]> Pileus Git - ~andy/linux/blob - drivers/net/vxlan.c
vxlan: Fix sparse warnings.
[~andy/linux] / drivers / net / vxlan.c
1 /*
2  * VXLAN: Virtual eXtensible Local Area Network
3  *
4  * Copyright (c) 2012-2013 Vyatta Inc.
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
7  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
8  * published by the Free Software Foundation.
9  *
10  * TODO
11  *  - IPv6 (not in RFC)
12  */
13
14 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
15
16 #include <linux/kernel.h>
17 #include <linux/types.h>
18 #include <linux/module.h>
19 #include <linux/errno.h>
20 #include <linux/slab.h>
21 #include <linux/skbuff.h>
22 #include <linux/rculist.h>
23 #include <linux/netdevice.h>
24 #include <linux/in.h>
25 #include <linux/ip.h>
26 #include <linux/udp.h>
27 #include <linux/igmp.h>
28 #include <linux/etherdevice.h>
29 #include <linux/if_ether.h>
30 #include <linux/hash.h>
31 #include <linux/ethtool.h>
32 #include <net/arp.h>
33 #include <net/ndisc.h>
34 #include <net/ip.h>
35 #include <net/ip_tunnels.h>
36 #include <net/icmp.h>
37 #include <net/udp.h>
38 #include <net/rtnetlink.h>
39 #include <net/route.h>
40 #include <net/dsfield.h>
41 #include <net/inet_ecn.h>
42 #include <net/net_namespace.h>
43 #include <net/netns/generic.h>
44
45 #define VXLAN_VERSION   "0.1"
46
47 #define PORT_HASH_BITS  8
48 #define PORT_HASH_SIZE  (1<<PORT_HASH_BITS)
49 #define VNI_HASH_BITS   10
50 #define VNI_HASH_SIZE   (1<<VNI_HASH_BITS)
51 #define FDB_HASH_BITS   8
52 #define FDB_HASH_SIZE   (1<<FDB_HASH_BITS)
53 #define FDB_AGE_DEFAULT 300 /* 5 min */
54 #define FDB_AGE_INTERVAL (10 * HZ)      /* rescan interval */
55
56 #define VXLAN_N_VID     (1u << 24)
57 #define VXLAN_VID_MASK  (VXLAN_N_VID - 1)
58 /* IP header + UDP + VXLAN + Ethernet header */
59 #define VXLAN_HEADROOM (20 + 8 + 8 + 14)
60
61 #define VXLAN_FLAGS 0x08000000  /* struct vxlanhdr.vx_flags required value. */
62
63 /* VXLAN protocol header */
64 struct vxlanhdr {
65         __be32 vx_flags;
66         __be32 vx_vni;
67 };
68
69 /* UDP port for VXLAN traffic.
70  * The IANA assigned port is 4789, but the Linux default is 8472
71  * for compatibility with early adopters.
72  */
73 static unsigned short vxlan_port __read_mostly = 8472;
74 module_param_named(udp_port, vxlan_port, ushort, 0444);
75 MODULE_PARM_DESC(udp_port, "Destination UDP port");
76
77 static bool log_ecn_error = true;
78 module_param(log_ecn_error, bool, 0644);
79 MODULE_PARM_DESC(log_ecn_error, "Log packets received with corrupted ECN");
80
81 static int vxlan_net_id;
82
83 /* per UDP socket information */
84 struct vxlan_sock {
85         struct hlist_node hlist;
86         struct rcu_head   rcu;
87         struct work_struct del_work;
88         atomic_t          refcnt;
89         struct socket     *sock;
90         struct hlist_head vni_list[VNI_HASH_SIZE];
91 };
92
93 /* per-network namespace private data for this module */
94 struct vxlan_net {
95         struct list_head  vxlan_list;
96         struct hlist_head sock_list[PORT_HASH_SIZE];
97         spinlock_t        sock_lock;
98 };
99
100 struct vxlan_rdst {
101         __be32                   remote_ip;
102         __be16                   remote_port;
103         u32                      remote_vni;
104         u32                      remote_ifindex;
105         struct list_head         list;
106 };
107
108 /* Forwarding table entry */
109 struct vxlan_fdb {
110         struct hlist_node hlist;        /* linked list of entries */
111         struct rcu_head   rcu;
112         unsigned long     updated;      /* jiffies */
113         unsigned long     used;
114         struct list_head  remotes;
115         u16               state;        /* see ndm_state */
116         u8                flags;        /* see ndm_flags */
117         u8                eth_addr[ETH_ALEN];
118 };
119
120 /* Pseudo network device */
121 struct vxlan_dev {
122         struct hlist_node hlist;        /* vni hash table */
123         struct list_head  next;         /* vxlan's per namespace list */
124         struct vxlan_sock *vn_sock;     /* listening socket */
125         struct net_device *dev;
126         struct vxlan_rdst default_dst;  /* default destination */
127         __be32            saddr;        /* source address */
128         __be16            dst_port;
129         __u16             port_min;     /* source port range */
