net/ipv4/ip_vti.c

   1 /*
   2  *      Linux NET3: IP/IP protocol decoder modified to support
   3  *                  virtual tunnel interface
   4  *
   5  *      Authors:
   6  *              Saurabh Mohan ([email protected]) 05/07/2012
   7  *
   8  *      This program is free software; you can redistribute it and/or
   9  *      modify it under the terms of the GNU General Public License
  10  *      as published by the Free Software Foundation; either version
  11  *      2 of the License, or (at your option) any later version.
  12  *
  13  */
  14
  15 /*
  16    This version of net/ipv4/ip_vti.c is cloned of net/ipv4/ipip.c
  17
  18    For comments look at net/ipv4/ip_gre.c --ANK
  19  */
  20
  21
  22 #include <linux/capability.h>
  23 #include <linux/module.h>
  24 #include <linux/types.h>
  25 #include <linux/kernel.h>
  26 #include <linux/uaccess.h>
  27 #include <linux/skbuff.h>
  28 #include <linux/netdevice.h>
  29 #include <linux/in.h>
  30 #include <linux/tcp.h>
  31 #include <linux/udp.h>
  32 #include <linux/if_arp.h>
  33 #include <linux/mroute.h>
  34 #include <linux/init.h>
  35 #include <linux/netfilter_ipv4.h>
  36 #include <linux/if_ether.h>
  37
  38 #include <net/sock.h>
  39 #include <net/ip.h>
  40 #include <net/icmp.h>
  41 #include <net/ip_tunnels.h>
  42 #include <net/inet_ecn.h>
  43 #include <net/xfrm.h>
  44 #include <net/net_namespace.h>
  45 #include <net/netns/generic.h>
  46
  47 static struct rtnl_link_ops vti_link_ops __read_mostly;
  48
  49 static int vti_net_id __read_mostly;
  50 static int vti_tunnel_init(struct net_device *dev);
  51
  52 static int vti_err(struct sk_buff *skb, u32 info)
  53 {
  54
  55         /* All the routers (except for Linux) return only
  56          * 8 bytes of packet payload. It means, that precise relaying of
  57          * ICMP in the real Internet is absolutely infeasible.
  58          */
  59         struct net *net = dev_net(skb->dev);
  60         struct ip_tunnel_net *itn = net_generic(net, vti_net_id);
  61         struct iphdr *iph = (struct iphdr *)skb->data;
  62         const int type = icmp_hdr(skb)->type;
  63         const int code = icmp_hdr(skb)->code;
  64         struct ip_tunnel *t;
  65         int err;
  66
  67         switch (type) {
  68         default:
  69         case ICMP_PARAMETERPROB:
  70                 return 0;
  71
  72         case ICMP_DEST_UNREACH:
  73                 switch (code) {
  74                 case ICMP_SR_FAILED:
  75                 case ICMP_PORT_UNREACH:
  76                         /* Impossible event. */
  77                         return 0;
  78                 default:
  79                         /* All others are translated to HOST_UNREACH. */
  80                         break;
  81                 }
  82                 break;
  83         case ICMP_TIME_EXCEEDED:
  84                 if (code != ICMP_EXC_TTL)
  85                         return 0;
  86                 break;
  87         }
  88
  89         err = -ENOENT;
  90
  91         t = ip_tunnel_lookup(itn, skb->dev->ifindex, TUNNEL_NO_KEY,
  92                              iph->daddr, iph->saddr, 0);
  93         if (t == NULL)
  94                 goto out;
  95
  96         if (type == ICMP_DEST_UNREACH && code == ICMP_FRAG_NEEDED) {
  97                 ipv4_update_pmtu(skb, dev_net(skb->dev), info,
  98                                  t->parms.link, 0, IPPROTO_IPIP, 0);
  99                 err = 0;
 100                 goto out;
 101         }
 102
 103         err = 0;
 104         if (t->parms.iph.ttl == 0 && type == ICMP_TIME_EXCEEDED)
 105                 goto out;
 106
 107         if (time_before(jiffies, t->err_time + IPTUNNEL_ERR_TIMEO))
 108                 t->err_count++;
 109         else
 110                 t->err_count = 1;
 111         t->err_time = jiffies;
 112 out:
 113         return err;
 114 }
 115
 116 /* We dont digest the packet therefore let the packet pass */
 117 static int vti_rcv(struct sk_buff *skb)
 118 {
 119         struct ip_tunnel *tunnel;
 120         const struct iphdr *iph = ip_hdr(skb);
 121         struct net *net = dev_net(skb->dev);
 122         struct ip_tunnel_net *itn = net_generic(net, vti_net_id);
 123
 124         tunnel = ip_tunnel_lookup(itn, skb->dev->ifindex, TUNNEL_NO_KEY,
 125                                   iph->saddr, iph->daddr, 0);
 126         if (tunnel != NULL) {
 127                 struct pcpu_tstats *tstats;
 128
 129                 if (!xfrm4_policy_check(NULL, XFRM_POLICY_IN, skb))
 130                         return -1;
 131
 132                 tstats = this_cpu_ptr(tunnel->dev->tstats);
 133                 u64_stats_update_begin(&tstats->syncp);
 134                 tstats->rx_packets++;
 135                 tstats->rx_bytes += skb->len;
 136                 u64_stats_update_end(&tstats->syncp);
 137
 138                 skb->mark = 0;
 139                 secpath_reset(skb);
 140                 skb->dev = tunnel->dev;
 141                 return 1;
 142         }
 143
 144         return -1;
 145 }
 146
 147 /* This function assumes it is being called from dev_queue_xmit()
 148  * and that skb is filled properly by that function.
