]> Git Repo - linux.git/blob - drivers/net/vrf.c
net: make ndo_get_stats64 a void function
[linux.git] / drivers / net / vrf.c
1 /*
2  * vrf.c: device driver to encapsulate a VRF space
3  *
4  * Copyright (c) 2015 Cumulus Networks. All rights reserved.
5  * Copyright (c) 2015 Shrijeet Mukherjee <[email protected]>
6  * Copyright (c) 2015 David Ahern <[email protected]>
7  *
8  * Based on dummy, team and ipvlan drivers
9  *
10  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
11  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
12  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
13  * (at your option) any later version.
14  */
15
16 #include <linux/module.h>
17 #include <linux/kernel.h>
18 #include <linux/netdevice.h>
19 #include <linux/etherdevice.h>
20 #include <linux/ip.h>
21 #include <linux/init.h>
22 #include <linux/moduleparam.h>
23 #include <linux/netfilter.h>
24 #include <linux/rtnetlink.h>
25 #include <net/rtnetlink.h>
26 #include <linux/u64_stats_sync.h>
27 #include <linux/hashtable.h>
28
29 #include <linux/inetdevice.h>
30 #include <net/arp.h>
31 #include <net/ip.h>
32 #include <net/ip_fib.h>
33 #include <net/ip6_fib.h>
34 #include <net/ip6_route.h>
35 #include <net/route.h>
36 #include <net/addrconf.h>
37 #include <net/l3mdev.h>
38 #include <net/fib_rules.h>
39
40 #define DRV_NAME        "vrf"
41 #define DRV_VERSION     "1.0"
42
43 #define FIB_RULE_PREF  1000       /* default preference for FIB rules */
44 static bool add_fib_rules = true;
45
46 struct net_vrf {
47         struct rtable __rcu     *rth;
48         struct rtable __rcu     *rth_local;
49         struct rt6_info __rcu   *rt6;
50         struct rt6_info __rcu   *rt6_local;
51         u32                     tb_id;
52 };
53
54 struct pcpu_dstats {
55         u64                     tx_pkts;
56         u64                     tx_bytes;
57         u64                     tx_drps;
58         u64                     rx_pkts;
59         u64                     rx_bytes;
60         u64                     rx_drps;
61         struct u64_stats_sync   syncp;
62 };
63
64 static void vrf_rx_stats(struct net_device *dev, int len)
65 {
66         struct pcpu_dstats *dstats = this_cpu_ptr(dev->dstats);
67
68         u64_stats_update_begin(&dstats->syncp);
69         dstats->rx_pkts++;
70         dstats->rx_bytes += len;
71         u64_stats_update_end(&dstats->syncp);
72 }
73
74 static void vrf_tx_error(struct net_device *vrf_dev, struct sk_buff *skb)
75 {
76         vrf_dev->stats.tx_errors++;
77         kfree_skb(skb);
78 }
79
80 static void vrf_get_stats64(struct net_device *dev,
81                             struct rtnl_link_stats64 *stats)
82 {
83         int i;
84
85         for_each_possible_cpu(i) {
86                 const struct pcpu_dstats *dstats;
87                 u64 tbytes, tpkts, tdrops, rbytes, rpkts;
88                 unsigned int start;
89
90                 dstats = per_cpu_ptr(dev->dstats, i);
91                 do {
92                         start = u64_stats_fetch_begin_irq(&dstats->syncp);
93                         tbytes = dstats->tx_bytes;
94                         tpkts = dstats->tx_pkts;
95                         tdrops = dstats->tx_drps;
96                         rbytes = dstats->rx_bytes;
97                         rpkts = dstats->rx_pkts;
98                 } while (u64_stats_fetch_retry_irq(&dstats->syncp, start));
99                 stats->tx_bytes += tbytes;
100                 stats->tx_packets += tpkts;
101                 stats->tx_dropped += tdrops;
102                 stats->rx_bytes += rbytes;
103                 stats->rx_packets += rpkts;
104         }
105 }
106
107 /* Local traffic destined to local address. Reinsert the packet to rx
108  * path, similar to loopback handling.
109  */
110 static int vrf_local_xmit(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev,
111                           struct dst_entry *dst)
112 {
113         int len = skb->len;
114
115         skb_orphan(skb);
116
117         skb_dst_set(skb, dst);
118         skb_dst_force(skb);
119
120         /* set pkt_type to avoid skb hitting packet taps twice -
121          * once on Tx and again in Rx processing
122          */
123         skb->pkt_type = PACKET_LOOPBACK;
124
125         skb->protocol = eth_type_trans(skb, dev);
126
127         if (likely(netif_rx(skb) == NET_RX_SUCCESS))
128                 vrf_rx_stats(dev, len);
129         else
130                 this_cpu_inc(dev->dstats->rx_drps);
131
132         return NETDEV_TX_OK;
133 }
134
135 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
136 static int vrf_ip6_local_out(struct net *net, struct sock *sk,
137                              struct sk_buff *skb)
138 {
139         int err;
140
141         err = nf_hook(NFPROTO_IPV6, NF_INET_LOCAL_OUT, net,
142                       sk, skb, NULL, skb_dst(skb)->dev, dst_output);
143
144         if (likely(err == 1))
145                 err = dst_output(net, sk, skb);
146
147         return err;
148 }
149
150 static netdev_tx_t vrf_process_v6_outbound(struct sk_buff *skb,
151                                            struct net_device *dev)
152 {
153         const struct ipv6hdr *iph = ipv6_hdr(skb);
154         struct net *net = dev_net(skb->dev);
155         struct flowi6 fl6 = {
156                 /* needed to match OIF rule */
157                 .flowi6_oif = dev->ifindex,
158                 .flowi6_iif = LOOPBACK_IFINDEX,
159                 .daddr = iph->daddr,
160                 .saddr = iph->saddr,
161                 .flowlabel = ip6_flowinfo(iph),
162                 .flowi6_mark = skb->mark,
163                 .flowi6_proto = iph->nexthdr,
164                 .flowi6_flags = FLOWI_FLAG_SKIP_NH_OIF,
165         };
166         int ret = NET_XMIT_DROP;
167         struct dst_entry *dst;
168         struct dst_entry *dst_null = &net->ipv6.ip6_null_entry->dst;
169
170         dst = ip6_route_output(net, NULL, &fl6);
171         if (dst == dst_null)
172                 goto err;
173
174         skb_dst_drop(skb);
175
176         /* if dst.dev is loopback or the VRF device again this is locally
177          * originated traffic destined to a local address. Short circuit
178          * to Rx path using our local dst
179          */
180         if (dst->dev == net->loopback_dev || dst->dev == dev) {
181                 struct net_vrf *vrf = netdev_priv(dev);
182                 struct rt6_info *rt6_local;
183
184                 /* release looked up dst and use cached local dst */
185                 dst_release(dst);
186
187                 rcu_read_lock();
188
189                 rt6_local = rcu_dereference(vrf->rt6_local);
190                 if (unlikely(!rt6_local)) {
191                         rcu_read_unlock();
192                         goto err;
193                 }
194
195                 /* Ordering issue: cached local dst is created on newlink
196                  * before the IPv6 initialization. Using the local dst
197                  * requires rt6i_idev to be set so make sure it is.
