Merge git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/davem/net
[firefly-linux-kernel-4.4.55.git] / drivers / net / vxlan.c
1 /*
2  * VXLAN: Virtual eXtensible Local Area Network
3  *
4  * Copyright (c) 2012 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  *  - use IANA UDP port number (when defined)
12  *  - IPv6 (not in RFC)
13  */
14
15 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
16
17 #include <linux/kernel.h>
18 #include <linux/types.h>
19 #include <linux/module.h>
20 #include <linux/errno.h>
21 #include <linux/slab.h>
22 #include <linux/skbuff.h>
23 #include <linux/rculist.h>
24 #include <linux/netdevice.h>
25 #include <linux/in.h>
26 #include <linux/ip.h>
27 #include <linux/udp.h>
28 #include <linux/igmp.h>
29 #include <linux/etherdevice.h>
30 #include <linux/if_ether.h>
31 #include <linux/hash.h>
32 #include <linux/ethtool.h>
33 #include <net/arp.h>
34 #include <net/ndisc.h>
35 #include <net/ip.h>
36 #include <net/ip_tunnels.h>
37 #include <net/icmp.h>
38 #include <net/udp.h>
39 #include <net/rtnetlink.h>
40 #include <net/route.h>
41 #include <net/dsfield.h>
42 #include <net/inet_ecn.h>
43 #include <net/net_namespace.h>
44 #include <net/netns/generic.h>
45
46 #define VXLAN_VERSION   "0.1"
47
48 #define VNI_HASH_BITS   10
49 #define VNI_HASH_SIZE   (1<<VNI_HASH_BITS)
50 #define FDB_HASH_BITS   8
51 #define FDB_HASH_SIZE   (1<<FDB_HASH_BITS)
52 #define FDB_AGE_DEFAULT 300 /* 5 min */
53 #define FDB_AGE_INTERVAL (10 * HZ)      /* rescan interval */
54
55 #define VXLAN_N_VID     (1u << 24)
56 #define VXLAN_VID_MASK  (VXLAN_N_VID - 1)
57 /* IP header + UDP + VXLAN + Ethernet header */
58 #define VXLAN_HEADROOM (20 + 8 + 8 + 14)
59
60 #define VXLAN_FLAGS 0x08000000  /* struct vxlanhdr.vx_flags required value. */
61
62 /* VXLAN protocol header */
63 struct vxlanhdr {
64         __be32 vx_flags;
65         __be32 vx_vni;
66 };
67
68 /* UDP port for VXLAN traffic. */
69 static unsigned int vxlan_port __read_mostly = 8472;
70 module_param_named(udp_port, vxlan_port, uint, 0444);
71 MODULE_PARM_DESC(udp_port, "Destination UDP port");
72
73 static bool log_ecn_error = true;
74 module_param(log_ecn_error, bool, 0644);
75 MODULE_PARM_DESC(log_ecn_error, "Log packets received with corrupted ECN");
76
77 /* per-net private data for this module */
78 static unsigned int vxlan_net_id;
79 struct vxlan_net {
80         struct socket     *sock;        /* UDP encap socket */
81         struct hlist_head vni_list[VNI_HASH_SIZE];
82 };
83
84 struct vxlan_rdst {
85         struct rcu_head          rcu;
86         __be32                   remote_ip;
87         __be16                   remote_port;
88         u32                      remote_vni;
89         u32                      remote_ifindex;
90         struct vxlan_rdst       *remote_next;
91 };
92
93 /* Forwarding table entry */
94 struct vxlan_fdb {
95         struct hlist_node hlist;        /* linked list of entries */
96         struct rcu_head   rcu;
97         unsigned long     updated;      /* jiffies */
98         unsigned long     used;
99         struct vxlan_rdst remote;
100         u16               state;        /* see ndm_state */
101         u8                eth_addr[ETH_ALEN];
102 };
103
104 /* Pseudo network device */
105 struct vxlan_dev {
106         struct hlist_node hlist;
107         struct net_device *dev;
108         __u32             vni;          /* virtual network id */
109         __be32            gaddr;        /* multicast group */
110         __be32            saddr;        /* source address */
111         unsigned int      link;         /* link to multicast over */
112         __u16             port_min;     /* source port range */
113         __u16             port_max;
114         __u8              tos;          /* TOS override */
115         __u8              ttl;
116         u32               flags;        /* VXLAN_F_* below */
117
118         unsigned long     age_interval;
119         struct timer_list age_timer;
120         spinlock_t        hash_lock;
121         unsigned int      addrcnt;
122         unsigned int      addrmax;
123
124         struct hlist_head fdb_head[FDB_HASH_SIZE];
125 };
126
127 #define VXLAN_F_LEARN   0x01
128 #define VXLAN_F_PROXY   0x02
129 #define VXLAN_F_RSC     0x04
130 #define VXLAN_F_L2MISS  0x08
131 #define VXLAN_F_L3MISS  0x10
132
133 /* salt for hash table */
134 static u32 vxlan_salt __read_mostly;
135
136 static inline struct hlist_head *vni_head(struct net *net, u32 id)
137 {
138         struct vxlan_net *vn = net_generic(net, vxlan_net_id);
139
140         return &vn->vni_list[hash_32(id, VNI_HASH_BITS)];
141 }
142
143 /* Look up VNI in a per net namespace table */
144 static struct vxlan_dev *vxlan_find_vni(struct net *net, u32 id)
145 {
146         struct vxlan_dev *vxlan;
147
148         hlist_for_each_entry_rcu(vxlan, vni_head(net, id), hlist) {
149                 if (vxlan->vni == id)
150                         return vxlan;
151         }
152
153         return NULL;
154 }
155
156 /* Fill in neighbour message in skbuff. */
157 static int vxlan_fdb_info(struct sk_buff *skb, struct vxlan_dev *vxlan,
158                            const struct vxlan_fdb *fdb,
159                            u32 portid, u32 seq, int type, unsigned int flags,
160                            const struct vxlan_rdst *rdst)
161 {
162         unsigned long now = jiffies;
163         struct nda_cacheinfo ci;
164         struct nlmsghdr *nlh;
165         struct ndmsg *ndm;
166         bool send_ip, send_eth;
167
168         nlh = nlmsg_put(skb, portid, seq, type, sizeof(*ndm), flags);
169         if (nlh == NULL)
170                 return -EMSGSIZE;
171
172         ndm = nlmsg_data(nlh);
173         memset(ndm, 0, sizeof(*ndm));
174
175         send_eth = send_ip = true;
176
177         if (type == RTM_GETNEIGH) {
178                 ndm->ndm_family = AF_INET;
179                 send_ip = rdst->remote_ip != htonl(INADDR_ANY);
180                 send_eth = !is_zero_ether_addr(fdb->eth_addr);
181         } else
182                 ndm->ndm_family = AF_BRIDGE;
183         ndm->ndm_state = fdb->state;
184         ndm->ndm_ifindex = vxlan->dev->ifindex;
185         ndm->ndm_flags = NTF_SELF;
186         ndm->ndm_type = NDA_DST;
187
188         if (send_eth && nla_put(skb, NDA_LLADDR, ETH_ALEN, &fdb->eth_addr))
189                 goto nla_put_failure;
190
191         if (send_ip && nla_put_be32(skb, NDA_DST, rdst->remote_ip))
192                 goto nla_put_failure;
193
194         if (rdst->remote_port && rdst->remote_port != vxlan_port &&
195             nla_put_be16(skb, NDA_PORT, rdst->remote_port))
196                 goto nla_put_failure;
197         if (rdst->remote_vni != vxlan->vni &&
198             nla_put_be32(skb, NDA_VNI, rdst->remote_vni))
199                 goto nla_put_failure;
200         if (rdst->remote_ifindex &&
201             nla_put_u32(skb, NDA_IFINDEX, rdst->remote_ifindex))
202                 goto nla_put_failure;
203
204         ci.ndm_used      = jiffies_to_clock_t(now - fdb->used);
205         ci.ndm_confirmed = 0;
206         ci.ndm_updated   = jiffies_to_clock_t(now - fdb->updated);
207         ci.ndm_refcnt    = 0;
208
209         if (nla_put(skb, NDA_CACHEINFO, sizeof(ci), &ci))
210                 goto nla_put_failure;
211
212         return nlmsg_end(skb, nlh);
213
214 nla_put_failure:
215         nlmsg_cancel(skb, nlh);
216         return -EMSGSIZE;
217 }
218
219 static inline size_t vxlan_nlmsg_size(void)
220 {
