrf_ip_out_direct(vrf_dev, sk, skb);
997
998         return vrf_ip_out_redirect(vrf_dev, skb);
999 }
1000
1001 /* called with rcu lock held */
1002 static struct sk_buff *vrf_l3_out(struct net_device *vrf_dev,
1003                                   struct sock *sk,
1004                                   struct sk_buff *skb,
1005                                   u16 proto)
1006 {
1007         switch (proto) {
1008         case AF_INET:
1009                 return vrf_ip_out(vrf_dev, sk, skb);
1010         case AF_INET6:
1011                 return vrf_ip6_out(vrf_dev, sk, skb);
1012         }
1013
1014         return skb;
1015 }
1016
1017 /* holding rtnl */
1018 static void vrf_rtable_release(struct net_device *dev, struct net_vrf *vrf)
1019 {
1020         struct rtable *rth = rtnl_dereference(vrf->rth);
1021         struct net *net = dev_net(dev);
1022         struct dst_entry *dst;
1023
1024         RCU_INIT_POINTER(vrf->rth, NULL);
1025         synchronize_rcu();
1026
1027         /* move dev in dst's to loopback so this VRF device can be deleted
1028          * - based on dst_ifdown
1029          */
1030         if (rth) {
1031                 dst = &rth->dst;
1032                 netdev_ref_replace(dst->dev, net->loopback_dev,
1033                                    &dst->dev_tracker, GFP_KERNEL);
1034                 dst->dev = net->loopback_dev;
1035                 dst_release(dst);
1036         }
1037 }
1038
1039 static int vrf_rtable_create(struct net_device *dev)
1040 {
1041         struct net_vrf *vrf = netdev_priv(dev);
1042         struct rtable *rth;
1043
1044         if (!fib_new_table(dev_net(dev), vrf->tb_id))
1045                 return -ENOMEM;
1046
1047         /* create a dst for routing packets out through a VRF device */
1048         rth = rt_dst_alloc(dev, 0, RTN_UNICAST, 1);
1049         if (!rth)
1050                 return -ENOMEM;
1051
1052         rth->dst.output = vrf_output;
1053
1054         rcu_assign_pointer(vrf->rth, rth);
1055
1056         return 0;
1057 }
1058
1059 /**************************** device handling ********************/
1060
1061 /* cycle interface to flush neighbor cache and move routes across tables */
1062 static void cycle_netdev(struct net_device *dev,
1063                          struct netlink_ext_ack *extack)
1064 {
1065         unsigned int flags = dev->flags;
1066         int ret;
1067
1068         if (!netif_running(dev))
1069                 return;
1070
1071         ret = dev_change_flags(dev, flags & ~IFF_UP, extack);
1072         if (ret >= 0)
1073                 ret = dev_change_flags(dev, flags, extack);
1074
1075         if (ret < 0) {
1076                 netdev_err(dev,
1077                            "Failed to cycle device %s; route tables might be wrong!\n",
1078                            dev->name);
1079         }
1080 }
1081
1082 static int do_vrf_add_slave(struct net_device *dev, struct net_device *port_dev,
1083                             struct netlink_ext_ack *extack)
1084 {
1085         int ret;
1086
1087         /* do not allow loopback device to be enslaved to a VRF.
1088          * The vrf device acts as the loopback for the vrf.
1089          */
1090         if (port_dev == dev_net(dev)->loopback_dev) {
1091                 NL_SET_ERR_MSG(extack,
1092                                "Can not enslave loopback device to a VRF");
1093                 return -EOPNOTSUPP;
1094         }
1095
1096         port_dev->priv_flags |= IFF_L3MDEV_SLAVE;
1097         ret = netdev_master_upper_dev_link(port_dev, dev, NULL, NULL, extack);
1098         if (ret < 0)
1099                 goto err;
1100
1101         cycle_netdev(port_dev, extack);
1102
1103         return 0;
1104
1105 err:
1106         port_dev->priv_flags &= ~IFF_L3MDEV_SLAVE;
1107         return ret;
1108 }
1109
1110 static int vrf_add_slave(struct net_device *dev, struct net_device *port_dev,
1111                          struct netlink_ext_ack *extack)
1112 {
1113         if (netif_is_l3_master(port_dev)) {
1114                 NL_SET_ERR_MSG(extack,
1115                                "Can not enslave an L3 master device to a VRF");
1116                 return -EINVAL;
1117         }
1118
1119         if (netif_is_l3_slave(port_dev))
1120                 return -EINVAL;
1121
1122         return do_vrf_add_slave(dev, port_dev, extack);
1123 }
1124
1125 /* inverse of do_vrf_add_slave */
1126 static int do_vrf_del_slave(struct net_device *dev, struct net_device *port_dev)
1127 {
1128         netdev_upper_dev_unlink(port_dev, dev);
1129         port_dev->priv_flags &= ~IFF_L3MDEV_SLAVE;
1130
1131         cycle_netdev(port_dev, NULL);
1132
1133         return 0;
1134 }
1135
