f6dce13c8f8939dc99066aae9cb90e03c19ab93e
[firefly-linux-kernel-4.4.55.git] / drivers / net / vxlan.c
1 /*
2  * VXLAN: Virtual eXtensible Local Area Network
3  *
4  * Copyright (c) 2012-2013 Vyatta Inc.
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
7  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
8  * published by the Free Software Foundation.
9  *
10  * TODO
11  *  - IPv6 (not in RFC)
12  */
13
14 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
15
16 #include <linux/kernel.h>
17 #include <linux/types.h>
18 #include <linux/module.h>
19 #include <linux/errno.h>
20 #include <linux/slab.h>
21 #include <linux/skbuff.h>
22 #include <linux/rculist.h>
23 #include <linux/netdevice.h>
24 #include <linux/in.h>
25 #include <linux/ip.h>
26 #include <linux/udp.h>
27 #include <linux/igmp.h>
28 #include <linux/etherdevice.h>
29 #include <linux/if_ether.h>
30 #include <linux/hash.h>
31 #include <linux/ethtool.h>
32 #include <net/arp.h>
33 #include <net/ndisc.h>
34 #include <net/ip.h>
35 #include <net/ip_tunnels.h>
36 #include <net/icmp.h>
37 #include <net/udp.h>
38 #include <net/rtnetlink.h>
39 #include <net/route.h>
40 #include <net/dsfield.h>
41 #include <net/inet_ecn.h>
42 #include <net/net_namespace.h>
43 #include <net/netns/generic.h>
44
45 #define VXLAN_VERSION   "0.1"
46
47 #define PORT_HASH_BITS  8
48 #define PORT_HASH_SIZE  (1<<PORT_HASH_BITS)
49 #define VNI_HASH_BITS   10
50 #define VNI_HASH_SIZE   (1<<VNI_HASH_BITS)
51 #define FDB_HASH_BITS   8
52 #define FDB_HASH_SIZE   (1<<FDB_HASH_BITS)
53 #define FDB_AGE_DEFAULT 300 /* 5 min */
54 #define FDB_AGE_INTERVAL (10 * HZ)      /* rescan interval */
55
56 #define VXLAN_N_VID     (1u << 24)
57 #define VXLAN_VID_MASK  (VXLAN_N_VID - 1)
58 /* IP header + UDP + VXLAN + Ethernet header */
59 #define VXLAN_HEADROOM (20 + 8 + 8 + 14)
60
61 #define VXLAN_FLAGS 0x08000000  /* struct vxlanhdr.vx_flags required value. */
62
63 /* VXLAN protocol header */
64 struct vxlanhdr {
65         __be32 vx_flags;
66         __be32 vx_vni;
67 };
68
69 /* UDP port for VXLAN traffic.
70  * The IANA assigned port is 4789, but the Linux default is 8472
71  * for compatability with early adopters.
72  */
73 static unsigned int vxlan_port __read_mostly = 8472;
74 module_param_named(udp_port, vxlan_port, uint, 0444);
75 MODULE_PARM_DESC(udp_port, "Destination UDP port");
76
77 static bool log_ecn_error = true;
78 module_param(log_ecn_error, bool, 0644);
79 MODULE_PARM_DESC(log_ecn_error, "Log packets received with corrupted ECN");
80
81 static unsigned int vxlan_net_id;
82
83 /* per UDP socket information */
84 struct vxlan_sock {
85         struct hlist_node hlist;
86         struct rcu_head   rcu;
87         struct work_struct del_work;
88         unsigned int      refcnt;
89         struct socket     *sock;
90         struct hlist_head vni_list[VNI_HASH_SIZE];
91 };
92
93 /* per-network namespace private data for this module */
94 struct vxlan_net {
95         struct list_head  vxlan_list;
96         struct hlist_head sock_list[PORT_HASH_SIZE];
97 };
98
99 struct vxlan_rdst {
100         __be32                   remote_ip;
101         __be16                   remote_port;
102         u32                      remote_vni;
103         u32                      remote_ifindex;
104         struct vxlan_rdst       *remote_next;
105 };
106
107 /* Forwarding table entry */
108 struct vxlan_fdb {
109         struct hlist_node hlist;        /* linked list of entries */
110         struct rcu_head   rcu;
111         unsigned long     updated;      /* jiffies */
112         unsigned long     used;
113         struct vxlan_rdst remote;
114         u16               state;        /* see ndm_state */
115         u8                flags;        /* see ndm_flags */
116         u8                eth_addr[ETH_ALEN];
117 };
118
119 /* Pseudo network device */
120 struct vxlan_dev {
121         struct hlist_node hlist;        /* vni hash table */
122         struct list_head  next;         /* vxlan's per namespace list */
123         struct vxlan_sock *vn_sock;     /* listening socket */
124         struct net_device *dev;
125         struct vxlan_rdst default_dst;  /* default destination */
126         __be32            saddr;        /* source address */
127         __be16            dst_port;
128         __u16             port_min;     /* source port range */
129         __u16             port_max;
130         __u8              tos;          /* TOS override */
131         __u8              ttl;
132         u32               flags;        /* VXLAN_F_* below */
133
134         unsigned long     age_interval;
135         struct timer_list age_timer;
136         spinlock_t        hash_lock;
137         unsigned int      addrcnt;
138         unsigned int      addrmax;
139
140         struct hlist_head fdb_head[FDB_HASH_SIZE];
141 };
142
143 #define VXLAN_F_LEARN   0x01
144 #define VXLAN_F_PROXY   0x02
145 #define VXLAN_F_RSC     0x04
146 #define VXLAN_F_L2MISS  0x08
147 #define VXLAN_F_L3MISS  0x10
148
149 /* salt for hash table */
150 static u32 vxlan_salt __read_mostly;
151
152 /* Virtual Network hash table head */
153 static inline struct hlist_head *vni_head(struct vxlan_sock *vs, u32 id)
154 {
155         return &vs->vni_list[hash_32(id, VNI_HASH_BITS)];
156 }
157
158 /* Socket hash table head */
159 static inline struct hlist_head *vs_head(struct net *net, __be16 port)
160 {
161         struct vxlan_net *vn = net_generic(net, vxlan_net_id);
162
163         return &vn->sock_list[hash_32(ntohs(port), PORT_HASH_BITS)];
164 }
165
166 /* Find VXLAN socket based on network namespace and UDP port */
167 static struct vxlan_sock *vxlan_find_port(struct net *net, __be16 port)
168 {
169         struct vxlan_sock *vs;
170
171         hlist_for_each_entry_rcu(vs, vs_head(net, port), hlist) {
172                 if (inet_sk(vs->sock->sk)->inet_sport == port)
173                         return vs;
174         }
175         return NULL;
176 }
177
178 /* Look up VNI in a per net namespace table */
179 static struct vxlan_dev *vxlan_find_vni(struct net *net, u32 id, __be16 port)
180 {
181         struct vxlan_sock *vs;
182         struct vxlan_dev *vxlan;
183
184         vs = vxlan_find_port(net, port);
185         if (!vs)
186                 return NULL;
187
188         hlist_for_each_entry_rcu(vxlan, vni_head(vs, id), hlist) {
189                 if (vxlan->default_dst.remote_vni == id)
190                         return vxlan;
191         }
192
193         return NULL;
194 }
195
196 /* Fill in neighbour message in skbuff. */
197 static int vxlan_fdb_info(struct sk_buff *skb, struct vxlan_dev *vxlan,
198                            const struct vxlan_fdb *fdb,
199                            u32 portid, u32 seq, int type, unsigned int flags,
200                            const struct vxlan_rdst *rdst)
201 {
202         unsigned long now = jiffies;
203         struct nda_cacheinfo ci;
204         struct nlmsghdr *nlh;
205         struct ndmsg *ndm;
206         bool send_ip, send_eth;
207
208         nlh = nlmsg_put(skb, portid, seq, type, sizeof(*ndm), flags);
209         if (nlh == NULL)
210                 return -EMSGSIZE;
211
212         ndm = nlmsg_data(nlh);
213         memset(ndm, 0, sizeof(*ndm));
214
215         send_eth = send_ip = true;
216
217         if (type == RTM_GETNEIGH) {
218                 ndm->ndm_family = AF_INET;
219                 send_ip = rdst->remote_ip != htonl(INADDR_ANY);
220                 send_eth = !is_zero_ether_addr(fdb->eth_addr);
221         } else
222                 ndm->ndm_family = AF_BRIDGE;
223         ndm->ndm_state = fdb->state;
224         ndm->ndm_ifindex = vxlan->dev->ifindex;
225         ndm->ndm_flags = fdb->flags;
226         ndm->ndm_type = NDA_DST;
227
228         if (send_eth && nla_put(skb, NDA_LLADDR, ETH_ALEN, &fdb->eth_addr))
229                 goto nla_put_failure;
230
231         if (send_ip && nla_put_be32(skb, NDA_DST, rdst->remote_ip))
232                 goto nla_put_failure;
233
234         if (rdst->remote_port && rdst->remote_port != vxlan->dst_port &&
235             nla_put_be16(skb, NDA_PORT, rdst->remote_port))
236                 goto nla_put_failure;
237         if (rdst->remote_vni != vxlan->default_dst.remote_vni &&
238             nla_put_be32(skb, NDA_VNI, rdst->remote_vni))