221         return NLMSG_ALIGN(sizeof(struct ndmsg))
222                 + nla_total_size(ETH_ALEN) /* NDA_LLADDR */
223                 + nla_total_size(sizeof(__be32)) /* NDA_DST */
224                 + nla_total_size(sizeof(__be32)) /* NDA_PORT */
225                 + nla_total_size(sizeof(__be32)) /* NDA_VNI */
226                 + nla_total_size(sizeof(__u32)) /* NDA_IFINDEX */
227                 + nla_total_size(sizeof(struct nda_cacheinfo));
228 }
229
230 static void vxlan_fdb_notify(struct vxlan_dev *vxlan,
231                              const struct vxlan_fdb *fdb, int type)
232 {
233         struct net *net = dev_net(vxlan->dev);
234         struct sk_buff *skb;
235         int err = -ENOBUFS;
236
237         skb = nlmsg_new(vxlan_nlmsg_size(), GFP_ATOMIC);
238         if (skb == NULL)
239                 goto errout;
240
241         err = vxlan_fdb_info(skb, vxlan, fdb, 0, 0, type, 0, &fdb->remote);
242         if (err < 0) {
243                 /* -EMSGSIZE implies BUG in vxlan_nlmsg_size() */
244                 WARN_ON(err == -EMSGSIZE);
245                 kfree_skb(skb);
246                 goto errout;
247         }
248
249         rtnl_notify(skb, net, 0, RTNLGRP_NEIGH, NULL, GFP_ATOMIC);
250         return;
251 errout:
252         if (err < 0)
253                 rtnl_set_sk_err(net, RTNLGRP_NEIGH, err);
254 }
255
256 static void vxlan_ip_miss(struct net_device *dev, __be32 ipa)
257 {
258         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
259         struct vxlan_fdb f;
260
261         memset(&f, 0, sizeof f);
262         f.state = NUD_STALE;
263         f.remote.remote_ip = ipa; /* goes to NDA_DST */
264         f.remote.remote_vni = VXLAN_N_VID;
265
266         vxlan_fdb_notify(vxlan, &f, RTM_GETNEIGH);
267 }
268
269 static void vxlan_fdb_miss(struct vxlan_dev *vxlan, const u8 eth_addr[ETH_ALEN])
270 {
271         struct vxlan_fdb        f;
272
273         memset(&f, 0, sizeof f);
274         f.state = NUD_STALE;
275         memcpy(f.eth_addr, eth_addr, ETH_ALEN);
276
277         vxlan_fdb_notify(vxlan, &f, RTM_GETNEIGH);
278 }
279
280 /* Hash Ethernet address */
281 static u32 eth_hash(const unsigned char *addr)
282 {
283         u64 value = get_unaligned((u64 *)addr);
284
285         /* only want 6 bytes */
286 #ifdef __BIG_ENDIAN
287         value >>= 16;
288 #else
289         value <<= 16;
290 #endif
291         return hash_64(value, FDB_HASH_BITS);
292 }
293
294 /* Hash chain to use given mac address */
295 static inline struct hlist_head *vxlan_fdb_head(struct vxlan_dev *vxlan,
296                                                 const u8 *mac)
297 {
298         return &vxlan->fdb_head[eth_hash(mac)];
299 }
300
301 /* Look up Ethernet address in forwarding table */
302 static struct vxlan_fdb *vxlan_find_mac(struct vxlan_dev *vxlan,
303                                         const u8 *mac)
304
305 {
306         struct hlist_head *head = vxlan_fdb_head(vxlan, mac);
307         struct vxlan_fdb *f;
308
309         hlist_for_each_entry_rcu(f, head, hlist) {
310                 if (compare_ether_addr(mac, f->eth_addr) == 0)
311                         return f;
312         }
313
314         return NULL;
315 }
316
317 /* Add/update destinations for multicast */
318 static int vxlan_fdb_append(struct vxlan_fdb *f,
319                             __be32 ip, __u32 port, __u32 vni, __u32 ifindex)
320 {
321         struct vxlan_rdst *rd_prev, *rd;
322
323         rd_prev = NULL;
324         for (rd = &f->remote; rd; rd = rd->remote_next) {
325                 if (rd->remote_ip == ip &&
326                     rd->remote_port == port &&
327                     rd->remote_vni == vni &&
328                     rd->remote_ifindex == ifindex)
329                         return 0;
330                 rd_prev = rd;
331         }
332         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_ATOMIC);
333         if (rd == NULL)
334                 return -ENOBUFS;
335         rd->remote_ip = ip;
336         rd->remote_port = port;
337         rd->remote_vni = vni;
338         rd->remote_ifindex = ifindex;
339         rd->remote_next = NULL;
340         rd_prev->remote_next = rd;
341         return 1;
342 }
343
344 /* Add new entry to forwarding table -- assumes lock held */
345 static int vxlan_fdb_create(struct vxlan_dev *vxlan,
346                             const u8 *mac, __be32 ip,
347                             __u16 state, __u16 flags,
348                             __u32 port, __u32 vni, __u32 ifindex)
349 {
350         struct vxlan_fdb *f;
351         int notify = 0;
352
353         f = vxlan_find_mac(vxlan, mac);
354         if (f) {
355                 if (flags & NLM_F_EXCL) {
356                         netdev_dbg(vxlan->dev,
357                                    "lost race to create %pM\n", mac);
358                         return -EEXIST;
359                 }
360                 if (f->state != state) {
361                         f->state = state;
362                         f->updated = jiffies;
363                         notify = 1;
364                 }
365                 if ((flags & NLM_F_APPEND) &&
366                     is_multicast_ether_addr(f->eth_addr)) {
367                         int rc = vxlan_fdb_append(f, ip, port, vni, ifindex);
368
369                         if (rc < 0)
370                                 return rc;
371                         notify |= rc;
372                 }
373         } else {
374                 if (!(flags & NLM_F_CREATE))
375                         return -ENOENT;
376
377                 if (vxlan->addrmax && vxlan->addrcnt >= vxlan->addrmax)
378                         return -ENOSPC;
379
380                 netdev_dbg(vxlan->dev, "add %pM -> %pI4\n", mac, &ip);
381                 f = kmalloc(sizeof(*f), GFP_ATOMIC);
382                 if (!f)
383                         return -ENOMEM;
384
385                 notify = 1;
386                 f->remote.remote_ip = ip;
387                 f->remote.remote_port = port;
388                 f->remote.remote_vni = vni;
389                 f->remote.remote_ifindex = ifindex;
390                 f->remote.remote_next = NULL;
391                 f->state = state;
392                 f->updated = f->used = jiffies;
393                 memcpy(f->eth_addr, mac, ETH_ALEN);
394
395                 ++vxlan->addrcnt;
396                 hlist_add_head_rcu(&f->hlist,
397                                    vxlan_fdb_head(vxlan, mac));
398         }
399
400         if (notify)
401                 vxlan_fdb_notify(vxlan, f, RTM_NEWNEIGH);
402
403         return 0;
404 }
405
406 void vxlan_fdb_free(struct rcu_head *head)
407 {
408         struct vxlan_fdb *f = container_of(head, struct vxlan_fdb, rcu);
409
410         while (f->remote.remote_next) {
411                 struct vxlan_rdst *rd = f->remote.remote_next;
412
413                 f->remote.remote_next = rd->remote_next;
414                 kfree(rd);
415         }
416         kfree(f);
417 }
418
419 static void vxlan_fdb_destroy(struct vxlan_dev *vxlan, struct vxlan_fdb *f)
420 {
421         netdev_dbg(vxlan->dev,
422                     "delete %pM\n", f->eth_addr);
423
424         --vxlan->addrcnt;
425         vxlan_fdb_notify(vxlan, f, RTM_DELNEIGH);
426
427         hlist_del_rcu(&f->hlist);
428         call_rcu(&f->rcu, vxlan_fdb_free);
429 }
430
431 /* Add static entry (via netlink) */
432 static int vxlan_fdb_add(struct ndmsg *ndm, struct nlattr *tb[],
433                          struct net_device *dev,