1136 static int vrf_del_slave(struct net_device *dev, struct net_device *port_dev)
1137 {
1138         return do_vrf_del_slave(dev, port_dev);
1139 }
1140
1141 static void vrf_dev_uninit(struct net_device *dev)
1142 {
1143         struct net_vrf *vrf = netdev_priv(dev);
1144
1145         vrf_rtable_release(dev, vrf);
1146         vrf_rt6_release(dev, vrf);
1147 }
1148
1149 static int vrf_dev_init(struct net_device *dev)
1150 {
1151         struct net_vrf *vrf = netdev_priv(dev);
1152
1153         /* create the default dst which points back to us */
1154         if (vrf_rtable_create(dev) != 0)
1155                 goto out_nomem;
1156
1157         if (vrf_rt6_create(dev) != 0)
1158                 goto out_rth;
1159
1160         dev->flags = IFF_MASTER | IFF_NOARP;
1161
1162         /* similarly, oper state is irrelevant; set to up to avoid confusion */
1163         dev->operstate = IF_OPER_UP;
1164         netdev_lockdep_set_classes(dev);
1165         return 0;
1166
1167 out_rth:
1168         vrf_rtable_release(dev, vrf);
1169 out_nomem:
1170         return -ENOMEM;
1171 }
1172
1173 static const struct net_device_ops vrf_netdev_ops = {
1174         .ndo_init               = vrf_dev_init,
1175         .ndo_uninit             = vrf_dev_uninit,
1176         .ndo_start_xmit         = vrf_xmit,
1177         .ndo_set_mac_address    = eth_mac_addr,
1178         .ndo_add_slave          = vrf_add_slave,
1179         .ndo_del_slave          = vrf_del_slave,
1180 };
1181
1182 static u32 vrf_fib_table(const struct net_device *dev)
1183 {
1184         struct net_vrf *vrf = netdev_priv(dev);
1185
1186         return vrf->tb_id;
1187 }
1188
1189 static int vrf_rcv_finish(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1190 {
1191         kfree_skb(skb);
1192         return 0;
1193 }
1194
1195 static struct sk_buff *vrf_rcv_nfhook(u8 pf, unsigned int hook,
1196                                       struct sk_buff *skb,
1197                                       struct net_device *dev)
1198 {
1199         struct net *net = dev_net(dev);
1200
1201         if (nf_hook(pf, hook, net, NULL, skb, dev, NULL, vrf_rcv_finish) != 1)
1202                 skb = NULL;    /* kfree_skb(skb) handled by nf code */
1203
1204         return skb;
1205 }
1206
1207 static int vrf_prepare_mac_header(struct sk_buff *skb,
1208                                   struct net_device *vrf_dev, u16 proto)
1209 {
1210         struct ethhdr *eth;
1211         int err;
1212
1213         /* in general, we do not know if there is enough space in the head of
1214          * the packet for hosting the mac header.
1215          */
1216         err = skb_cow_head(skb, LL_RESERVED_SPACE(vrf_dev));
1217         if (unlikely(err))
1218                 /* no space in the skb head */
1219                 return -ENOBUFS;
1220
1221         __skb_push(skb, ETH_HLEN);
1222         eth = (struct ethhdr *)skb->data;
1223
1224         skb_reset_mac_header(skb);
1225         skb_reset_mac_len(skb);
1226
1227         /* we set the ethernet destination and the source addresses to the
1228          * address of the VRF device.
1229          */
1230         ether_addr_copy(eth->h_dest, vrf_dev->dev_addr);
1231         ether_addr_copy(eth->h_source, vrf_dev->dev_addr);
1232         eth->h_proto = htons(proto);
1233
1234         /* the destination address of the Ethernet frame corresponds to the
1235          * address set on the VRF interface; therefore, the packet is intended
1236          * to be processed locally.
1237          */
1238         skb->protocol = eth->h_proto;
1239         skb->pkt_type = PACKET_HOST;
1240
1241         skb_postpush_rcsum(skb, skb->data, ETH_HLEN);
1242
1243         skb_pull_inline(skb, ETH_HLEN);
1244
1245         return 0;
1246 }
1247
1248 /* prepare and add the mac header to the packet if it was not set previously.
1249  * In this way, packet sniffers such as tcpdump can parse the packet correctly.
1250  * If the mac header was already set, the original mac header is left
1251  * untouched and the function returns immediately.
1252  */
1253 static int vrf_add_mac_header_if_unset(struct sk_buff *skb,
1254                                        struct net_device *vrf_dev,
1255                                        u16 proto, struct net_device *orig_dev)
1256 {
1257         if (skb_mac_header_was_set(skb) && dev_has_header(orig_dev))
1258                 return 0;
1259
1260         return vrf_prepare_mac_header(skb, vrf_dev, proto);
1261 }
1262
1263 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
1264 /* neighbor handling is done with actual device; do not want
1265  * to flip skb->dev for those ndisc packets. This really fails
1266  * for multiple next protocols (e.g., NEXTHDR_HOP). But it is
1267  * a start.