198                  */
199                 if (unlikely(!rt6_local->rt6i_idev)) {
200                         rt6_local->rt6i_idev = in6_dev_get(dev);
201                         if (!rt6_local->rt6i_idev) {
202                                 rcu_read_unlock();
203                                 goto err;
204                         }
205                 }
206
207                 dst = &rt6_local->dst;
208                 dst_hold(dst);
209
210                 rcu_read_unlock();
211
212                 return vrf_local_xmit(skb, dev, &rt6_local->dst);
213         }
214
215         skb_dst_set(skb, dst);
216
217         /* strip the ethernet header added for pass through VRF device */
218         __skb_pull(skb, skb_network_offset(skb));
219
220         ret = vrf_ip6_local_out(net, skb->sk, skb);
221         if (unlikely(net_xmit_eval(ret)))
222                 dev->stats.tx_errors++;
223         else
224                 ret = NET_XMIT_SUCCESS;
225
226         return ret;
227 err:
228         vrf_tx_error(dev, skb);
229         return NET_XMIT_DROP;
230 }
231 #else
232 static netdev_tx_t vrf_process_v6_outbound(struct sk_buff *skb,
233                                            struct net_device *dev)
234 {
235         vrf_tx_error(dev, skb);
236         return NET_XMIT_DROP;
237 }
238 #endif
239
240 /* based on ip_local_out; can't use it b/c the dst is switched pointing to us */
241 static int vrf_ip_local_out(struct net *net, struct sock *sk,
242                             struct sk_buff *skb)
243 {
244         int err;
245
246         err = nf_hook(NFPROTO_IPV4, NF_INET_LOCAL_OUT, net, sk,
247                       skb, NULL, skb_dst(skb)->dev, dst_output);
248         if (likely(err == 1))
249                 err = dst_output(net, sk, skb);
250
251         return err;
252 }
253
254 static netdev_tx_t vrf_process_v4_outbound(struct sk_buff *skb,
255                                            struct net_device *vrf_dev)
256 {
257         struct iphdr *ip4h = ip_hdr(skb);
258         int ret = NET_XMIT_DROP;
259         struct flowi4 fl4 = {
260                 /* needed to match OIF rule */
261                 .flowi4_oif = vrf_dev->ifindex,
262                 .flowi4_iif = LOOPBACK_IFINDEX,
263                 .flowi4_tos = RT_TOS(ip4h->tos),
264                 .flowi4_flags = FLOWI_FLAG_ANYSRC | FLOWI_FLAG_SKIP_NH_OIF,
265                 .daddr = ip4h->daddr,
266         };
267         struct net *net = dev_net(vrf_dev);
268         struct rtable *rt;
269
270         rt = ip_route_output_flow(net, &fl4, NULL);
271         if (IS_ERR(rt))
272                 goto err;
273
274         skb_dst_drop(skb);
275
276         /* if dst.dev is loopback or the VRF device again this is locally
277          * originated traffic destined to a local address. Short circuit
278          * to Rx path using our local dst
279          */
280         if (rt->dst.dev == net->loopback_dev || rt->dst.dev == vrf_dev) {
281                 struct net_vrf *vrf = netdev_priv(vrf_dev);
282                 struct rtable *rth_local;
283                 struct dst_entry *dst = NULL;
284
285                 ip_rt_put(rt);
286
287                 rcu_read_lock();
288
289                 rth_local = rcu_dereference(vrf->rth_local);
290                 if (likely(rth_local)) {
291                         dst = &rth_local->dst;
292                         dst_hold(dst);
293                 }
294
295                 rcu_read_unlock();
296
297                 if (unlikely(!dst))
298                         goto err;
299
300                 return vrf_local_xmit(skb, vrf_dev, dst);
301         }
302
303         skb_dst_set(skb, &rt->dst);
304
305         /* strip the ethernet header added for pass through VRF device */
306         __skb_pull(skb, skb_network_offset(skb));
307
308         if (!ip4h->saddr) {
309                 ip4h->saddr = inet_select_addr(skb_dst(skb)->dev, 0,
310                                                RT_SCOPE_LINK);
311         }
312
313         ret = vrf_ip_local_out(dev_net(skb_dst(skb)->dev), skb->sk, skb);
314         if (unlikely(net_xmit_eval(ret)))
315                 vrf_dev->stats.tx_errors++;
316         else
317                 ret = NET_XMIT_SUCCESS;
318
319 out:
320         return ret;
321 err:
322         vrf_tx_error(vrf_dev, skb);
323         goto out;
324 }
325
326 static netdev_tx_t is_ip_tx_frame(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev)
327 {
328         switch (skb->protocol) {
329         case htons(ETH_P_IP):
330                 return vrf_process_v4_outbound(skb, dev);
331         case htons(ETH_P_IPV6):
332                 return vrf_process_v6_outbound(skb, dev);
333         default:
334                 vrf_tx_error(dev, skb);
335                 return NET_XMIT_DROP;
336         }
337 }
338
339 static netdev_tx_t vrf_xmit(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev)
340 {
341         netdev_tx_t ret = is_ip_tx_frame(skb, dev);
342
343         if (likely(ret == NET_XMIT_SUCCESS || ret == NET_XMIT_CN)) {
344                 struct pcpu_dstats *dstats = this_cpu_ptr(dev->dstats);
345
346                 u64_stats_update_begin(&dstats->syncp);
347                 dstats->tx_pkts++;
348                 dstats->tx_bytes += skb->len;
349                 u64_stats_update_end(&dstats->syncp);
350         } else {
351                 this_cpu_inc(dev->dstats->tx_drps);
352         }
353
354         return ret;
355 }
356
357 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
358 /* modelled after ip6_finish_output2 */