434                          const unsigned char *addr, u16 flags)
435 {
436         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
437         struct net *net = dev_net(vxlan->dev);
438         __be32 ip;
439         u32 port, vni, ifindex;
440         int err;
441
442         if (!(ndm->ndm_state & (NUD_PERMANENT|NUD_REACHABLE))) {
443                 pr_info("RTM_NEWNEIGH with invalid state %#x\n",
444                         ndm->ndm_state);
445                 return -EINVAL;
446         }
447
448         if (tb[NDA_DST] == NULL)
449                 return -EINVAL;
450
451         if (nla_len(tb[NDA_DST]) != sizeof(__be32))
452                 return -EAFNOSUPPORT;
453
454         ip = nla_get_be32(tb[NDA_DST]);
455
456         if (tb[NDA_PORT]) {
457                 if (nla_len(tb[NDA_PORT]) != sizeof(u32))
458                         return -EINVAL;
459                 port = nla_get_u32(tb[NDA_PORT]);
460         } else
461                 port = vxlan_port;
462
463         if (tb[NDA_VNI]) {
464                 if (nla_len(tb[NDA_VNI]) != sizeof(u32))
465                         return -EINVAL;
466                 vni = nla_get_u32(tb[NDA_VNI]);
467         } else
468                 vni = vxlan->vni;
469
470         if (tb[NDA_IFINDEX]) {
471                 struct net_device *tdev;
472
473                 if (nla_len(tb[NDA_IFINDEX]) != sizeof(u32))
474                         return -EINVAL;
475                 ifindex = nla_get_u32(tb[NDA_IFINDEX]);
476                 tdev = dev_get_by_index(net, ifindex);
477                 if (!tdev)
478                         return -EADDRNOTAVAIL;
479                 dev_put(tdev);
480         } else
481                 ifindex = 0;
482
483         spin_lock_bh(&vxlan->hash_lock);
484         err = vxlan_fdb_create(vxlan, addr, ip, ndm->ndm_state, flags, port,
485                 vni, ifindex);
486         spin_unlock_bh(&vxlan->hash_lock);
487
488         return err;
489 }
490
491 /* Delete entry (via netlink) */
492 static int vxlan_fdb_delete(struct ndmsg *ndm, struct nlattr *tb[],
493                             struct net_device *dev,
494                             const unsigned char *addr)
495 {
496         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
497         struct vxlan_fdb *f;
498         int err = -ENOENT;
499
500         spin_lock_bh(&vxlan->hash_lock);
501         f = vxlan_find_mac(vxlan, addr);
502         if (f) {
503                 vxlan_fdb_destroy(vxlan, f);
504                 err = 0;
505         }
506         spin_unlock_bh(&vxlan->hash_lock);
507
508         return err;
509 }
510
511 /* Dump forwarding table */
512 static int vxlan_fdb_dump(struct sk_buff *skb, struct netlink_callback *cb,
513                           struct net_device *dev, int idx)
514 {
515         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
516         unsigned int h;
517
518         for (h = 0; h < FDB_HASH_SIZE; ++h) {
519                 struct vxlan_fdb *f;
520                 int err;
521
522                 hlist_for_each_entry_rcu(f, &vxlan->fdb_head[h], hlist) {
523                         struct vxlan_rdst *rd;
524                         for (rd = &f->remote; rd; rd = rd->remote_next) {
525                                 if (idx < cb->args[0])
526                                         goto skip;
527
528                                 err = vxlan_fdb_info(skb, vxlan, f,
529                                                      NETLINK_CB(cb->skb).portid,
530                                                      cb->nlh->nlmsg_seq,
531                                                      RTM_NEWNEIGH,
532                                                      NLM_F_MULTI, rd);
533                                 if (err < 0)
534                                         break;
535 skip:
536                                 ++idx;
537                         }
538                 }
539         }
540
541         return idx;
542 }
543
544 /* Watch incoming packets to learn mapping between Ethernet address
545  * and Tunnel endpoint.
546  */
547 static void vxlan_snoop(struct net_device *dev,
548                         __be32 src_ip, const u8 *src_mac)
549 {
550         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
551         struct vxlan_fdb *f;
552         int err;
553
554         f = vxlan_find_mac(vxlan, src_mac);
555         if (likely(f)) {
556                 f->used = jiffies;
557                 if (likely(f->remote.remote_ip == src_ip))
558                         return;
559
560                 if (net_ratelimit())
561                         netdev_info(dev,
562                                     "%pM migrated from %pI4 to %pI4\n",
563                                     src_mac, &f->remote.remote_ip, &src_ip);
564
565                 f->remote.remote_ip = src_ip;
566                 f->updated = jiffies;
567         } else {
568                 /* learned new entry */
569                 spin_lock(&vxlan->hash_lock);
570                 err = vxlan_fdb_create(vxlan, src_mac, src_ip,
571                                        NUD_REACHABLE,
572                                        NLM_F_EXCL|NLM_F_CREATE,
573                                        vxlan_port, vxlan->vni, 0);
574                 spin_unlock(&vxlan->hash_lock);
575         }
576 }
577
578
579 /* See if multicast group is already in use by other ID */
580 static bool vxlan_group_used(struct vxlan_net *vn,
581                              const struct vxlan_dev *this)
582 {
583         const struct vxlan_dev *vxlan;
584         unsigned h;
585
586         for (h = 0; h < VNI_HASH_SIZE; ++h)
587                 hlist_for_each_entry(vxlan, &vn->vni_list[h], hlist) {
588                         if (vxlan == this)
589                                 continue;
590
591                         if (!netif_running(vxlan->dev))
592                                 continue;
593
594                         if (vxlan->gaddr == this->gaddr)
595                                 return true;
596                 }
597
598         return false;
599 }
600
601 /* kernel equivalent to IP_ADD_MEMBERSHIP */
602 static int vxlan_join_group(struct net_device *dev)
603 {
604         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
605         struct vxlan_net *vn = net_generic(dev_net(dev), vxlan_net_id);
606         struct sock *sk = vn->sock->sk;
607         struct ip_mreqn mreq = {
608                 .imr_multiaddr.s_addr   = vxlan->gaddr,
609                 .imr_ifindex            = vxlan->link,
610         };
611         int err;
612
613         /* Already a member of group */
614         if (vxlan_group_used(vn, vxlan))
615                 return 0;
616
617         /* Need to drop RTNL to call multicast join */
618         rtnl_unlock();
619         lock_sock(sk);
620         err = ip_mc_join_group(sk, &mreq);
621         release_sock(sk);
622         rtnl_lock();
623
624         return err;
625 }
626
627
628 /* kernel equivalent to IP_DROP_MEMBERSHIP */
629 static int vxlan_leave_group(struct net_device *dev)
630 {
631         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
632         struct vxlan_net *vn = net_generic(dev_net(dev), vxlan_net_id);
633         int err = 0;
634         struct sock *sk = vn->sock->sk;
635         struct ip_mreqn mreq = {
636                 .imr_multiaddr.s_addr   = vxlan->gaddr,
637                 .imr_ifindex            = vxlan->link,
638         };
639