1268  */
1269 static bool ipv6_ndisc_frame(const struct sk_buff *skb)
1270 {
1271         const struct ipv6hdr *iph = ipv6_hdr(skb);
1272         bool rc = false;
1273
1274         if (iph->nexthdr == NEXTHDR_ICMP) {
1275                 const struct icmp6hdr *icmph;
1276                 struct icmp6hdr _icmph;
1277
1278                 icmph = skb_header_pointer(skb, sizeof(*iph),
1279                                            sizeof(_icmph), &_icmph);
1280                 if (!icmph)
1281                         goto out;
1282
1283                 switch (icmph->icmp6_type) {
1284                 case NDISC_ROUTER_SOLICITATION:
1285                 case NDISC_ROUTER_ADVERTISEMENT:
1286                 case NDISC_NEIGHBOUR_SOLICITATION:
1287                 case NDISC_NEIGHBOUR_ADVERTISEMENT:
1288                 case NDISC_REDIRECT:
1289                         rc = true;
1290                         break;
1291                 }
1292         }
1293
1294 out:
1295         return rc;
1296 }
1297
1298 static struct rt6_info *vrf_ip6_route_lookup(struct net *net,
1299                                              const struct net_device *dev,
1300                                              struct flowi6 *fl6,
1301                                              int ifindex,
1302                                              const struct sk_buff *skb,
1303                                              int flags)
1304 {
1305         struct net_vrf *vrf = netdev_priv(dev);
1306
1307         return ip6_pol_route(net, vrf->fib6_table, ifindex, fl6, skb, flags);
1308 }
1309
1310 static void vrf_ip6_input_dst(struct sk_buff *skb, struct net_device *vrf_dev,
1311                               int ifindex)
1312 {
1313         const struct ipv6hdr *iph = ipv6_hdr(skb);
1314         struct flowi6 fl6 = {
1315                 .flowi6_iif     = ifindex,
1316                 .flowi6_mark    = skb->mark,
1317                 .flowi6_proto   = iph->nexthdr,
1318                 .daddr          = iph->daddr,
1319                 .saddr          = iph->saddr,
1320                 .flowlabel      = ip6_flowinfo(iph),
1321         };
1322         struct net *net = dev_net(vrf_dev);
1323         struct rt6_info *rt6;
1324
1325         rt6 = vrf_ip6_route_lookup(net, vrf_dev, &fl6, ifindex, skb,
1326                                    RT6_LOOKUP_F_HAS_SADDR | RT6_LOOKUP_F_IFACE);
1327         if (unlikely(!rt6))
1328                 return;
1329
1330         if (unlikely(&rt6->dst == &net->ipv6.ip6_null_entry->dst))
1331                 return;
1332
1333         skb_dst_set(skb, &rt6->dst);
1334 }
1335
1336 static struct sk_buff *vrf_ip6_rcv(struct net_device *vrf_dev,
1337                                    struct sk_buff *skb)
1338 {
1339         int orig_iif = skb->skb_iif;
1340         bool need_strict = rt6_need_strict(&ipv6_hdr(skb)->daddr);
1341         bool is_ndisc = ipv6_ndisc_frame(skb);
1342
1343         /* loopback, multicast & non-ND link-local traffic; do not push through
1344          * packet taps again. Reset pkt_type for upper layers to process skb.
1345          * For non-loopback strict packets, determine the dst using the original
1346          * ifindex.
1347          */
1348         if (skb->pkt_type == PACKET_LOOPBACK || (need_strict && !is_ndisc)) {
1349                 skb->dev = vrf_dev;
1350                 skb->skb_iif = vrf_dev->ifindex;
1351                 IP6CB(skb)->flags |= IP6SKB_L3SLAVE;
1352
1353                 if (skb->pkt_type == PACKET_LOOPBACK)
1354                         skb->pkt_type = PACKET_HOST;
1355                 else
1356                         vrf_ip6_input_dst(skb, vrf_dev, orig_iif);
1357
1358                 goto out;
1359         }
1360
1361         /* if packet is NDISC then keep the ingress interface */
1362         if (!is_ndisc) {
1363                 struct net_device *orig_dev = skb->dev;
1364
1365                 vrf_rx_stats(vrf_dev, skb->len);
1366                 skb->dev = vrf_dev;
1367                 skb->skb_iif = vrf_dev->ifindex;
1368
1369                 if (!list_empty(&vrf_dev->ptype_all)) {
1370                         int err;
1371
1372                         err = vrf_add_mac_header_if_unset(skb, vrf_dev,
1373                                                           ETH_P_IPV6,
1374                                                           orig_dev);
1375                         if (likely(!err)) {
1376                                 skb_push(skb, skb->mac_len);
1377                                 dev_queue_xmit_nit(skb, vrf_dev);
1378                                 skb_pull(skb, skb->mac_len);
1379                         }
1380                 }
1381
1382                 IP6CB(skb)->flags |= IP6SKB_L3SLAVE;
1383         }
1384
1385         if (need_strict)
1386                 vrf_ip6_input_dst(skb, vrf_dev, orig_iif);
1387
1388         skb = vrf_rcv_nfhook(NFPROTO_IPV6, NF_INET_PRE_ROUTING, skb, vrf_dev);
1389 out:
1390         return skb;
1391 }
1392
1393 #else
1394 static struct sk_buff *vrf_ip6_rcv(struct net_device *vrf_dev,
1395                                    struct sk_buff *skb)
1396 {
1397         return skb;
1398 }
1399 #endif
1400
1401 static struct sk_buff *vrf_ip_rcv(struct net_device *vrf_dev,
1402                                   struct sk_buff *skb)
1403 {
1404         struct net_device *orig_dev = skb->dev;
1405
1406         skb->dev = vrf_dev;
1407         skb->skb_iif = vrf_dev->ifindex;
1408         IPCB(skb)->flags |= IPSKB_L3SLAVE;
1409
1410         if (ipv4_is_multicast(ip_hdr(skb)->daddr))
1411                 goto out;
1412
1413         /* loopback traffic; do not push through packet taps again.
