]> Git Repo - linux.git/blob - drivers/net/vrf.c
net: phy: aquantia: wait for the GLOBAL_CFG to start returning real values
[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
41 #define DRV_NAME        "vrf"
42 #define DRV_VERSION     "1.1"
43
44 #define FIB_RULE_PREF  1000       /* default preference for FIB rules */
45
46 #define HT_MAP_BITS     4
47 #define HASH_INITVAL    ((u32)0xcafef00d)
48
49 struct  vrf_map {
50         DECLARE_HASHTABLE(ht, HT_MAP_BITS);
51         spinlock_t vmap_lock;
52
53         /* shared_tables:
54          * count how many distinct tables do not comply with the strict mode
55          * requirement.
56          * shared_tables value must be 0 in order to enable the strict mode.
57          *
58          * example of the evolution of shared_tables:
59          *                                                        | time
60          * add  vrf0 --> table 100        shared_tables = 0       | t0
61          * add  vrf1 --> table 101        shared_tables = 0       | t1
62          * add  vrf2 --> table 100        shared_tables = 1       | t2
63          * add  vrf3 --> table 100        shared_tables = 1       | t3
64          * add  vrf4 --> table 101        shared_tables = 2       v t4
65          *
66          * shared_tables is a "step function" (or "staircase function")
67          * and it is increased by one when the second vrf is associated to a
68          * table.
69          *
70          * at t2, vrf0 and vrf2 are bound to table 100: shared_tables = 1.
71          *
72          * at t3, another dev (vrf3) is bound to the same table 100 but the
73          * value of shared_tables is still 1.
74          * This means that no matter how many new vrfs will register on the
75          * table 100, the shared_tables will not increase (considering only
76          * table 100).
77          *
78          * at t4, vrf4 is bound to table 101, and shared_tables = 2.
79          *
80          * Looking at the value of shared_tables we can immediately know if
81          * the strict_mode can or cannot be enforced. Indeed, strict_mode
82          * can be enforced iff shared_tables = 0.
83          *
84          * Conversely, shared_tables is decreased when a vrf is de-associated
85          * from a table with exactly two associated vrfs.
86          */
87         u32 shared_tables;
88
89         bool strict_mode;
90 };
91
92 struct vrf_map_elem {
93         struct hlist_node hnode;
94         struct list_head vrf_list;  /* VRFs registered to this table */
95
96         u32 table_id;
97         int users;
98         int ifindex;
99 };
100
101 static unsigned int vrf_net_id;
102
103 /* per netns vrf data */
104 struct netns_vrf {
105         /* protected by rtnl lock */
106         bool add_fib_rules;
107
108         struct vrf_map vmap;
109         struct ctl_table_header *ctl_hdr;
110 };
111
112 struct net_vrf {
113         struct rtable __rcu     *rth;
114         struct rt6_info __rcu   *rt6;
115 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
116         struct fib6_table       *fib6_table;
117 #endif
118         u32                     tb_id;
119
120         struct list_head        me_list;   /* entry in vrf_map_elem */
121         int                     ifindex;
122 };
123
124 static void vrf_rx_stats(struct net_device *dev, int len)
125 {
126         struct pcpu_dstats *dstats = this_cpu_ptr(dev->dstats);
127
128         u64_stats_update_begin(&dstats->syncp);
129         u64_stats_inc(&dstats->rx_packets);
130         u64_stats_add(&dstats->rx_bytes, len);
131         u64_stats_update_end(&dstats->syncp);
132 }
133
134 static void vrf_tx_error(struct net_device *vrf_dev, struct sk_buff *skb)
135 {
136         vrf_dev->stats.tx_errors++;
137         kfree_skb(skb);
138 }
139
140 static struct vrf_map *netns_vrf_map(struct net *net)
141 {
142         struct netns_vrf *nn_vrf = net_generic(net, vrf_net_id);
143
144         return &nn_vrf->vmap;
145 }
146
147 static struct vrf_map *netns_vrf_map_by_dev(struct net_device *dev)
148 {
149         return netns_vrf_map(dev_net(dev));
150 }
151
152 static int vrf_map_elem_get_vrf_ifindex(struct vrf_map_elem *me)
153 {
154         struct list_head *me_head = &me->vrf_list;
155         struct net_vrf *vrf;
156
157         if (list_empty(me_head))
158                 return -ENODEV;
159
160         vrf = list_first_entry(me_head, struct net_vrf, me_list);
161
162         return vrf->ifindex;
163 }
164
165 static struct vrf_map_elem *vrf_map_elem_alloc(gfp_t flags)
166 {
167         struct vrf_map_elem *me;
168
169         me = kmalloc(sizeof(*me), flags);
170         if (!me)
171                 return NULL;
172
173         return me;
174 }
175
176 static void vrf_map_elem_free(struct vrf_map_elem *me)
177 {
178         kfree(me);
179 }
180
181 static void vrf_map_elem_init(struct vrf_map_elem *me, int table_id,
182                               int ifindex, int users)
183 {
184         me->table_id = table_id;
185         me->ifindex = ifindex;
186         me->users = users;
187         INIT_LIST_HEAD(&me->vrf_list);
188 }
189
190 static struct vrf_map_elem *vrf_map_lookup_elem(struct vrf_map *vmap,
191                                                 u32 table_id)
192 {
193         struct vrf_map_elem *me;
194         u32 key;
195
196         key = jhash_1word(table_id, HASH_INITVAL);
197         hash_for_each_possible(vmap->ht, me, hnode, key) {
198                 if (me->table_id == table_id)
199                         return me;
200         }
201
202         return NULL;
203 }
204
205 static void vrf_map_add_elem(struct vrf_map *vmap, struct vrf_map_elem *me)
206 {
207         u32 table_id = me->table_id;
208         u32 key;
209
210         key = jhash_1word(table_id, HASH_INITVAL);
211         hash_add(vmap->ht, &me->hnode, key);
212 }
213
214 static void vrf_map_del_elem(struct vrf_map_elem *me)
215 {
216         hash_del(&me->hnode);
217 }
218
219 static void vrf_map_lock(struct vrf_map *vmap) __acquires(&vmap->vmap_lock)
220 {
221         spin_lock(&vmap->vmap_lock);
222 }
223
224 static void vrf_map_unlock(struct vrf_map *vmap) __releases(&vmap->vmap_lock)
225 {
226         spin_unlock(&vmap->vmap_lock);
227 }
228
229 /* called with rtnl lock held */
230 static int
231 vrf_map_register_dev(struct net_device *dev, struct netlink_ext_ack *extack)
232 {
233         struct vrf_map *vmap = netns_vrf_map_by_dev(dev);
234         struct net_vrf *vrf = netdev_priv(dev);
235         struct vrf_map_elem *new_me, *me;
236         u32 table_id = vrf->tb_id;
237         bool free_new_me = false;
238         int users;
239         int res;
240
241         /* we pre-allocate elements used in the spin-locked section (so that we
242          * keep the spinlock as short as possible).
243          */
244         new_me = vrf_map_elem_alloc(GFP_KERNEL);
245         if (!new_me)
246                 return -ENOMEM;
247
248         vrf_map_elem_init(new_me, table_id, dev->ifindex, 0);
249
250         vrf_map_lock(vmap);
251
252         me = vrf_map_lookup_elem(vmap, table_id);
253         if (!me) {
254                 me = new_me;
255                 vrf_map_add_elem(vmap, me);
256                 goto link_vrf;
257         }
258
259         /* we already have an entry in the vrf_map, so it means there is (at
260          * least) a vrf registered on the specific table.
261          */
262         free_new_me = true;
263         if (vmap->strict_mode) {
264                 /* vrfs cannot share the same table */
265                 NL_SET_ERR_MSG(extack, "Table is used by another VRF");
266                 res = -EBUSY;
267                 goto unlock;
268         }
269
270 link_vrf:
271         users = ++me->users;
272         if (users == 2)
273                 ++vmap->shared_tables;
274
275         list_add(&vrf->me_list, &me->vrf_list);
276
277         res = 0;
278
279 unlock:
280         vrf_map_unlock(vmap);
281
282         /* clean-up, if needed */
283         if (free_new_me)
284                 vrf_map_elem_free(new_me);
285
286         return res;
287 }
288
289 /* called with rtnl lock held */
290 static void vrf_map_unregister_dev(struct net_device *dev)
291 {
292         struct vrf_map *vmap = netns_vrf_map_by_dev(dev);
293         struct net_vrf *vrf = netdev_priv(dev);
294         u32 table_id = vrf->tb_id;
295         struct vrf_map_elem *me;
296         int users;
297
298         vrf_map_lock(vmap);
299
300         me = vrf_map_lookup_elem(vmap, table_id);
301         if (!me)
302                 goto unlock;
303
304         list_del(&vrf->me_list);
305
306         users = --me->users;
307         if (users == 1) {
308                 --vmap->shared_tables;
309         } else if (users == 0) {
310                 vrf_map_del_elem(me);
311
312                 /* no one will refer to this element anymore */
313                 vrf_map_elem_free(me);
314         }
315
316 unlock:
317         vrf_map_unlock(vmap);
318 }
319
320 /* return the vrf device index associated with the table_id */
321 static int vrf_ifindex_lookup_by_table_id(struct net *net, u32 table_id)
322 {
323         struct vrf_map *vmap = netns_vrf_map(net);
324         struct vrf_map_elem *me;
325         int ifindex;
326
327         vrf_map_lock(vmap);
328
329         if (!vmap->strict_mode) {
330                 ifindex = -EPERM;
331                 goto unlock;
332         }
333
334         me = vrf_map_lookup_elem(vmap, table_id);
335         if (!me) {
336                 ifindex = -ENODEV;
337                 goto unlock;
338         }
339
340         ifindex = vrf_map_elem_get_vrf_ifindex(me);
341
342 unlock:
343         vrf_map_unlock(vmap);
344
345         return ifindex;
346 }
347
348 /* by default VRF devices do not have a qdisc and are expected
349  * to be created with only a single queue.