640         /* Only leave group when last vxlan is done. */
641         if (vxlan_group_used(vn, vxlan))
642                 return 0;
643
644         /* Need to drop RTNL to call multicast leave */
645         rtnl_unlock();
646         lock_sock(sk);
647         err = ip_mc_leave_group(sk, &mreq);
648         release_sock(sk);
649         rtnl_lock();
650
651         return err;
652 }
653
654 /* Callback from net/ipv4/udp.c to receive packets */
655 static int vxlan_udp_encap_recv(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
656 {
657         struct iphdr *oip;
658         struct vxlanhdr *vxh;
659         struct vxlan_dev *vxlan;
660         struct pcpu_tstats *stats;
661         __u32 vni;
662         int err;
663
664         /* pop off outer UDP header */
665         __skb_pull(skb, sizeof(struct udphdr));
666
667         /* Need Vxlan and inner Ethernet header to be present */
668         if (!pskb_may_pull(skb, sizeof(struct vxlanhdr)))
669                 goto error;
670
671         /* Drop packets with reserved bits set */
672         vxh = (struct vxlanhdr *) skb->data;
673         if (vxh->vx_flags != htonl(VXLAN_FLAGS) ||
674             (vxh->vx_vni & htonl(0xff))) {
675                 netdev_dbg(skb->dev, "invalid vxlan flags=%#x vni=%#x\n",
676                            ntohl(vxh->vx_flags), ntohl(vxh->vx_vni));
677                 goto error;
678         }
679
680         __skb_pull(skb, sizeof(struct vxlanhdr));
681
682         /* Is this VNI defined? */
683         vni = ntohl(vxh->vx_vni) >> 8;
684         vxlan = vxlan_find_vni(sock_net(sk), vni);
685         if (!vxlan) {
686                 netdev_dbg(skb->dev, "unknown vni %d\n", vni);
687                 goto drop;
688         }
689
690         if (!pskb_may_pull(skb, ETH_HLEN)) {
691                 vxlan->dev->stats.rx_length_errors++;
692                 vxlan->dev->stats.rx_errors++;
693                 goto drop;
694         }
695
696         skb_reset_mac_header(skb);
697
698         /* Re-examine inner Ethernet packet */
699         oip = ip_hdr(skb);
700         skb->protocol = eth_type_trans(skb, vxlan->dev);
701
702         /* Ignore packet loops (and multicast echo) */
703         if (compare_ether_addr(eth_hdr(skb)->h_source,
704                                vxlan->dev->dev_addr) == 0)
705                 goto drop;
706
707         if (vxlan->flags & VXLAN_F_LEARN)
708                 vxlan_snoop(skb->dev, oip->saddr, eth_hdr(skb)->h_source);
709
710         __skb_tunnel_rx(skb, vxlan->dev);
711         skb_reset_network_header(skb);
712
713         /* If the NIC driver gave us an encapsulated packet with
714          * CHECKSUM_UNNECESSARY and Rx checksum feature is enabled,
715          * leave the CHECKSUM_UNNECESSARY, the device checksummed it
716          * for us. Otherwise force the upper layers to verify it.
717          */
718         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_UNNECESSARY || !skb->encapsulation ||
719             !(vxlan->dev->features & NETIF_F_RXCSUM))
720                 skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
721
722         skb->encapsulation = 0;
723
724         err = IP_ECN_decapsulate(oip, skb);
725         if (unlikely(err)) {
726                 if (log_ecn_error)
727                         net_info_ratelimited("non-ECT from %pI4 with TOS=%#x\n",
728                                              &oip->saddr, oip->tos);
729                 if (err > 1) {
730                         ++vxlan->dev->stats.rx_frame_errors;
731                         ++vxlan->dev->stats.rx_errors;
732                         goto drop;
733                 }
734         }
735
736         stats = this_cpu_ptr(vxlan->dev->tstats);
737         u64_stats_update_begin(&stats->syncp);
738         stats->rx_packets++;
739         stats->rx_bytes += skb->len;
740         u64_stats_update_end(&stats->syncp);
741
742         netif_rx(skb);
743
744         return 0;
745 error:
746         /* Put UDP header back */
747         __skb_push(skb, sizeof(struct udphdr));
748
749         return 1;
750 drop:
751         /* Consume bad packet */
752         kfree_skb(skb);
753         return 0;
754 }
755
756 static int arp_reduce(struct net_device *dev, struct sk_buff *skb)
757 {
758         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
759         struct arphdr *parp;
760         u8 *arpptr, *sha;
761         __be32 sip, tip;
762         struct neighbour *n;
763
764         if (dev->flags & IFF_NOARP)
765                 goto out;
766
767         if (!pskb_may_pull(skb, arp_hdr_len(dev))) {
768                 dev->stats.tx_dropped++;
769                 goto out;
770         }
771         parp = arp_hdr(skb);
772
773         if ((parp->ar_hrd != htons(ARPHRD_ETHER) &&
774              parp->ar_hrd != htons(ARPHRD_IEEE802)) ||
775             parp->ar_pro != htons(ETH_P_IP) ||
776             parp->ar_op != htons(ARPOP_REQUEST) ||
777             parp->ar_hln != dev->addr_len ||
778             parp->ar_pln != 4)
779                 goto out;
780         arpptr = (u8 *)parp + sizeof(struct arphdr);
781         sha = arpptr;
782         arpptr += dev->addr_len;        /* sha */
783         memcpy(&sip, arpptr, sizeof(sip));
784         arpptr += sizeof(sip);
785         arpptr += dev->addr_len;        /* tha */
786         memcpy(&tip, arpptr, sizeof(tip));
787
788         if (ipv4_is_loopback(tip) ||
789             ipv4_is_multicast(tip))
790                 goto out;
791
792         n = neigh_lookup(&arp_tbl, &tip, dev);
793
794         if (n) {
795                 struct vxlan_fdb *f;
796                 struct sk_buff  *reply;
797
798                 if (!(n->nud_state & NUD_CONNECTED)) {
799                         neigh_release(n);
800                         goto out;
801                 }
802
803                 f = vxlan_find_mac(vxlan, n->ha);
804                 if (f && f->remote.remote_ip == htonl(INADDR_ANY)) {
805                         /* bridge-local neighbor */
806                         neigh_release(n);
807                         goto out;
808                 }
809
810                 reply = arp_create(ARPOP_REPLY, ETH_P_ARP, sip, dev, tip, sha,
811                                 n->ha, sha);
812
813                 neigh_release(n);
814
815                 skb_reset_mac_header(reply);
816                 __skb_pull(reply, skb_network_offset(reply));
817                 reply->ip_summed = CHECKSUM_UNNECESSARY;
818                 reply->pkt_type = PACKET_HOST;
819
820                 if (netif_rx_ni(reply) == NET_RX_DROP)
821                         dev->stats.rx_dropped++;
822         } else if (vxlan->flags & VXLAN_F_L3MISS)
823                 vxlan_ip_miss(dev, tip);
824 out:
825         consume_skb(skb);
826         return NETDEV_TX_OK;
827 }
828
829 static bool route_shortcircuit(struct net_device *dev, struct sk_buff *skb)
830 {
831         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
832         struct neighbour *n;
833         struct iphdr *pip;
834
835         if (is_multicast_ether_addr(eth_hdr(skb)->h_dest))
836                 return false;
837
838         n = NULL;
839         switch (ntohs(eth_hdr(skb)->h_proto)) {
840         case ETH_P_IP:
841                 if (!pskb_may_pull(skb, sizeof(struct iphdr)))
842                         return false;
843                 pip = ip_hdr(skb);
844                 n = neigh_lookup(&arp_tbl, &pip->daddr, dev);
845                 break;
846         default:
847                 return false;