130         __u16             port_max;
131         __u8              tos;          /* TOS override */
132         __u8              ttl;
133         u32               flags;        /* VXLAN_F_* below */
134
135         struct work_struct sock_work;
136         struct work_struct igmp_work;
137
138         unsigned long     age_interval;
139         struct timer_list age_timer;
140         spinlock_t        hash_lock;
141         unsigned int      addrcnt;
142         unsigned int      addrmax;
143
144         struct hlist_head fdb_head[FDB_HASH_SIZE];
145 };
146
147 #define VXLAN_F_LEARN   0x01
148 #define VXLAN_F_PROXY   0x02
149 #define VXLAN_F_RSC     0x04
150 #define VXLAN_F_L2MISS  0x08
151 #define VXLAN_F_L3MISS  0x10
152
153 /* salt for hash table */
154 static u32 vxlan_salt __read_mostly;
155 static struct workqueue_struct *vxlan_wq;
156
157 static void vxlan_sock_work(struct work_struct *work);
158
159 /* Virtual Network hash table head */
160 static inline struct hlist_head *vni_head(struct vxlan_sock *vs, u32 id)
161 {
162         return &vs->vni_list[hash_32(id, VNI_HASH_BITS)];
163 }
164
165 /* Socket hash table head */
166 static inline struct hlist_head *vs_head(struct net *net, __be16 port)
167 {
168         struct vxlan_net *vn = net_generic(net, vxlan_net_id);
169
170         return &vn->sock_list[hash_32(ntohs(port), PORT_HASH_BITS)];
171 }
172
173 /* First remote destination for a forwarding entry.
174  * Guaranteed to be non-NULL because remotes are never deleted.
175  */
176 static inline struct vxlan_rdst *first_remote(struct vxlan_fdb *fdb)
177 {
178         return list_first_or_null_rcu(&fdb->remotes, struct vxlan_rdst, list);
179 }
180
181 /* Find VXLAN socket based on network namespace and UDP port */
182 static struct vxlan_sock *vxlan_find_port(struct net *net, __be16 port)
183 {
184         struct vxlan_sock *vs;
185
186         hlist_for_each_entry_rcu(vs, vs_head(net, port), hlist) {
187                 if (inet_sk(vs->sock->sk)->inet_sport == port)
188                         return vs;
189         }
190         return NULL;
191 }
192
193 /* Look up VNI in a per net namespace table */
194 static struct vxlan_dev *vxlan_find_vni(struct net *net, u32 id, __be16 port)
195 {
196         struct vxlan_sock *vs;
197         struct vxlan_dev *vxlan;
198
199         vs = vxlan_find_port(net, port);
200         if (!vs)
201                 return NULL;
202
203         hlist_for_each_entry_rcu(vxlan, vni_head(vs, id), hlist) {
204                 if (vxlan->default_dst.remote_vni == id)
205                         return vxlan;
206         }
207
208         return NULL;
209 }
210
211 /* Fill in neighbour message in skbuff. */
212 static int vxlan_fdb_info(struct sk_buff *skb, struct vxlan_dev *vxlan,
213                           const struct vxlan_fdb *fdb,
214                           u32 portid, u32 seq, int type, unsigned int flags,
215                           const struct vxlan_rdst *rdst)
216 {
217         unsigned long now = jiffies;
218         struct nda_cacheinfo ci;
219         struct nlmsghdr *nlh;
220         struct ndmsg *ndm;
221         bool send_ip, send_eth;
222
223         nlh = nlmsg_put(skb, portid, seq, type, sizeof(*ndm), flags);
224         if (nlh == NULL)
225                 return -EMSGSIZE;
226
227         ndm = nlmsg_data(nlh);
228         memset(ndm, 0, sizeof(*ndm));
229
230         send_eth = send_ip = true;
231
232         if (type == RTM_GETNEIGH) {
233                 ndm->ndm_family = AF_INET;
234                 send_ip = rdst->remote_ip != htonl(INADDR_ANY);
235                 send_eth = !is_zero_ether_addr(fdb->eth_addr);
236         } else
237                 ndm->ndm_family = AF_BRIDGE;
238         ndm->ndm_state = fdb->state;
239         ndm->ndm_ifindex = vxlan->dev->ifindex;
240         ndm->ndm_flags = fdb->flags;
241         ndm->ndm_type = NDA_DST;
242
243         if (send_eth && nla_put(skb, NDA_LLADDR, ETH_ALEN, &fdb->eth_addr))
244                 goto nla_put_failure;
245
246         if (send_ip && nla_put_be32(skb, NDA_DST, rdst->remote_ip))
247                 goto nla_put_failure;
248
249         if (rdst->remote_port && rdst->remote_port != vxlan->dst_port &&
250             nla_put_be16(skb, NDA_PORT, rdst->remote_port))
251                 goto nla_put_failure;
252         if (rdst->remote_vni != vxlan->default_dst.remote_vni &&