239                 goto nla_put_failure;
240         if (rdst->remote_ifindex &&
241             nla_put_u32(skb, NDA_IFINDEX, rdst->remote_ifindex))
242                 goto nla_put_failure;
243
244         ci.ndm_used      = jiffies_to_clock_t(now - fdb->used);
245         ci.ndm_confirmed = 0;
246         ci.ndm_updated   = jiffies_to_clock_t(now - fdb->updated);
247         ci.ndm_refcnt    = 0;
248
249         if (nla_put(skb, NDA_CACHEINFO, sizeof(ci), &ci))
250                 goto nla_put_failure;
251
252         return nlmsg_end(skb, nlh);
253
254 nla_put_failure:
255         nlmsg_cancel(skb, nlh);
256         return -EMSGSIZE;
257 }
258
259 static inline size_t vxlan_nlmsg_size(void)
260 {
261         return NLMSG_ALIGN(sizeof(struct ndmsg))
262                 + nla_total_size(ETH_ALEN) /* NDA_LLADDR */
263                 + nla_total_size(sizeof(__be32)) /* NDA_DST */
264                 + nla_total_size(sizeof(__be16)) /* NDA_PORT */
265                 + nla_total_size(sizeof(__be32)) /* NDA_VNI */
266                 + nla_total_size(sizeof(__u32)) /* NDA_IFINDEX */
267                 + nla_total_size(sizeof(struct nda_cacheinfo));
268 }
269
270 static void vxlan_fdb_notify(struct vxlan_dev *vxlan,
271                              const struct vxlan_fdb *fdb, int type)
272 {
273         struct net *net = dev_net(vxlan->dev);
274         struct sk_buff *skb;
275         int err = -ENOBUFS;
276
277         skb = nlmsg_new(vxlan_nlmsg_size(), GFP_ATOMIC);
278         if (skb == NULL)
279                 goto errout;
280
281         err = vxlan_fdb_info(skb, vxlan, fdb, 0, 0, type, 0, &fdb->remote);
282         if (err < 0) {
283                 /* -EMSGSIZE implies BUG in vxlan_nlmsg_size() */
284                 WARN_ON(err == -EMSGSIZE);
285                 kfree_skb(skb);
286                 goto errout;
287         }
288
289         rtnl_notify(skb, net, 0, RTNLGRP_NEIGH, NULL, GFP_ATOMIC);
290         return;
291 errout:
292         if (err < 0)
293                 rtnl_set_sk_err(net, RTNLGRP_NEIGH, err);
294 }
295
296 static void vxlan_ip_miss(struct net_device *dev, __be32 ipa)
297 {
298         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
299         struct vxlan_fdb f;
300
301         memset(&f, 0, sizeof f);
302         f.state = NUD_STALE;
303         f.remote.remote_ip = ipa; /* goes to NDA_DST */
304         f.remote.remote_vni = VXLAN_N_VID;
305
306         vxlan_fdb_notify(vxlan, &f, RTM_GETNEIGH);
307 }
308
309 static void vxlan_fdb_miss(struct vxlan_dev *vxlan, const u8 eth_addr[ETH_ALEN])
310 {
311         struct vxlan_fdb        f;
312
313         memset(&f, 0, sizeof f);
314         f.state = NUD_STALE;
315         memcpy(f.eth_addr, eth_addr, ETH_ALEN);
316
317         vxlan_fdb_notify(vxlan, &f, RTM_GETNEIGH);
318 }
319
320 /* Hash Ethernet address */
321 static u32 eth_hash(const unsigned char *addr)
322 {
323         u64 value = get_unaligned((u64 *)addr);
324
325         /* only want 6 bytes */
326 #ifdef __BIG_ENDIAN
327         value >>= 16;
328 #else
329         value <<= 16;
330 #endif
331         return hash_64(value, FDB_HASH_BITS);
332 }
333
334 /* Hash chain to use given mac address */
335 static inline struct hlist_head *vxlan_fdb_head(struct vxlan_dev *vxlan,
336                                                 const u8 *mac)
337 {
338         return &vxlan->fdb_head[eth_hash(mac)];
339 }
340
341 /* Look up Ethernet address in forwarding table */
342 static struct vxlan_fdb *__vxlan_find_mac(struct vxlan_dev *vxlan,
343                                         const u8 *mac)
344
345 {
346         struct hlist_head *head = vxlan_fdb_head(vxlan, mac);
347         struct vxlan_fdb *f;
348
349         hlist_for_each_entry_rcu(f, head, hlist) {
350                 if (compare_ether_addr(mac, f->eth_addr) == 0)
351                         return f;
352         }
353
354         return NULL;
355 }
356
357 static struct vxlan_fdb *vxlan_find_mac(struct vxlan_dev *vxlan,
358                                         const u8 *mac)
359 {
360         struct vxlan_fdb *f;
361
362         f = __vxlan_find_mac(vxlan, mac);
363         if (f)
364                 f->used = jiffies;
365
366         return f;
367 }
368
369 /* Add/update destinations for multicast */
370 static int vxlan_fdb_append(struct vxlan_fdb *f,
371                             __be32 ip, __be16 port, __u32 vni, __u32 ifindex)
372 {
373         struct vxlan_rdst *rd_prev, *rd;
374
375         rd_prev = NULL;
376         for (rd = &f->remote; rd; rd = rd->remote_next) {
377                 if (rd->remote_ip == ip &&
378                     rd->remote_port == port &&
379                     rd->remote_vni == vni &&
380                     rd->remote_ifindex == ifindex)
381                         return 0;
382                 rd_prev = rd;
383         }
384         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_ATOMIC);
385         if (rd == NULL)
386                 return -ENOBUFS;
387         rd->remote_ip = ip;
388         rd->remote_port = port;
389         rd->remote_vni = vni;
390         rd->remote_ifindex = ifindex;
391         rd->remote_next = NULL;
392         rd_prev->remote_next = rd;
393         return 1;
394 }
395
396 /* Add new entry to forwarding table -- assumes lock held */
397 static int vxlan_fdb_create(struct vxlan_dev *vxlan,
398                             const u8 *mac, __be32 ip,
399                             __u16 state, __u16 flags,
400                             __be16 port, __u32 vni, __u32 ifindex,
401                             __u8 ndm_flags)
402 {
403         struct vxlan_fdb *f;
404         int notify = 0;
405
406         f = __vxlan_find_mac(vxlan, mac);
407         if (f) {
408                 if (flags & NLM_F_EXCL) {
409                         netdev_dbg(vxlan->dev,
410                                    "lost race to create %pM\n", mac);
411                         return -EEXIST;
412                 }
413                 if (f->state != state) {
414                         f->state = state;
415                         f->updated = jiffies;
416                         notify = 1;
417                 }
418                 if (f->flags != ndm_flags) {
419                         f->flags = ndm_flags;
420                         f->updated = jiffies;
421                         notify = 1;
422                 }
423                 if ((flags & NLM_F_APPEND) &&
424                     is_multicast_ether_addr(f->eth_addr)) {
425                         int rc = vxlan_fdb_append(f, ip, port, vni, ifindex);
426
427                         if (rc < 0)
428                                 return rc;
429                         notify |= rc;
430                 }
431         } else {
432                 if (!(flags & NLM_F_CREATE))
433                         return -ENOENT;
434
435                 if (vxlan->addrmax && vxlan->addrcnt >= vxlan->addrmax)
436                         return -ENOSPC;
437
438                 netdev_dbg(vxlan->dev, "add %pM -> %pI4\n", mac, &ip);
439                 f = kmalloc(sizeof(*f), GFP_ATOMIC);
440                 if (!f)
441                         return -ENOMEM;
442
443                 notify = 1;
444                 f->remote.remote_ip = ip;
445                 f->remote.remote_port = port;
446                 f->remote.remote_vni = vni;
447                 f->remote.remote_ifindex = ifindex;
448                 f->remote.remote_next = NULL;
449                 f->state = state;
450                 f->flags = ndm_flags;
451                 f->updated = f->used = jiffies;
452                 memcpy(f->eth_addr, mac, ETH_ALEN);
453
454                 ++vxlan->addrcnt;
455                 hlist_add_head_rcu(&f->hlist,
456                                    vxlan_fdb_head(vxlan, mac));
457         }
458
459         if (notify)
460                 vxlan_fdb_notify(vxlan, f, RTM_NEWNEIGH);
461
462         return 0;
463 }
464
465 static void vxlan_fdb_free(struct rcu_head *head)
466 {
467         struct vxlan_fdb *f = container_of(head, struct vxlan_fdb, rcu);
468
469         while (f->remote.remote_next) {
470                 struct vxlan_rdst *rd = f->remote.remote_next;
471
472                 f->remote.remote_next = rd->remote_next;
473                 kfree(rd);