359 static int vrf_finish_output6(struct net *net, struct sock *sk,
360                               struct sk_buff *skb)
361 {
362         struct dst_entry *dst = skb_dst(skb);
363         struct net_device *dev = dst->dev;
364         struct neighbour *neigh;
365         struct in6_addr *nexthop;
366         int ret;
367
368         nf_reset(skb);
369
370         skb->protocol = htons(ETH_P_IPV6);
371         skb->dev = dev;
372
373         rcu_read_lock_bh();
374         nexthop = rt6_nexthop((struct rt6_info *)dst, &ipv6_hdr(skb)->daddr);
375         neigh = __ipv6_neigh_lookup_noref(dst->dev, nexthop);
376         if (unlikely(!neigh))
377                 neigh = __neigh_create(&nd_tbl, nexthop, dst->dev, false);
378         if (!IS_ERR(neigh)) {
379                 ret = dst_neigh_output(dst, neigh, skb);
380                 rcu_read_unlock_bh();
381                 return ret;
382         }
383         rcu_read_unlock_bh();
384
385         IP6_INC_STATS(dev_net(dst->dev),
386                       ip6_dst_idev(dst), IPSTATS_MIB_OUTNOROUTES);
387         kfree_skb(skb);
388         return -EINVAL;
389 }
390
391 /* modelled after ip6_output */
392 static int vrf_output6(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
393 {
394         return NF_HOOK_COND(NFPROTO_IPV6, NF_INET_POST_ROUTING,
395                             net, sk, skb, NULL, skb_dst(skb)->dev,
396                             vrf_finish_output6,
397                             !(IP6CB(skb)->flags & IP6SKB_REROUTED));
398 }
399
400 /* set dst on skb to send packet to us via dev_xmit path. Allows
401  * packet to go through device based features such as qdisc, netfilter
402  * hooks and packet sockets with skb->dev set to vrf device.
403  */
404 static struct sk_buff *vrf_ip6_out(struct net_device *vrf_dev,
405                                    struct sock *sk,
406                                    struct sk_buff *skb)
407 {
408         struct net_vrf *vrf = netdev_priv(vrf_dev);
409         struct dst_entry *dst = NULL;
410         struct rt6_info *rt6;
411
412         /* don't divert link scope packets */
413         if (rt6_need_strict(&ipv6_hdr(skb)->daddr))
414                 return skb;
415
416         rcu_read_lock();
417
418         rt6 = rcu_dereference(vrf->rt6);
419         if (likely(rt6)) {
420                 dst = &rt6->dst;
421                 dst_hold(dst);
422         }
423
424         rcu_read_unlock();
425
426         if (unlikely(!dst)) {
427                 vrf_tx_error(vrf_dev, skb);
428                 return NULL;
429         }
430
431         skb_dst_drop(skb);
432         skb_dst_set(skb, dst);
433
434         return skb;
435 }
436
437 /* holding rtnl */
438 static void vrf_rt6_release(struct net_device *dev, struct net_vrf *vrf)
439 {
440         struct rt6_info *rt6 = rtnl_dereference(vrf->rt6);
441         struct rt6_info *rt6_local = rtnl_dereference(vrf->rt6_local);
442         struct net *net = dev_net(dev);
443         struct dst_entry *dst;
444
445         RCU_INIT_POINTER(vrf->rt6, NULL);
446         RCU_INIT_POINTER(vrf->rt6_local, NULL);
447         synchronize_rcu();
448
449         /* move dev in dst's to loopback so this VRF device can be deleted
450          * - based on dst_ifdown
451          */
452         if (rt6) {
453                 dst = &rt6->dst;
454                 dev_put(dst->dev);
455                 dst->dev = net->loopback_dev;
456                 dev_hold(dst->dev);
457                 dst_release(dst);
458         }
459
460         if (rt6_local) {
461                 if (rt6_local->rt6i_idev)
462                         in6_dev_put(rt6_local->rt6i_idev);
463
464                 dst = &rt6_local->dst;
465                 dev_put(dst->dev);
466                 dst->dev = net->loopback_dev;
467                 dev_hold(dst->dev);
468                 dst_release(dst);
469         }
470 }
471
472 static int vrf_rt6_create(struct net_device *dev)
473 {
474         int flags = DST_HOST | DST_NOPOLICY | DST_NOXFRM | DST_NOCACHE;
475         struct net_vrf *vrf = netdev_priv(dev);
476         struct net *net = dev_net(dev);
477         struct fib6_table *rt6i_table;
478         struct rt6_info *rt6, *rt6_local;
479         int rc = -ENOMEM;
480
481         /* IPv6 can be CONFIG enabled and then disabled runtime */
482         if (!ipv6_mod_enabled())
483                 return 0;
484
485         rt6i_table = fib6_new_table(net, vrf->tb_id);
486         if (!rt6i_table)
487                 goto out;
488
489         /* create a dst for routing packets out a VRF device */
490         rt6 = ip6_dst_alloc(net, dev, flags);
491         if (!rt6)
492                 goto out;
493
494         dst_hold(&rt6->dst);
495
496         rt6->rt6i_table = rt6i_table;
497         rt6->dst.output = vrf_output6;
498
499         /* create a dst for local routing - packets sent locally
500          * to local address via the VRF device as a loopback
501          */
502         rt6_local = ip6_dst_alloc(net, dev, flags);
503         if (!rt6_local) {
504                 dst_release(&rt6->dst);
505                 goto out;
506         }
507
508         dst_hold(&rt6_local->dst);
509
510         rt6_local->rt6i_idev  = in6_dev_get(dev);
511         rt6_local->rt6i_flags = RTF_UP | RTF_NONEXTHOP | RTF_LOCAL;
512         rt6_local->rt6i_table = rt6i_table;
513         rt6_local->dst.input  = ip6_input;
514
515         rcu_assign_pointer(vrf->rt6, rt6);
516         rcu_assign_pointer(vrf->rt6_local, rt6_local);
517
518         rc = 0;
519 out:
520         return rc;
521 }