848         }
849
850         if (n) {
851                 bool diff;
852
853                 diff = compare_ether_addr(eth_hdr(skb)->h_dest, n->ha) != 0;
854                 if (diff) {
855                         memcpy(eth_hdr(skb)->h_source, eth_hdr(skb)->h_dest,
856                                 dev->addr_len);
857                         memcpy(eth_hdr(skb)->h_dest, n->ha, dev->addr_len);
858                 }
859                 neigh_release(n);
860                 return diff;
861         } else if (vxlan->flags & VXLAN_F_L3MISS)
862                 vxlan_ip_miss(dev, pip->daddr);
863         return false;
864 }
865
866 static void vxlan_sock_free(struct sk_buff *skb)
867 {
868         sock_put(skb->sk);
869 }
870
871 /* On transmit, associate with the tunnel socket */
872 static void vxlan_set_owner(struct net_device *dev, struct sk_buff *skb)
873 {
874         struct vxlan_net *vn = net_generic(dev_net(dev), vxlan_net_id);
875         struct sock *sk = vn->sock->sk;
876
877         skb_orphan(skb);
878         sock_hold(sk);
879         skb->sk = sk;
880         skb->destructor = vxlan_sock_free;
881 }
882
883 /* Compute source port for outgoing packet
884  *   first choice to use L4 flow hash since it will spread
885  *     better and maybe available from hardware
886  *   secondary choice is to use jhash on the Ethernet header
887  */
888 static u16 vxlan_src_port(const struct vxlan_dev *vxlan, struct sk_buff *skb)
889 {
890         unsigned int range = (vxlan->port_max - vxlan->port_min) + 1;
891         u32 hash;
892
893         hash = skb_get_rxhash(skb);
894         if (!hash)
895                 hash = jhash(skb->data, 2 * ETH_ALEN,
896                              (__force u32) skb->protocol);
897
898         return (((u64) hash * range) >> 32) + vxlan->port_min;
899 }
900
901 static int handle_offloads(struct sk_buff *skb)
902 {
903         if (skb_is_gso(skb)) {
904                 int err = skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC);
905                 if (unlikely(err))
906                         return err;
907
908                 skb_shinfo(skb)->gso_type |= (SKB_GSO_UDP_TUNNEL | SKB_GSO_UDP);
909         } else if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
910                 skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
911
912         return 0;
913 }
914
915 static netdev_tx_t vxlan_xmit_one(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev,
916                                   struct vxlan_rdst *rdst, bool did_rsc)
917 {
918         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
919         struct rtable *rt;
920         const struct iphdr *old_iph;
921         struct iphdr *iph;
922         struct vxlanhdr *vxh;
923         struct udphdr *uh;
924         struct flowi4 fl4;
925         unsigned int pkt_len = skb->len;
926         __be32 dst;
927         __u16 src_port, dst_port;
928         u32 vni;
929         __be16 df = 0;
930         __u8 tos, ttl;
931
932         dst_port = rdst->remote_port ? rdst->remote_port : vxlan_port;
933         vni = rdst->remote_vni;
934         dst = rdst->remote_ip;
935
936         if (!dst) {
937                 if (did_rsc) {
938                         __skb_pull(skb, skb_network_offset(skb));
939                         skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
940                         skb->pkt_type = PACKET_HOST;
941
942                         /* short-circuited back to local bridge */
943                         if (netif_rx(skb) == NET_RX_SUCCESS) {
944                                 struct pcpu_tstats *stats = this_cpu_ptr(dev->tstats);
945
946                                 u64_stats_update_begin(&stats->syncp);
947                                 stats->tx_packets++;
948                                 stats->tx_bytes += pkt_len;
949                                 u64_stats_update_end(&stats->syncp);
950                         } else {
951                                 dev->stats.tx_errors++;
952                                 dev->stats.tx_aborted_errors++;
953                         }
954                         return NETDEV_TX_OK;
955                 }
956                 goto drop;
957         }
958
959         if (!skb->encapsulation) {
960                 skb_reset_inner_headers(skb);
961                 skb->encapsulation = 1;
962         }
963
964         /* Need space for new headers (invalidates iph ptr) */
965         if (skb_cow_head(skb, VXLAN_HEADROOM))
966                 goto drop;
967
968         old_iph = ip_hdr(skb);
969
970         ttl = vxlan->ttl;
971         if (!ttl && IN_MULTICAST(ntohl(dst)))
972                 ttl = 1;
973
974         tos = vxlan->tos;
975         if (tos == 1)
976                 tos = ip_tunnel_get_dsfield(old_iph, skb);
977
978         src_port = vxlan_src_port(vxlan, skb);
979
980         memset(&fl4, 0, sizeof(fl4));
981         fl4.flowi4_oif = rdst->remote_ifindex;
982         fl4.flowi4_tos = RT_TOS(tos);
983         fl4.daddr = dst;
984         fl4.saddr = vxlan->saddr;
985
986         rt = ip_route_output_key(dev_net(dev), &fl4);
987         if (IS_ERR(rt)) {
988                 netdev_dbg(dev, "no route to %pI4\n", &dst);
989                 dev->stats.tx_carrier_errors++;
990                 goto tx_error;
991         }
992
993         if (rt->dst.dev == dev) {
994                 netdev_dbg(dev, "circular route to %pI4\n", &dst);
995                 ip_rt_put(rt);
996                 dev->stats.collisions++;
997                 goto tx_error;
998         }
999
1000         memset(&(IPCB(skb)->opt), 0, sizeof(IPCB(skb)->opt));
1001         IPCB(skb)->flags &= ~(IPSKB_XFRM_TUNNEL_SIZE | IPSKB_XFRM_TRANSFORMED |
1002                               IPSKB_REROUTED);
1003         skb_dst_drop(skb);
1004         skb_dst_set(skb, &rt->dst);
1005
1006         vxh = (struct vxlanhdr *) __skb_push(skb, sizeof(*vxh));
1007         vxh->vx_flags = htonl(VXLAN_FLAGS);
1008         vxh->vx_vni = htonl(vni << 8);
1009
1010         __skb_push(skb, sizeof(*uh));
1011         skb_reset_transport_header(skb);
1012         uh = udp_hdr(skb);
1013
1014         uh->dest = htons(dst_port);
1015         uh->source = htons(src_port);
1016
1017         uh->len = htons(skb->len);
1018         uh->check = 0;
1019
1020         __skb_push(skb, sizeof(*iph));
1021         skb_reset_network_header(skb);
1022         iph             = ip_hdr(skb);
1023         iph->version    = 4;
1024         iph->ihl        = sizeof(struct iphdr) >> 2;
1025         iph->frag_off   = df;
1026         iph->protocol   = IPPROTO_UDP;
1027         iph->tos        = ip_tunnel_ecn_encap(tos, old_iph, skb);
1028         iph->daddr      = dst;
1029         iph->saddr      = fl4.saddr;
1030         iph->ttl        = ttl ? : ip4_dst_hoplimit(&rt->dst);
1031         tunnel_ip_select_ident(skb, old_iph, &rt->dst);
1032
1033         nf_reset(skb);
1034
1035         vxlan_set_owner(dev, skb);
1036
1037         if (handle_offloads(skb))
1038                 goto drop;
1039
1040         iptunnel_xmit(skb, dev);
1041         return NETDEV_TX_OK;
1042
1043 drop:
1044         dev->stats.tx_dropped++;
1045         goto tx_free;
1046
1047 tx_error:
1048         dev->stats.tx_errors++;
1049 tx_free:
1050         dev_kfree_skb(skb);
1051         return NETDEV_TX_OK;
1052 }
1053
1054 /* Transmit local packets over Vxlan
1055  *
1056  * Outer IP header inherits ECN and DF from inner header.
1057  * Outer UDP destination is the VXLAN assigned port.