350  */
351 static bool qdisc_tx_is_default(const struct net_device *dev)
352 {
353         struct netdev_queue *txq;
354         struct Qdisc *qdisc;
355
356         if (dev->num_tx_queues > 1)
357                 return false;
358
359         txq = netdev_get_tx_queue(dev, 0);
360         qdisc = rcu_access_pointer(txq->qdisc);
361
362         return !qdisc->enqueue;
363 }
364
365 /* Local traffic destined to local address. Reinsert the packet to rx
366  * path, similar to loopback handling.
367  */
368 static int vrf_local_xmit(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev,
369                           struct dst_entry *dst)
370 {
371         int len = skb->len;
372
373         skb_orphan(skb);
374
375         skb_dst_set(skb, dst);
376
377         /* set pkt_type to avoid skb hitting packet taps twice -
378          * once on Tx and again in Rx processing
379          */
380         skb->pkt_type = PACKET_LOOPBACK;
381
382         skb->protocol = eth_type_trans(skb, dev);
383
384         if (likely(__netif_rx(skb) == NET_RX_SUCCESS)) {
385                 vrf_rx_stats(dev, len);
386         } else {
387                 struct pcpu_dstats *dstats = this_cpu_ptr(dev->dstats);
388
389                 u64_stats_update_begin(&dstats->syncp);
390                 u64_stats_inc(&dstats->rx_drops);
391                 u64_stats_update_end(&dstats->syncp);
392         }
393
394         return NETDEV_TX_OK;
395 }
396
397 static void vrf_nf_set_untracked(struct sk_buff *skb)
398 {
399         if (skb_get_nfct(skb) == 0)
400                 nf_ct_set(skb, NULL, IP_CT_UNTRACKED);
401 }
402
403 static void vrf_nf_reset_ct(struct sk_buff *skb)
404 {
405         if (skb_get_nfct(skb) == IP_CT_UNTRACKED)
406                 nf_reset_ct(skb);
407 }
408
409 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
410 static int vrf_ip6_local_out(struct net *net, struct sock *sk,
411                              struct sk_buff *skb)
412 {
413         int err;
414
415         vrf_nf_reset_ct(skb);
416
417         err = nf_hook(NFPROTO_IPV6, NF_INET_LOCAL_OUT, net,
418                       sk, skb, NULL, skb_dst(skb)->dev, dst_output);
419
420         if (likely(err == 1))
421                 err = dst_output(net, sk, skb);
422
423         return err;
424 }
425
426 static netdev_tx_t vrf_process_v6_outbound(struct sk_buff *skb,
427                                            struct net_device *dev)
428 {
429         const struct ipv6hdr *iph;
430         struct net *net = dev_net(skb->dev);
431         struct flowi6 fl6;
432         int ret = NET_XMIT_DROP;
433         struct dst_entry *dst;
434         struct dst_entry *dst_null = &net->ipv6.ip6_null_entry->dst;
435
436         if (!pskb_may_pull(skb, ETH_HLEN + sizeof(struct ipv6hdr)))
437                 goto err;
438
439         iph = ipv6_hdr(skb);
440
441         memset(&fl6, 0, sizeof(fl6));
442         /* needed to match OIF rule */
443         fl6.flowi6_l3mdev = dev->ifindex;
444         fl6.flowi6_iif = LOOPBACK_IFINDEX;
445         fl6.daddr = iph->daddr;
446         fl6.saddr = iph->saddr;
447         fl6.flowlabel = ip6_flowinfo(iph);
448         fl6.flowi6_mark = skb->mark;
449         fl6.flowi6_proto = iph->nexthdr;
450
451         dst = ip6_dst_lookup_flow(net, NULL, &fl6, NULL);
452         if (IS_ERR(dst) || dst == dst_null)
453                 goto err;
454
455         skb_dst_drop(skb);
456
457         /* if dst.dev is the VRF device again this is locally originated traffic
458          * destined to a local address. Short circuit to Rx path.
459          */
460         if (dst->dev == dev)
461                 return vrf_local_xmit(skb, dev, dst);
462
463         skb_dst_set(skb, dst);
464
465         /* strip the ethernet header added for pass through VRF device */
466         __skb_pull(skb, skb_network_offset(skb));
467
468         memset(IP6CB(skb), 0, sizeof(*IP6CB(skb)));
469         ret = vrf_ip6_local_out(net, skb->sk, skb);
470         if (unlikely(net_xmit_eval(ret)))
471                 dev->stats.tx_errors++;
472         else
473                 ret = NET_XMIT_SUCCESS;
474
475         return ret;
476 err:
477         vrf_tx_error(dev, skb);
478         return NET_XMIT_DROP;
479 }
480 #else
481 static netdev_tx_t vrf_process_v6_outbound(struct sk_buff *skb,
482                                            struct net_device *dev)
483 {
484         vrf_tx_error(dev, skb);
485         return NET_XMIT_DROP;
486 }
487 #endif
488
489 /* based on ip_local_out; can't use it b/c the dst is switched pointing to us */
490 static int vrf_ip_local_out(struct net *net, struct sock *sk,
491                             struct sk_buff *skb)
492 {
493         int err;
494
495         vrf_nf_reset_ct(skb);
496
497         err = nf_hook(NFPROTO_IPV4, NF_INET_LOCAL_OUT, net, sk,
498                       skb, NULL, skb_dst(skb)->dev, dst_output);
499         if (likely(err == 1))
500                 err = dst_output(net, sk, skb);
501
502         return err;
503 }
504
505 static netdev_tx_t vrf_process_v4_outbound(struct sk_buff *skb,
506                                            struct net_device *vrf_dev)
507 {
508         struct iphdr *ip4h;
509         int ret = NET_XMIT_DROP;
510         struct flowi4 fl4;
511         struct net *net = dev_net(vrf_dev);
512         struct rtable *rt;
513
514         if (!pskb_may_pull(skb, ETH_HLEN + sizeof(struct iphdr)))
515                 goto err;
516
517         ip4h = ip_hdr(skb);
518
519         memset(&fl4, 0, sizeof(fl4));
520         /* needed to match OIF rule */
521         fl4.flowi4_l3mdev = vrf_dev->ifindex;
522         fl4.flowi4_iif = LOOPBACK_IFINDEX;
523         fl4.flowi4_tos = RT_TOS(ip4h->tos);
524         fl4.flowi4_flags = FLOWI_FLAG_ANYSRC;
525         fl4.flowi4_proto = ip4h->protocol;
526         fl4.daddr = ip4h->daddr;
527         fl4.saddr = ip4h->saddr;
528
529         rt = ip_route_output_flow(net, &fl4, NULL);
530         if (IS_ERR(rt))
531                 goto err;
532
533         skb_dst_drop(skb);
534
535         /* if dst.dev is the VRF device again this is locally originated traffic
536          * destined to a local address. Short circuit to Rx path.