522 #else
523 static struct sk_buff *vrf_ip6_out(struct net_device *vrf_dev,
524                                    struct sock *sk,
525                                    struct sk_buff *skb)
526 {
527         return skb;
528 }
529
530 static void vrf_rt6_release(struct net_device *dev, struct net_vrf *vrf)
531 {
532 }
533
534 static int vrf_rt6_create(struct net_device *dev)
535 {
536         return 0;
537 }
538 #endif
539
540 /* modelled after ip_finish_output2 */
541 static int vrf_finish_output(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
542 {
543         struct dst_entry *dst = skb_dst(skb);
544         struct rtable *rt = (struct rtable *)dst;
545         struct net_device *dev = dst->dev;
546         unsigned int hh_len = LL_RESERVED_SPACE(dev);
547         struct neighbour *neigh;
548         u32 nexthop;
549         int ret = -EINVAL;
550
551         nf_reset(skb);
552
553         /* Be paranoid, rather than too clever. */
554         if (unlikely(skb_headroom(skb) < hh_len && dev->header_ops)) {
555                 struct sk_buff *skb2;
556
557                 skb2 = skb_realloc_headroom(skb, LL_RESERVED_SPACE(dev));
558                 if (!skb2) {
559                         ret = -ENOMEM;
560                         goto err;
561                 }
562                 if (skb->sk)
563                         skb_set_owner_w(skb2, skb->sk);
564
565                 consume_skb(skb);
566                 skb = skb2;
567         }
568
569         rcu_read_lock_bh();
570
571         nexthop = (__force u32)rt_nexthop(rt, ip_hdr(skb)->daddr);
572         neigh = __ipv4_neigh_lookup_noref(dev, nexthop);
573         if (unlikely(!neigh))
574                 neigh = __neigh_create(&arp_tbl, &nexthop, dev, false);
575         if (!IS_ERR(neigh))
576                 ret = dst_neigh_output(dst, neigh, skb);
577
578         rcu_read_unlock_bh();
579 err:
580         if (unlikely(ret < 0))
581                 vrf_tx_error(skb->dev, skb);
582         return ret;
583 }
584
585 static int vrf_output(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
586 {
587         struct net_device *dev = skb_dst(skb)->dev;
588
589         IP_UPD_PO_STATS(net, IPSTATS_MIB_OUT, skb->len);
590
591         skb->dev = dev;
592         skb->protocol = htons(ETH_P_IP);
593
594         return NF_HOOK_COND(NFPROTO_IPV4, NF_INET_POST_ROUTING,
595                             net, sk, skb, NULL, dev,
596                             vrf_finish_output,
597                             !(IPCB(skb)->flags & IPSKB_REROUTED));
598 }
599
600 /* set dst on skb to send packet to us via dev_xmit path. Allows
601  * packet to go through device based features such as qdisc, netfilter
602  * hooks and packet sockets with skb->dev set to vrf device.
603  */
604 static struct sk_buff *vrf_ip_out(struct net_device *vrf_dev,
605                                   struct sock *sk,
606                                   struct sk_buff *skb)
607 {
608         struct net_vrf *vrf = netdev_priv(vrf_dev);
609         struct dst_entry *dst = NULL;
610         struct rtable *rth;
611
612         /* don't divert multicast */
613         if (ipv4_is_multicast(ip_hdr(skb)->daddr))
614                 return skb;
615
616         rcu_read_lock();
617
618         rth = rcu_dereference(vrf->rth);
619         if (likely(rth)) {
620                 dst = &rth->dst;
621                 dst_hold(dst);
622         }
623
624         rcu_read_unlock();
625
626         if (unlikely(!dst)) {
627                 vrf_tx_error(vrf_dev, skb);
628                 return NULL;
629         }
630
631         skb_dst_drop(skb);
632         skb_dst_set(skb, dst);
633
634         return skb;
635 }
636
637 /* called with rcu lock held */
638 static struct sk_buff *vrf_l3_out(struct net_device *vrf_dev,
639                                   struct sock *sk,
640                                   struct sk_buff *skb,
641                                   u16 proto)
642 {
643         switch (proto) {
644         case AF_INET:
645                 return vrf_ip_out(vrf_dev, sk, skb);
646         case AF_INET6:
647                 return vrf_ip6_out(vrf_dev, sk, skb);
648         }
649
650         return skb;
651 }
652
653 /* holding rtnl */
654 static void vrf_rtable_release(struct net_device *dev, struct net_vrf *vrf)
655 {
656         struct rtable *rth = rtnl_dereference(vrf->rth);
657         struct rtable *rth_local = rtnl_dereference(vrf->rth_local);
658         struct net *net = dev_net(dev);
659         struct dst_entry *dst;
660
661         RCU_INIT_POINTER(vrf->rth, NULL);
662         RCU_INIT_POINTER(vrf->rth_local, NULL);
663         synchronize_rcu();
664
665         /* move dev in dst's to loopback so this VRF device can be deleted
666          * - based on dst_ifdown
667          */
668         if (rth) {
669                 dst = &rth->dst;
670                 dev_put(dst->dev);
671                 dst->dev = net->loopback_dev;
672                 dev_hold(dst->dev);
673                 dst_release(dst);
674         }
675
676         if (rth_local) {
677                 dst = &rth_local->dst;
678                 dev_put(dst->dev);
679                 dst->dev = net->loopback_dev;
680                 dev_hold(dst->dev);
681                 dst_release(dst);
682         }
683 }
684
685 static int vrf_rtable_create(struct net_device *dev)
686 {
687         struct net_vrf *vrf = netdev_priv(dev);
688         struct rtable *rth, *rth_local;
689
690         if (!fib_new_table(dev_net(dev), vrf->tb_id))
691                 return -ENOMEM;