474         }
475         kfree(f);
476 }
477
478 static void vxlan_fdb_destroy(struct vxlan_dev *vxlan, struct vxlan_fdb *f)
479 {
480         netdev_dbg(vxlan->dev,
481                     "delete %pM\n", f->eth_addr);
482
483         --vxlan->addrcnt;
484         vxlan_fdb_notify(vxlan, f, RTM_DELNEIGH);
485
486         hlist_del_rcu(&f->hlist);
487         call_rcu(&f->rcu, vxlan_fdb_free);
488 }
489
490 /* Add static entry (via netlink) */
491 static int vxlan_fdb_add(struct ndmsg *ndm, struct nlattr *tb[],
492                          struct net_device *dev,
493                          const unsigned char *addr, u16 flags)
494 {
495         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
496         struct net *net = dev_net(vxlan->dev);
497         __be32 ip;
498         __be16 port;
499         u32 vni, ifindex;
500         int err;
501
502         if (!(ndm->ndm_state & (NUD_PERMANENT|NUD_REACHABLE))) {
503                 pr_info("RTM_NEWNEIGH with invalid state %#x\n",
504                         ndm->ndm_state);
505                 return -EINVAL;
506         }
507
508         if (tb[NDA_DST] == NULL)
509                 return -EINVAL;
510
511         if (nla_len(tb[NDA_DST]) != sizeof(__be32))
512                 return -EAFNOSUPPORT;
513
514         ip = nla_get_be32(tb[NDA_DST]);
515
516         if (tb[NDA_PORT]) {
517                 if (nla_len(tb[NDA_PORT]) != sizeof(__be16))
518                         return -EINVAL;
519                 port = nla_get_be16(tb[NDA_PORT]);
520         } else
521                 port = vxlan->dst_port;
522
523         if (tb[NDA_VNI]) {
524                 if (nla_len(tb[NDA_VNI]) != sizeof(u32))
525                         return -EINVAL;
526                 vni = nla_get_u32(tb[NDA_VNI]);
527         } else
528                 vni = vxlan->default_dst.remote_vni;
529
530         if (tb[NDA_IFINDEX]) {
531                 struct net_device *tdev;
532
533                 if (nla_len(tb[NDA_IFINDEX]) != sizeof(u32))
534                         return -EINVAL;
535                 ifindex = nla_get_u32(tb[NDA_IFINDEX]);
536                 tdev = dev_get_by_index(net, ifindex);
537                 if (!tdev)
538                         return -EADDRNOTAVAIL;
539                 dev_put(tdev);
540         } else
541                 ifindex = 0;
542
543         spin_lock_bh(&vxlan->hash_lock);
544         err = vxlan_fdb_create(vxlan, addr, ip, ndm->ndm_state, flags,
545                                port, vni, ifindex, ndm->ndm_flags);
546         spin_unlock_bh(&vxlan->hash_lock);
547
548         return err;
549 }
550
551 /* Delete entry (via netlink) */
552 static int vxlan_fdb_delete(struct ndmsg *ndm, struct nlattr *tb[],
553                             struct net_device *dev,
554                             const unsigned char *addr)
555 {
556         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
557         struct vxlan_fdb *f;
558         int err = -ENOENT;
559
560         spin_lock_bh(&vxlan->hash_lock);
561         f = vxlan_find_mac(vxlan, addr);
562         if (f) {
563                 vxlan_fdb_destroy(vxlan, f);
564                 err = 0;
565         }
566         spin_unlock_bh(&vxlan->hash_lock);
567
568         return err;
569 }
570
571 /* Dump forwarding table */
572 static int vxlan_fdb_dump(struct sk_buff *skb, struct netlink_callback *cb,
573                           struct net_device *dev, int idx)
574 {
575         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
576         unsigned int h;
577
578         for (h = 0; h < FDB_HASH_SIZE; ++h) {
579                 struct vxlan_fdb *f;
580                 int err;
581
582                 hlist_for_each_entry_rcu(f, &vxlan->fdb_head[h], hlist) {
583                         struct vxlan_rdst *rd;
584                         for (rd = &f->remote; rd; rd = rd->remote_next) {
585                                 if (idx < cb->args[0])
586                                         goto skip;
587
588                                 err = vxlan_fdb_info(skb, vxlan, f,
589                                                      NETLINK_CB(cb->skb).portid,
590                                                      cb->nlh->nlmsg_seq,
591                                                      RTM_NEWNEIGH,
592                                                      NLM_F_MULTI, rd);
593                                 if (err < 0)
594                                         break;
595 skip:
596                                 ++idx;
597                         }
598                 }
599         }
600
601         return idx;
602 }
603
604 /* Watch incoming packets to learn mapping between Ethernet address
605  * and Tunnel endpoint.
606  * Return true if packet is bogus and should be droppped.
607  */
608 static bool vxlan_snoop(struct net_device *dev,
609                         __be32 src_ip, const u8 *src_mac)
610 {
611         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
612         struct vxlan_fdb *f;
613
614         f = vxlan_find_mac(vxlan, src_mac);
615         if (likely(f)) {
616                 if (likely(f->remote.remote_ip == src_ip))
617                         return false;
618
619                 /* Don't migrate static entries, drop packets */
620                 if (f->state & NUD_NOARP)
621                         return true;
622
623                 if (net_ratelimit())
624                         netdev_info(dev,
625                                     "%pM migrated from %pI4 to %pI4\n",
626                                     src_mac, &f->remote.remote_ip, &src_ip);
627
628                 f->remote.remote_ip = src_ip;
629                 f->updated = jiffies;
630         } else {
631                 /* learned new entry */
632                 spin_lock(&vxlan->hash_lock);
633
634                 /* close off race between vxlan_flush and incoming packets */
635                 if (netif_running(dev))
636                         vxlan_fdb_create(vxlan, src_mac, src_ip,
637                                          NUD_REACHABLE,
638                                          NLM_F_EXCL|NLM_F_CREATE,
639                                          vxlan->dst_port,
640                                          vxlan->default_dst.remote_vni,
641                                          0, NTF_SELF);
642                 spin_unlock(&vxlan->hash_lock);
643         }
644
645         return false;
646 }
647
648
649 /* See if multicast group is already in use by other ID */
650 static bool vxlan_group_used(struct vxlan_net *vn,
651                              const struct vxlan_dev *this)
652 {
653         struct vxlan_dev *vxlan;
654
655         list_for_each_entry(vxlan, &vn->vxlan_list, next) {
656                 if (vxlan == this)
657                         continue;
658
659                 if (!netif_running(vxlan->dev))
660                         continue;
661
662                 if (vxlan->default_dst.remote_ip == this->default_dst.remote_ip)
663                         return true;
664         }
665
666         return false;
667 }
668
669 /* kernel equivalent to IP_ADD_MEMBERSHIP */
670 static int vxlan_join_group(struct net_device *dev)
671 {
672         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
673         struct vxlan_net *vn = net_generic(dev_net(dev), vxlan_net_id);
674         struct sock *sk = vxlan->vn_sock->sock->sk;
675         struct ip_mreqn mreq = {
676                 .imr_multiaddr.s_addr   = vxlan->default_dst.remote_ip,
677                 .imr_ifindex            = vxlan->default_dst.remote_ifindex,
678         };
679         int err;
680
681         /* Already a member of group */
682         if (vxlan_group_used(vn, vxlan))
683                 return 0;
684
685         /* Need to drop RTNL to call multicast join */
686         rtnl_unlock();
687         lock_sock(sk);
688         err = ip_mc_join_group(sk, &mreq);
689         release_sock(sk);
690         rtnl_lock();
691
692         return err;
693 }
694
695
696 /* kernel equivalent to IP_DROP_MEMBERSHIP */
697 static int vxlan_leave_group(struct net_device *dev)
698 {
699         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
700         struct vxlan_net *vn = net_generic(dev_net(dev), vxlan_net_id);