537          */
538         if (rt->dst.dev == vrf_dev)
539                 return vrf_local_xmit(skb, vrf_dev, &rt->dst);
540
541         skb_dst_set(skb, &rt->dst);
542
543         /* strip the ethernet header added for pass through VRF device */
544         __skb_pull(skb, skb_network_offset(skb));
545
546         if (!ip4h->saddr) {
547                 ip4h->saddr = inet_select_addr(skb_dst(skb)->dev, 0,
548                                                RT_SCOPE_LINK);
549         }
550
551         memset(IPCB(skb), 0, sizeof(*IPCB(skb)));
552         ret = vrf_ip_local_out(dev_net(skb_dst(skb)->dev), skb->sk, skb);
553         if (unlikely(net_xmit_eval(ret)))
554                 vrf_dev->stats.tx_errors++;
555         else
556                 ret = NET_XMIT_SUCCESS;
557
558 out:
559         return ret;
560 err:
561         vrf_tx_error(vrf_dev, skb);
562         goto out;
563 }
564
565 static netdev_tx_t is_ip_tx_frame(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev)
566 {
567         switch (skb->protocol) {
568         case htons(ETH_P_IP):
569                 return vrf_process_v4_outbound(skb, dev);
570         case htons(ETH_P_IPV6):
571                 return vrf_process_v6_outbound(skb, dev);
572         default:
573                 vrf_tx_error(dev, skb);
574                 return NET_XMIT_DROP;
575         }
576 }
577
578 static netdev_tx_t vrf_xmit(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev)
579 {
580         struct pcpu_dstats *dstats = this_cpu_ptr(dev->dstats);
581
582         int len = skb->len;
583         netdev_tx_t ret = is_ip_tx_frame(skb, dev);
584
585         u64_stats_update_begin(&dstats->syncp);
586         if (likely(ret == NET_XMIT_SUCCESS || ret == NET_XMIT_CN)) {
587
588                 u64_stats_inc(&dstats->tx_packets);
589                 u64_stats_add(&dstats->tx_bytes, len);
590         } else {
591                 u64_stats_inc(&dstats->tx_drops);
592         }
593         u64_stats_update_end(&dstats->syncp);
594
595         return ret;
596 }
597
598 static void vrf_finish_direct(struct sk_buff *skb)
599 {
600         struct net_device *vrf_dev = skb->dev;
601
602         if (!list_empty(&vrf_dev->ptype_all) &&
603             likely(skb_headroom(skb) >= ETH_HLEN)) {
604                 struct ethhdr *eth = skb_push(skb, ETH_HLEN);
605
606                 ether_addr_copy(eth->h_source, vrf_dev->dev_addr);
607                 eth_zero_addr(eth->h_dest);
608                 eth->h_proto = skb->protocol;
609
610                 dev_queue_xmit_nit(skb, vrf_dev);
611
612                 skb_pull(skb, ETH_HLEN);
613         }
614
615         vrf_nf_reset_ct(skb);
616 }
617
618 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
619 /* modelled after ip6_finish_output2 */
620 static int vrf_finish_output6(struct net *net, struct sock *sk,
621                               struct sk_buff *skb)
622 {
623         struct dst_entry *dst = skb_dst(skb);
624         struct net_device *dev = dst->dev;
625         const struct in6_addr *nexthop;
626         struct neighbour *neigh;
627         int ret;
628
629         vrf_nf_reset_ct(skb);
630
631         skb->protocol = htons(ETH_P_IPV6);
632         skb->dev = dev;
633
634         rcu_read_lock();
635         nexthop = rt6_nexthop(dst_rt6_info(dst), &ipv6_hdr(skb)->daddr);
636         neigh = __ipv6_neigh_lookup_noref(dst->dev, nexthop);
637         if (unlikely(!neigh))
638                 neigh = __neigh_create(&nd_tbl, nexthop, dst->dev, false);
639         if (!IS_ERR(neigh)) {
640                 sock_confirm_neigh(skb, neigh);
641                 ret = neigh_output(neigh, skb, false);
642                 rcu_read_unlock();
643                 return ret;
644         }
645         rcu_read_unlock();
646
647         IP6_INC_STATS(dev_net(dst->dev),
648                       ip6_dst_idev(dst), IPSTATS_MIB_OUTNOROUTES);
649         kfree_skb(skb);
650         return -EINVAL;
651 }
652
653 /* modelled after ip6_output */
654 static int vrf_output6(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
655 {
656         return NF_HOOK_COND(NFPROTO_IPV6, NF_INET_POST_ROUTING,
657                             net, sk, skb, NULL, skb_dst(skb)->dev,
658                             vrf_finish_output6,
659                             !(IP6CB(skb)->flags & IP6SKB_REROUTED));
660 }
661
662 /* set dst on skb to send packet to us via dev_xmit path. Allows
663  * packet to go through device based features such as qdisc, netfilter
664  * hooks and packet sockets with skb->dev set to vrf device.
665  */
666 static struct sk_buff *vrf_ip6_out_redirect(struct net_device *vrf_dev,
667                                             struct sk_buff *skb)
668 {
669         struct net_vrf *vrf = netdev_priv(vrf_dev);
670         struct dst_entry *dst = NULL;
671         struct rt6_info *rt6;
672
673         rcu_read_lock();
674
675         rt6 = rcu_dereference(vrf->rt6);
676         if (likely(rt6)) {
677                 dst = &rt6->dst;
678                 dst_hold(dst);
679         }
680
681         rcu_read_unlock();
682
683         if (unlikely(!dst)) {
684                 vrf_tx_error(vrf_dev, skb);
685                 return NULL;
686         }
687
688         skb_dst_drop(skb);
689         skb_dst_set(skb, dst);
690
691         return skb;
692 }
693
694 static int vrf_output6_direct_finish(struct net *net, struct sock *sk,
695                                      struct sk_buff *skb)
696 {
697         vrf_finish_direct(skb);
698
699         return vrf_ip6_local_out(net, sk, skb);
700 }
701
702 static int vrf_output6_direct(struct net *net, struct sock *sk,
703                               struct sk_buff *skb)
704 {
705         int err = 1;
706
707         skb->protocol = htons(ETH_P_IPV6);
708
709         if (!(IPCB(skb)->flags & IPSKB_REROUTED))
710                 err = nf_hook(NFPROTO_IPV6, NF_INET_POST_ROUTING, net, sk, skb,
711                               NULL, skb->dev, vrf_output6_direct_finish);
712
713         if (likely(err == 1))
714                 vrf_finish_direct(skb);
715
716         return err;
717 }
718
719 static int vrf_ip6_out_direct_finish(struct net *net, struct sock *sk,
720                                      struct sk_buff *skb)
721 {
722         int err;
723
724         err = vrf_output6_direct(net, sk, skb);
725         if (likely(err == 1))
726                 err = vrf_ip6_local_out(net, sk, skb);
727
728         return err;
729 }
730
731 static struct sk_buff *vrf_ip6_out_direct(struct net_device *vrf_dev,
732                                           struct sock *sk,
733                                           struct sk_buff *skb)
734 {
735         struct net *net = dev_net(vrf_dev);
736         int err;
737
738         skb->dev = vrf_dev;
739
740         err = nf_hook(NFPROTO_IPV6, NF_INET_LOCAL_OUT, net, sk,
741                       skb, NULL, vrf_dev, vrf_ip6_out_direct_finish);
742
743         if (likely(err == 1))
744                 err = vrf_output6_direct(net, sk, skb);
745
746         if (likely(err == 1))
747                 return skb;
748
749         return NULL;
750 }
751
752 static struct sk_buff *vrf_ip6_out(struct net_device *vrf_dev,
753                                    struct sock *sk,
754                                    struct sk_buff *skb)
755 {
756         /* don't divert link scope packets */
757         if (rt6_need_strict(&ipv6_hdr(skb)->daddr))
758                 return skb;
759
760         vrf_nf_set_untracked(skb);
761
762         if (qdisc_tx_is_default(vrf_dev) ||
763             IP6CB(skb)->flags & IP6SKB_XFRM_TRANSFORMED)
764                 return vrf_ip6_out_direct(vrf_dev, sk, skb);
765
766         return vrf_ip6_out_redirect(vrf_dev, skb);
767 }
768
769 /* holding rtnl */
770 static void vrf_rt6_release(struct net_device *dev, struct net_vrf *vrf)
771 {
772         struct rt6_info *rt6 = rtnl_dereference(vrf->rt6);
773         struct net *net = dev_net(dev);
774         struct dst_entry *dst;
775
776         RCU_INIT_POINTER(vrf->rt6, NULL);
777         synchronize_rcu();
778
779         /* move dev in dst's to loopback so this VRF device can be deleted
780          * - based on dst_ifdown
781          */
782         if (rt6) {
783                 dst = &rt6->dst;
784                 netdev_ref_replace(dst->dev, net->loopback_dev,
785                                    &dst->dev_tracker, GFP_KERNEL);
786                 dst->dev = net->loopback_dev;
787                 dst_release(dst);
788         }
789 }
790
791 static int vrf_rt6_create(struct net_device *dev)
792 {
793         int flags = DST_NOPOLICY | DST_NOXFRM;
794         struct net_vrf *vrf = netdev_priv(dev);
795         struct net *net = dev_net(dev);
796         struct rt6_info *rt6;
797         int rc = -ENOMEM;
798
799         /* IPv6 can be CONFIG enabled and then disabled runtime */
800         if (!ipv6_mod_enabled())
801                 return 0;
802
803         vrf->fib6_table = fib6_new_table(net, vrf->tb_id);
804         if (!vrf->fib6_table)
805                 goto out;
806
807         /* create a dst for routing packets out a VRF device */
808         rt6 = ip6_dst_alloc(net, dev, flags);
809         if (!rt6)
810                 goto out;
811
812         rt6->dst.output = vrf_output6;
813
814         rcu_assign_pointer(vrf->rt6, rt6);
815
816         rc = 0;
817 out:
818         return rc;
819 }
820 #else
821 static struct sk_buff *vrf_ip6_out(struct net_device *vrf_dev,
822                                    struct sock *sk,
823                                    struct sk_buff *skb)
824 {
825         return skb;
826 }
827
828 static void vrf_rt6_release(struct net_device *dev, struct net_vrf *vrf)
829 {
830 }
831
832 static int vrf_rt6_create(struct net_device *dev)
833 {
834         return 0;
835 }
836 #endif
837
838 /* modelled after ip_finish_output2 */
839 static int vrf_finish_output(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
840 {
841         struct dst_entry *dst = skb_dst(skb);
842         struct rtable *rt = dst_rtable(dst);
843         struct net_device *dev = dst->dev;
844         unsigned int hh_len = LL_RESERVED_SPACE(dev);
845         struct neighbour *neigh;
846         bool is_v6gw = false;
847
848         vrf_nf_reset_ct(skb);
849
850         /* Be paranoid, rather than too clever. */
851         if (unlikely(skb_headroom(skb) < hh_len && dev->header_ops)) {
852                 skb = skb_expand_head(skb, hh_len);
853                 if (!skb) {
854                         dev->stats.tx_errors++;
855                         return -ENOMEM;
856                 }
857         }
858
859         rcu_read_lock();
860
861         neigh = ip_neigh_for_gw(rt, skb, &is_v6gw);
862         if (!IS_ERR(neigh)) {
863                 int ret;
864
865                 sock_confirm_neigh(skb, neigh);
866                 /* if crossing protocols, can not use the cached header */
867                 ret = neigh_output(neigh, skb, is_v6gw);
868                 rcu_read_unlock();
869                 return ret;
870         }
871
872         rcu_read_unlock();
873         vrf_tx_error(skb->dev, skb);
874         return -EINVAL;
875 }
876
877 static int vrf_output(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
878 {
879         struct net_device *dev = skb_dst(skb)->dev;
880
881         IP_UPD_PO_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUT, skb->len);
882
883         skb->dev = dev;
884         skb->protocol = htons(ETH_P_IP);
885
886         return NF_HOOK_COND(NFPROTO_IPV4, NF_INET_POST_ROUTING,
887                             net, sk, skb, NULL, dev,
888                             vrf_finish_output,
889                             !(IPCB(skb)->flags & IPSKB_REROUTED));
890 }
891
892 /* set dst on skb to send packet to us via dev_xmit path. Allows
893  * packet to go through device based features such as qdisc, netfilter
894  * hooks and packet sockets with skb->dev set to vrf device.