1414          * Reset pkt_type for upper layers to process skb
1415          */
1416         if (skb->pkt_type == PACKET_LOOPBACK) {
1417                 skb->pkt_type = PACKET_HOST;
1418                 goto out;
1419         }
1420
1421         vrf_rx_stats(vrf_dev, skb->len);
1422
1423         if (!list_empty(&vrf_dev->ptype_all)) {
1424                 int err;
1425
1426                 err = vrf_add_mac_header_if_unset(skb, vrf_dev, ETH_P_IP,
1427                                                   orig_dev);
1428                 if (likely(!err)) {
1429                         skb_push(skb, skb->mac_len);
1430                         dev_queue_xmit_nit(skb, vrf_dev);
1431                         skb_pull(skb, skb->mac_len);
1432                 }
1433         }
1434
1435         skb = vrf_rcv_nfhook(NFPROTO_IPV4, NF_INET_PRE_ROUTING, skb, vrf_dev);
1436 out:
1437         return skb;
1438 }
1439
1440 /* called with rcu lock held */
1441 static struct sk_buff *vrf_l3_rcv(struct net_device *vrf_dev,
1442                                   struct sk_buff *skb,
1443                                   u16 proto)
1444 {
1445         switch (proto) {
1446         case AF_INET:
1447                 return vrf_ip_rcv(vrf_dev, skb);
1448         case AF_INET6:
1449                 return vrf_ip6_rcv(vrf_dev, skb);
1450         }
1451
1452         return skb;
1453 }
1454
1455 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
1456 /* send to link-local or multicast address via interface enslaved to
1457  * VRF device. Force lookup to VRF table without changing flow struct
1458  * Note: Caller to this function must hold rcu_read_lock() and no refcnt
1459  * is taken on the dst by this function.
1460  */
1461 static struct dst_entry *vrf_link_scope_lookup(const struct net_device *dev,
1462                                               struct flowi6 *fl6)
1463 {
1464         struct net *net = dev_net(dev);
1465         int flags = RT6_LOOKUP_F_IFACE | RT6_LOOKUP_F_DST_NOREF;
1466         struct dst_entry *dst = NULL;
1467         struct rt6_info *rt;
1468
1469         /* VRF device does not have a link-local address and
1470          * sending packets to link-local or mcast addresses over
1471          * a VRF device does not make sense
1472          */
1473         if (fl6->flowi6_oif == dev->ifindex) {
1474                 dst = &net->ipv6.ip6_null_entry->dst;
1475                 return dst;
1476         }
1477
1478         if (!ipv6_addr_any(&fl6->saddr))
1479                 flags |= RT6_LOOKUP_F_HAS_SADDR;
1480
1481         rt = vrf_ip6_route_lookup(net, dev, fl6, fl6->flowi6_oif, NULL, flags);
1482         if (rt)
1483                 dst = &rt->dst;
1484
1485         return dst;
1486 }
1487 #endif
1488
1489 static const struct l3mdev_ops vrf_l3mdev_ops = {
1490         .l3mdev_fib_table       = vrf_fib_table,
1491         .l3mdev_l3_rcv          = vrf_l3_rcv,
1492         .l3mdev_l3_out          = vrf_l3_out,
1493 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
1494         .l3mdev_link_scope_lookup = vrf_link_scope_lookup,
1495 #endif
1496 };
1497
1498 static void vrf_get_drvinfo(struct net_device *dev,
1499                             struct ethtool_drvinfo *info)
1500 {
1501         strscpy(info->driver, DRV_NAME, sizeof(info->driver));
1502         strscpy(info->version, DRV_VERSION, sizeof(info->version));
1503 }
1504
1505 static const struct ethtool_ops vrf_ethtool_ops = {
1506         .get_drvinfo    = vrf_get_drvinfo,
1507 };
1508
1509 static inline size_t vrf_fib_rule_nl_size(void)
1510 {
1511         size_t sz;
1512
1513         sz  = NLMSG_ALIGN(sizeof(struct fib_rule_hdr));
1514         sz += nla_total_size(sizeof(u8));       /* FRA_L3MDEV */
1515         sz += nla_total_size(sizeof(u32));      /* FRA_PRIORITY */
1516         sz += nla_total_size(sizeof(u8));       /* FRA_PROTOCOL */
1517
1518         return sz;
1519 }
1520
1521 static int vrf_fib_rule(const struct net_device *dev, __u8 family, bool add_it)
1522 {
1523         struct fib_rule_hdr *frh;
1524         struct nlmsghdr *nlh;
1525         struct sk_buff *skb;
1526         int err;
1527
1528         if ((family == AF_INET6 || family == RTNL_FAMILY_IP6MR) &&
1529             !ipv6_mod_enabled())
1530                 return 0;
1531
1532         skb = nlmsg_new(vrf_fib_rule_nl_size(), GFP_KERNEL);