701         int err = 0;
702         struct sock *sk = vxlan->vn_sock->sock->sk;
703         struct ip_mreqn mreq = {
704                 .imr_multiaddr.s_addr   = vxlan->default_dst.remote_ip,
705                 .imr_ifindex            = vxlan->default_dst.remote_ifindex,
706         };
707
708         /* Only leave group when last vxlan is done. */
709         if (vxlan_group_used(vn, vxlan))
710                 return 0;
711
712         /* Need to drop RTNL to call multicast leave */
713         rtnl_unlock();
714         lock_sock(sk);
715         err = ip_mc_leave_group(sk, &mreq);
716         release_sock(sk);
717         rtnl_lock();
718
719         return err;
720 }
721
722 /* Callback from net/ipv4/udp.c to receive packets */
723 static int vxlan_udp_encap_recv(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
724 {
725         struct iphdr *oip;
726         struct vxlanhdr *vxh;
727         struct vxlan_dev *vxlan;
728         struct pcpu_tstats *stats;
729         __be16 port;
730         __u32 vni;
731         int err;
732
733         /* pop off outer UDP header */
734         __skb_pull(skb, sizeof(struct udphdr));
735
736         /* Need Vxlan and inner Ethernet header to be present */
737         if (!pskb_may_pull(skb, sizeof(struct vxlanhdr)))
738                 goto error;
739
740         /* Drop packets with reserved bits set */
741         vxh = (struct vxlanhdr *) skb->data;
742         if (vxh->vx_flags != htonl(VXLAN_FLAGS) ||
743             (vxh->vx_vni & htonl(0xff))) {
744                 netdev_dbg(skb->dev, "invalid vxlan flags=%#x vni=%#x\n",
745                            ntohl(vxh->vx_flags), ntohl(vxh->vx_vni));
746                 goto error;
747         }
748
749         __skb_pull(skb, sizeof(struct vxlanhdr));
750
751         /* Is this VNI defined? */
752         vni = ntohl(vxh->vx_vni) >> 8;
753         port = inet_sk(sk)->inet_sport;
754         vxlan = vxlan_find_vni(sock_net(sk), vni, port);
755         if (!vxlan) {
756                 netdev_dbg(skb->dev, "unknown vni %d port %u\n",
757                            vni, ntohs(port));
758                 goto drop;
759         }
760
761         if (!pskb_may_pull(skb, ETH_HLEN)) {
762                 vxlan->dev->stats.rx_length_errors++;
763                 vxlan->dev->stats.rx_errors++;
764                 goto drop;
765         }
766
767         skb_reset_mac_header(skb);
768
769         /* Re-examine inner Ethernet packet */
770         oip = ip_hdr(skb);
771         skb->protocol = eth_type_trans(skb, vxlan->dev);
772
773         /* Ignore packet loops (and multicast echo) */
774         if (compare_ether_addr(eth_hdr(skb)->h_source,
775                                vxlan->dev->dev_addr) == 0)
776                 goto drop;
777
778         if ((vxlan->flags & VXLAN_F_LEARN) &&
779             vxlan_snoop(skb->dev, oip->saddr, eth_hdr(skb)->h_source))
780                 goto drop;
781
782         __skb_tunnel_rx(skb, vxlan->dev);
783         skb_reset_network_header(skb);
784
785         /* If the NIC driver gave us an encapsulated packet with
786          * CHECKSUM_UNNECESSARY and Rx checksum feature is enabled,
787          * leave the CHECKSUM_UNNECESSARY, the device checksummed it
788          * for us. Otherwise force the upper layers to verify it.
789          */
790         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_UNNECESSARY || !skb->encapsulation ||
791             !(vxlan->dev->features & NETIF_F_RXCSUM))
792                 skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
793
794         skb->encapsulation = 0;
795
796         err = IP_ECN_decapsulate(oip, skb);
797         if (unlikely(err)) {
798                 if (log_ecn_error)
799                         net_info_ratelimited("non-ECT from %pI4 with TOS=%#x\n",
800                                              &oip->saddr, oip->tos);
801                 if (err > 1) {
802                         ++vxlan->dev->stats.rx_frame_errors;
803                         ++vxlan->dev->stats.rx_errors;
804                         goto drop;
805                 }
806         }
807
808         stats = this_cpu_ptr(vxlan->dev->tstats);
809         u64_stats_update_begin(&stats->syncp);
810         stats->rx_packets++;
811         stats->rx_bytes += skb->len;
812         u64_stats_update_end(&stats->syncp);
813
814         netif_rx(skb);
815
816         return 0;
817 error:
818         /* Put UDP header back */
819         __skb_push(skb, sizeof(struct udphdr));
820
821         return 1;
822 drop:
823         /* Consume bad packet */
824         kfree_skb(skb);
825         return 0;
826 }
827
828 static int arp_reduce(struct net_device *dev, struct sk_buff *skb)
829 {
830         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
831         struct arphdr *parp;
832         u8 *arpptr, *sha;
833         __be32 sip, tip;
834         struct neighbour *n;
835
836         if (dev->flags & IFF_NOARP)
837                 goto out;
838
839         if (!pskb_may_pull(skb, arp_hdr_len(dev))) {
840                 dev->stats.tx_dropped++;
841                 goto out;
842         }
843         parp = arp_hdr(skb);
844
845         if ((parp->ar_hrd != htons(ARPHRD_ETHER) &&
846              parp->ar_hrd != htons(ARPHRD_IEEE802)) ||
847             parp->ar_pro != htons(ETH_P_IP) ||
848             parp->ar_op != htons(ARPOP_REQUEST) ||
849             parp->ar_hln != dev->addr_len ||
850             parp->ar_pln != 4)
851                 goto out;
852         arpptr = (u8 *)parp + sizeof(struct arphdr);
853         sha = arpptr;
854         arpptr += dev->addr_len;        /* sha */
855         memcpy(&sip, arpptr, sizeof(sip));
856         arpptr += sizeof(sip);
857         arpptr += dev->addr_len;        /* tha */
858         memcpy(&tip, arpptr, sizeof(tip));
859
860         if (ipv4_is_loopback(tip) ||
861             ipv4_is_multicast(tip))
862                 goto out;
863
864         n = neigh_lookup(&arp_tbl, &tip, dev);
865
866         if (n) {
867                 struct vxlan_fdb *f;
868                 struct sk_buff  *reply;
869
870                 if (!(n->nud_state & NUD_CONNECTED)) {
871                         neigh_release(n);
872                         goto out;
873                 }
874
875                 f = vxlan_find_mac(vxlan, n->ha);
876                 if (f && f->remote.remote_ip == htonl(INADDR_ANY)) {
877                         /* bridge-local neighbor */
878                         neigh_release(n);
879                         goto out;
880                 }
881
882                 reply = arp_create(ARPOP_REPLY, ETH_P_ARP, sip, dev, tip, sha,
883                                 n->ha, sha);
884
885                 neigh_release(n);
886
887                 skb_reset_mac_header(reply);
888                 __skb_pull(reply, skb_network_offset(reply));
889                 reply->ip_summed = CHECKSUM_UNNECESSARY;
890                 reply->pkt_type = PACKET_HOST;
891
892                 if (netif_rx_ni(reply) == NET_RX_DROP)
893                         dev->stats.rx_dropped++;
894         } else if (vxlan->flags & VXLAN_F_L3MISS)
895                 vxlan_ip_miss(dev, tip);
896 out:
897         consume_skb(skb);
898         return NETDEV_TX_OK;
899 }
900
901 static bool route_shortcircuit(struct net_device *dev, struct sk_buff *skb)
902 {
903         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
904         struct neighbour *n;
905         struct iphdr *pip;
906
907         if (is_multicast_ether_addr(eth_hdr(skb)->h_dest))
908                 return false;
909
910         n = NULL;
911         switch (ntohs(eth_hdr(skb)->h_proto)) {
912         case ETH_P_IP:
913                 if (!pskb_may_pull(skb, sizeof(struct iphdr)))
914                         return false;
915                 pip = ip_hdr(skb);
916                 n = neigh_lookup(&arp_tbl, &pip->daddr, dev);
917                 break;
918         default:
919                 return false;
920         }
921
922         if (n) {
923                 bool diff;
924
925                 diff = compare_ether_addr(eth_hdr(skb)->h_dest, n->ha) != 0;
926                 if (diff) {
927                         memcpy(eth_hdr(skb)->h_source, eth_hdr(skb)->h_dest,
928                                 dev->addr_len);
