include/net/ip_tunnels.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
   2 #ifndef __NET_IP_TUNNELS_H
   3 #define __NET_IP_TUNNELS_H 1
   4
   5 #include <linux/if_tunnel.h>
   6 #include <linux/netdevice.h>
   7 #include <linux/skbuff.h>
   8 #include <linux/socket.h>
   9 #include <linux/types.h>
  10 #include <linux/u64_stats_sync.h>
  11 #include <linux/bitops.h>
  12
  13 #include <net/dsfield.h>
  14 #include <net/gro_cells.h>
  15 #include <net/inet_ecn.h>
  16 #include <net/netns/generic.h>
  17 #include <net/rtnetlink.h>
  18 #include <net/lwtunnel.h>
  19 #include <net/dst_cache.h>
  20
  21 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
  22 #include <net/ipv6.h>
  23 #include <net/ip6_fib.h>
  24 #include <net/ip6_route.h>
  25 #endif
  26
  27 /* Keep error state on tunnel for 30 sec */
  28 #define IPTUNNEL_ERR_TIMEO      (30*HZ)
  29
  30 /* Used to memset ip_tunnel padding. */
  31 #define IP_TUNNEL_KEY_SIZE      offsetofend(struct ip_tunnel_key, tp_dst)
  32
  33 /* Used to memset ipv4 address padding. */
  34 #define IP_TUNNEL_KEY_IPV4_PAD  offsetofend(struct ip_tunnel_key, u.ipv4.dst)
  35 #define IP_TUNNEL_KEY_IPV4_PAD_LEN                              \
  36         (sizeof_field(struct ip_tunnel_key, u) -                \
  37          sizeof_field(struct ip_tunnel_key, u.ipv4))
  38
  39 struct ip_tunnel_key {
  40         __be64                  tun_id;
  41         union {
  42                 struct {
  43                         __be32  src;
  44                         __be32  dst;
  45                 } ipv4;
  46                 struct {
  47                         struct in6_addr src;
  48                         struct in6_addr dst;
  49                 } ipv6;
  50         } u;
  51         __be16                  tun_flags;
  52         u8                      tos;            /* TOS for IPv4, TC for IPv6 */
  53         u8                      ttl;            /* TTL for IPv4, HL for IPv6 */
  54         __be32                  label;          /* Flow Label for IPv6 */
  55         __be16                  tp_src;
  56         __be16                  tp_dst;
  57 };
  58
  59 /* Flags for ip_tunnel_info mode. */
  60 #define IP_TUNNEL_INFO_TX       0x01    /* represents tx tunnel parameters */
  61 #define IP_TUNNEL_INFO_IPV6     0x02    /* key contains IPv6 addresses */
  62 #define IP_TUNNEL_INFO_BRIDGE   0x04    /* represents a bridged tunnel id */
  63
  64 /* Maximum tunnel options length. */
  65 #define IP_TUNNEL_OPTS_MAX                                      \
  66         GENMASK((sizeof_field(struct ip_tunnel_info,            \
  67                               options_len) * BITS_PER_BYTE) - 1, 0)
  68
  69 struct ip_tunnel_info {
  70         struct ip_tunnel_key    key;
  71 #ifdef CONFIG_DST_CACHE
  72         struct dst_cache        dst_cache;
  73 #endif
  74         u8                      options_len;
  75         u8                      mode;
  76 };
  77
  78 /* 6rd prefix/relay information */
  79 #ifdef CONFIG_IPV6_SIT_6RD
  80 struct ip_tunnel_6rd_parm {
  81         struct in6_addr         prefix;
  82         __be32                  relay_prefix;
  83         u16                     prefixlen;
  84         u16                     relay_prefixlen;
  85 };
  86 #endif
  87
  88 struct ip_tunnel_encap {
  89         u16                     type;
  90         u16                     flags;
  91         __be16                  sport;
  92         __be16                  dport;
  93 };
  94
  95 struct ip_tunnel_prl_entry {
  96         struct ip_tunnel_prl_entry __rcu *next;
  97         __be32                          addr;
  98         u16                             flags;