895  */
896 static struct sk_buff *vrf_ip_out_redirect(struct net_device *vrf_dev,
897                                            struct sk_buff *skb)
898 {
899         struct net_vrf *vrf = netdev_priv(vrf_dev);
900         struct dst_entry *dst = NULL;
901         struct rtable *rth;
902
903         rcu_read_lock();
904
905         rth = rcu_dereference(vrf->rth);
906         if (likely(rth)) {
907                 dst = &rth->dst;
908                 dst_hold(dst);
909         }
910
911         rcu_read_unlock();
912
913         if (unlikely(!dst)) {
914                 vrf_tx_error(vrf_dev, skb);
915                 return NULL;
916         }
917
918         skb_dst_drop(skb);
919         skb_dst_set(skb, dst);
920
921         return skb;
922 }
923
924 static int vrf_output_direct_finish(struct net *net, struct sock *sk,
925                                     struct sk_buff *skb)
926 {
927         vrf_finish_direct(skb);
928
929         return vrf_ip_local_out(net, sk, skb);
930 }
931
932 static int vrf_output_direct(struct net *net, struct sock *sk,
933                              struct sk_buff *skb)
934 {
935         int err = 1;
936
937         skb->protocol = htons(ETH_P_IP);
938
939         if (!(IPCB(skb)->flags & IPSKB_REROUTED))
940                 err = nf_hook(NFPROTO_IPV4, NF_INET_POST_ROUTING, net, sk, skb,
941                               NULL, skb->dev, vrf_output_direct_finish);
942
943         if (likely(err == 1))
944                 vrf_finish_direct(skb);
945
946         return err;
947 }
948
949 static int vrf_ip_out_direct_finish(struct net *net, struct sock *sk,
950                                     struct sk_buff *skb)
951 {
952         int err;
953
954         err = vrf_output_direct(net, sk, skb);
955         if (likely(err == 1))
956                 err = vrf_ip_local_out(net, sk, skb);
957
958         return err;
959 }
960
961 static struct sk_buff *vrf_ip_out_direct(struct net_device *vrf_dev,
962                                          struct sock *sk,
963                                          struct sk_buff *skb)
964 {
965         struct net *net = dev_net(vrf_dev);
966         int err;
967
968         skb->dev = vrf_dev;
969
970         err = nf_hook(NFPROTO_IPV4, NF_INET_LOCAL_OUT, net, sk,
971                       skb, NULL, vrf_dev, vrf_ip_out_direct_finish);
972
973         if (likely(err == 1))
974                 err = vrf_output_direct(net, sk, skb);
975
976         if (likely(err == 1))
977                 return skb;
978
979         return NULL;
980 }
981
982 static struct sk_buff *vrf_ip_out(struct net_device *vrf_dev,
983                                   struct sock *sk,
984                                   struct sk_buff *skb)
985 {
986         /* don't divert multicast or local broadcast */
987         if (ipv4_is_multicast(ip_hdr(skb)->daddr) ||
988             ipv4_is_lbcast(ip_hdr(skb)->daddr))
989                 return skb;
990
991         vrf_nf_set_untracked(skb);
992
993         if (qdisc_tx_is_default(vrf_dev) ||
994             IPCB(skb)->flags & IPSKB_XFRM_TRANSFORMED)
995                 return vrf_ip_out_direct(vrf_dev, sk, skb);
996
997         return vrf_ip_out_redirect(vrf_dev, skb);
998 }
999
1000 /* called with rcu lock held */
1001 static struct sk_buff *vrf_l3_out(struct net_device *vrf_dev,
1002                                   struct sock *sk,
1003                                   struct sk_buff *skb,
1004                                   u16 proto)
1005 {
1006         switch (proto) {
1007         case AF_INET:
1008                 return vrf_ip_out(vrf_dev, sk, skb);
1009         case AF_INET6:
1010                 return vrf_ip6_out(vrf_dev, sk, skb);
1011         }
1012
1013         return skb;
1014 }
1015
1016 /* holding rtnl */
1017 static void vrf_rtable_release(struct net_device *dev, struct net_vrf *vrf)
1018 {
1019         struct rtable *rth = rtnl_dereference(vrf->rth);
1020         struct net *net = dev_net(dev);
1021         struct dst_entry *dst;
1022
1023         RCU_INIT_POINTER(vrf->rth, NULL);
1024         synchronize_rcu();
1025
1026         /* move dev in dst's to loopback so this VRF device can be deleted
1027          * - based on dst_ifdown
1028          */
1029         if (rth) {
1030                 dst = &rth->dst;
1031                 netdev_ref_replace(dst->dev, net->loopback_dev,
1032                                    &dst->dev_tracker, GFP_KERNEL);
1033                 dst->dev = net->loopback_dev;
1034                 dst_release(dst);
1035         }
1036 }
1037
1038 static int vrf_rtable_create(struct net_device *dev)
1039 {
1040         struct net_vrf *vrf = netdev_priv(dev);
1041         struct rtable *rth;
1042
1043         if (!fib_new_table(dev_net(dev), vrf->tb_id))
1044                 return -ENOMEM;
1045
1046         /* create a dst for routing packets out through a VRF device */
1047         rth = rt_dst_alloc(dev, 0, RTN_UNICAST, 1);
1048         if (!rth)
1049                 return -ENOMEM;
1050
1051         rth->dst.output = vrf_output;
1052
1053         rcu_assign_pointer(vrf->rth, rth);
1054
1055         return 0;
1056 }
1057
1058 /**************************** device handling ********************/
1059
1060 /* cycle interface to flush neighbor cache and move routes across tables */
1061 static void cycle_netdev(struct net_device *dev,
1062                          struct netlink_ext_ack *extack)
1063 {
1064         unsigned int flags = dev->flags;
1065         int ret;
1066
1067         if (!netif_running(dev))
1068                 return;
1069
1070         ret = dev_change_flags(dev, flags & ~IFF_UP, extack);
1071         if (ret >= 0)
1072                 ret = dev_change_flags(dev, flags, extack);
1073
1074         if (ret < 0) {
1075                 netdev_err(dev,
1076                            "Failed to cycle device %s; route tables might be wrong!\n",
1077                            dev->name);
1078         }
1079 }
1080
1081 static int do_vrf_add_slave(struct net_device *dev, struct net_device *port_dev,
1082                             struct netlink_ext_ack *extack)
1083 {
1084         int ret;
1085
1086         /* do not allow loopback device to be enslaved to a VRF.
1087          * The vrf device acts as the loopback for the vrf.