 149  */
 150
 151 static netdev_tx_t vti_tunnel_xmit(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev)
 152 {
 153         struct ip_tunnel *tunnel = netdev_priv(dev);
 154         struct iphdr  *tiph = &tunnel->parms.iph;
 155         u8     tos;
 156         struct rtable *rt;              /* Route to the other host */
 157         struct net_device *tdev;        /* Device to other host */
 158         struct iphdr  *old_iph = ip_hdr(skb);
 159         __be32 dst = tiph->daddr;
 160         struct flowi4 fl4;
 161         int err;
 162
 163         if (skb->protocol != htons(ETH_P_IP))
 164                 goto tx_error;
 165
 166         tos = old_iph->tos;
 167
 168         memset(&fl4, 0, sizeof(fl4));
 169         flowi4_init_output(&fl4, tunnel->parms.link,
 170                            be32_to_cpu(tunnel->parms.i_key), RT_TOS(tos),
 171                            RT_SCOPE_UNIVERSE,
 172                            IPPROTO_IPIP, 0,
 173                            dst, tiph->saddr, 0, 0);
 174         rt = ip_route_output_key(dev_net(dev), &fl4);
 175         if (IS_ERR(rt)) {
 176                 dev->stats.tx_carrier_errors++;
 177                 goto tx_error_icmp;
 178         }
 179         /* if there is no transform then this tunnel is not functional.
 180          * Or if the xfrm is not mode tunnel.
 181          */
 182         if (!rt->dst.xfrm ||
 183             rt->dst.xfrm->props.mode != XFRM_MODE_TUNNEL) {
 184                 dev->stats.tx_carrier_errors++;
 185                 goto tx_error_icmp;
 186         }
 187         tdev = rt->dst.dev;
 188
 189         if (tdev == dev) {
 190                 ip_rt_put(rt);
 191                 dev->stats.collisions++;
 192                 goto tx_error;
 193         }
 194
 195         if (tunnel->err_count > 0) {
 196                 if (time_before(jiffies,
 197                                 tunnel->err_time + IPTUNNEL_ERR_TIMEO)) {
 198                         tunnel->err_count--;
 199                         dst_link_failure(skb);
 200                 } else
 201                         tunnel->err_count = 0;
 202         }
 203
 204         memset(IPCB(skb), 0, sizeof(*IPCB(skb)));
 205         skb_dst_drop(skb);
 206         skb_dst_set(skb, &rt->dst);
 207         nf_reset(skb);
 208         skb->dev = skb_dst(skb)->dev;
 209
 210         err = dst_output(skb);
 211         if (net_xmit_eval(err) == 0)
 212                 err = skb->len;
 213         iptunnel_xmit_stats(err, &dev->stats, dev->tstats);
 214         return NETDEV_TX_OK;
 215
 216 tx_error_icmp:
 217         dst_link_failure(skb);
 218 tx_error:
 219         dev->stats.tx_errors++;
 220         dev_kfree_skb(skb);
 221         return NETDEV_TX_OK;
 222 }
 223
 224 static int
 225 vti_tunnel_ioctl(struct net_device *dev, struct ifreq *ifr, int cmd)
 226 {
 227         int err = 0;
 228         struct ip_tunnel_parm p;
 229
 230         if (copy_from_user(&p, ifr->ifr_ifru.ifru_data, sizeof(p)))
 231                 return -EFAULT;
 232
 233         if (cmd == SIOCADDTUNNEL || cmd == SIOCCHGTUNNEL) {
 234                 if (p.iph.version != 4 || p.iph.protocol != IPPROTO_IPIP ||
 235                     p.iph.ihl != 5)
 236                         return -EINVAL;
 237         }
 238
 239         err = ip_tunnel_ioctl(dev, &p, cmd);
 240         if (err)
 241                 return err;
 242
 243         if (cmd != SIOCDELTUNNEL) {
 244                 p.i_flags |= GRE_KEY | VTI_ISVTI;
 245                 p.o_flags |= GRE_KEY;
 246         }
 247
 248         if (copy_to_user(ifr->ifr_ifru.ifru_data, &p, sizeof(p)))
 249                 return -EFAULT;
 250         return 0;
 251 }
 252
 253 static const struct net_device_ops vti_netdev_ops = {
 254         .ndo_init       = vti_tunnel_init,