  99         struct rcu_head                 rcu_head;
 100 };
 101
 102 struct metadata_dst;
 103
 104 struct ip_tunnel {
 105         struct ip_tunnel __rcu  *next;
 106         struct hlist_node hash_node;
 107
 108         struct net_device       *dev;
 109         netdevice_tracker       dev_tracker;
 110
 111         struct net              *net;   /* netns for packet i/o */
 112
 113         unsigned long   err_time;       /* Time when the last ICMP error
 114                                          * arrived */
 115         int             err_count;      /* Number of arrived ICMP errors */
 116
 117         /* These four fields used only by GRE */
 118         u32             i_seqno;        /* The last seen seqno  */
 119         u32             o_seqno;        /* The last output seqno */
 120         int             tun_hlen;       /* Precalculated header length */
 121
 122         /* These four fields used only by ERSPAN */
 123         u32             index;          /* ERSPAN type II index */
 124         u8              erspan_ver;     /* ERSPAN version */
 125         u8              dir;            /* ERSPAN direction */
 126         u16             hwid;           /* ERSPAN hardware ID */
 127
 128         struct dst_cache dst_cache;
 129
 130         struct ip_tunnel_parm parms;
 131
 132         int             mlink;
 133         int             encap_hlen;     /* Encap header length (FOU,GUE) */
 134         int             hlen;           /* tun_hlen + encap_hlen */
 135         struct ip_tunnel_encap encap;
 136
 137         /* for SIT */
 138 #ifdef CONFIG_IPV6_SIT_6RD
 139         struct ip_tunnel_6rd_parm ip6rd;
 140 #endif
 141         struct ip_tunnel_prl_entry __rcu *prl;  /* potential router list */
 142         unsigned int            prl_count;      /* # of entries in PRL */
 143         unsigned int            ip_tnl_net_id;
 144         struct gro_cells        gro_cells;
 145         __u32                   fwmark;
 146         bool                    collect_md;
 147         bool                    ignore_df;
 148 };
 149
 150 struct tnl_ptk_info {
 151         __be16 flags;
 152         __be16 proto;
 153         __be32 key;
 154         __be32 seq;
 155         int hdr_len;
 156 };
 157
 158 #define PACKET_RCVD     0
 159 #define PACKET_REJECT   1
 160 #define PACKET_NEXT     2
 161
 162 #define IP_TNL_HASH_BITS   7
 163 #define IP_TNL_HASH_SIZE   (1 << IP_TNL_HASH_BITS)
 164
 165 struct ip_tunnel_net {
 166         struct net_device *fb_tunnel_dev;
 167         struct rtnl_link_ops *rtnl_link_ops;
 168         struct hlist_head tunnels[IP_TNL_HASH_SIZE];
 169         struct ip_tunnel __rcu *collect_md_tun;
 170         int type;
 171 };
 172
 173 static inline void ip_tunnel_key_init(struct ip_tunnel_key *key,
 174                                       __be32 saddr, __be32 daddr,
 175                                       u8 tos, u8 ttl, __be32 label,
 176                                       __be16 tp_src, __be16 tp_dst,
 177                                       __be64 tun_id, __be16 tun_flags)
 178 {
 179         key->tun_id = tun_id;
 180         key->u.ipv4.src = saddr;
 181         key->u.ipv4.dst = daddr;
 182         memset((unsigned char *)key + IP_TUNNEL_KEY_IPV4_PAD,
 183                0, IP_TUNNEL_KEY_IPV4_PAD_LEN);
 184         key->tos = tos;
 185         key->ttl = ttl;
 186         key->label = label;
 187         key->tun_flags = tun_flags;
 188
 189         /* For the tunnel types on the top of IPsec, the tp_src and tp_dst of
 190          * the upper tunnel are used.
 191          * E.g: GRE over IPSEC, the tp_src and tp_port are zero.