1533         if (!skb)
1534                 return -ENOMEM;
1535
1536         nlh = nlmsg_put(skb, 0, 0, 0, sizeof(*frh), 0);
1537         if (!nlh)
1538                 goto nla_put_failure;
1539
1540         /* rule only needs to appear once */
1541         nlh->nlmsg_flags |= NLM_F_EXCL;
1542
1543         frh = nlmsg_data(nlh);
1544         memset(frh, 0, sizeof(*frh));
1545         frh->family = family;
1546         frh->action = FR_ACT_TO_TBL;
1547
1548         if (nla_put_u8(skb, FRA_PROTOCOL, RTPROT_KERNEL))
1549                 goto nla_put_failure;
1550
1551         if (nla_put_u8(skb, FRA_L3MDEV, 1))
1552                 goto nla_put_failure;
1553
1554         if (nla_put_u32(skb, FRA_PRIORITY, FIB_RULE_PREF))
1555                 goto nla_put_failure;
1556
1557         nlmsg_end(skb, nlh);
1558
1559         /* fib_nl_{new,del}rule handling looks for net from skb->sk */
1560         skb->sk = dev_net(dev)->rtnl;
1561         if (add_it) {
1562                 err = fib_nl_newrule(skb, nlh, NULL);
1563                 if (err == -EEXIST)
1564                         err = 0;
1565         } else {
1566                 err = fib_nl_delrule(skb, nlh, NULL);
1567                 if (err == -ENOENT)
1568                         err = 0;
1569         }
1570         nlmsg_free(skb);
1571
1572         return err;
1573
1574 nla_put_failure:
1575         nlmsg_free(skb);
1576
1577         return -EMSGSIZE;
1578 }
1579
1580 static int vrf_add_fib_rules(const struct net_device *dev)
1581 {
1582         int err;
1583
1584         err = vrf_fib_rule(dev, AF_INET,  true);
1585         if (err < 0)
1586                 goto out_err;
1587
1588         err = vrf_fib_rule(dev, AF_INET6, true);
1589         if (err < 0)
1590                 goto ipv6_err;
1591
1592 #if IS_ENABLED(CONFIG_IP_MROUTE_MULTIPLE_TABLES)
1593         err = vrf_fib_rule(dev, RTNL_FAMILY_IPMR, true);
1594         if (err < 0)
1595                 goto ipmr_err;
1596 #endif
1597
1598 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6_MROUTE_MULTIPLE_TABLES)
1599         err = vrf_fib_rule(dev, RTNL_FAMILY_IP6MR, true);
1600         if (err < 0)
1601                 goto ip6mr_err;
1602 #endif
1603
1604         return 0;
1605
1606 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6_MROUTE_MULTIPLE_TABLES)
1607 ip6mr_err:
1608         vrf_fib_rule(dev, RTNL_FAMILY_IPMR,  false);
1609 #endif
1610
1611 #if IS_ENABLED(CONFIG_IP_MROUTE_MULTIPLE_TABLES)
1612 ipmr_err:
1613         vrf_fib_rule(dev, AF_INET6,  false);
1614 #endif
1615
1616 ipv6_err:
1617         vrf_fib_rule(dev, AF_INET,  false);
1618
1619 out_err:
1620         netdev_err(dev, "Failed to add FIB rules.\n");
1621         return err;
1622 }
1623
1624 static void vrf_setup(struct net_device *dev)
1625 {
1626         ether_setup(dev);
1627
1628         /* Initialize the device structure. */
1629         dev->netdev_ops = &vrf_netdev_ops;
1630         dev->l3mdev_ops = &vrf_l3mdev_ops;
1631         dev->ethtool_ops = &vrf_ethtool_ops;
1632         dev->needs_free_netdev = true;
1633
1634         /* Fill in device structure with ethernet-generic values. */
1635         eth_hw_addr_random(dev);
1636
1637         /* don't acquire vrf device's netif_tx_lock when transmitting */
1638         dev->lltx = true;
1639
1640         /* don't allow vrf devices to change network namespaces. */
1641         dev->netns_local = true;
1642
1643         /* does not make sense for a VLAN to be added to a vrf device */
1644         dev->features   |= NETIF_F_VLAN_CHALLENGED;
1645
1646         /* enable offload features */
1647         dev->features   |= NETIF_F_GSO_SOFTWARE;
1648         dev->features   |= NETIF_F_RXCSUM | NETIF_F_HW_CSUM | NETIF_F_SCTP_CRC;
1649         dev->features   |= NETIF_F_SG | NETIF_F_FRAGLIST | NETIF_F_HIGHDMA;
1650
1651         dev->hw_features = dev->features;
1652         dev->hw_enc_features = dev->features;
1653
1654         /* default to no qdisc; user can add if desired */
1655         dev->priv_flags |= IFF_NO_QUEUE;
1656         dev->priv_flags |= IFF_NO_RX_HANDLER;
1657         dev->priv_flags |= IFF_LIVE_ADDR_CHANGE;
1658
1659         /* VRF devices do not care about MTU, but if the MTU is set
1660          * too low then the ipv4 and ipv6 protocols are disabled
1661          * which breaks networking.