692
693         /* create a dst for routing packets out through a VRF device */
694         rth = rt_dst_alloc(dev, 0, RTN_UNICAST, 1, 1, 0);
695         if (!rth)
696                 return -ENOMEM;
697
698         /* create a dst for local ingress routing - packets sent locally
699          * to local address via the VRF device as a loopback
700          */
701         rth_local = rt_dst_alloc(dev, RTCF_LOCAL, RTN_LOCAL, 1, 1, 0);
702         if (!rth_local) {
703                 dst_release(&rth->dst);
704                 return -ENOMEM;
705         }
706
707         rth->dst.output = vrf_output;
708         rth->rt_table_id = vrf->tb_id;
709
710         rth_local->rt_table_id = vrf->tb_id;
711
712         rcu_assign_pointer(vrf->rth, rth);
713         rcu_assign_pointer(vrf->rth_local, rth_local);
714
715         return 0;
716 }
717
718 /**************************** device handling ********************/
719
720 /* cycle interface to flush neighbor cache and move routes across tables */
721 static void cycle_netdev(struct net_device *dev)
722 {
723         unsigned int flags = dev->flags;
724         int ret;
725
726         if (!netif_running(dev))
727                 return;
728
729         ret = dev_change_flags(dev, flags & ~IFF_UP);
730         if (ret >= 0)
731                 ret = dev_change_flags(dev, flags);
732
733         if (ret < 0) {
734                 netdev_err(dev,
735                            "Failed to cycle device %s; route tables might be wrong!\n",
736                            dev->name);
737         }
738 }
739
740 static int do_vrf_add_slave(struct net_device *dev, struct net_device *port_dev)
741 {
742         int ret;
743
744         ret = netdev_master_upper_dev_link(port_dev, dev, NULL, NULL);
745         if (ret < 0)
746                 return ret;
747
748         port_dev->priv_flags |= IFF_L3MDEV_SLAVE;
749         cycle_netdev(port_dev);
750
751         return 0;
752 }
753
754 static int vrf_add_slave(struct net_device *dev, struct net_device *port_dev)
755 {
756         if (netif_is_l3_master(port_dev) || netif_is_l3_slave(port_dev))
757                 return -EINVAL;
758
759         return do_vrf_add_slave(dev, port_dev);
760 }
761
762 /* inverse of do_vrf_add_slave */
763 static int do_vrf_del_slave(struct net_device *dev, struct net_device *port_dev)
764 {
765         netdev_upper_dev_unlink(port_dev, dev);
766         port_dev->priv_flags &= ~IFF_L3MDEV_SLAVE;
767
768         cycle_netdev(port_dev);
769
770         return 0;
771 }
772
773 static int vrf_del_slave(struct net_device *dev, struct net_device *port_dev)
774 {
775         return do_vrf_del_slave(dev, port_dev);
776 }
777
778 static void vrf_dev_uninit(struct net_device *dev)
779 {
780         struct net_vrf *vrf = netdev_priv(dev);
781         struct net_device *port_dev;
782         struct list_head *iter;
783
784         vrf_rtable_release(dev, vrf);
785         vrf_rt6_release(dev, vrf);
786
787         netdev_for_each_lower_dev(dev, port_dev, iter)
788                 vrf_del_slave(dev, port_dev);
789
790         free_percpu(dev->dstats);
791         dev->dstats = NULL;
792 }
793
794 static int vrf_dev_init(struct net_device *dev)
795 {
796         struct net_vrf *vrf = netdev_priv(dev);
797
798         dev->dstats = netdev_alloc_pcpu_stats(struct pcpu_dstats);
799         if (!dev->dstats)
800                 goto out_nomem;
801
802         /* create the default dst which points back to us */
803         if (vrf_rtable_create(dev) != 0)
804                 goto out_stats;
805
806         if (vrf_rt6_create(dev) != 0)
807                 goto out_rth;
808
809         dev->flags = IFF_MASTER | IFF_NOARP;
810
811         /* MTU is irrelevant for VRF device; set to 64k similar to lo */
812         dev->mtu = 64 * 1024;
813
814         /* similarly, oper state is irrelevant; set to up to avoid confusion */
815         dev->operstate = IF_OPER_UP;
816         netdev_lockdep_set_classes(dev);
817         return 0;
818
819 out_rth:
820         vrf_rtable_release(dev, vrf);
821 out_stats:
822         free_percpu(dev->dstats);
823         dev->dstats = NULL;
824 out_nomem:
825         return -ENOMEM;
826 }
827
828 static const struct net_device_ops vrf_netdev_ops = {
829         .ndo_init               = vrf_dev_init,
830         .ndo_uninit             = vrf_dev_uninit,
831         .ndo_start_xmit         = vrf_xmit,
832         .ndo_get_stats64        = vrf_get_stats64,
833         .ndo_add_slave          = vrf_add_slave,
834         .ndo_del_slave          = vrf_del_slave,
835 };
836
837 static u32 vrf_fib_table(const struct net_device *dev)
838 {
839         struct net_vrf *vrf = netdev_priv(dev);
840
841         return vrf->tb_id;
842 }
843
844 static int vrf_rcv_finish(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
845 {
846         return 0;
847 }
848
849 static struct sk_buff *vrf_rcv_nfhook(u8 pf, unsigned int hook,
850                                       struct sk_buff *skb,
851                                       struct net_device *dev)
852 {
853         struct net *net = dev_net(dev);
854
855         if (NF_HOOK(pf, hook, net, NULL, skb, dev, NULL, vrf_rcv_finish) < 0)
856                 skb = NULL;    /* kfree_skb(skb) handled by nf code */
857
858         return skb;
859 }
860
861 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
862 /* neighbor handling is done with actual device; do not want
863  * to flip skb->dev for those ndisc packets. This really fails
864  * for multiple next protocols (e.g., NEXTHDR_HOP). But it is
865  * a start.