 192          */
 193         key->tp_src = tp_src;
 194         key->tp_dst = tp_dst;
 195
 196         /* Clear struct padding. */
 197         if (sizeof(*key) != IP_TUNNEL_KEY_SIZE)
 198                 memset((unsigned char *)key + IP_TUNNEL_KEY_SIZE,
 199                        0, sizeof(*key) - IP_TUNNEL_KEY_SIZE);
 200 }
 201
 202 static inline bool
 203 ip_tunnel_dst_cache_usable(const struct sk_buff *skb,
 204                            const struct ip_tunnel_info *info)
 205 {
 206         if (skb->mark)
 207                 return false;
 208         if (!info)
 209                 return true;
 210         if (info->key.tun_flags & TUNNEL_NOCACHE)
 211                 return false;
 212
 213         return true;
 214 }
 215
 216 static inline unsigned short ip_tunnel_info_af(const struct ip_tunnel_info
 217                                                *tun_info)
 218 {
 219         return tun_info->mode & IP_TUNNEL_INFO_IPV6 ? AF_INET6 : AF_INET;
 220 }
 221
 222 static inline __be64 key32_to_tunnel_id(__be32 key)
 223 {
 224 #ifdef __BIG_ENDIAN
 225         return (__force __be64)key;
 226 #else
 227         return (__force __be64)((__force u64)key << 32);
 228 #endif
 229 }
 230
 231 /* Returns the least-significant 32 bits of a __be64. */
 232 static inline __be32 tunnel_id_to_key32(__be64 tun_id)
 233 {
 234 #ifdef __BIG_ENDIAN
 235         return (__force __be32)tun_id;
 236 #else
 237         return (__force __be32)((__force u64)tun_id >> 32);
 238 #endif
 239 }
 240
 241 #ifdef CONFIG_INET
 242
 243 static inline void ip_tunnel_init_flow(struct flowi4 *fl4,
 244                                        int proto,
 245                                        __be32 daddr, __be32 saddr,
 246                                        __be32 key, __u8 tos, int oif,
 247                                        __u32 mark, __u32 tun_inner_hash)
 248 {
 249         memset(fl4, 0, sizeof(*fl4));
 250         fl4->flowi4_oif = oif;
 251         fl4->daddr = daddr;
 252         fl4->saddr = saddr;
 253         fl4->flowi4_tos = tos;
 254         fl4->flowi4_proto = proto;
 255         fl4->fl4_gre_key = key;
 256         fl4->flowi4_mark = mark;
 257         fl4->flowi4_multipath_hash = tun_inner_hash;
 258 }
 259
 260 int ip_tunnel_init(struct net_device *dev);
 261 void ip_tunnel_uninit(struct net_device *dev);
 262 void  ip_tunnel_dellink(struct net_device *dev, struct list_head *head);
 263 struct net *ip_tunnel_get_link_net(const struct net_device *dev);
 264 int ip_tunnel_get_iflink(const struct net_device *dev);
 265 int ip_tunnel_init_net(struct net *net, unsigned int ip_tnl_net_id,
 266                        struct rtnl_link_ops *ops, char *devname);
 267
 268 void ip_tunnel_delete_nets(struct list_head *list_net, unsigned int id,
 269                            struct rtnl_link_ops *ops);
 270
 271 void ip_tunnel_xmit(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev,
 272                     const struct iphdr *tnl_params, const u8 protocol);
 273 void ip_md_tunnel_xmit(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev,
 274                        const u8 proto, int tunnel_hlen);
 275 int ip_tunnel_ctl(struct net_device *dev, struct ip_tunnel_parm *p, int cmd);
 276 int ip_tunnel_siocdevprivate(struct net_device *dev, struct ifreq *ifr,
 277                              void __user *data, int cmd);
 278 int __ip_tunnel_change_mtu(struct net_device *dev, int new_mtu, bool strict);
 279 int ip_tunnel_change_mtu(struct net_device *dev, int new_mtu);
 280
 281 struct ip_tunnel *ip_tunnel_lookup(struct ip_tunnel_net *itn,
 282                                    int link, __be16 flags,
 283                                    __be32 remote, __be32 local,
 284                                    __be32 key);
 285
 286 int ip_tunnel_rcv(struct ip_tunnel *tunnel, struct sk_buff *skb,
 287                   const struct tnl_ptk_info *tpi, struct metadata_dst *tun_dst,
 288                   bool log_ecn_error);
 289 int ip_tunnel_changelink(struct net_device *dev, struct nlattr *tb[],
 290                          struct ip_tunnel_parm *p, __u32 fwmark);
 291 int ip_tunnel_newlink(struct net_device *dev, struct nlattr *tb[],
 292                       struct ip_tunnel_parm *p, __u32 fwmark);
 293 void ip_tunnel_setup(struct net_device *dev, unsigned int net_id);