1058  *           source port is based on hash of flow
1059  */
1060 static netdev_tx_t vxlan_xmit(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev)
1061 {
1062         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1063         struct ethhdr *eth;
1064         bool did_rsc = false;
1065         struct vxlan_rdst group, *rdst0, *rdst;
1066         struct vxlan_fdb *f;
1067         int rc1, rc;
1068
1069         skb_reset_mac_header(skb);
1070         eth = eth_hdr(skb);
1071
1072         if ((vxlan->flags & VXLAN_F_PROXY) && ntohs(eth->h_proto) == ETH_P_ARP)
1073                 return arp_reduce(dev, skb);
1074         else if ((vxlan->flags&VXLAN_F_RSC) && ntohs(eth->h_proto) == ETH_P_IP)
1075                 did_rsc = route_shortcircuit(dev, skb);
1076
1077         f = vxlan_find_mac(vxlan, eth->h_dest);
1078         if (f == NULL) {
1079                 did_rsc = false;
1080                 group.remote_port = vxlan_port;
1081                 group.remote_vni = vxlan->vni;
1082                 group.remote_ip = vxlan->gaddr;
1083                 group.remote_ifindex = vxlan->link;
1084                 group.remote_next = 0;
1085                 rdst0 = &group;
1086
1087                 if (group.remote_ip == htonl(INADDR_ANY) &&
1088                     (vxlan->flags & VXLAN_F_L2MISS) &&
1089                     !is_multicast_ether_addr(eth->h_dest))
1090                         vxlan_fdb_miss(vxlan, eth->h_dest);
1091         } else
1092                 rdst0 = &f->remote;
1093
1094         rc = NETDEV_TX_OK;
1095
1096         /* if there are multiple destinations, send copies */
1097         for (rdst = rdst0->remote_next; rdst; rdst = rdst->remote_next) {
1098                 struct sk_buff *skb1;
1099
1100                 skb1 = skb_clone(skb, GFP_ATOMIC);
1101                 rc1 = vxlan_xmit_one(skb1, dev, rdst, did_rsc);
1102                 if (rc == NETDEV_TX_OK)
1103                         rc = rc1;
1104         }
1105
1106         rc1 = vxlan_xmit_one(skb, dev, rdst0, did_rsc);
1107         if (rc == NETDEV_TX_OK)
1108                 rc = rc1;
1109         return rc;
1110 }
1111
1112 /* Walk the forwarding table and purge stale entries */
1113 static void vxlan_cleanup(unsigned long arg)
1114 {
1115         struct vxlan_dev *vxlan = (struct vxlan_dev *) arg;
1116         unsigned long next_timer = jiffies + FDB_AGE_INTERVAL;
1117         unsigned int h;
1118
1119         if (!netif_running(vxlan->dev))
1120                 return;
1121
1122         spin_lock_bh(&vxlan->hash_lock);
1123         for (h = 0; h < FDB_HASH_SIZE; ++h) {
1124                 struct hlist_node *p, *n;
1125                 hlist_for_each_safe(p, n, &vxlan->fdb_head[h]) {
1126                         struct vxlan_fdb *f
1127                                 = container_of(p, struct vxlan_fdb, hlist);
1128                         unsigned long timeout;
1129
1130                         if (f->state & NUD_PERMANENT)
1131                                 continue;
1132
1133                         timeout = f->used + vxlan->age_interval * HZ;
1134                         if (time_before_eq(timeout, jiffies)) {
1135                                 netdev_dbg(vxlan->dev,
1136                                            "garbage collect %pM\n",
1137                                            f->eth_addr);
1138                                 f->state = NUD_STALE;
1139                                 vxlan_fdb_destroy(vxlan, f);
1140                         } else if (time_before(timeout, next_timer))
1141                                 next_timer = timeout;
1142                 }
1143         }
1144         spin_unlock_bh(&vxlan->hash_lock);
1145
1146         mod_timer(&vxlan->age_timer, next_timer);
1147 }
1148
1149 /* Setup stats when device is created */
1150 static int vxlan_init(struct net_device *dev)
1151 {
1152         dev->tstats = alloc_percpu(struct pcpu_tstats);
1153         if (!dev->tstats)
1154                 return -ENOMEM;
1155
1156         return 0;
1157 }
1158
1159 /* Start ageing timer and join group when device is brought up */
1160 static int vxlan_open(struct net_device *dev)
1161 {
1162         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1163         int err;
1164
1165         if (vxlan->gaddr) {
1166                 err = vxlan_join_group(dev);
1167                 if (err)
1168                         return err;
1169         }
1170
1171         if (vxlan->age_interval)
1172                 mod_timer(&vxlan->age_timer, jiffies + FDB_AGE_INTERVAL);
1173
1174         return 0;
1175 }
1176
1177 /* Purge the forwarding table */
1178 static void vxlan_flush(struct vxlan_dev *vxlan)
1179 {
1180         unsigned h;
1181
1182         spin_lock_bh(&vxlan->hash_lock);
1183         for (h = 0; h < FDB_HASH_SIZE; ++h) {
1184                 struct hlist_node *p, *n;
1185                 hlist_for_each_safe(p, n, &vxlan->fdb_head[h]) {
1186                         struct vxlan_fdb *f
1187                                 = container_of(p, struct vxlan_fdb, hlist);
1188                         vxlan_fdb_destroy(vxlan, f);
1189                 }
1190         }
1191         spin_unlock_bh(&vxlan->hash_lock);
1192 }
1193
1194 /* Cleanup timer and forwarding table on shutdown */
1195 static int vxlan_stop(struct net_device *dev)
1196 {
1197         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1198
1199         if (vxlan->gaddr)
1200                 vxlan_leave_group(dev);
1201
1202         del_timer_sync(&vxlan->age_timer);
1203
1204         vxlan_flush(vxlan);
1205
1206         return 0;
1207 }
1208
1209 /* Stub, nothing needs to be done. */
1210 static void vxlan_set_multicast_list(struct net_device *dev)
1211 {
1212 }
1213
1214 static const struct net_device_ops vxlan_netdev_ops = {
1215         .ndo_init               = vxlan_init,
1216         .ndo_open               = vxlan_open,
1217         .ndo_stop               = vxlan_stop,
1218         .ndo_start_xmit         = vxlan_xmit,
1219         .ndo_get_stats64        = ip_tunnel_get_stats64,
1220         .ndo_set_rx_mode        = vxlan_set_multicast_list,
1221         .ndo_change_mtu         = eth_change_mtu,
1222         .ndo_validate_addr      = eth_validate_addr,
1223         .ndo_set_mac_address    = eth_mac_addr,
1224         .ndo_fdb_add            = vxlan_fdb_add,
1225         .ndo_fdb_del            = vxlan_fdb_delete,
1226         .ndo_fdb_dump           = vxlan_fdb_dump,
1227 };
1228
1229 /* Info for udev, that this is a virtual tunnel endpoint */
1230 static struct device_type vxlan_type = {
1231         .name = "vxlan",
1232 };
1233
1234 static void vxlan_free(struct net_device *dev)
1235 {
1236         free_percpu(dev->tstats);
1237         free_netdev(dev);
1238 }
1239
1240 /* Initialize the device structure. */
1241 static void vxlan_setup(struct net_device *dev)
1242 {
1243         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1244         unsigned h;
1245         int low, high;
1246
1247         eth_hw_addr_random(dev);
1248         ether_setup(dev);
1249         dev->hard_header_len = ETH_HLEN + VXLAN_HEADROOM;
1250
1251         dev->netdev_ops = &vxlan_netdev_ops;
1252         dev->destructor = vxlan_free;
1253         SET_NETDEV_DEVTYPE(dev, &vxlan_type);
1254
1255         dev->tx_queue_len = 0;
1256         dev->features   |= NETIF_F_LLTX;
1257         dev->features   |= NETIF_F_NETNS_LOCAL;
1258         dev->features   |= NETIF_F_SG | NETIF_F_HW_CSUM;
1259         dev->features   |= NETIF_F_RXCSUM;
1260         dev->features   |= NETIF_F_GSO_SOFTWARE;
1261