929                         memcpy(eth_hdr(skb)->h_dest, n->ha, dev->addr_len);
930                 }
931                 neigh_release(n);
932                 return diff;
933         } else if (vxlan->flags & VXLAN_F_L3MISS)
934                 vxlan_ip_miss(dev, pip->daddr);
935         return false;
936 }
937
938 static void vxlan_sock_put(struct sk_buff *skb)
939 {
940         sock_put(skb->sk);
941 }
942
943 /* On transmit, associate with the tunnel socket */
944 static void vxlan_set_owner(struct net_device *dev, struct sk_buff *skb)
945 {
946         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
947         struct sock *sk = vxlan->vn_sock->sock->sk;
948
949         skb_orphan(skb);
950         sock_hold(sk);
951         skb->sk = sk;
952         skb->destructor = vxlan_sock_put;
953 }
954
955 /* Compute source port for outgoing packet
956  *   first choice to use L4 flow hash since it will spread
957  *     better and maybe available from hardware
958  *   secondary choice is to use jhash on the Ethernet header
959  */
960 static __be16 vxlan_src_port(const struct vxlan_dev *vxlan, struct sk_buff *skb)
961 {
962         unsigned int range = (vxlan->port_max - vxlan->port_min) + 1;
963         u32 hash;
964
965         hash = skb_get_rxhash(skb);
966         if (!hash)
967                 hash = jhash(skb->data, 2 * ETH_ALEN,
968                              (__force u32) skb->protocol);
969
970         return htons((((u64) hash * range) >> 32) + vxlan->port_min);
971 }
972
973 static int handle_offloads(struct sk_buff *skb)
974 {
975         if (skb_is_gso(skb)) {
976                 int err = skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC);
977                 if (unlikely(err))
978                         return err;
979
980                 skb_shinfo(skb)->gso_type |= SKB_GSO_UDP_TUNNEL;
981         } else if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
982                 skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
983
984         return 0;
985 }
986
987 /* Bypass encapsulation if the destination is local */
988 static void vxlan_encap_bypass(struct sk_buff *skb, struct vxlan_dev *src_vxlan,
989                                struct vxlan_dev *dst_vxlan)
990 {
991         struct pcpu_tstats *tx_stats = this_cpu_ptr(src_vxlan->dev->tstats);
992         struct pcpu_tstats *rx_stats = this_cpu_ptr(dst_vxlan->dev->tstats);
993
994         skb->pkt_type = PACKET_HOST;
995         skb->encapsulation = 0;
996         skb->dev = dst_vxlan->dev;
997         __skb_pull(skb, skb_network_offset(skb));
998
999         if (dst_vxlan->flags & VXLAN_F_LEARN)
1000                 vxlan_snoop(skb->dev, htonl(INADDR_LOOPBACK),
1001                             eth_hdr(skb)->h_source);
1002
1003         u64_stats_update_begin(&tx_stats->syncp);
1004         tx_stats->tx_packets++;
1005         tx_stats->tx_bytes += skb->len;
1006         u64_stats_update_end(&tx_stats->syncp);
1007
1008         if (netif_rx(skb) == NET_RX_SUCCESS) {
1009                 u64_stats_update_begin(&rx_stats->syncp);
1010                 rx_stats->rx_packets++;
1011                 rx_stats->rx_bytes += skb->len;
1012                 u64_stats_update_end(&rx_stats->syncp);
1013         } else {
1014                 skb->dev->stats.rx_dropped++;
1015         }
1016 }
1017
1018 static netdev_tx_t vxlan_xmit_one(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev,
1019                                   struct vxlan_rdst *rdst, bool did_rsc)
1020 {
1021         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1022         struct rtable *rt;
1023         const struct iphdr *old_iph;
1024         struct iphdr *iph;
1025         struct vxlanhdr *vxh;
1026         struct udphdr *uh;
1027         struct flowi4 fl4;
1028         __be32 dst;
1029         __be16 src_port, dst_port;
1030         u32 vni;
1031         __be16 df = 0;
1032         __u8 tos, ttl;
1033
1034         dst_port = rdst->remote_port ? rdst->remote_port : vxlan->dst_port;
1035         vni = rdst->remote_vni;
1036         dst = rdst->remote_ip;
1037
1038         if (!dst) {
1039                 if (did_rsc) {
1040                         /* short-circuited back to local bridge */
1041                         vxlan_encap_bypass(skb, vxlan, vxlan);
1042                         return NETDEV_TX_OK;
1043                 }
1044                 goto drop;
1045         }
1046
1047         if (!skb->encapsulation) {
1048                 skb_reset_inner_headers(skb);
1049                 skb->encapsulation = 1;
1050         }
1051
1052         /* Need space for new headers (invalidates iph ptr) */
1053         if (skb_cow_head(skb, VXLAN_HEADROOM))
1054                 goto drop;
1055
1056         old_iph = ip_hdr(skb);
1057
1058         ttl = vxlan->ttl;
1059         if (!ttl && IN_MULTICAST(ntohl(dst)))
1060                 ttl = 1;
1061
1062         tos = vxlan->tos;
1063         if (tos == 1)
1064                 tos = ip_tunnel_get_dsfield(old_iph, skb);
1065
1066         src_port = vxlan_src_port(vxlan, skb);
1067
1068         memset(&fl4, 0, sizeof(fl4));
1069         fl4.flowi4_oif = rdst->remote_ifindex;
1070         fl4.flowi4_tos = RT_TOS(tos);
1071         fl4.daddr = dst;
1072         fl4.saddr = vxlan->saddr;
1073
1074         rt = ip_route_output_key(dev_net(dev), &fl4);
1075         if (IS_ERR(rt)) {
1076                 netdev_dbg(dev, "no route to %pI4\n", &dst);
1077                 dev->stats.tx_carrier_errors++;
1078                 goto tx_error;
1079         }
1080
1081         if (rt->dst.dev == dev) {
1082                 netdev_dbg(dev, "circular route to %pI4\n", &dst);
1083                 ip_rt_put(rt);
1084                 dev->stats.collisions++;
1085                 goto tx_error;
1086         }
1087
1088         /* Bypass encapsulation if the destination is local */
1089         if (rt->rt_flags & RTCF_LOCAL &&
1090             !(rt->rt_flags & (RTCF_BROADCAST | RTCF_MULTICAST))) {
1091                 struct vxlan_dev *dst_vxlan;
1092
1093                 ip_rt_put(rt);
1094                 dst_vxlan = vxlan_find_vni(dev_net(dev), vni, dst_port);
1095                 if (!dst_vxlan)
1096                         goto tx_error;
1097                 vxlan_encap_bypass(skb, vxlan, dst_vxlan);
1098                 return NETDEV_TX_OK;
1099         }
1100
1101         memset(&(IPCB(skb)->opt), 0, sizeof(IPCB(skb)->opt));
1102         IPCB(skb)->flags &= ~(IPSKB_XFRM_TUNNEL_SIZE | IPSKB_XFRM_TRANSFORMED |
1103                               IPSKB_REROUTED);
1104         skb_dst_drop(skb);
1105         skb_dst_set(skb, &rt->dst);
1106
1107         vxh = (struct vxlanhdr *) __skb_push(skb, sizeof(*vxh));
1108         vxh->vx_flags = htonl(VXLAN_FLAGS);
1109         vxh->vx_vni = htonl(vni << 8);
1110
1111         __skb_push(skb, sizeof(*uh));
1112         skb_reset_transport_header(skb);
1113         uh = udp_hdr(skb);
1114
1115         uh->dest = dst_port;
1116         uh->source = src_port;
1117
1118         uh->len = htons(skb->len);
1119         uh->check = 0;
1120
1121         __skb_push(skb, sizeof(*iph));
1122         skb_reset_network_header(skb);
1123         iph             = ip_hdr(skb);
1124         iph->version    = 4;
1125         iph->ihl        = sizeof(struct iphdr) >> 2;
1126         iph->frag_off   = df;
1127         iph->protocol   = IPPROTO_UDP;
1128         iph->tos        = ip_tunnel_ecn_encap(tos, old_iph, skb);
1129         iph->daddr      = dst;
1130         iph->saddr      = fl4.saddr;
1131         iph->ttl        = ttl ? : ip4_dst_hoplimit(&rt->dst);
1132         tunnel_ip_select_ident(skb, old_iph, &rt->dst);
1133
1134         nf_reset(skb);
1135
1136         vxlan_set_owner(dev, skb);
1137
1138         if (handle_offloads(skb))
1139                 goto drop;
1140
1141         iptunnel_xmit(skb, dev);
1142         return NETDEV_TX_OK;
1143
1144 drop:
1145         dev->stats.tx_dropped++;
1146         goto tx_free;
1147
1148 tx_error:
1149         dev->stats.tx_errors++;
1150 tx_free:
1151         dev_kfree_skb(skb);
1152         return NETDEV_TX_OK;
1153 }
1154
1155 /* Transmit local packets over Vxlan
1156  *
1157  * Outer IP header inherits ECN and DF from inner header.
1158  * Outer UDP destination is the VXLAN assigned port.