 294
 295 extern const struct header_ops ip_tunnel_header_ops;
 296 __be16 ip_tunnel_parse_protocol(const struct sk_buff *skb);
 297
 298 struct ip_tunnel_encap_ops {
 299         size_t (*encap_hlen)(struct ip_tunnel_encap *e);
 300         int (*build_header)(struct sk_buff *skb, struct ip_tunnel_encap *e,
 301                             u8 *protocol, struct flowi4 *fl4);
 302         int (*err_handler)(struct sk_buff *skb, u32 info);
 303 };
 304
 305 #define MAX_IPTUN_ENCAP_OPS 8
 306
 307 extern const struct ip_tunnel_encap_ops __rcu *
 308                 iptun_encaps[MAX_IPTUN_ENCAP_OPS];
 309
 310 int ip_tunnel_encap_add_ops(const struct ip_tunnel_encap_ops *op,
 311                             unsigned int num);
 312 int ip_tunnel_encap_del_ops(const struct ip_tunnel_encap_ops *op,
 313                             unsigned int num);
 314
 315 int ip_tunnel_encap_setup(struct ip_tunnel *t,
 316                           struct ip_tunnel_encap *ipencap);
 317
 318 static inline bool pskb_inet_may_pull(struct sk_buff *skb)
 319 {
 320         int nhlen;
 321
 322         switch (skb->protocol) {
 323 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
 324         case htons(ETH_P_IPV6):
 325                 nhlen = sizeof(struct ipv6hdr);
 326                 break;
 327 #endif
 328         case htons(ETH_P_IP):
 329                 nhlen = sizeof(struct iphdr);
 330                 break;
 331         default:
 332                 nhlen = 0;
 333         }
 334
 335         return pskb_network_may_pull(skb, nhlen);
 336 }
 337
 338 static inline int ip_encap_hlen(struct ip_tunnel_encap *e)
 339 {
 340         const struct ip_tunnel_encap_ops *ops;
 341         int hlen = -EINVAL;
 342
 343         if (e->type == TUNNEL_ENCAP_NONE)
 344                 return 0;
 345
 346         if (e->type >= MAX_IPTUN_ENCAP_OPS)
 347                 return -EINVAL;
 348
 349         rcu_read_lock();
 350         ops = rcu_dereference(iptun_encaps[e->type]);
 351         if (likely(ops && ops->encap_hlen))
 352                 hlen = ops->encap_hlen(e);
 353         rcu_read_unlock();
 354
 355         return hlen;
 356 }
 357
 358 static inline int ip_tunnel_encap(struct sk_buff *skb, struct ip_tunnel *t,
 359                                   u8 *protocol, struct flowi4 *fl4)
 360 {
 361         const struct ip_tunnel_encap_ops *ops;
 362         int ret = -EINVAL;
 363
 364         if (t->encap.type == TUNNEL_ENCAP_NONE)
 365                 return 0;
 366
 367         if (t->encap.type >= MAX_IPTUN_ENCAP_OPS)
 368                 return -EINVAL;
 369
 370         rcu_read_lock();
 371         ops = rcu_dereference(iptun_encaps[t->encap.type]);
 372         if (likely(ops && ops->build_header))
 373                 ret = ops->build_header(skb, &t->encap, protocol, fl4);
 374         rcu_read_unlock();
 375
 376         return ret;
 377 }
 378
 379 /* Extract dsfield from inner protocol */
 380 static inline u8 ip_tunnel_get_dsfield(const struct iphdr *iph,
 381                                        const struct sk_buff *skb)
 382 {
 383         if (skb->protocol == htons(ETH_P_IP))
 384                 return iph->tos;
 385         else if (skb->protocol == htons(ETH_P_IPV6))
 386                 return ipv6_get_dsfield((const struct ipv6hdr *)iph);
 387         else
 388                 return 0;
 389 }
 390
 391 static inline u8 ip_tunnel_get_ttl(const struct iphdr *iph,
 392                                        const struct sk_buff *skb)
 393 {
 394         if (skb->protocol == htons(ETH_P_IP))
 395                 return iph->ttl;
 396         else if (skb->protocol == htons(ETH_P_IPV6))
 397                 return ((const struct ipv6hdr *)iph)->hop_limit;
 398         else
 399                 return 0;
 400 }
 401
 402 /* Propogate ECN bits out */
 403 static inline u8 ip_tunnel_ecn_encap(u8 tos, const struct iphdr *iph,
 404                                      const struct sk_buff *skb)
 405 {
 406         u8 inner = ip_tunnel_get_dsfield(iph, skb);
 407
 408         return INET_ECN_encapsulate(tos, inner);
 409 }
 410
 411 int __iptunnel_pull_header(struct sk_buff *skb, int hdr_len,
 412                            __be16 inner_proto, bool raw_proto, bool xnet);
 413
 414 static inline int iptunnel_pull_header(struct sk_buff *skb, int hdr_len,