1262         dev->hw_features |= NETIF_F_SG | NETIF_F_HW_CSUM | NETIF_F_RXCSUM;
1263         dev->hw_features |= NETIF_F_GSO_SOFTWARE;
1264         dev->priv_flags &= ~IFF_XMIT_DST_RELEASE;
1265         dev->priv_flags |= IFF_LIVE_ADDR_CHANGE;
1266
1267         spin_lock_init(&vxlan->hash_lock);
1268
1269         init_timer_deferrable(&vxlan->age_timer);
1270         vxlan->age_timer.function = vxlan_cleanup;
1271         vxlan->age_timer.data = (unsigned long) vxlan;
1272
1273         inet_get_local_port_range(&low, &high);
1274         vxlan->port_min = low;
1275         vxlan->port_max = high;
1276
1277         vxlan->dev = dev;
1278
1279         for (h = 0; h < FDB_HASH_SIZE; ++h)
1280                 INIT_HLIST_HEAD(&vxlan->fdb_head[h]);
1281 }
1282
1283 static const struct nla_policy vxlan_policy[IFLA_VXLAN_MAX + 1] = {
1284         [IFLA_VXLAN_ID]         = { .type = NLA_U32 },
1285         [IFLA_VXLAN_GROUP]      = { .len = FIELD_SIZEOF(struct iphdr, daddr) },
1286         [IFLA_VXLAN_LINK]       = { .type = NLA_U32 },
1287         [IFLA_VXLAN_LOCAL]      = { .len = FIELD_SIZEOF(struct iphdr, saddr) },
1288         [IFLA_VXLAN_TOS]        = { .type = NLA_U8 },
1289         [IFLA_VXLAN_TTL]        = { .type = NLA_U8 },
1290         [IFLA_VXLAN_LEARNING]   = { .type = NLA_U8 },
1291         [IFLA_VXLAN_AGEING]     = { .type = NLA_U32 },
1292         [IFLA_VXLAN_LIMIT]      = { .type = NLA_U32 },
1293         [IFLA_VXLAN_PORT_RANGE] = { .len  = sizeof(struct ifla_vxlan_port_range) },
1294         [IFLA_VXLAN_PROXY]      = { .type = NLA_U8 },
1295         [IFLA_VXLAN_RSC]        = { .type = NLA_U8 },
1296         [IFLA_VXLAN_L2MISS]     = { .type = NLA_U8 },
1297         [IFLA_VXLAN_L3MISS]     = { .type = NLA_U8 },
1298 };
1299
1300 static int vxlan_validate(struct nlattr *tb[], struct nlattr *data[])
1301 {
1302         if (tb[IFLA_ADDRESS]) {
1303                 if (nla_len(tb[IFLA_ADDRESS]) != ETH_ALEN) {
1304                         pr_debug("invalid link address (not ethernet)\n");
1305                         return -EINVAL;
1306                 }
1307
1308                 if (!is_valid_ether_addr(nla_data(tb[IFLA_ADDRESS]))) {
1309                         pr_debug("invalid all zero ethernet address\n");
1310                         return -EADDRNOTAVAIL;
1311                 }
1312         }
1313
1314         if (!data)
1315                 return -EINVAL;
1316
1317         if (data[IFLA_VXLAN_ID]) {
1318                 __u32 id = nla_get_u32(data[IFLA_VXLAN_ID]);
1319                 if (id >= VXLAN_VID_MASK)
1320                         return -ERANGE;
1321         }
1322
1323         if (data[IFLA_VXLAN_GROUP]) {
1324                 __be32 gaddr = nla_get_be32(data[IFLA_VXLAN_GROUP]);
1325                 if (!IN_MULTICAST(ntohl(gaddr))) {
1326                         pr_debug("group address is not IPv4 multicast\n");
1327                         return -EADDRNOTAVAIL;
1328                 }
1329         }
1330
1331         if (data[IFLA_VXLAN_PORT_RANGE]) {
1332                 const struct ifla_vxlan_port_range *p
1333                         = nla_data(data[IFLA_VXLAN_PORT_RANGE]);
1334
1335                 if (ntohs(p->high) < ntohs(p->low)) {
1336                         pr_debug("port range %u .. %u not valid\n",
1337                                  ntohs(p->low), ntohs(p->high));
1338                         return -EINVAL;
1339                 }
1340         }
1341
1342         return 0;
1343 }
1344
1345 static void vxlan_get_drvinfo(struct net_device *netdev,
1346                               struct ethtool_drvinfo *drvinfo)
1347 {
1348         strlcpy(drvinfo->version, VXLAN_VERSION, sizeof(drvinfo->version));
1349         strlcpy(drvinfo->driver, "vxlan", sizeof(drvinfo->driver));
1350 }
1351
1352 static const struct ethtool_ops vxlan_ethtool_ops = {
1353         .get_drvinfo    = vxlan_get_drvinfo,
1354         .get_link       = ethtool_op_get_link,
1355 };
1356
1357 static int vxlan_newlink(struct net *net, struct net_device *dev,
1358                          struct nlattr *tb[], struct nlattr *data[])
1359 {
1360         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1361         __u32 vni;
1362         int err;
1363
1364         if (!data[IFLA_VXLAN_ID])
1365                 return -EINVAL;
1366
1367         vni = nla_get_u32(data[IFLA_VXLAN_ID]);
1368         if (vxlan_find_vni(net, vni)) {
1369                 pr_info("duplicate VNI %u\n", vni);
1370                 return -EEXIST;
1371         }
1372         vxlan->vni = vni;
1373
1374         if (data[IFLA_VXLAN_GROUP])
1375                 vxlan->gaddr = nla_get_be32(data[IFLA_VXLAN_GROUP]);
1376
1377         if (data[IFLA_VXLAN_LOCAL])
1378                 vxlan->saddr = nla_get_be32(data[IFLA_VXLAN_LOCAL]);
1379
1380         if (data[IFLA_VXLAN_LINK] &&
1381             (vxlan->link = nla_get_u32(data[IFLA_VXLAN_LINK]))) {
1382                 struct net_device *lowerdev
1383                          = __dev_get_by_index(net, vxlan->link);
1384
1385                 if (!lowerdev) {
1386                         pr_info("ifindex %d does not exist\n", vxlan->link);
1387                         return -ENODEV;
1388                 }
1389
1390                 if (!tb[IFLA_MTU])
1391                         dev->mtu = lowerdev->mtu - VXLAN_HEADROOM;
1392
1393                 /* update header length based on lower device */
1394                 dev->hard_header_len = lowerdev->hard_header_len +
1395                                        VXLAN_HEADROOM;
1396         }
1397
1398         if (data[IFLA_VXLAN_TOS])
1399                 vxlan->tos  = nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_TOS]);
1400
1401         if (data[IFLA_VXLAN_TTL])
1402                 vxlan->ttl = nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_TTL]);
1403
1404         if (!data[IFLA_VXLAN_LEARNING] || nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_LEARNING]))
1405                 vxlan->flags |= VXLAN_F_LEARN;
1406
1407         if (data[IFLA_VXLAN_AGEING])
1408                 vxlan->age_interval = nla_get_u32(data[IFLA_VXLAN_AGEING]);
1409         else
1410                 vxlan->age_interval = FDB_AGE_DEFAULT;
1411
1412         if (data[IFLA_VXLAN_PROXY] && nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_PROXY]))
1413                 vxlan->flags |= VXLAN_F_PROXY;
1414
1415         if (data[IFLA_VXLAN_RSC] && nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_RSC]))
1416                 vxlan->flags |= VXLAN_F_RSC;
1417
1418         if (data[IFLA_VXLAN_L2MISS] && nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_L2MISS]))
1419                 vxlan->flags |= VXLAN_F_L2MISS;
1420
1421         if (data[IFLA_VXLAN_L3MISS] && nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_L3MISS]))
1422                 vxlan->flags |= VXLAN_F_L3MISS;
1423
1424         if (data[IFLA_VXLAN_LIMIT])
1425                 vxlan->addrmax = nla_get_u32(data[IFLA_VXLAN_LIMIT]);
1426
1427         if (data[IFLA_VXLAN_PORT_RANGE]) {
1428                 const struct ifla_vxlan_port_range *p
1429                         = nla_data(data[IFLA_VXLAN_PORT_RANGE]);
1430                 vxlan->port_min = ntohs(p->low);
1431                 vxlan->port_max = ntohs(p->high);
1432         }
1433
1434         SET_ETHTOOL_OPS(dev, &vxlan_ethtool_ops);
1435
1436         err = register_netdevice(dev);
1437         if (!err)
1438                 hlist_add_head_rcu(&vxlan->hlist, vni_head(net, vxlan->vni));
1439
1440         return err;
1441 }
1442
1443 static void vxlan_dellink(struct net_device *dev, struct list_head *head)
1444 {
