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