 255         .ndo_uninit     = ip_tunnel_uninit,
 256         .ndo_start_xmit = vti_tunnel_xmit,
 257         .ndo_do_ioctl   = vti_tunnel_ioctl,
 258         .ndo_change_mtu = ip_tunnel_change_mtu,
 259         .ndo_get_stats64 = ip_tunnel_get_stats64,
 260 };
 261
 262 static void vti_tunnel_setup(struct net_device *dev)
 263 {
 264         dev->netdev_ops         = &vti_netdev_ops;
 265         ip_tunnel_setup(dev, vti_net_id);
 266 }
 267
 268 static int vti_tunnel_init(struct net_device *dev)
 269 {
 270         struct ip_tunnel *tunnel = netdev_priv(dev);
 271         struct iphdr *iph = &tunnel->parms.iph;
 272
 273         memcpy(dev->dev_addr, &iph->saddr, 4);
 274         memcpy(dev->broadcast, &iph->daddr, 4);
 275
 276         dev->type               = ARPHRD_TUNNEL;
 277         dev->hard_header_len    = LL_MAX_HEADER + sizeof(struct iphdr);
 278         dev->mtu                = ETH_DATA_LEN;
 279         dev->flags              = IFF_NOARP;
 280         dev->iflink             = 0;
 281         dev->addr_len           = 4;
 282         dev->features           |= NETIF_F_NETNS_LOCAL;
 283         dev->features           |= NETIF_F_LLTX;
 284         dev->priv_flags         &= ~IFF_XMIT_DST_RELEASE;
 285
 286         return ip_tunnel_init(dev);
 287 }
 288
 289 static void __net_init vti_fb_tunnel_init(struct net_device *dev)
 290 {
 291         struct ip_tunnel *tunnel = netdev_priv(dev);
 292         struct iphdr *iph = &tunnel->parms.iph;
 293
 294         iph->version            = 4;
 295         iph->protocol           = IPPROTO_IPIP;
 296         iph->ihl                = 5;
 297 }
 298
 299 static struct xfrm_tunnel vti_handler __read_mostly = {
 300         .handler        =       vti_rcv,
 301         .err_handler    =       vti_err,
 302         .priority       =       1,
 303 };
 304
 305 static int __net_init vti_init_net(struct net *net)
 306 {
 307         int err;
 308         struct ip_tunnel_net *itn;
 309
 310         err = ip_tunnel_init_net(net, vti_net_id, &vti_link_ops, "ip_vti0");
 311         if (err)
 312                 return err;
 313         itn = net_generic(net, vti_net_id);
 314         vti_fb_tunnel_init(itn->fb_tunnel_dev);
 315         return 0;
 316 }
 317
 318 static void __net_exit vti_exit_net(struct net *net)
 319 {
 320         struct ip_tunnel_net *itn = net_generic(net, vti_net_id);
 321         ip_tunnel_delete_net(itn, &vti_link_ops);
 322 }
 323
 324 static struct pernet_operations vti_net_ops = {
 325         .init = vti_init_net,
 326         .exit = vti_exit_net,
 327         .id   = &vti_net_id,
 328         .size = sizeof(struct ip_tunnel_net),
 329 };
 330
 331 static int vti_tunnel_validate(struct nlattr *tb[], struct nlattr *data[])
 332 {
 333         return 0;
 334 }
 335
 336 static void vti_netlink_parms(struct nlattr *data[],
 337                               struct ip_tunnel_parm *parms)
 338 {
 339         memset(parms, 0, sizeof(*parms));
 340
 341         parms->iph.protocol = IPPROTO_IPIP;
 342
 343         if (!data)
 344                 return;
 345
 346         if (data[IFLA_VTI_LINK])
 347                 parms->link = nla_get_u32(data[IFLA_VTI_LINK]);
 348
 349         if (data[IFLA_VTI_IKEY])
 350                 parms->i_key = nla_get_be32(data[IFLA_VTI_IKEY]);
 351
 352         if (data[IFLA_VTI_OKEY])
 353                 parms->o_key = nla_get_be32(data[IFLA_VTI_OKEY]);
 354
 355         if (data[IFLA_VTI_LOCAL])
 356                 parms->iph.saddr = nla_get_be32(data[IFLA_VTI_LOCAL]);
 357
 358         if (data[IFLA_VTI_REMOTE])
 359                 parms->iph.daddr = nla_get_be32(data[IFLA_VTI_REMOTE]);
 360
 361 }
 362
 363 static int vti_newlink(struct net *src_net, struct net_device *dev,
 364                        struct nlattr *tb[], struct nlattr *data[])