1159  *           source port is based on hash of flow
1160  */
1161 static netdev_tx_t vxlan_xmit(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev)
1162 {
1163         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1164         struct ethhdr *eth;
1165         bool did_rsc = false;
1166         struct vxlan_rdst *rdst0, *rdst;
1167         struct vxlan_fdb *f;
1168         int rc1, rc;
1169
1170         skb_reset_mac_header(skb);
1171         eth = eth_hdr(skb);
1172
1173         if ((vxlan->flags & VXLAN_F_PROXY) && ntohs(eth->h_proto) == ETH_P_ARP)
1174                 return arp_reduce(dev, skb);
1175
1176         f = vxlan_find_mac(vxlan, eth->h_dest);
1177         did_rsc = false;
1178
1179         if (f && (f->flags & NTF_ROUTER) && (vxlan->flags & VXLAN_F_RSC) &&
1180             ntohs(eth->h_proto) == ETH_P_IP) {
1181                 did_rsc = route_shortcircuit(dev, skb);
1182                 if (did_rsc)
1183                         f = vxlan_find_mac(vxlan, eth->h_dest);
1184         }
1185
1186         if (f == NULL) {
1187                 rdst0 = &vxlan->default_dst;
1188
1189                 if (rdst0->remote_ip == htonl(INADDR_ANY) &&
1190                     (vxlan->flags & VXLAN_F_L2MISS) &&
1191                     !is_multicast_ether_addr(eth->h_dest))
1192                         vxlan_fdb_miss(vxlan, eth->h_dest);
1193         } else
1194                 rdst0 = &f->remote;
1195
1196         rc = NETDEV_TX_OK;
1197
1198         /* if there are multiple destinations, send copies */
1199         for (rdst = rdst0->remote_next; rdst; rdst = rdst->remote_next) {
1200                 struct sk_buff *skb1;
1201
1202                 skb1 = skb_clone(skb, GFP_ATOMIC);
1203                 if (skb1) {
1204                         rc1 = vxlan_xmit_one(skb1, dev, rdst, did_rsc);
1205                         if (rc == NETDEV_TX_OK)
1206                                 rc = rc1;
1207                 }
1208         }
1209
1210         rc1 = vxlan_xmit_one(skb, dev, rdst0, did_rsc);
1211         if (rc == NETDEV_TX_OK)
1212                 rc = rc1;
1213         return rc;
1214 }
1215
1216 /* Walk the forwarding table and purge stale entries */
1217 static void vxlan_cleanup(unsigned long arg)
1218 {
1219         struct vxlan_dev *vxlan = (struct vxlan_dev *) arg;
1220         unsigned long next_timer = jiffies + FDB_AGE_INTERVAL;
1221         unsigned int h;
1222
1223         if (!netif_running(vxlan->dev))
1224                 return;
1225
1226         spin_lock_bh(&vxlan->hash_lock);
1227         for (h = 0; h < FDB_HASH_SIZE; ++h) {
1228                 struct hlist_node *p, *n;
1229                 hlist_for_each_safe(p, n, &vxlan->fdb_head[h]) {
1230                         struct vxlan_fdb *f
1231                                 = container_of(p, struct vxlan_fdb, hlist);
1232                         unsigned long timeout;
1233
1234                         if (f->state & NUD_PERMANENT)
1235                                 continue;
1236
1237                         timeout = f->used + vxlan->age_interval * HZ;
1238                         if (time_before_eq(timeout, jiffies)) {
1239                                 netdev_dbg(vxlan->dev,
1240                                            "garbage collect %pM\n",
1241                                            f->eth_addr);
1242                                 f->state = NUD_STALE;
1243                                 vxlan_fdb_destroy(vxlan, f);
1244                         } else if (time_before(timeout, next_timer))
1245                                 next_timer = timeout;
1246                 }
1247         }
1248         spin_unlock_bh(&vxlan->hash_lock);
1249
1250         mod_timer(&vxlan->age_timer, next_timer);
1251 }
1252
1253 /* Setup stats when device is created */
1254 static int vxlan_init(struct net_device *dev)
1255 {
1256         dev->tstats = alloc_percpu(struct pcpu_tstats);
1257         if (!dev->tstats)
1258                 return -ENOMEM;
1259
1260         return 0;
1261 }
1262
1263 /* Start ageing timer and join group when device is brought up */
1264 static int vxlan_open(struct net_device *dev)
1265 {
1266         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1267         int err;
1268
1269         if (IN_MULTICAST(ntohl(vxlan->default_dst.remote_ip))) {
1270                 err = vxlan_join_group(dev);
1271                 if (err)
1272                         return err;
1273         }
1274
1275         if (vxlan->age_interval)
1276                 mod_timer(&vxlan->age_timer, jiffies + FDB_AGE_INTERVAL);
1277
1278         return 0;
1279 }
1280
1281 /* Purge the forwarding table */
1282 static void vxlan_flush(struct vxlan_dev *vxlan)
1283 {
1284         unsigned int h;
1285
1286         spin_lock_bh(&vxlan->hash_lock);
1287         for (h = 0; h < FDB_HASH_SIZE; ++h) {
1288                 struct hlist_node *p, *n;
1289                 hlist_for_each_safe(p, n, &vxlan->fdb_head[h]) {
1290                         struct vxlan_fdb *f
1291                                 = container_of(p, struct vxlan_fdb, hlist);
1292                         vxlan_fdb_destroy(vxlan, f);
1293                 }
1294         }
1295         spin_unlock_bh(&vxlan->hash_lock);
1296 }
1297
1298 /* Cleanup timer and forwarding table on shutdown */
1299 static int vxlan_stop(struct net_device *dev)
1300 {
1301         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1302
1303         if (IN_MULTICAST(ntohl(vxlan->default_dst.remote_ip)))
1304                 vxlan_leave_group(dev);
1305
1306         del_timer_sync(&vxlan->age_timer);
1307
1308         vxlan_flush(vxlan);
1309
1310         return 0;
1311 }
1312
1313 /* Stub, nothing needs to be done. */
1314 static void vxlan_set_multicast_list(struct net_device *dev)
1315 {
1316 }
1317
1318 static const struct net_device_ops vxlan_netdev_ops = {
1319         .ndo_init               = vxlan_init,
1320         .ndo_open               = vxlan_open,
1321         .ndo_stop               = vxlan_stop,
1322         .ndo_start_xmit         = vxlan_xmit,
1323         .ndo_get_stats64        = ip_tunnel_get_stats64,
1324         .ndo_set_rx_mode        = vxlan_set_multicast_list,
1325         .ndo_change_mtu         = eth_change_mtu,
1326         .ndo_validate_addr      = eth_validate_addr,
1327         .ndo_set_mac_address    = eth_mac_addr,
1328         .ndo_fdb_add            = vxlan_fdb_add,
1329         .ndo_fdb_del            = vxlan_fdb_delete,
1330         .ndo_fdb_dump           = vxlan_fdb_dump,
1331 };
1332
1333 /* Info for udev, that this is a virtual tunnel endpoint */
1334 static struct device_type vxlan_type = {
1335         .name = "vxlan",
1336 };
1337
1338 static void vxlan_free(struct net_device *dev)
1339 {
1340         free_percpu(dev->tstats);
1341         free_netdev(dev);
1342 }
1343
1344 /* Initialize the device structure. */
1345 static void vxlan_setup(struct net_device *dev)
1346 {
1347         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1348         unsigned int h;
1349         int low, high;
1350
1351         eth_hw_addr_random(dev);
1352         ether_setup(dev);
1353         dev->hard_header_len = ETH_HLEN + VXLAN_HEADROOM;
1354
1355         dev->netdev_ops = &vxlan_netdev_ops;
1356         dev->destructor = vxlan_free;
1357         SET_NETDEV_DEVTYPE(dev, &vxlan_type);
1358
1359         dev->tx_queue_len = 0;
1360         dev->features   |= NETIF_F_LLTX;
1361         dev->features   |= NETIF_F_NETNS_LOCAL;
1362         dev->features   |= NETIF_F_SG | NETIF_F_HW_CSUM;
1363         dev->features   |= NETIF_F_RXCSUM;
1364         dev->features   |= NETIF_F_GSO_SOFTWARE;
1365
1366         dev->hw_features |= NETIF_F_SG | NETIF_F_HW_CSUM | NETIF_F_RXCSUM;
1367         dev->hw_features |= NETIF_F_GSO_SOFTWARE;
1368         dev->priv_flags &= ~IFF_XMIT_DST_RELEASE;
1369         dev->priv_flags |= IFF_LIVE_ADDR_CHANGE;
1370
1371         INIT_LIST_HEAD(&vxlan->next);
1372         spin_lock_init(&vxlan->hash_lock);
1373
1374         init_timer_deferrable(&vxlan->age_timer);
1375         vxlan->age_timer.function = vxlan_cleanup;
1376         vxlan->age_timer.data = (unsigned long) vxlan;
1377
1378         inet_get_local_port_range(&low, &high);
1379         vxlan->port_min = low;
1380         vxlan->port_max = high;
1381         vxlan->dst_port = htons(vxlan_port);
1382
1383         vxlan->dev = dev;