866  */
867 static bool ipv6_ndisc_frame(const struct sk_buff *skb)
868 {
869         const struct ipv6hdr *iph = ipv6_hdr(skb);
870         bool rc = false;
871
872         if (iph->nexthdr == NEXTHDR_ICMP) {
873                 const struct icmp6hdr *icmph;
874                 struct icmp6hdr _icmph;
875
876                 icmph = skb_header_pointer(skb, sizeof(*iph),
877                                            sizeof(_icmph), &_icmph);
878                 if (!icmph)
879                         goto out;
880
881                 switch (icmph->icmp6_type) {
882                 case NDISC_ROUTER_SOLICITATION:
883                 case NDISC_ROUTER_ADVERTISEMENT:
884                 case NDISC_NEIGHBOUR_SOLICITATION:
885                 case NDISC_NEIGHBOUR_ADVERTISEMENT:
886                 case NDISC_REDIRECT:
887                         rc = true;
888                         break;
889                 }
890         }
891
892 out:
893         return rc;
894 }
895
896 static struct rt6_info *vrf_ip6_route_lookup(struct net *net,
897                                              const struct net_device *dev,
898                                              struct flowi6 *fl6,
899                                              int ifindex,
900                                              int flags)
901 {
902         struct net_vrf *vrf = netdev_priv(dev);
903         struct fib6_table *table = NULL;
904         struct rt6_info *rt6;
905
906         rcu_read_lock();
907
908         /* fib6_table does not have a refcnt and can not be freed */
909         rt6 = rcu_dereference(vrf->rt6);
910         if (likely(rt6))
911                 table = rt6->rt6i_table;
912
913         rcu_read_unlock();
914
915         if (!table)
916                 return NULL;
917
918         return ip6_pol_route(net, table, ifindex, fl6, flags);
919 }
920
921 static void vrf_ip6_input_dst(struct sk_buff *skb, struct net_device *vrf_dev,
922                               int ifindex)
923 {
924         const struct ipv6hdr *iph = ipv6_hdr(skb);
925         struct flowi6 fl6 = {
926                 .daddr          = iph->daddr,
927                 .saddr          = iph->saddr,
928                 .flowlabel      = ip6_flowinfo(iph),
929                 .flowi6_mark    = skb->mark,
930                 .flowi6_proto   = iph->nexthdr,
931                 .flowi6_iif     = ifindex,
932         };
933         struct net *net = dev_net(vrf_dev);
934         struct rt6_info *rt6;
935
936         rt6 = vrf_ip6_route_lookup(net, vrf_dev, &fl6, ifindex,
937                                    RT6_LOOKUP_F_HAS_SADDR | RT6_LOOKUP_F_IFACE);
938         if (unlikely(!rt6))
939                 return;
940
941         if (unlikely(&rt6->dst == &net->ipv6.ip6_null_entry->dst))
942                 return;
943
944         skb_dst_set(skb, &rt6->dst);
945 }
946
947 static struct sk_buff *vrf_ip6_rcv(struct net_device *vrf_dev,
948                                    struct sk_buff *skb)
949 {
950         int orig_iif = skb->skb_iif;
951         bool need_strict;
952
953         /* loopback traffic; do not push through packet taps again.
954          * Reset pkt_type for upper layers to process skb
955          */
956         if (skb->pkt_type == PACKET_LOOPBACK) {
957                 skb->dev = vrf_dev;
958                 skb->skb_iif = vrf_dev->ifindex;
959                 IP6CB(skb)->flags |= IP6SKB_L3SLAVE;
960                 skb->pkt_type = PACKET_HOST;
961                 goto out;
962         }
963
964         /* if packet is NDISC or addressed to multicast or link-local
965          * then keep the ingress interface
966          */
967         need_strict = rt6_need_strict(&ipv6_hdr(skb)->daddr);
968         if (!ipv6_ndisc_frame(skb) && !need_strict) {
969                 vrf_rx_stats(vrf_dev, skb->len);
970                 skb->dev = vrf_dev;
971                 skb->skb_iif = vrf_dev->ifindex;
972
973                 skb_push(skb, skb->mac_len);
974                 dev_queue_xmit_nit(skb, vrf_dev);
975                 skb_pull(skb, skb->mac_len);
976
977                 IP6CB(skb)->flags |= IP6SKB_L3SLAVE;
978         }
979
980         if (need_strict)
981                 vrf_ip6_input_dst(skb, vrf_dev, orig_iif);
982
983         skb = vrf_rcv_nfhook(NFPROTO_IPV6, NF_INET_PRE_ROUTING, skb, vrf_dev);
984 out:
985         return skb;
986 }
987
988 #else
989 static struct sk_buff *vrf_ip6_rcv(struct net_device *vrf_dev,
990                                    struct sk_buff *skb)
991 {
992         return skb;
993 }
994 #endif
995
996 static struct sk_buff *vrf_ip_rcv(struct net_device *vrf_dev,
997                                   struct sk_buff *skb)
998 {
999         skb->dev = vrf_dev;
1000         skb->skb_iif = vrf_dev->ifindex;
1001         IPCB(skb)->flags |= IPSKB_L3SLAVE;
1002
1003         if (ipv4_is_multicast(ip_hdr(skb)->daddr))
1004                 goto out;
1005
1006         /* loopback traffic; do not push through packet taps again.