 365 {
 366         struct ip_tunnel_parm parms;
 367
 368         vti_netlink_parms(data, &parms);
 369         return ip_tunnel_newlink(dev, tb, &parms);
 370 }
 371
 372 static int vti_changelink(struct net_device *dev, struct nlattr *tb[],
 373                           struct nlattr *data[])
 374 {
 375         struct ip_tunnel_parm p;
 376
 377         vti_netlink_parms(data, &p);
 378         return ip_tunnel_changelink(dev, tb, &p);
 379 }
 380
 381 static size_t vti_get_size(const struct net_device *dev)
 382 {
 383         return
 384                 /* IFLA_VTI_LINK */
 385                 nla_total_size(4) +
 386                 /* IFLA_VTI_IKEY */
 387                 nla_total_size(4) +
 388                 /* IFLA_VTI_OKEY */
 389                 nla_total_size(4) +
 390                 /* IFLA_VTI_LOCAL */
 391                 nla_total_size(4) +
 392                 /* IFLA_VTI_REMOTE */
 393                 nla_total_size(4) +
 394                 0;
 395 }
 396
 397 static int vti_fill_info(struct sk_buff *skb, const struct net_device *dev)
 398 {
 399         struct ip_tunnel *t = netdev_priv(dev);
 400         struct ip_tunnel_parm *p = &t->parms;
 401
 402         nla_put_u32(skb, IFLA_VTI_LINK, p->link);
 403         nla_put_be32(skb, IFLA_VTI_IKEY, p->i_key);
 404         nla_put_be32(skb, IFLA_VTI_OKEY, p->o_key);
 405         nla_put_be32(skb, IFLA_VTI_LOCAL, p->iph.saddr);
 406         nla_put_be32(skb, IFLA_VTI_REMOTE, p->iph.daddr);
 407
 408         return 0;
 409 }
 410
 411 static const struct nla_policy vti_policy[IFLA_VTI_MAX + 1] = {
 412         [IFLA_VTI_LINK]         = { .type = NLA_U32 },
 413         [IFLA_VTI_IKEY]         = { .type = NLA_U32 },
 414         [IFLA_VTI_OKEY]         = { .type = NLA_U32 },
 415         [IFLA_VTI_LOCAL]        = { .len = FIELD_SIZEOF(struct iphdr, saddr) },
 416         [IFLA_VTI_REMOTE]       = { .len = FIELD_SIZEOF(struct iphdr, daddr) },
 417 };
 418
 419 static struct rtnl_link_ops vti_link_ops __read_mostly = {
 420         .kind           = "vti",
 421         .maxtype        = IFLA_VTI_MAX,
 422         .policy         = vti_policy,
 423         .priv_size      = sizeof(struct ip_tunnel),
 424         .setup          = vti_tunnel_setup,
 425         .validate       = vti_tunnel_validate,
 426         .newlink        = vti_newlink,
 427         .changelink     = vti_changelink,
 428         .get_size       = vti_get_size,
 429         .fill_info      = vti_fill_info,
 430 };
 431
 432 static int __init vti_init(void)
 433 {
 434         int err;
 435
 436         pr_info("IPv4 over IPSec tunneling driver\n");
 437
 438         err = register_pernet_device(&vti_net_ops);
 439         if (err < 0)
 440                 return err;
 441         err = xfrm4_mode_tunnel_input_register(&vti_handler);
 442         if (err < 0) {
 443                 unregister_pernet_device(&vti_net_ops);
 444                 pr_info("vti init: can't register tunnel\n");
 445         }
 446
 447         err = rtnl_link_register(&vti_link_ops);
 448         if (err < 0)
 449                 goto rtnl_link_failed;
 450
 451         return err;
 452
 453 rtnl_link_failed:
 454         xfrm4_mode_tunnel_input_deregister(&vti_handler);
 455         unregister_pernet_device(&vti_net_ops);
 456         return err;
 457 }
 458
 459 static void __exit vti_fini(void)
 460 {
 461         rtnl_link_unregister(&vti_link_ops);
 462         if (xfrm4_mode_tunnel_input_deregister(&vti_handler))
 463                 pr_info("vti close: can't deregister tunnel\n");
 464
 465         unregister_pernet_device(&vti_net_ops);
 466 }
 467
 468 module_init(vti_init);
 469 module_exit(vti_fini);
 470 MODULE_LICENSE("GPL");
 471 MODULE_ALIAS_RTNL_LINK("vti");
 472 MODULE_ALIAS_NETDEV("ip_vti0");