1088          */
1089         if (port_dev == dev_net(dev)->loopback_dev) {
1090                 NL_SET_ERR_MSG(extack,
1091                                "Can not enslave loopback device to a VRF");
1092                 return -EOPNOTSUPP;
1093         }
1094
1095         port_dev->priv_flags |= IFF_L3MDEV_SLAVE;
1096         ret = netdev_master_upper_dev_link(port_dev, dev, NULL, NULL, extack);
1097         if (ret < 0)
1098                 goto err;
1099
1100         cycle_netdev(port_dev, extack);
1101
1102         return 0;
1103
1104 err:
1105         port_dev->priv_flags &= ~IFF_L3MDEV_SLAVE;
1106         return ret;
1107 }
1108
1109 static int vrf_add_slave(struct net_device *dev, struct net_device *port_dev,
1110                          struct netlink_ext_ack *extack)
1111 {
1112         if (netif_is_l3_master(port_dev)) {
1113                 NL_SET_ERR_MSG(extack,
1114                                "Can not enslave an L3 master device to a VRF");
1115                 return -EINVAL;
1116         }
1117
1118         if (netif_is_l3_slave(port_dev))
1119                 return -EINVAL;
1120
1121         return do_vrf_add_slave(dev, port_dev, extack);
1122 }
1123
1124 /* inverse of do_vrf_add_slave */
1125 static int do_vrf_del_slave(struct net_device *dev, struct net_device *port_dev)
1126 {
1127         netdev_upper_dev_unlink(port_dev, dev);
1128         port_dev->priv_flags &= ~IFF_L3MDEV_SLAVE;
1129
1130         cycle_netdev(port_dev, NULL);
1131
1132         return 0;
1133 }
1134
1135 static int vrf_del_slave(struct net_device *dev, struct net_device *port_dev)
1136 {
1137         return do_vrf_del_slave(dev, port_dev);
1138 }
1139
1140 static void vrf_dev_uninit(struct net_device *dev)
1141 {
1142         struct net_vrf *vrf = netdev_priv(dev);
1143
1144         vrf_rtable_release(dev, vrf);
1145         vrf_rt6_release(dev, vrf);
1146 }
1147
1148 static int vrf_dev_init(struct net_device *dev)
1149 {
1150         struct net_vrf *vrf = netdev_priv(dev);
1151
1152         /* create the default dst which points back to us */
1153         if (vrf_rtable_create(dev) != 0)
1154                 goto out_nomem;
1155
1156         if (vrf_rt6_create(dev) != 0)
1157                 goto out_rth;
1158
1159         dev->flags = IFF_MASTER | IFF_NOARP;
1160
1161         /* similarly, oper state is irrelevant; set to up to avoid confusion */
1162         dev->operstate = IF_OPER_UP;
1163         netdev_lockdep_set_classes(dev);
1164         return 0;
1165
1166 out_rth:
1167         vrf_rtable_release(dev, vrf);
1168 out_nomem:
1169         return -ENOMEM;
1170 }
1171
1172 static const struct net_device_ops vrf_netdev_ops = {
1173         .ndo_init               = vrf_dev_init,
1174         .ndo_uninit             = vrf_dev_uninit,
1175         .ndo_start_xmit         = vrf_xmit,
1176         .ndo_set_mac_address    = eth_mac_addr,
1177         .ndo_add_slave          = vrf_add_slave,
1178         .ndo_del_slave          = vrf_del_slave,
1179 };
1180
1181 static u32 vrf_fib_table(const struct net_device *dev)
1182 {
1183         struct net_vrf *vrf = netdev_priv(dev);
1184
1185         return vrf->tb_id;
1186 }
1187
1188 static int vrf_rcv_finish(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1189 {
1190         kfree_skb(skb);
1191         return 0;
1192 }
1193
1194 static struct sk_buff *vrf_rcv_nfhook(u8 pf, unsigned int hook,
1195                                       struct sk_buff *skb,
1196                                       struct net_device *dev)
1197 {
1198         struct net *net = dev_net(dev);
1199
1200         if (nf_hook(pf, hook, net, NULL, skb, dev, NULL, vrf_rcv_finish) != 1)
1201                 skb = NULL;    /* kfree_skb(skb) handled by nf code */
1202
1203         return skb;
1204 }
1205
1206 static int vrf_prepare_mac_header(struct sk_buff *skb,
1207                                   struct net_device *vrf_dev, u16 proto)
1208 {
1209         struct ethhdr *eth;
1210         int err;
1211
1212         /* in general, we do not know if there is enough space in the head of
1213          * the packet for hosting the mac header.
1214          */
1215         err = skb_cow_head(skb, LL_RESERVED_SPACE(vrf_dev));
1216         if (unlikely(err))
1217                 /* no space in the skb head */
1218                 return -ENOBUFS;
1219
1220         __skb_push(skb, ETH_HLEN);
1221         eth = (struct ethhdr *)skb->data;
1222
1223         skb_reset_mac_header(skb);
1224         skb_reset_mac_len(skb);
1225
1226         /* we set the ethernet destination and the source addresses to the
1227          * address of the VRF device.
1228          */
1229         ether_addr_copy(eth->h_dest, vrf_dev->dev_addr);
1230         ether_addr_copy(eth->h_source, vrf_dev->dev_addr);
1231         eth->h_proto = htons(proto);
1232
1233         /* the destination address of the Ethernet frame corresponds to the
1234          * address set on the VRF interface; therefore, the packet is intended
1235          * to be processed locally.
1236          */
1237         skb->protocol = eth->h_proto;
1238         skb->pkt_type = PACKET_HOST;
1239
1240         skb_postpush_rcsum(skb, skb->data, ETH_HLEN);
1241
1242         skb_pull_inline(skb, ETH_HLEN);
1243
1244         return 0;
1245 }
1246
1247 /* prepare and add the mac header to the packet if it was not set previously.
1248  * In this way, packet sniffers such as tcpdump can parse the packet correctly.
1249  * If the mac header was already set, the original mac header is left
1250  * untouched and the function returns immediately.
1251  */
1252 static int vrf_add_mac_header_if_unset(struct sk_buff *skb,
1253                                        struct net_device *vrf_dev,
1254                                        u16 proto, struct net_device *orig_dev)
1255 {
1256         if (skb_mac_header_was_set(skb) && dev_has_header(orig_dev))
1257                 return 0;
1258
1259         return vrf_prepare_mac_header(skb, vrf_dev, proto);
1260 }
1261
1262 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
1263 /* neighbor handling is done with actual device; do not want
1264  * to flip skb->dev for those ndisc packets. This really fails
1265  * for multiple next protocols (e.g., NEXTHDR_HOP). But it is
1266  * a start.
1267  */
1268 static bool ipv6_ndisc_frame(const struct sk_buff *skb)
1269 {
1270         const struct ipv6hdr *iph = ipv6_hdr(skb);
1271         bool rc = false;
1272
1273         if (iph->nexthdr == NEXTHDR_ICMP) {
1274                 const struct icmp6hdr *icmph;
1275                 struct icmp6hdr _icmph;
1276
1277                 icmph = skb_header_pointer(skb, sizeof(*iph),
1278                                            sizeof(_icmph), &_icmph);
1279                 if (!icmph)
1280                         goto out;
1281
1282                 switch (icmph->icmp6_type) {
1283                 case NDISC_ROUTER_SOLICITATION:
1284                 case NDISC_ROUTER_ADVERTISEMENT:
1285                 case NDISC_NEIGHBOUR_SOLICITATION:
1286                 case NDISC_NEIGHBOUR_ADVERTISEMENT:
1287                 case NDISC_REDIRECT:
1288                         rc = true;
1289                         break;
1290                 }
1291         }
1292
1293 out:
1294         return rc;
1295 }
1296
1297 static struct rt6_info *vrf_ip6_route_lookup(struct net *net,
1298                                              const struct net_device *dev,
1299                                              struct flowi6 *fl6,
1300                                              int ifindex,
1301                                              const struct sk_buff *skb,
1302                                              int flags)
1303 {
1304         struct net_vrf *vrf = netdev_priv(dev);
1305
1306         return ip6_pol_route(net, vrf->fib6_table, ifindex, fl6, skb, flags);
1307 }
1308
1309 static void vrf_ip6_input_dst(struct sk_buff *skb, struct net_device *vrf_dev,
1310                               int ifindex)
1311 {
1312         const struct ipv6hdr *iph = ipv6_hdr(skb);
1313         struct flowi6 fl6 = {
1314                 .flowi6_iif     = ifindex,
1315                 .flowi6_mark    = skb->mark,
1316                 .flowi6_proto   = iph->nexthdr,
1317                 .daddr          = iph->daddr,
1318                 .saddr          = iph->saddr,
1319                 .flowlabel      = ip6_flowinfo(iph),
1320         };
1321         struct net *net = dev_net(vrf_dev);
1322         struct rt6_info *rt6;
1323
1324         rt6 = vrf_ip6_route_lookup(net, vrf_dev, &fl6, ifindex, skb,
1325                                    RT6_LOOKUP_F_HAS_SADDR | RT6_LOOKUP_F_IFACE);
1326         if (unlikely(!rt6))
1327                 return;
1328
1329         if (unlikely(&rt6->dst == &net->ipv6.ip6_null_entry->dst))
1330                 return;
1331
1332         skb_dst_set(skb, &rt6->dst);
1333 }
1334
1335 static struct sk_buff *vrf_ip6_rcv(struct net_device *vrf_dev,
1336                                    struct sk_buff *skb)
1337 {
1338         int orig_iif = skb->skb_iif;
1339         bool need_strict = rt6_need_strict(&ipv6_hdr(skb)->daddr);
1340         bool is_ndisc = ipv6_ndisc_frame(skb);
1341
1342         /* loopback, multicast & non-ND link-local traffic; do not push through
1343          * packet taps again. Reset pkt_type for upper layers to process skb.