1007          * Reset pkt_type for upper layers to process skb
1008          */
1009         if (skb->pkt_type == PACKET_LOOPBACK) {
1010                 skb->pkt_type = PACKET_HOST;
1011                 goto out;
1012         }
1013
1014         vrf_rx_stats(vrf_dev, skb->len);
1015
1016         skb_push(skb, skb->mac_len);
1017         dev_queue_xmit_nit(skb, vrf_dev);
1018         skb_pull(skb, skb->mac_len);
1019
1020         skb = vrf_rcv_nfhook(NFPROTO_IPV4, NF_INET_PRE_ROUTING, skb, vrf_dev);
1021 out:
1022         return skb;
1023 }
1024
1025 /* called with rcu lock held */
1026 static struct sk_buff *vrf_l3_rcv(struct net_device *vrf_dev,
1027                                   struct sk_buff *skb,
1028                                   u16 proto)
1029 {
1030         switch (proto) {
1031         case AF_INET:
1032                 return vrf_ip_rcv(vrf_dev, skb);
1033         case AF_INET6:
1034                 return vrf_ip6_rcv(vrf_dev, skb);
1035         }
1036
1037         return skb;
1038 }
1039
1040 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
1041 /* send to link-local or multicast address via interface enslaved to
1042  * VRF device. Force lookup to VRF table without changing flow struct
1043  */
1044 static struct dst_entry *vrf_link_scope_lookup(const struct net_device *dev,
1045                                               struct flowi6 *fl6)
1046 {
1047         struct net *net = dev_net(dev);
1048         int flags = RT6_LOOKUP_F_IFACE;
1049         struct dst_entry *dst = NULL;
1050         struct rt6_info *rt;
1051
1052         /* VRF device does not have a link-local address and
1053          * sending packets to link-local or mcast addresses over
1054          * a VRF device does not make sense
1055          */
1056         if (fl6->flowi6_oif == dev->ifindex) {
1057                 dst = &net->ipv6.ip6_null_entry->dst;
1058                 dst_hold(dst);
1059                 return dst;
1060         }
1061
1062         if (!ipv6_addr_any(&fl6->saddr))
1063                 flags |= RT6_LOOKUP_F_HAS_SADDR;
1064
1065         rt = vrf_ip6_route_lookup(net, dev, fl6, fl6->flowi6_oif, flags);
1066         if (rt)
1067                 dst = &rt->dst;
1068
1069         return dst;
1070 }
1071 #endif
1072
1073 static const struct l3mdev_ops vrf_l3mdev_ops = {
1074         .l3mdev_fib_table       = vrf_fib_table,
1075         .l3mdev_l3_rcv          = vrf_l3_rcv,
1076         .l3mdev_l3_out          = vrf_l3_out,
1077 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
1078         .l3mdev_link_scope_lookup = vrf_link_scope_lookup,
1079 #endif
1080 };
1081
1082 static void vrf_get_drvinfo(struct net_device *dev,
1083                             struct ethtool_drvinfo *info)
1084 {
1085         strlcpy(info->driver, DRV_NAME, sizeof(info->driver));
1086         strlcpy(info->version, DRV_VERSION, sizeof(info->version));
1087 }
1088
1089 static const struct ethtool_ops vrf_ethtool_ops = {
1090         .get_drvinfo    = vrf_get_drvinfo,
1091 };
1092
1093 static inline size_t vrf_fib_rule_nl_size(void)
1094 {
1095         size_t sz;
1096
1097         sz  = NLMSG_ALIGN(sizeof(struct fib_rule_hdr));
1098         sz += nla_total_size(sizeof(u8));       /* FRA_L3MDEV */
1099         sz += nla_total_size(sizeof(u32));      /* FRA_PRIORITY */
1100
1101         return sz;
1102 }
1103
1104 static int vrf_fib_rule(const struct net_device *dev, __u8 family, bool add_it)
1105 {
1106         struct fib_rule_hdr *frh;
1107         struct nlmsghdr *nlh;
1108         struct sk_buff *skb;
1109         int err;
1110
1111         if (family == AF_INET6 && !ipv6_mod_enabled())
1112                 return 0;
1113
1114         skb = nlmsg_new(vrf_fib_rule_nl_size(), GFP_KERNEL);
1115         if (!skb)
1116                 return -ENOMEM;
1117
1118         nlh = nlmsg_put(skb, 0, 0, 0, sizeof(*frh), 0);
1119         if (!nlh)
1120                 goto nla_put_failure;
1121
1122         /* rule only needs to appear once */
1123         nlh->nlmsg_flags &= NLM_F_EXCL;
1124
1125         frh = nlmsg_data(nlh);
1126         memset(frh, 0, sizeof(*frh));
1127         frh->family = family;
1128         frh->action = FR_ACT_TO_TBL;
1129
1130         if (nla_put_u32(skb, FRA_L3MDEV, 1))
1131                 goto nla_put_failure;
1132
1133         if (nla_put_u32(skb, FRA_PRIORITY, FIB_RULE_PREF))
1134                 goto nla_put_failure;
1135
1136         nlmsg_end(skb, nlh);
1137
1138         /* fib_nl_{new,del}rule handling looks for net from skb->sk */
1139         skb->sk = dev_net(dev)->rtnl;
1140         if (add_it) {
1141                 err = fib_nl_newrule(skb, nlh);
1142                 if (err == -EEXIST)
1143                         err = 0;
1144         } else {
1145                 err = fib_nl_delrule(skb, nlh);
1146                 if (err == -ENOENT)
1147                         err = 0;
1148         }
1149         nlmsg_free(skb);
1150
1151         return err;
1152
1153 nla_put_failure:
1154         nlmsg_free(skb);
1155
1156         return -EMSGSIZE;
1157 }
1158
1159 static int vrf_add_fib_rules(const struct net_device *dev)
1160 {
1161         int err;
1162
1163         err = vrf_fib_rule(dev, AF_INET,  true);
1164         if (err < 0)
1165                 goto out_err;
1166
1167         err = vrf_fib_rule(dev, AF_INET6, true);
1168         if (err < 0)
1169                 goto ipv6_err;
1170
1171 #if IS_ENABLED(CONFIG_IP_MROUTE_MULTIPLE_TABLES)
1172         err = vrf_fib_rule(dev, RTNL_FAMILY_IPMR, true);
1173         if (err < 0)
1174                 goto ipmr_err;
1175 #endif
1176
1177         return 0;
1178
1179 #if IS_ENABLED(CONFIG_IP_MROUTE_MULTIPLE_TABLES)
1180 ipmr_err:
1181         vrf_fib_rule(dev, AF_INET6,  false);
1182 #endif
1183
1184 ipv6_err:
1185         vrf_fib_rule(dev, AF_INET,  false);
1186
1187 out_err:
1188         netdev_err(dev, "Failed to add FIB rules.\n");
1189         return err;
1190 }
1191
1192 static void vrf_setup(struct net_device *dev)
1193 {
1194         ether_setup(dev);
1195