1662          */
1663         dev->min_mtu = IPV6_MIN_MTU;
1664         dev->max_mtu = IP6_MAX_MTU;
1665         dev->mtu = dev->max_mtu;
1666
1667         dev->pcpu_stat_type = NETDEV_PCPU_STAT_DSTATS;
1668 }
1669
1670 static int vrf_validate(struct nlattr *tb[], struct nlattr *data[],
1671                         struct netlink_ext_ack *extack)
1672 {
1673         if (tb[IFLA_ADDRESS]) {
1674                 if (nla_len(tb[IFLA_ADDRESS]) != ETH_ALEN) {
1675                         NL_SET_ERR_MSG(extack, "Invalid hardware address");
1676                         return -EINVAL;
1677                 }
1678                 if (!is_valid_ether_addr(nla_data(tb[IFLA_ADDRESS]))) {
1679                         NL_SET_ERR_MSG(extack, "Invalid hardware address");
1680                         return -EADDRNOTAVAIL;
1681                 }
1682         }
1683         return 0;
1684 }
1685
1686 static void vrf_dellink(struct net_device *dev, struct list_head *head)
1687 {
1688         struct net_device *port_dev;
1689         struct list_head *iter;
1690
1691         netdev_for_each_lower_dev(dev, port_dev, iter)
1692                 vrf_del_slave(dev, port_dev);
1693
1694         vrf_map_unregister_dev(dev);
1695
1696         unregister_netdevice_queue(dev, head);
1697 }
1698
1699 static int vrf_newlink(struct net *src_net, struct net_device *dev,
1700                        struct nlattr *tb[], struct nlattr *data[],
1701                        struct netlink_ext_ack *extack)
1702 {
1703         struct net_vrf *vrf = netdev_priv(dev);
1704         struct netns_vrf *nn_vrf;
1705         bool *add_fib_rules;
1706         struct net *net;
1707         int err;
1708
1709         if (!data || !data[IFLA_VRF_TABLE]) {
1710                 NL_SET_ERR_MSG(extack, "VRF table id is missing");
1711                 return -EINVAL;
1712         }
1713
1714         vrf->tb_id = nla_get_u32(data[IFLA_VRF_TABLE]);
1715         if (vrf->tb_id == RT_TABLE_UNSPEC) {
1716                 NL_SET_ERR_MSG_ATTR(extack, data[IFLA_VRF_TABLE],
1717                                     "Invalid VRF table id");
1718                 return -EINVAL;
1719         }
1720
1721         dev->priv_flags |= IFF_L3MDEV_MASTER;
1722
1723         err = register_netdevice(dev);
1724         if (err)
1725                 goto out;
1726
1727         /* mapping between table_id and vrf;
1728          * note: such binding could not be done in the dev init function
1729          * because dev->ifindex id is not available yet.