1344          * For non-loopback strict packets, determine the dst using the original
1345          * ifindex.
1346          */
1347         if (skb->pkt_type == PACKET_LOOPBACK || (need_strict && !is_ndisc)) {
1348                 skb->dev = vrf_dev;
1349                 skb->skb_iif = vrf_dev->ifindex;
1350                 IP6CB(skb)->flags |= IP6SKB_L3SLAVE;
1351
1352                 if (skb->pkt_type == PACKET_LOOPBACK)
1353                         skb->pkt_type = PACKET_HOST;
1354                 else
1355                         vrf_ip6_input_dst(skb, vrf_dev, orig_iif);
1356
1357                 goto out;
1358         }
1359
1360         /* if packet is NDISC then keep the ingress interface */
1361         if (!is_ndisc) {
1362                 struct net_device *orig_dev = skb->dev;
1363
1364                 vrf_rx_stats(vrf_dev, skb->len);
1365                 skb->dev = vrf_dev;
1366                 skb->skb_iif = vrf_dev->ifindex;
1367
1368                 if (!list_empty(&vrf_dev->ptype_all)) {
1369                         int err;
1370
1371                         err = vrf_add_mac_header_if_unset(skb, vrf_dev,
1372                                                           ETH_P_IPV6,
1373                                                           orig_dev);
1374                         if (likely(!err)) {
1375                                 skb_push(skb, skb->mac_len);
1376                                 dev_queue_xmit_nit(skb, vrf_dev);
1377                                 skb_pull(skb, skb->mac_len);
1378                         }
1379                 }
1380
1381                 IP6CB(skb)->flags |= IP6SKB_L3SLAVE;
1382         }
1383
1384         if (need_strict)
1385                 vrf_ip6_input_dst(skb, vrf_dev, orig_iif);
1386
1387         skb = vrf_rcv_nfhook(NFPROTO_IPV6, NF_INET_PRE_ROUTING, skb, vrf_dev);
1388 out:
1389         return skb;
1390 }
1391
1392 #else
1393 static struct sk_buff *vrf_ip6_rcv(struct net_device *vrf_dev,
1394                                    struct sk_buff *skb)
1395 {
1396         return skb;
1397 }
1398 #endif
1399
1400 static struct sk_buff *vrf_ip_rcv(struct net_device *vrf_dev,
1401                                   struct sk_buff *skb)
1402 {
1403         struct net_device *orig_dev = skb->dev;
1404
1405         skb->dev = vrf_dev;
1406         skb->skb_iif = vrf_dev->ifindex;
1407         IPCB(skb)->flags |= IPSKB_L3SLAVE;
1408
1409         if (ipv4_is_multicast(ip_hdr(skb)->daddr))
1410                 goto out;
1411
1412         /* loopback traffic; do not push through packet taps again.
1413          * Reset pkt_type for upper layers to process skb
1414          */
1415         if (skb->pkt_type == PACKET_LOOPBACK) {
1416                 skb->pkt_type = PACKET_HOST;
1417                 goto out;
1418         }
1419
1420         vrf_rx_stats(vrf_dev, skb->len);
1421
1422         if (!list_empty(&vrf_dev->ptype_all)) {
1423                 int err;
1424
1425                 err = vrf_add_mac_header_if_unset(skb, vrf_dev, ETH_P_IP,
1426                                                   orig_dev);
1427                 if (likely(!err)) {
1428                         skb_push(skb, skb->mac_len);
1429                         dev_queue_xmit_nit(skb, vrf_dev);
1430                         skb_pull(skb, skb->mac_len);
1431                 }
1432         }
1433
1434         skb = vrf_rcv_nfhook(NFPROTO_IPV4, NF_INET_PRE_ROUTING, skb, vrf_dev);
1435 out:
1436         return skb;
1437 }
1438
1439 /* called with rcu lock held */
1440 static struct sk_buff *vrf_l3_rcv(struct net_device *vrf_dev,
1441                                   struct sk_buff *skb,
1442                                   u16 proto)
1443 {
1444         switch (proto) {
1445         case AF_INET:
1446                 return vrf_ip_rcv(vrf_dev, skb);
1447         case AF_INET6:
1448                 return vrf_ip6_rcv(vrf_dev, skb);
1449         }
1450
1451         return skb;
1452 }
1453
1454 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
1455 /* send to link-local or multicast address via interface enslaved to
1456  * VRF device. Force lookup to VRF table without changing flow struct
1457  * Note: Caller to this function must hold rcu_read_lock() and no refcnt
1458  * is taken on the dst by this function.
1459  */
1460 static struct dst_entry *vrf_link_scope_lookup(const struct net_device *dev,
1461                                               struct flowi6 *fl6)
1462 {
1463         struct net *net = dev_net(dev);
1464         int flags = RT6_LOOKUP_F_IFACE | RT6_LOOKUP_F_DST_NOREF;
1465         struct dst_entry *dst = NULL;
1466         struct rt6_info *rt;
1467
1468         /* VRF device does not have a link-local address and
1469          * sending packets to link-local or mcast addresses over
1470          * a VRF device does not make sense
1471          */
1472         if (fl6->flowi6_oif == dev->ifindex) {
1473                 dst = &net->ipv6.ip6_null_entry->dst;
1474                 return dst;
1475         }
1476
1477         if (!ipv6_addr_any(&fl6->saddr))
1478                 flags |= RT6_LOOKUP_F_HAS_SADDR;
1479
1480         rt = vrf_ip6_route_lookup(net, dev, fl6, fl6->flowi6_oif, NULL, flags);
1481         if (rt)
1482                 dst = &rt->dst;
1483
1484         return dst;
1485 }
1486 #endif
1487
1488 static const struct l3mdev_ops vrf_l3mdev_ops = {
1489         .l3mdev_fib_table       = vrf_fib_table,
1490         .l3mdev_l3_rcv          = vrf_l3_rcv,
1491         .l3mdev_l3_out          = vrf_l3_out,
1492 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
1493         .l3mdev_link_scope_lookup = vrf_link_scope_lookup,
1494 #endif
1495 };
1496
1497 static void vrf_get_drvinfo(struct net_device *dev,
1498                             struct ethtool_drvinfo *info)
1499 {
1500         strscpy(info->driver, DRV_NAME, sizeof(info->driver));
1501         strscpy(info->version, DRV_VERSION, sizeof(info->version));
1502 }
1503
1504 static const struct ethtool_ops vrf_ethtool_ops = {
1505         .get_drvinfo    = vrf_get_drvinfo,
1506 };
1507
1508 static inline size_t vrf_fib_rule_nl_size(void)
1509 {
1510         size_t sz;
1511
1512         sz  = NLMSG_ALIGN(sizeof(struct fib_rule_hdr));
1513         sz += nla_total_size(sizeof(u8));       /* FRA_L3MDEV */
1514         sz += nla_total_size(sizeof(u32));      /* FRA_PRIORITY */
1515         sz += nla_total_size(sizeof(u8));       /* FRA_PROTOCOL */
1516
1517         return sz;
1518 }
1519
1520 static int vrf_fib_rule(const struct net_device *dev, __u8 family, bool add_it)
1521 {
1522         struct fib_rule_hdr *frh;
1523         struct nlmsghdr *nlh;
1524         struct sk_buff *skb;
1525         int err;
1526
1527         if ((family == AF_INET6 || family == RTNL_FAMILY_IP6MR) &&
1528             !ipv6_mod_enabled())
1529                 return 0;
1530