1196         /* Initialize the device structure. */
1197         dev->netdev_ops = &vrf_netdev_ops;
1198         dev->l3mdev_ops = &vrf_l3mdev_ops;
1199         dev->ethtool_ops = &vrf_ethtool_ops;
1200         dev->destructor = free_netdev;
1201
1202         /* Fill in device structure with ethernet-generic values. */
1203         eth_hw_addr_random(dev);
1204
1205         /* don't acquire vrf device's netif_tx_lock when transmitting */
1206         dev->features |= NETIF_F_LLTX;
1207
1208         /* don't allow vrf devices to change network namespaces. */
1209         dev->features |= NETIF_F_NETNS_LOCAL;
1210
1211         /* does not make sense for a VLAN to be added to a vrf device */
1212         dev->features   |= NETIF_F_VLAN_CHALLENGED;
1213
1214         /* enable offload features */
1215         dev->features   |= NETIF_F_GSO_SOFTWARE;
1216         dev->features   |= NETIF_F_RXCSUM | NETIF_F_HW_CSUM;
1217         dev->features   |= NETIF_F_SG | NETIF_F_FRAGLIST | NETIF_F_HIGHDMA;
1218
1219         dev->hw_features = dev->features;
1220         dev->hw_enc_features = dev->features;
1221
1222         /* default to no qdisc; user can add if desired */
1223         dev->priv_flags |= IFF_NO_QUEUE;
1224 }
1225
1226 static int vrf_validate(struct nlattr *tb[], struct nlattr *data[])
1227 {
1228         if (tb[IFLA_ADDRESS]) {
1229                 if (nla_len(tb[IFLA_ADDRESS]) != ETH_ALEN)
1230                         return -EINVAL;
1231                 if (!is_valid_ether_addr(nla_data(tb[IFLA_ADDRESS])))
1232                         return -EADDRNOTAVAIL;
1233         }
1234         return 0;
1235 }
1236
1237 static void vrf_dellink(struct net_device *dev, struct list_head *head)
1238 {
1239         unregister_netdevice_queue(dev, head);
1240 }
1241
1242 static int vrf_newlink(struct net *src_net, struct net_device *dev,
1243                        struct nlattr *tb[], struct nlattr *data[])
1244 {
1245         struct net_vrf *vrf = netdev_priv(dev);
1246         int err;
1247
1248         if (!data || !data[IFLA_VRF_TABLE])
1249                 return -EINVAL;
1250
1251         vrf->tb_id = nla_get_u32(data[IFLA_VRF_TABLE]);
1252
1253         dev->priv_flags |= IFF_L3MDEV_MASTER;
1254
1255         err = register_netdevice(dev);
1256         if (err)
1257                 goto out;
1258
1259         if (add_fib_rules) {
1260                 err = vrf_add_fib_rules(dev);
1261                 if (err) {
1262                         unregister_netdevice(dev);
1263                         goto out;
1264                 }
1265                 add_fib_rules = false;
1266         }
1267
1268 out:
1269         return err;
1270 }
1271
1272 static size_t vrf_nl_getsize(const struct net_device *dev)
1273 {
1274         return nla_total_size(sizeof(u32));  /* IFLA_VRF_TABLE */
1275 }
1276
1277 static int vrf_fillinfo(struct sk_buff *skb,
1278                         const struct net_device *dev)
1279 {
1280         struct net_vrf *vrf = netdev_priv(dev);
1281
1282         return nla_put_u32(skb, IFLA_VRF_TABLE, vrf->tb_id);
1283 }
1284
1285 static size_t vrf_get_slave_size(const struct net_device *bond_dev,
1286                                  const struct net_device *slave_dev)
1287 {
1288         return nla_total_size(sizeof(u32));  /* IFLA_VRF_PORT_TABLE */
1289 }
1290
1291 static int vrf_fill_slave_info(struct sk_buff *skb,
1292                                const struct net_device *vrf_dev,
1293                                const struct net_device *slave_dev)
1294 {
1295         struct net_vrf *vrf = netdev_priv(vrf_dev);
1296
1297         if (nla_put_u32(skb, IFLA_VRF_PORT_TABLE, vrf->tb_id))
1298                 return -EMSGSIZE;
1299
1300         return 0;
1301 }
1302
1303 static const struct nla_policy vrf_nl_policy[IFLA_VRF_MAX + 1] = {
1304         [IFLA_VRF_TABLE] = { .type = NLA_U32 },
1305 };
1306
1307 static struct rtnl_link_ops vrf_link_ops __read_mostly = {
1308         .kind           = DRV_NAME,
1309         .priv_size      = sizeof(struct net_vrf),
1310
1311         .get_size       = vrf_nl_getsize,
1312         .policy         = vrf_nl_policy,
1313         .validate       = vrf_validate,
1314         .fill_info      = vrf_fillinfo,
1315
1316         .get_slave_size  = vrf_get_slave_size,
1317         .fill_slave_info = vrf_fill_slave_info,
1318
1319         .newlink        = vrf_newlink,
1320         .dellink        = vrf_dellink,
1321         .setup          = vrf_setup,
1322         .maxtype        = IFLA_VRF_MAX,
1323 };
1324
1325 static int vrf_device_event(struct notifier_block *unused,
1326                             unsigned long event, void *ptr)
1327 {
1328         struct net_device *dev = netdev_notifier_info_to_dev(ptr);
1329
1330         /* only care about unregister events to drop slave references */
1331         if (event == NETDEV_UNREGISTER) {
1332                 struct net_device *vrf_dev;
1333
1334                 if (!netif_is_l3_slave(dev))
1335                         goto out;
1336
1337                 vrf_dev = netdev_master_upper_dev_get(dev);
1338                 vrf_del_slave(vrf_dev, dev);
1339         }
1340 out:
1341         return NOTIFY_DONE;
1342 }
1343
1344 static struct notifier_block vrf_notifier_block __read_mostly = {
1345         .notifier_call = vrf_device_event,
1346 };
1347
1348 static int __init vrf_init_module(void)
1349 {
1350         int rc;
1351
1352         register_netdevice_notifier(&vrf_notifier_block);
1353
1354         rc = rtnl_link_register(&vrf_link_ops);
1355         if (rc < 0)
1356                 goto error;
1357
1358         return 0;
1359
1360 error:
1361         unregister_netdevice_notifier(&vrf_notifier_block);
1362         return rc;
1363 }
1364
1365 module_init(vrf_init_module);
1366 MODULE_AUTHOR("Shrijeet Mukherjee, David Ahern");
1367 MODULE_DESCRIPTION("Device driver to instantiate VRF domains");
1368 MODULE_LICENSE("GPL");
1369 MODULE_ALIAS_RTNL_LINK(DRV_NAME);
1370 MODULE_VERSION(DRV_VERSION);
This page took 0.161594 seconds and 4 git commands to generate.