1730          */
1731         vrf->ifindex = dev->ifindex;
1732
1733         err = vrf_map_register_dev(dev, extack);
1734         if (err) {
1735                 unregister_netdevice(dev);
1736                 goto out;
1737         }
1738
1739         net = dev_net(dev);
1740         nn_vrf = net_generic(net, vrf_net_id);
1741
1742         add_fib_rules = &nn_vrf->add_fib_rules;
1743         if (*add_fib_rules) {
1744                 err = vrf_add_fib_rules(dev);
1745                 if (err) {
1746                         vrf_map_unregister_dev(dev);
1747                         unregister_netdevice(dev);
1748                         goto out;
1749                 }
1750                 *add_fib_rules = false;
1751         }
1752
1753 out:
1754         return err;
1755 }
1756
1757 static size_t vrf_nl_getsize(const struct net_device *dev)
1758 {
1759         return nla_total_size(sizeof(u32));  /* IFLA_VRF_TABLE */
1760 }
1761
1762 static int vrf_fillinfo(struct sk_buff *skb,
1763                         const struct net_device *dev)
1764 {
1765         struct net_vrf *vrf = netdev_priv(dev);
1766
1767         return nla_put_u32(skb, IFLA_VRF_TABLE, vrf->tb_id);
1768 }
1769
1770 static size_t vrf_get_slave_size(const struct net_device *bond_dev,
1771                                  const struct net_device *slave_dev)
1772 {
1773         return nla_total_size(sizeof(u32));  /* IFLA_VRF_PORT_TABLE */
1774 }
1775
1776 static int vrf_fill_slave_info(struct sk_buff *skb,
1777                                const struct net_device *vrf_dev,
1778                                const struct net_device *slave_dev)
1779 {
1780         struct net_vrf *vrf = netdev_priv(vrf_dev);
1781
1782         if (nla_put_u32(skb, IFLA_VRF_PORT_TABLE, vrf->tb_id))
1783                 return -EMSGSIZE;
1784
1785         return 0;
1786 }
1787
1788 static const struct nla_policy vrf_nl_policy[IFLA_VRF_MAX + 1] = {
1789         [IFLA_VRF_TABLE] = { .type = NLA_U32 },
1790 };
1791
1792 static struct rtnl_link_ops vrf_link_ops __read_mostly = {
1793         .kind           = DRV_NAME,
1794         .priv_size      = sizeof(struct net_vrf),
1795
1796         .get_size       = vrf_nl_getsize,
1797         .policy         = vrf_nl_policy,
1798         .validate       = vrf_validate,
1799         .fill_info      = vrf_fillinfo,
1800
1801         .get_slave_size  = vrf_get_slave_size,
1802         .fill_slave_info = vrf_fill_slave_info,
1803
1804         .newlink        = vrf_newlink,
1805         .dellink        = vrf_dellink,
1806         .setup          = vrf_setup,
1807         .maxtype        = IFLA_VRF_MAX,
1808 };
1809
1810 static int vrf_device_event(struct notifier_block *unused,
1811                             unsigned long event, void *ptr)
1812 {
1813         struct net_device *dev = netdev_notifier_info_to_dev(ptr);
1814
1815         /* only care about unregister events to drop slave references */
1816         if (event == NETDEV_UNREGISTER) {
1817                 struct net_device *vrf_dev;
1818
1819                 if (!netif_is_l3_slave(dev))
1820                         goto out;
1821
1822                 vrf_dev = netdev_master_upper_dev_get(dev);
1823                 vrf_del_slave(vrf_dev, dev);
1824         }
1825 out:
1826         return NOTIFY_DONE;
1827 }
1828
1829 static struct notifier_block vrf_notifier_block __read_mostly = {
1830         .notifier_call = vrf_device_event,
1831 };
1832
1833 static int vrf_map_init(struct vrf_map *vmap)
1834 {
1835         spin_lock_init(&vmap->vmap_lock);
1836         hash_init(vmap->ht);
1837
1838         vmap->strict_mode = false;
1839
1840         return 0;
1841 }
1842
1843 #ifdef CONFIG_SYSCTL
1844 static bool vrf_strict_mode(struct vrf_map *vmap)
1845 {
1846         bool strict_mode;
1847
1848         vrf_map_lock(vmap);
1849         strict_mode = vmap->strict_mode;
1850         vrf_map_unlock(vmap);
1851
1852         return strict_mode;
1853 }
1854
1855 static int vrf_strict_mode_change(struct vrf_map *vmap, bool new_mode)
1856 {
1857         bool *cur_mode;
1858         int res = 0;
1859
1860         vrf_map_lock(vmap);
1861
1862         cur_mode = &vmap->strict_mode;
1863         if (*cur_mode == new_mode)
1864                 goto unlock;
1865
1866         if (*cur_mode) {
1867                 /* disable strict mode */
1868                 *cur_mode = false;
1869         } else {
1870                 if (vmap->shared_tables) {
1871                         /* we cannot allow strict_mode because there are some
1872                          * vrfs that share one or more tables.
1873                          */
1874                         res = -EBUSY;
1875                         goto unlock;
1876                 }
1877
1878                 /* no tables are shared among vrfs, so we can go back
1879                  * to 1:1 association between a vrf with its table.