1384
1385         for (h = 0; h < FDB_HASH_SIZE; ++h)
1386                 INIT_HLIST_HEAD(&vxlan->fdb_head[h]);
1387 }
1388
1389 static const struct nla_policy vxlan_policy[IFLA_VXLAN_MAX + 1] = {
1390         [IFLA_VXLAN_ID]         = { .type = NLA_U32 },
1391         [IFLA_VXLAN_GROUP]      = { .len = FIELD_SIZEOF(struct iphdr, daddr) },
1392         [IFLA_VXLAN_LINK]       = { .type = NLA_U32 },
1393         [IFLA_VXLAN_LOCAL]      = { .len = FIELD_SIZEOF(struct iphdr, saddr) },
1394         [IFLA_VXLAN_TOS]        = { .type = NLA_U8 },
1395         [IFLA_VXLAN_TTL]        = { .type = NLA_U8 },
1396         [IFLA_VXLAN_LEARNING]   = { .type = NLA_U8 },
1397         [IFLA_VXLAN_AGEING]     = { .type = NLA_U32 },
1398         [IFLA_VXLAN_LIMIT]      = { .type = NLA_U32 },
1399         [IFLA_VXLAN_PORT_RANGE] = { .len  = sizeof(struct ifla_vxlan_port_range) },
1400         [IFLA_VXLAN_PROXY]      = { .type = NLA_U8 },
1401         [IFLA_VXLAN_RSC]        = { .type = NLA_U8 },
1402         [IFLA_VXLAN_L2MISS]     = { .type = NLA_U8 },
1403         [IFLA_VXLAN_L3MISS]     = { .type = NLA_U8 },
1404         [IFLA_VXLAN_PORT]       = { .type = NLA_U16 },
1405 };
1406
1407 static int vxlan_validate(struct nlattr *tb[], struct nlattr *data[])
1408 {
1409         if (tb[IFLA_ADDRESS]) {
1410                 if (nla_len(tb[IFLA_ADDRESS]) != ETH_ALEN) {
1411                         pr_debug("invalid link address (not ethernet)\n");
1412                         return -EINVAL;
1413                 }
1414
1415                 if (!is_valid_ether_addr(nla_data(tb[IFLA_ADDRESS]))) {
1416                         pr_debug("invalid all zero ethernet address\n");
1417                         return -EADDRNOTAVAIL;
1418                 }
1419         }
1420
1421         if (!data)
1422                 return -EINVAL;
1423
1424         if (data[IFLA_VXLAN_ID]) {
1425                 __u32 id = nla_get_u32(data[IFLA_VXLAN_ID]);
1426                 if (id >= VXLAN_VID_MASK)
1427                         return -ERANGE;
1428         }
1429
1430         if (data[IFLA_VXLAN_PORT_RANGE]) {
1431                 const struct ifla_vxlan_port_range *p
1432                         = nla_data(data[IFLA_VXLAN_PORT_RANGE]);
1433
1434                 if (ntohs(p->high) < ntohs(p->low)) {
1435                         pr_debug("port range %u .. %u not valid\n",
1436                                  ntohs(p->low), ntohs(p->high));
1437                         return -EINVAL;
1438                 }
1439         }
1440
1441         return 0;
1442 }
1443
1444 static void vxlan_get_drvinfo(struct net_device *netdev,
1445                               struct ethtool_drvinfo *drvinfo)
1446 {
1447         strlcpy(drvinfo->version, VXLAN_VERSION, sizeof(drvinfo->version));
1448         strlcpy(drvinfo->driver, "vxlan", sizeof(drvinfo->driver));
1449 }
1450
1451 static const struct ethtool_ops vxlan_ethtool_ops = {
1452         .get_drvinfo    = vxlan_get_drvinfo,
1453         .get_link       = ethtool_op_get_link,
1454 };
1455
1456 static void vxlan_del_work(struct work_struct *work)
1457 {
1458         struct vxlan_sock *vs = container_of(work, struct vxlan_sock, del_work);
1459
1460         sk_release_kernel(vs->sock->sk);
1461         kfree_rcu(vs, rcu);
1462 }
1463
1464 /* Create new listen socket if needed */
1465 static struct vxlan_sock *vxlan_socket_create(struct net *net, __be16 port)
1466 {
1467         struct vxlan_sock *vs;
1468         struct sock *sk;
1469         struct sockaddr_in vxlan_addr = {
1470                 .sin_family = AF_INET,
1471                 .sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY),
1472         };
1473         int rc;
1474         unsigned int h;
1475
1476         vs = kmalloc(sizeof(*vs), GFP_KERNEL);
1477         if (!vs)
1478                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1479
1480         for (h = 0; h < VNI_HASH_SIZE; ++h)
1481                 INIT_HLIST_HEAD(&vs->vni_list[h]);
1482
1483         INIT_WORK(&vs->del_work, vxlan_del_work);
1484
1485         /* Create UDP socket for encapsulation receive. */
1486         rc = sock_create_kern(AF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP, &vs->sock);
1487         if (rc < 0) {
1488                 pr_debug("UDP socket create failed\n");
1489                 kfree(vs);
1490                 return ERR_PTR(rc);
1491         }
1492
1493         /* Put in proper namespace */
1494         sk = vs->sock->sk;
1495         sk_change_net(sk, net);
1496
1497         vxlan_addr.sin_port = port;
1498
1499         rc = kernel_bind(vs->sock, (struct sockaddr *) &vxlan_addr,
1500                          sizeof(vxlan_addr));
1501         if (rc < 0) {
1502                 pr_debug("bind for UDP socket %pI4:%u (%d)\n",
1503                          &vxlan_addr.sin_addr, ntohs(vxlan_addr.sin_port), rc);
1504                 sk_release_kernel(sk);
1505                 kfree(vs);
1506                 return ERR_PTR(rc);
1507         }
1508
1509         /* Disable multicast loopback */
1510         inet_sk(sk)->mc_loop = 0;
1511
1512         /* Mark socket as an encapsulation socket. */
1513         udp_sk(sk)->encap_type = 1;
1514         udp_sk(sk)->encap_rcv = vxlan_udp_encap_recv;
1515         udp_encap_enable();
1516
1517         vs->refcnt = 1;
1518         return vs;
1519 }
1520
1521 static int vxlan_newlink(struct net *net, struct net_device *dev,
1522                          struct nlattr *tb[], struct nlattr *data[])
1523 {
1524         struct vxlan_net *vn = net_generic(net, vxlan_net_id);
1525         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1526         struct vxlan_rdst *dst = &vxlan->default_dst;
1527         struct vxlan_sock *vs;
1528         __u32 vni;
1529         int err;
1530
1531         if (!data[IFLA_VXLAN_ID])
1532                 return -EINVAL;
1533
1534         vni = nla_get_u32(data[IFLA_VXLAN_ID]);
1535         dst->remote_vni = vni;
1536
1537         if (data[IFLA_VXLAN_GROUP])
1538                 dst->remote_ip = nla_get_be32(data[IFLA_VXLAN_GROUP]);
1539
1540         if (data[IFLA_VXLAN_LOCAL])
1541                 vxlan->saddr = nla_get_be32(data[IFLA_VXLAN_LOCAL]);
1542
1543         if (data[IFLA_VXLAN_LINK] &&
1544             (dst->remote_ifindex = nla_get_u32(data[IFLA_VXLAN_LINK]))) {
1545                 struct net_device *lowerdev
1546                          = __dev_get_by_index(net, dst->remote_ifindex);
1547
1548                 if (!lowerdev) {
1549                         pr_info("ifindex %d does not exist\n", dst->remote_ifindex);
1550                         return -ENODEV;
1551                 }
1552
1553                 if (!tb[IFLA_MTU])
1554                         dev->mtu = lowerdev->mtu - VXLAN_HEADROOM;
1555
1556                 /* update header length based on lower device */
1557                 dev->hard_header_len = lowerdev->hard_header_len +
1558                                        VXLAN_HEADROOM;
1559         }
1560
1561         if (data[IFLA_VXLAN_TOS])
1562                 vxlan->tos  = nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_TOS]);
1563
1564         if (data[IFLA_VXLAN_TTL])
1565                 vxlan->ttl = nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_TTL]);
1566
1567         if (!data[IFLA_VXLAN_LEARNING] || nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_LEARNING]))
1568                 vxlan->flags |= VXLAN_F_LEARN;
1569
1570         if (data[IFLA_VXLAN_AGEING])
1571                 vxlan->age_interval = nla_get_u32(data[IFLA_VXLAN_AGEING]);
1572         else
1573                 vxlan->age_interval = FDB_AGE_DEFAULT;
1574
1575         if (data[IFLA_VXLAN_PROXY] && nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_PROXY]))
1576                 vxlan->flags |= VXLAN_F_PROXY;
1577
1578         if (data[IFLA_VXLAN_RSC] && nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_RSC]))
1579                 vxlan->flags |= VXLAN_F_RSC;
1580
1581         if (data[IFLA_VXLAN_L2MISS] && nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_L2MISS]))
1582                 vxlan->flags |= VXLAN_F_L2MISS;
1583
1584         if (data[IFLA_VXLAN_L3MISS] && nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_L3MISS]))
1585                 vxlan->flags |= VXLAN_F_L3MISS;
1586
1587         if (data[IFLA_VXLAN_LIMIT])