1531         skb = nlmsg_new(vrf_fib_rule_nl_size(), GFP_KERNEL);
1532         if (!skb)
1533                 return -ENOMEM;
1534
1535         nlh = nlmsg_put(skb, 0, 0, 0, sizeof(*frh), 0);
1536         if (!nlh)
1537                 goto nla_put_failure;
1538
1539         /* rule only needs to appear once */
1540         nlh->nlmsg_flags |= NLM_F_EXCL;
1541
1542         frh = nlmsg_data(nlh);
1543         memset(frh, 0, sizeof(*frh));
1544         frh->family = family;
1545         frh->action = FR_ACT_TO_TBL;
1546
1547         if (nla_put_u8(skb, FRA_PROTOCOL, RTPROT_KERNEL))
1548                 goto nla_put_failure;
1549
1550         if (nla_put_u8(skb, FRA_L3MDEV, 1))
1551                 goto nla_put_failure;
1552
1553         if (nla_put_u32(skb, FRA_PRIORITY, FIB_RULE_PREF))
1554                 goto nla_put_failure;
1555
1556         nlmsg_end(skb, nlh);
1557
1558         /* fib_nl_{new,del}rule handling looks for net from skb->sk */
1559         skb->sk = dev_net(dev)->rtnl;
1560         if (add_it) {
1561                 err = fib_nl_newrule(skb, nlh, NULL);
1562                 if (err == -EEXIST)
1563                         err = 0;
1564         } else {
1565                 err = fib_nl_delrule(skb, nlh, NULL);
1566                 if (err == -ENOENT)
1567                         err = 0;
1568         }
1569         nlmsg_free(skb);
1570
1571         return err;
1572
1573 nla_put_failure:
1574         nlmsg_free(skb);
1575
1576         return -EMSGSIZE;
1577 }
1578
1579 static int vrf_add_fib_rules(const struct net_device *dev)
1580 {
1581         int err;
1582
1583         err = vrf_fib_rule(dev, AF_INET,  true);
1584         if (err < 0)
1585                 goto out_err;
1586
1587         err = vrf_fib_rule(dev, AF_INET6, true);
1588         if (err < 0)
1589                 goto ipv6_err;
1590
1591 #if IS_ENABLED(CONFIG_IP_MROUTE_MULTIPLE_TABLES)
1592         err = vrf_fib_rule(dev, RTNL_FAMILY_IPMR, true);
1593         if (err < 0)
1594                 goto ipmr_err;
1595 #endif
1596
1597 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6_MROUTE_MULTIPLE_TABLES)
1598         err = vrf_fib_rule(dev, RTNL_FAMILY_IP6MR, true);
1599         if (err < 0)
1600                 goto ip6mr_err;
1601 #endif
1602
1603         return 0;
1604
1605 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6_MROUTE_MULTIPLE_TABLES)
1606 ip6mr_err:
1607         vrf_fib_rule(dev, RTNL_FAMILY_IPMR,  false);
1608 #endif
1609
1610 #if IS_ENABLED(CONFIG_IP_MROUTE_MULTIPLE_TABLES)
1611 ipmr_err:
1612         vrf_fib_rule(dev, AF_INET6,  false);
1613 #endif
1614
1615 ipv6_err:
1616         vrf_fib_rule(dev, AF_INET,  false);
1617
1618 out_err:
1619         netdev_err(dev, "Failed to add FIB rules.\n");
1620         return err;
1621 }
1622
1623 static void vrf_setup(struct net_device *dev)
1624 {
1625         ether_setup(dev);
1626
1627         /* Initialize the device structure. */
1628         dev->netdev_ops = &vrf_netdev_ops;
1629         dev->l3mdev_ops = &vrf_l3mdev_ops;
1630         dev->ethtool_ops = &vrf_ethtool_ops;
1631         dev->needs_free_netdev = true;
1632
1633         /* Fill in device structure with ethernet-generic values. */
1634         eth_hw_addr_random(dev);
1635
1636         /* don't acquire vrf device's netif_tx_lock when transmitting */
1637         dev->features |= NETIF_F_LLTX;
1638
1639         /* don't allow vrf devices to change network namespaces. */
1640         dev->features |= NETIF_F_NETNS_LOCAL;
1641
1642         /* does not make sense for a VLAN to be added to a vrf device */
1643         dev->features   |= NETIF_F_VLAN_CHALLENGED;
1644
1645         /* enable offload features */
1646         dev->features   |= NETIF_F_GSO_SOFTWARE;
1647         dev->features   |= NETIF_F_RXCSUM | NETIF_F_HW_CSUM | NETIF_F_SCTP_CRC;
1648         dev->features   |= NETIF_F_SG | NETIF_F_FRAGLIST | NETIF_F_HIGHDMA;
1649
1650         dev->hw_features = dev->features;
1651         dev->hw_enc_features = dev->features;
1652
1653         /* default to no qdisc; user can add if desired */
1654         dev->priv_flags |= IFF_NO_QUEUE;
1655         dev->priv_flags |= IFF_NO_RX_HANDLER;
1656         dev->priv_flags |= IFF_LIVE_ADDR_CHANGE;
1657
1658         /* VRF devices do not care about MTU, but if the MTU is set
1659          * too low then the ipv4 and ipv6 protocols are disabled
1660          * which breaks networking.
1661          */
1662         dev->min_mtu = IPV6_MIN_MTU;
1663         dev->max_mtu = IP6_MAX_MTU;
1664         dev->mtu = dev->max_mtu;
1665
1666         dev->pcpu_stat_type = NETDEV_PCPU_STAT_DSTATS;
1667 }
1668
1669 static int vrf_validate(struct nlattr *tb[], struct nlattr *data[],
1670                         struct netlink_ext_ack *extack)
1671 {
1672         if (tb[IFLA_ADDRESS]) {
1673                 if (nla_len(tb[IFLA_ADDRESS]) != ETH_ALEN) {
1674                         NL_SET_ERR_MSG(extack, "Invalid hardware address");
1675                         return -EINVAL;
1676                 }
1677                 if (!is_valid_ether_addr(nla_data(tb[IFLA_ADDRESS]))) {
1678                         NL_SET_ERR_MSG(extack, "Invalid hardware address");
1679                         return -EADDRNOTAVAIL;
1680                 }
1681         }
1682         return 0;
1683 }
1684
1685 static void vrf_dellink(struct net_device *dev, struct list_head *head)
1686 {
1687         struct net_device *port_dev;
1688         struct list_head *iter;
1689
1690         netdev_for_each_lower_dev(dev, port_dev, iter)
1691                 vrf_del_slave(dev, port_dev);
1692
1693         vrf_map_unregister_dev(dev);
1694
1695         unregister_netdevice_queue(dev, head);
1696 }
1697
1698 static int vrf_newlink(struct net *src_net, struct net_device *dev,
1699                        struct nlattr *tb[], struct nlattr *data[],
1700                        struct netlink_ext_ack *extack)
1701 {
1702         struct net_vrf *vrf = netdev_priv(dev);
1703         struct netns_vrf *nn_vrf;
1704         bool *add_fib_rules;
1705         struct net *net;
1706         int err;
1707
1708         if (!data || !data[IFLA_VRF_TABLE]) {
1709                 NL_SET_ERR_MSG(extack, "VRF table id is missing");
1710                 return -EINVAL;
1711         }
1712
1713         vrf->tb_id = nla_get_u32(data[IFLA_VRF_TABLE]);
1714         if (vrf->tb_id == RT_TABLE_UNSPEC) {
1715                 NL_SET_ERR_MSG_ATTR(extack, data[IFLA_VRF_TABLE],
1716                                     "Invalid VRF table id");
1717                 return -EINVAL;
1718         }
1719
1720         dev->priv_flags |= IFF_L3MDEV_MASTER;
1721
1722         err = register_netdevice(dev);
1723         if (err)
1724                 goto out;
1725
1726         /* mapping between table_id and vrf;
1727          * note: such binding could not be done in the dev init function
1728          * because dev->ifindex id is not available yet.