1880                  */
1881                 *cur_mode = true;
1882         }
1883
1884 unlock:
1885         vrf_map_unlock(vmap);
1886
1887         return res;
1888 }
1889
1890 static int vrf_shared_table_handler(const struct ctl_table *table, int write,
1891                                     void *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
1892 {
1893         struct net *net = (struct net *)table->extra1;
1894         struct vrf_map *vmap = netns_vrf_map(net);
1895         int proc_strict_mode = 0;
1896         struct ctl_table tmp = {
1897                 .procname       = table->procname,
1898                 .data           = &proc_strict_mode,
1899                 .maxlen         = sizeof(int),
1900                 .mode           = table->mode,
1901                 .extra1         = SYSCTL_ZERO,
1902                 .extra2         = SYSCTL_ONE,
1903         };
1904         int ret;
1905
1906         if (!write)
1907                 proc_strict_mode = vrf_strict_mode(vmap);
1908
1909         ret = proc_dointvec_minmax(&tmp, write, buffer, lenp, ppos);
1910
1911         if (write && ret == 0)
1912                 ret = vrf_strict_mode_change(vmap, (bool)proc_strict_mode);
1913
1914         return ret;
1915 }
1916
1917 static const struct ctl_table vrf_table[] = {
1918         {
1919                 .procname       = "strict_mode",
1920                 .data           = NULL,
1921                 .maxlen         = sizeof(int),
1922                 .mode           = 0644,
1923                 .proc_handler   = vrf_shared_table_handler,
1924                 /* set by the vrf_netns_init */
1925                 .extra1         = NULL,
1926         },
1927 };
1928
1929 static int vrf_netns_init_sysctl(struct net *net, struct netns_vrf *nn_vrf)
1930 {
1931         struct ctl_table *table;
1932
1933         table = kmemdup(vrf_table, sizeof(vrf_table), GFP_KERNEL);
1934         if (!table)
1935                 return -ENOMEM;
1936
1937         /* init the extra1 parameter with the reference to current netns */
1938         table[0].extra1 = net;
1939
1940         nn_vrf->ctl_hdr = register_net_sysctl_sz(net, "net/vrf", table,
1941                                                  ARRAY_SIZE(vrf_table));
1942         if (!nn_vrf->ctl_hdr) {
1943                 kfree(table);
1944                 return -ENOMEM;
1945         }
1946
1947         return 0;
1948 }
1949
1950 static void vrf_netns_exit_sysctl(struct net *net)
1951 {
1952         struct netns_vrf *nn_vrf = net_generic(net, vrf_net_id);
1953         const struct ctl_table *table;
1954
1955         table = nn_vrf->ctl_hdr->ctl_table_arg;
1956         unregister_net_sysctl_table(nn_vrf->ctl_hdr);
1957         kfree(table);
1958 }
1959 #else
1960 static int vrf_netns_init_sysctl(struct net *net, struct netns_vrf *nn_vrf)
1961 {
1962         return 0;
1963 }
1964
1965 static void vrf_netns_exit_sysctl(struct net *net)
1966 {
1967 }
1968 #endif
1969
1970 /* Initialize per network namespace state */
1971 static int __net_init vrf_netns_init(struct net *net)
1972 {
1973         struct netns_vrf *nn_vrf = net_generic(net, vrf_net_id);
1974
1975         nn_vrf->add_fib_rules = true;
1976         vrf_map_init(&nn_vrf->vmap);
1977
1978         return vrf_netns_init_sysctl(net, nn_vrf);
1979 }
1980
1981 static void __net_exit vrf_netns_exit(struct net *net)
1982 {
1983         vrf_netns_exit_sysctl(net);
1984 }
1985
1986 static struct pernet_operations vrf_net_ops __net_initdata = {
1987         .init = vrf_netns_init,
1988         .exit = vrf_netns_exit,
1989         .id   = &vrf_net_id,
1990         .size = sizeof(struct netns_vrf),
1991 };
1992
1993 static int __init vrf_init_module(void)
1994 {
1995         int rc;
1996
1997         register_netdevice_notifier(&vrf_notifier_block);
1998
1999         rc = register_pernet_subsys(&vrf_net_ops);
2000         if (rc < 0)
2001                 goto error;
2002
2003         rc = l3mdev_table_lookup_register(L3MDEV_TYPE_VRF,
2004                                           vrf_ifindex_lookup_by_table_id);
2005         if (rc < 0)
2006                 goto unreg_pernet;
2007
2008         rc = rtnl_link_register(&vrf_link_ops);
2009         if (rc < 0)
2010                 goto table_lookup_unreg;
2011
2012         return 0;
2013
2014 table_lookup_unreg:
2015         l3mdev_table_lookup_unregister(L3MDEV_TYPE_VRF,
2016                                        vrf_ifindex_lookup_by_table_id);
2017
2018 unreg_pernet:
2019         unregister_pernet_subsys(&vrf_net_ops);
2020
2021 error:
2022         unregister_netdevice_notifier(&vrf_notifier_block);
2023         return rc;
2024 }
2025
2026 module_init(vrf_init_module);
2027 MODULE_AUTHOR("Shrijeet Mukherjee, David Ahern");
2028 MODULE_DESCRIPTION("Device driver to instantiate VRF domains");
2029 MODULE_LICENSE("GPL");
2030 MODULE_ALIAS_RTNL_LINK(DRV_NAME);
2031 MODULE_VERSION(DRV_VERSION);
This page took 0.144681 seconds and 4 git commands to generate.