1588                 vxlan->addrmax = nla_get_u32(data[IFLA_VXLAN_LIMIT]);
1589
1590         if (data[IFLA_VXLAN_PORT_RANGE]) {
1591                 const struct ifla_vxlan_port_range *p
1592                         = nla_data(data[IFLA_VXLAN_PORT_RANGE]);
1593                 vxlan->port_min = ntohs(p->low);
1594                 vxlan->port_max = ntohs(p->high);
1595         }
1596
1597         if (data[IFLA_VXLAN_PORT])
1598                 vxlan->dst_port = nla_get_be16(data[IFLA_VXLAN_PORT]);
1599
1600         if (vxlan_find_vni(net, vni, vxlan->dst_port)) {
1601                 pr_info("duplicate VNI %u\n", vni);
1602                 return -EEXIST;
1603         }
1604
1605         vs = vxlan_find_port(net, vxlan->dst_port);
1606         if (vs)
1607                 ++vs->refcnt;
1608         else {
1609                 /* Drop lock because socket create acquires RTNL lock */
1610                 rtnl_unlock();
1611                 vs = vxlan_socket_create(net, vxlan->dst_port);
1612                 rtnl_lock();
1613                 if (IS_ERR(vs))
1614                         return PTR_ERR(vs);
1615
1616                 hlist_add_head_rcu(&vs->hlist, vs_head(net, vxlan->dst_port));
1617         }
1618         vxlan->vn_sock = vs;
1619
1620         SET_ETHTOOL_OPS(dev, &vxlan_ethtool_ops);
1621
1622         err = register_netdevice(dev);
1623         if (err) {
1624                 if (--vs->refcnt == 0) {
1625                         rtnl_unlock();
1626                         sk_release_kernel(vs->sock->sk);
1627                         kfree(vs);
1628                         rtnl_lock();
1629                 }
1630                 return err;
1631         }
1632
1633         list_add(&vxlan->next, &vn->vxlan_list);
1634         hlist_add_head_rcu(&vxlan->hlist, vni_head(vs, vni));
1635
1636         return 0;
1637 }
1638
1639 static void vxlan_dellink(struct net_device *dev, struct list_head *head)
1640 {
1641         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1642         struct vxlan_sock *vs = vxlan->vn_sock;
1643
1644         hlist_del_rcu(&vxlan->hlist);
1645         list_del(&vxlan->next);
1646         unregister_netdevice_queue(dev, head);
1647
1648         if (--vs->refcnt == 0) {
1649                 hlist_del_rcu(&vs->hlist);
1650                 schedule_work(&vs->del_work);
1651         }
1652 }
1653
1654 static size_t vxlan_get_size(const struct net_device *dev)
1655 {
1656
1657         return nla_total_size(sizeof(__u32)) +  /* IFLA_VXLAN_ID */
1658                 nla_total_size(sizeof(__be32)) +/* IFLA_VXLAN_GROUP */
1659                 nla_total_size(sizeof(__u32)) + /* IFLA_VXLAN_LINK */
1660                 nla_total_size(sizeof(__be32))+ /* IFLA_VXLAN_LOCAL */
1661                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_TTL */
1662                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_TOS */
1663                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_LEARNING */
1664                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_PROXY */
1665                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_RSC */
1666                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_L2MISS */
1667                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_L3MISS */
1668                 nla_total_size(sizeof(__u32)) + /* IFLA_VXLAN_AGEING */
1669                 nla_total_size(sizeof(__u32)) + /* IFLA_VXLAN_LIMIT */
1670                 nla_total_size(sizeof(struct ifla_vxlan_port_range)) +
1671                 nla_total_size(sizeof(__be16))+ /* IFLA_VXLAN_PORT */
1672                 0;
1673 }
1674
1675 static int vxlan_fill_info(struct sk_buff *skb, const struct net_device *dev)
1676 {
1677         const struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1678         const struct vxlan_rdst *dst = &vxlan->default_dst;
1679         struct ifla_vxlan_port_range ports = {
1680                 .low =  htons(vxlan->port_min),
1681                 .high = htons(vxlan->port_max),
1682         };
1683
1684         if (nla_put_u32(skb, IFLA_VXLAN_ID, dst->remote_vni))
1685                 goto nla_put_failure;
1686
1687         if (dst->remote_ip && nla_put_be32(skb, IFLA_VXLAN_GROUP, dst->remote_ip))
1688                 goto nla_put_failure;
1689
1690         if (dst->remote_ifindex && nla_put_u32(skb, IFLA_VXLAN_LINK, dst->remote_ifindex))
1691                 goto nla_put_failure;
1692
1693         if (vxlan->saddr && nla_put_be32(skb, IFLA_VXLAN_LOCAL, vxlan->saddr))
1694                 goto nla_put_failure;
1695
1696         if (nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_TTL, vxlan->ttl) ||
1697             nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_TOS, vxlan->tos) ||
1698             nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_LEARNING,
1699                         !!(vxlan->flags & VXLAN_F_LEARN)) ||
1700             nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_PROXY,
1701                         !!(vxlan->flags & VXLAN_F_PROXY)) ||
1702             nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_RSC, !!(vxlan->flags & VXLAN_F_RSC)) ||
1703             nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_L2MISS,
1704                         !!(vxlan->flags & VXLAN_F_L2MISS)) ||
1705             nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_L3MISS,
1706                         !!(vxlan->flags & VXLAN_F_L3MISS)) ||
1707             nla_put_u32(skb, IFLA_VXLAN_AGEING, vxlan->age_interval) ||
1708             nla_put_u32(skb, IFLA_VXLAN_LIMIT, vxlan->addrmax) ||
1709             nla_put_be16(skb, IFLA_VXLAN_PORT, vxlan->dst_port))
1710                 goto nla_put_failure;
1711
1712         if (nla_put(skb, IFLA_VXLAN_PORT_RANGE, sizeof(ports), &ports))
1713                 goto nla_put_failure;
1714
1715         return 0;
1716
1717 nla_put_failure:
1718         return -EMSGSIZE;
1719 }
1720
1721 static struct rtnl_link_ops vxlan_link_ops __read_mostly = {
1722         .kind           = "vxlan",
1723         .maxtype        = IFLA_VXLAN_MAX,
1724         .policy         = vxlan_policy,
1725         .priv_size      = sizeof(struct vxlan_dev),
1726         .setup          = vxlan_setup,
1727         .validate       = vxlan_validate,
1728         .newlink        = vxlan_newlink,
1729         .dellink        = vxlan_dellink,
1730         .get_size       = vxlan_get_size,
1731         .fill_info      = vxlan_fill_info,
1732 };
1733
1734 static __net_init int vxlan_init_net(struct net *net)
1735 {
1736         struct vxlan_net *vn = net_generic(net, vxlan_net_id);
1737         unsigned int h;
1738
1739         INIT_LIST_HEAD(&vn->vxlan_list);
1740
1741         for (h = 0; h < PORT_HASH_SIZE; ++h)
1742                 INIT_HLIST_HEAD(&vn->sock_list[h]);
1743
1744         return 0;
1745 }
1746
1747 static __net_exit void vxlan_exit_net(struct net *net)
1748 {
1749         struct vxlan_net *vn = net_generic(net, vxlan_net_id);
1750         struct vxlan_dev *vxlan;
1751
1752         rtnl_lock();
1753         list_for_each_entry(vxlan, &vn->vxlan_list, next)
1754                 dev_close(vxlan->dev);
1755         rtnl_unlock();
1756 }
1757
1758 static struct pernet_operations vxlan_net_ops = {
1759         .init = vxlan_init_net,
1760         .exit = vxlan_exit_net,
1761         .id   = &vxlan_net_id,
1762         .size = sizeof(struct vxlan_net),
1763 };
1764
1765 static int __init vxlan_init_module(void)
1766 {
1767         int rc;
1768
1769         get_random_bytes(&vxlan_salt, sizeof(vxlan_salt));
1770
1771         rc = register_pernet_device(&vxlan_net_ops);
1772         if (rc)
1773                 goto out1;
1774
1775         rc = rtnl_link_register(&vxlan_link_ops);
1776         if (rc)
1777                 goto out2;
1778
1779         return 0;
1780
1781 out2:
1782         unregister_pernet_device(&vxlan_net_ops);
1783 out1:
1784         return rc;
1785 }
1786 late_initcall(vxlan_init_module);
1787
1788 static void __exit vxlan_cleanup_module(void)
1789 {
1790         rtnl_link_unregister(&vxlan_link_ops);
1791         unregister_pernet_device(&vxlan_net_ops);
1792         rcu_barrier();
1793 }
1794 module_exit(vxlan_cleanup_module);
1795
1796 MODULE_LICENSE("GPL");
1797 MODULE_VERSION(VXLAN_VERSION);
1798 MODULE_AUTHOR("Stephen Hemminger <stephen@networkplumber.org>");
1799 MODULE_ALIAS_RTNL_LINK("vxlan");