1729          */
1730         vrf->ifindex = dev->ifindex;
1731
1732         err = vrf_map_register_dev(dev, extack);
1733         if (err) {
1734                 unregister_netdevice(dev);
1735                 goto out;
1736         }
1737
1738         net = dev_net(dev);
1739         nn_vrf = net_generic(net, vrf_net_id);
1740
1741         add_fib_rules = &nn_vrf->add_fib_rules;
1742         if (*add_fib_rules) {
1743                 err = vrf_add_fib_rules(dev);
1744                 if (err) {
1745                         vrf_map_unregister_dev(dev);
1746                         unregister_netdevice(dev);
1747                         goto out;
1748                 }
1749                 *add_fib_rules = false;
1750         }
1751
1752 out:
1753         return err;
1754 }
1755
1756 static size_t vrf_nl_getsize(const struct net_device *dev)
1757 {
1758         return nla_total_size(sizeof(u32));  /* IFLA_VRF_TABLE */
1759 }
1760
1761 static int vrf_fillinfo(struct sk_buff *skb,
1762                         const struct net_device *dev)
1763 {
1764         struct net_vrf *vrf = netdev_priv(dev);
1765
1766         return nla_put_u32(skb, IFLA_VRF_TABLE, vrf->tb_id);
1767 }
1768
1769 static size_t vrf_get_slave_size(const struct net_device *bond_dev,
1770                                  const struct net_device *slave_dev)
1771 {
1772         return nla_total_size(sizeof(u32));  /* IFLA_VRF_PORT_TABLE */
1773 }
1774
1775 static int vrf_fill_slave_info(struct sk_buff *skb,
1776                                const struct net_device *vrf_dev,
1777                                const struct net_device *slave_dev)
1778 {
1779         struct net_vrf *vrf = netdev_priv(vrf_dev);
1780
1781         if (nla_put_u32(skb, IFLA_VRF_PORT_TABLE, vrf->tb_id))
1782                 return -EMSGSIZE;
1783
1784         return 0;
1785 }
1786
1787 static const struct nla_policy vrf_nl_policy[IFLA_VRF_MAX + 1] = {
1788         [IFLA_VRF_TABLE] = { .type = NLA_U32 },
1789 };
1790
1791 static struct rtnl_link_ops vrf_link_ops __read_mostly = {
1792         .kind           = DRV_NAME,
1793         .priv_size      = sizeof(struct net_vrf),
1794
1795         .get_size       = vrf_nl_getsize,
1796         .policy         = vrf_nl_policy,
1797         .validate       = vrf_validate,
1798         .fill_info      = vrf_fillinfo,
1799
1800         .get_slave_size  = vrf_get_slave_size,
1801         .fill_slave_info = vrf_fill_slave_info,
1802
1803         .newlink        = vrf_newlink,
1804         .dellink        = vrf_dellink,
1805         .setup          = vrf_setup,
1806         .maxtype        = IFLA_VRF_MAX,
1807 };
1808
1809 static int vrf_device_event(struct notifier_block *unused,
1810                             unsigned long event, void *ptr)
1811 {
1812         struct net_device *dev = netdev_notifier_info_to_dev(ptr);
1813
1814         /* only care about unregister events to drop slave references */
1815         if (event == NETDEV_UNREGISTER) {
1816                 struct net_device *vrf_dev;
1817
1818                 if (!netif_is_l3_slave(dev))
1819                         goto out;
1820
1821                 vrf_dev = netdev_master_upper_dev_get(dev);
1822                 vrf_del_slave(vrf_dev, dev);
1823         }
1824 out:
1825         return NOTIFY_DONE;
1826 }
1827
1828 static struct notifier_block vrf_notifier_block __read_mostly = {
1829         .notifier_call = vrf_device_event,
1830 };
1831
1832 static int vrf_map_init(struct vrf_map *vmap)
1833 {
1834         spin_lock_init(&vmap->vmap_lock);
1835         hash_init(vmap->ht);
1836
1837         vmap->strict_mode = false;
1838
1839         return 0;
1840 }
1841
1842 #ifdef CONFIG_SYSCTL
1843 static bool vrf_strict_mode(struct vrf_map *vmap)
1844 {
1845         bool strict_mode;
1846
1847         vrf_map_lock(vmap);
1848         strict_mode = vmap->strict_mode;
1849         vrf_map_unlock(vmap);
1850
1851         return strict_mode;
1852 }
1853
1854 static int vrf_strict_mode_change(struct vrf_map *vmap, bool new_mode)
1855 {
1856         bool *cur_mode;
1857         int res = 0;
1858
1859         vrf_map_lock(vmap);
1860
1861         cur_mode = &vmap->strict_mode;
1862         if (*cur_mode == new_mode)
1863                 goto unlock;
1864
1865         if (*cur_mode) {
1866                 /* disable strict mode */
1867                 *cur_mode = false;
1868         } else {
1869                 if (vmap->shared_tables) {
1870                         /* we cannot allow strict_mode because there are some
1871                          * vrfs that share one or more tables.
1872                          */
1873                         res = -EBUSY;
1874                         goto unlock;
1875                 }
1876
1877                 /* no tables are shared among vrfs, so we can go back
1878                  * to 1:1 association between a vrf with its table.
1879                  */
1880                 *cur_mode = true;
1881         }
1882
1883 unlock:
1884         vrf_map_unlock(vmap);
1885
1886         return res;
1887 }
1888
1889 static int vrf_shared_table_handler(struct ctl_table *table, int write,
1890                                     void *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
1891 {
1892         struct net *net = (struct net *)table->extra1;
1893         struct vrf_map *vmap = netns_vrf_map(net);
1894         int proc_strict_mode = 0;
1895         struct ctl_table tmp = {
1896                 .procname       = table->procname,
1897                 .data           = &proc_strict_mode,
1898                 .maxlen         = sizeof(int),
1899                 .mode           = table->mode,
1900                 .extra1         = SYSCTL_ZERO,
1901                 .extra2         = SYSCTL_ONE,
1902         };
1903         int ret;
1904
1905         if (!write)
1906                 proc_strict_mode = vrf_strict_mode(vmap);
1907
1908         ret = proc_dointvec_minmax(&tmp, write, buffer, lenp, ppos);
1909
1910         if (write && ret == 0)
1911                 ret = vrf_strict_mode_change(vmap, (bool)proc_strict_mode);
1912
1913         return ret;
1914 }
1915
1916 static const struct ctl_table vrf_table[] = {
1917         {
1918                 .procname       = "strict_mode",
1919                 .data           = NULL,
1920                 .maxlen         = sizeof(int),
1921                 .mode           = 0644,
1922                 .proc_handler   = vrf_shared_table_handler,
1923                 /* set by the vrf_netns_init */
1924                 .extra1         = NULL,
1925         },
1926 };
1927
1928 static int vrf_netns_init_sysctl(struct net *net, struct netns_vrf *nn_vrf)
1929 {
1930         struct ctl_table *table;
1931
1932         table = kmemdup(vrf_table, sizeof(vrf_table), GFP_KERNEL);
1933         if (!table)
1934                 return -ENOMEM;
1935
1936         /* init the extra1 parameter with the reference to current netns */
1937         table[0].extra1 = net;
1938
1939         nn_vrf->ctl_hdr = register_net_sysctl_sz(net, "net/vrf", table,
1940                                                  ARRAY_SIZE(vrf_table));
1941         if (!nn_vrf->ctl_hdr) {
1942                 kfree(table);
1943                 return -ENOMEM;
1944         }
1945
1946         return 0;
1947 }
1948
1949 static void vrf_netns_exit_sysctl(struct net *net)
1950 {
1951         struct netns_vrf *nn_vrf = net_generic(net, vrf_net_id);
1952         const struct ctl_table *table;
1953
1954         table = nn_vrf->ctl_hdr->ctl_table_arg;
1955         unregister_net_sysctl_table(nn_vrf->ctl_hdr);
1956         kfree(table);
1957 }
1958 #else
1959 static int vrf_netns_init_sysctl(struct net *net, struct netns_vrf *nn_vrf)
1960 {
1961         return 0;
1962 }
1963
1964 static void vrf_netns_exit_sysctl(struct net *net)
1965 {
1966 }
1967 #endif
1968
1969 /* Initialize per network namespace state */
1970 static int __net_init vrf_netns_init(struct net *net)
1971 {
1972         struct netns_vrf *nn_vrf = net_generic(net, vrf_net_id);
1973
1974         nn_vrf->add_fib_rules = true;
1975         vrf_map_init(&nn_vrf->vmap);
1976
1977         return vrf_netns_init_sysctl(net, nn_vrf);
1978 }
1979
1980 static void __net_exit vrf_netns_exit(struct net *net)
1981 {
1982         vrf_netns_exit_sysctl(net);
1983 }
1984
1985 static struct pernet_operations vrf_net_ops __net_initdata = {
1986         .init = vrf_netns_init,
1987         .exit = vrf_netns_exit,
1988         .id   = &vrf_net_id,
1989         .size = sizeof(struct netns_vrf),
1990 };
1991
1992 static int __init vrf_init_module(void)
1993 {
1994         int rc;
1995
1996         register_netdevice_notifier(&vrf_notifier_block);
1997
1998         rc = register_pernet_subsys(&vrf_net_ops);
1999         if (rc < 0)
2000                 goto error;
2001
2002         rc = l3mdev_table_lookup_register(L3MDEV_TYPE_VRF,
2003                                           vrf_ifindex_lookup_by_table_id);
2004         if (rc < 0)
2005                 goto unreg_pernet;
2006
2007         rc = rtnl_link_register(&vrf_link_ops);
2008         if (rc < 0)
2009                 goto table_lookup_unreg;
2010
2011         return 0;
2012
2013 table_lookup_unreg:
2014         l3mdev_table_lookup_unregister(L3MDEV_TYPE_VRF,
2015                                        vrf_ifindex_lookup_by_table_id);
2016
2017 unreg_pernet:
2018         unregister_pernet_subsys(&vrf_net_ops);
2019
2020 error:
2021         unregister_netdevice_notifier(&vrf_notifier_block);
2022         return rc;
2023 }
2024
2025 module_init(vrf_init_module);
2026 MODULE_AUTHOR("Shrijeet Mukherjee, David Ahern");
2027 MODULE_DESCRIPTION("Device driver to instantiate VRF domains");
2028 MODULE_LICENSE("GPL");
2029 MODULE_ALIAS_RTNL_LINK(DRV_NAME);
2030 MODULE_VERSION(DRV_VERSION);
This page took 0.146634 seconds and 4 git commands to generate.