 415                                        __be16 inner_proto, bool xnet)
 416 {
 417         return __iptunnel_pull_header(skb, hdr_len, inner_proto, false, xnet);
 418 }
 419
 420 void iptunnel_xmit(struct sock *sk, struct rtable *rt, struct sk_buff *skb,
 421                    __be32 src, __be32 dst, u8 proto,
 422                    u8 tos, u8 ttl, __be16 df, bool xnet);
 423 struct metadata_dst *iptunnel_metadata_reply(struct metadata_dst *md,
 424                                              gfp_t flags);
 425 int skb_tunnel_check_pmtu(struct sk_buff *skb, struct dst_entry *encap_dst,
 426                           int headroom, bool reply);
 427
 428 int iptunnel_handle_offloads(struct sk_buff *skb, int gso_type_mask);
 429
 430 static inline int iptunnel_pull_offloads(struct sk_buff *skb)
 431 {
 432         if (skb_is_gso(skb)) {
 433                 int err;
 434
 435                 err = skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC);
 436                 if (unlikely(err))
 437                         return err;
 438                 skb_shinfo(skb)->gso_type &= ~(NETIF_F_GSO_ENCAP_ALL >>
 439                                                NETIF_F_GSO_SHIFT);
 440         }
 441
 442         skb->encapsulation = 0;
 443         return 0;
 444 }
 445
 446 static inline void iptunnel_xmit_stats(struct net_device *dev, int pkt_len)
 447 {
 448         if (pkt_len > 0) {
 449                 struct pcpu_sw_netstats *tstats = get_cpu_ptr(dev->tstats);
 450
 451                 u64_stats_update_begin(&tstats->syncp);
 452                 tstats->tx_bytes += pkt_len;
 453                 tstats->tx_packets++;
 454                 u64_stats_update_end(&tstats->syncp);
 455                 put_cpu_ptr(tstats);
 456         } else {
 457                 struct net_device_stats *err_stats = &dev->stats;
 458
 459                 if (pkt_len < 0) {
 460                         err_stats->tx_errors++;
 461                         err_stats->tx_aborted_errors++;
 462                 } else {
 463                         err_stats->tx_dropped++;
 464                 }
 465         }
 466 }
 467
 468 static inline void *ip_tunnel_info_opts(struct ip_tunnel_info *info)
 469 {
 470         return info + 1;
 471 }
 472
 473 static inline void ip_tunnel_info_opts_get(void *to,
 474                                            const struct ip_tunnel_info *info)
 475 {
 476         memcpy(to, info + 1, info->options_len);
 477 }
 478
 479 static inline void ip_tunnel_info_opts_set(struct ip_tunnel_info *info,
 480                                            const void *from, int len,
 481                                            __be16 flags)
 482 {
 483         info->options_len = len;
 484         if (len > 0) {
 485                 memcpy(ip_tunnel_info_opts(info), from, len);
 486                 info->key.tun_flags |= flags;
 487         }
 488 }
 489
 490 static inline struct ip_tunnel_info *lwt_tun_info(struct lwtunnel_state *lwtstate)
 491 {
 492         return (struct ip_tunnel_info *)lwtstate->data;
 493 }
 494
 495 DECLARE_STATIC_KEY_FALSE(ip_tunnel_metadata_cnt);
 496
 497 /* Returns > 0 if metadata should be collected */
 498 static inline int ip_tunnel_collect_metadata(void)
 499 {
 500         return static_branch_unlikely(&ip_tunnel_metadata_cnt);
 501 }
 502
 503 void __init ip_tunnel_core_init(void);
 504
 505 void ip_tunnel_need_metadata(void);
 506 void ip_tunnel_unneed_metadata(void);
 507
 508 #else /* CONFIG_INET */
 509
 510 static inline struct ip_tunnel_info *lwt_tun_info(struct lwtunnel_state *lwtstate)
 511 {
 512         return NULL;
 513 }
 514
 515 static inline void ip_tunnel_need_metadata(void)
 516 {
 517 }
 518
 519 static inline void ip_tunnel_unneed_metadata(void)
 520 {
 521 }
 522
 523 static inline void ip_tunnel_info_opts_get(void *to,
 524                                            const struct ip_tunnel_info *info)
 525 {
 526 }
 527
 528 static inline void ip_tunnel_info_opts_set(struct ip_tunnel_info *info,
 529                                            const void *from, int len,
 530                                            __be16 flags)
 531 {
 532         info->options_len = 0;
 533 }
 534
 535 #endif /* CONFIG_INET */
 536
 537 #endif /* __NET_IP_TUNNELS_H */