1445         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1446
1447         hlist_del_rcu(&vxlan->hlist);
1448
1449         unregister_netdevice_queue(dev, head);
1450 }
1451
1452 static size_t vxlan_get_size(const struct net_device *dev)
1453 {
1454
1455         return nla_total_size(sizeof(__u32)) +  /* IFLA_VXLAN_ID */
1456                 nla_total_size(sizeof(__be32)) +/* IFLA_VXLAN_GROUP */
1457                 nla_total_size(sizeof(__u32)) + /* IFLA_VXLAN_LINK */
1458                 nla_total_size(sizeof(__be32))+ /* IFLA_VXLAN_LOCAL */
1459                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_TTL */
1460                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_TOS */
1461                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_LEARNING */
1462                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_PROXY */
1463                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_RSC */
1464                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_L2MISS */
1465                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_L3MISS */
1466                 nla_total_size(sizeof(__u32)) + /* IFLA_VXLAN_AGEING */
1467                 nla_total_size(sizeof(__u32)) + /* IFLA_VXLAN_LIMIT */
1468                 nla_total_size(sizeof(struct ifla_vxlan_port_range)) +
1469                 0;
1470 }
1471
1472 static int vxlan_fill_info(struct sk_buff *skb, const struct net_device *dev)
1473 {
1474         const struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1475         struct ifla_vxlan_port_range ports = {
1476                 .low =  htons(vxlan->port_min),
1477                 .high = htons(vxlan->port_max),
1478         };
1479
1480         if (nla_put_u32(skb, IFLA_VXLAN_ID, vxlan->vni))
1481                 goto nla_put_failure;
1482
1483         if (vxlan->gaddr && nla_put_be32(skb, IFLA_VXLAN_GROUP, vxlan->gaddr))
1484                 goto nla_put_failure;
1485
1486         if (vxlan->link && nla_put_u32(skb, IFLA_VXLAN_LINK, vxlan->link))
1487                 goto nla_put_failure;
1488
1489         if (vxlan->saddr && nla_put_be32(skb, IFLA_VXLAN_LOCAL, vxlan->saddr))
1490                 goto nla_put_failure;
1491
1492         if (nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_TTL, vxlan->ttl) ||
1493             nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_TOS, vxlan->tos) ||
1494             nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_LEARNING,
1495                         !!(vxlan->flags & VXLAN_F_LEARN)) ||
1496             nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_PROXY,
1497                         !!(vxlan->flags & VXLAN_F_PROXY)) ||
1498             nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_RSC, !!(vxlan->flags & VXLAN_F_RSC)) ||
1499             nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_L2MISS,
1500                         !!(vxlan->flags & VXLAN_F_L2MISS)) ||
1501             nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_L3MISS,
1502                         !!(vxlan->flags & VXLAN_F_L3MISS)) ||
1503             nla_put_u32(skb, IFLA_VXLAN_AGEING, vxlan->age_interval) ||
1504             nla_put_u32(skb, IFLA_VXLAN_LIMIT, vxlan->addrmax))
1505                 goto nla_put_failure;
1506
1507         if (nla_put(skb, IFLA_VXLAN_PORT_RANGE, sizeof(ports), &ports))
1508                 goto nla_put_failure;
1509
1510         return 0;
1511
1512 nla_put_failure:
1513         return -EMSGSIZE;
1514 }
1515
1516 static struct rtnl_link_ops vxlan_link_ops __read_mostly = {
1517         .kind           = "vxlan",
1518         .maxtype        = IFLA_VXLAN_MAX,
1519         .policy         = vxlan_policy,
1520         .priv_size      = sizeof(struct vxlan_dev),
1521         .setup          = vxlan_setup,
1522         .validate       = vxlan_validate,
1523         .newlink        = vxlan_newlink,
1524         .dellink        = vxlan_dellink,
1525         .get_size       = vxlan_get_size,
1526         .fill_info      = vxlan_fill_info,
1527 };
1528
1529 static __net_init int vxlan_init_net(struct net *net)
1530 {
1531         struct vxlan_net *vn = net_generic(net, vxlan_net_id);
1532         struct sock *sk;
1533         struct sockaddr_in vxlan_addr = {
1534                 .sin_family = AF_INET,
1535                 .sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY),
1536         };
1537         int rc;
1538         unsigned h;
1539
1540         /* Create UDP socket for encapsulation receive. */
1541         rc = sock_create_kern(AF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP, &vn->sock);
1542         if (rc < 0) {
1543                 pr_debug("UDP socket create failed\n");
1544                 return rc;
1545         }
1546         /* Put in proper namespace */
1547         sk = vn->sock->sk;
1548         sk_change_net(sk, net);
1549
1550         vxlan_addr.sin_port = htons(vxlan_port);
1551
1552         rc = kernel_bind(vn->sock, (struct sockaddr *) &vxlan_addr,
1553                          sizeof(vxlan_addr));
1554         if (rc < 0) {
1555                 pr_debug("bind for UDP socket %pI4:%u (%d)\n",
1556                          &vxlan_addr.sin_addr, ntohs(vxlan_addr.sin_port), rc);
1557                 sk_release_kernel(sk);
1558                 vn->sock = NULL;
1559                 return rc;
1560         }
1561
1562         /* Disable multicast loopback */
1563         inet_sk(sk)->mc_loop = 0;
1564
1565         /* Mark socket as an encapsulation socket. */
1566         udp_sk(sk)->encap_type = 1;
1567         udp_sk(sk)->encap_rcv = vxlan_udp_encap_recv;
1568         udp_encap_enable();
1569
1570         for (h = 0; h < VNI_HASH_SIZE; ++h)
1571                 INIT_HLIST_HEAD(&vn->vni_list[h]);
1572
1573         return 0;
1574 }
1575
1576 static __net_exit void vxlan_exit_net(struct net *net)
1577 {
1578         struct vxlan_net *vn = net_generic(net, vxlan_net_id);
1579         struct vxlan_dev *vxlan;
1580         unsigned h;
1581
1582         rtnl_lock();
1583         for (h = 0; h < VNI_HASH_SIZE; ++h)
1584                 hlist_for_each_entry(vxlan, &vn->vni_list[h], hlist)
1585                         dev_close(vxlan->dev);
1586         rtnl_unlock();
1587
1588         if (vn->sock) {
1589                 sk_release_kernel(vn->sock->sk);
1590                 vn->sock = NULL;
1591         }
1592 }
1593
1594 static struct pernet_operations vxlan_net_ops = {
1595         .init = vxlan_init_net,
1596         .exit = vxlan_exit_net,
1597         .id   = &vxlan_net_id,
1598         .size = sizeof(struct vxlan_net),
1599 };
1600
1601 static int __init vxlan_init_module(void)
1602 {
1603         int rc;
1604
1605         get_random_bytes(&vxlan_salt, sizeof(vxlan_salt));
1606
1607         rc = register_pernet_device(&vxlan_net_ops);
1608         if (rc)
1609                 goto out1;
1610
1611         rc = rtnl_link_register(&vxlan_link_ops);
1612         if (rc)
1613                 goto out2;
1614
1615         return 0;
1616
1617 out2:
1618         unregister_pernet_device(&vxlan_net_ops);
1619 out1:
1620         return rc;
1621 }
1622 module_init(vxlan_init_module);
1623
1624 static void __exit vxlan_cleanup_module(void)
1625 {
1626         rtnl_link_unregister(&vxlan_link_ops);
1627         unregister_pernet_device(&vxlan_net_ops);
1628         rcu_barrier();
1629 }
1630 module_exit(vxlan_cleanup_module);
1631
1632 MODULE_LICENSE("GPL");
1633 MODULE_VERSION(VXLAN_VERSION);
1634 MODULE_AUTHOR("Stephen Hemminger <shemminger@vyatta.com>");
1635 MODULE_ALIAS_RTNL_LINK("vxlan");