253             nla_put_u32(skb, NDA_VNI, rdst->remote_vni))
254                 goto nla_put_failure;
255         if (rdst->remote_ifindex &&
256             nla_put_u32(skb, NDA_IFINDEX, rdst->remote_ifindex))
257                 goto nla_put_failure;
258
259         ci.ndm_used      = jiffies_to_clock_t(now - fdb->used);
260         ci.ndm_confirmed = 0;
261         ci.ndm_updated   = jiffies_to_clock_t(now - fdb->updated);
262         ci.ndm_refcnt    = 0;
263
264         if (nla_put(skb, NDA_CACHEINFO, sizeof(ci), &ci))
265                 goto nla_put_failure;
266
267         return nlmsg_end(skb, nlh);
268
269 nla_put_failure:
270         nlmsg_cancel(skb, nlh);
271         return -EMSGSIZE;
272 }
273
274 static inline size_t vxlan_nlmsg_size(void)
275 {
276         return NLMSG_ALIGN(sizeof(struct ndmsg))
277                 + nla_total_size(ETH_ALEN) /* NDA_LLADDR */
278                 + nla_total_size(sizeof(__be32)) /* NDA_DST */
279                 + nla_total_size(sizeof(__be16)) /* NDA_PORT */
280                 + nla_total_size(sizeof(__be32)) /* NDA_VNI */
281                 + nla_total_size(sizeof(__u32)) /* NDA_IFINDEX */
282                 + nla_total_size(sizeof(struct nda_cacheinfo));
283 }
284
285 static void vxlan_fdb_notify(struct vxlan_dev *vxlan,
286                              struct vxlan_fdb *fdb, int type)
287 {
288         struct net *net = dev_net(vxlan->dev);
289         struct sk_buff *skb;
290         int err = -ENOBUFS;
291
292         skb = nlmsg_new(vxlan_nlmsg_size(), GFP_ATOMIC);
293         if (skb == NULL)
294                 goto errout;
295
296         err = vxlan_fdb_info(skb, vxlan, fdb, 0, 0, type, 0, first_remote(fdb));
297         if (err < 0) {
298                 /* -EMSGSIZE implies BUG in vxlan_nlmsg_size() */
299                 WARN_ON(err == -EMSGSIZE);
300                 kfree_skb(skb);
301                 goto errout;
302         }
303
304         rtnl_notify(skb, net, 0, RTNLGRP_NEIGH, NULL, GFP_ATOMIC);
305         return;
306 errout:
307         if (err < 0)
308                 rtnl_set_sk_err(net, RTNLGRP_NEIGH, err);
309 }
310
311 static void vxlan_ip_miss(struct net_device *dev, __be32 ipa)
312 {
313         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
314         struct vxlan_fdb f = {
315                 .state = NUD_STALE,
316         };
317         struct vxlan_rdst remote = {
318                 .remote_ip = ipa, /* goes to NDA_DST */
319                 .remote_vni = VXLAN_N_VID,
320         };
321
322         INIT_LIST_HEAD(&f.remotes);
323         list_add_rcu(&remote.list, &f.remotes);
324
325         vxlan_fdb_notify(vxlan, &f, RTM_GETNEIGH);
326 }
327
328 static void vxlan_fdb_miss(struct vxlan_dev *vxlan, const u8 eth_addr[ETH_ALEN])
329 {
330         struct vxlan_fdb f = {
331                 .state = NUD_STALE,
332         };
333
334         INIT_LIST_HEAD(&f.remotes);
335         memcpy(f.eth_addr, eth_addr, ETH_ALEN);
336
337         vxlan_fdb_notify(vxlan, &f, RTM_GETNEIGH);
338 }
339
340 /* Hash Ethernet address */
341 static u32 eth_hash(const unsigned char *addr)
342 {
343         u64 value = get_unaligned((u64 *)addr);
344
345         /* only want 6 bytes */
346 #ifdef __BIG_ENDIAN
347         value >>= 16;
348 #else
349         value <<= 16;
350 #endif
351         return hash_64(value, FDB_HASH_BITS);
352 }
353
354 /* Hash chain to use given mac address */
355 static inline struct hlist_head *vxlan_fdb_head(struct vxlan_dev *vxlan,
356                                                 const u8 *mac)
357 {
358         return &vxlan->fdb_head[eth_hash(mac)];
359 }
360
361 /* Look up Ethernet address in forwarding table */
362 static struct vxlan_fdb *__vxlan_find_mac(struct vxlan_dev *vxlan,
363                                         const u8 *mac)
364
365 {
366         struct hlist_head *head = vxlan_fdb_head(vxlan, mac);
367         struct vxlan_fdb *f;
368
369         hlist_for_each_entry_rcu(f, head, hlist) {
370                 if (compare_ether_addr(mac, f->eth_addr) == 0)
371                         return f;
372         }
373
374         return NULL;
375 }
376
377 static struct vxlan_fdb *vxlan_find_mac(struct vxlan_dev *vxlan,
378                                         const u8 *mac)
379 {
380         struct vxlan_fdb *f;
381
382         f = __vxlan_find_mac(vxlan, mac);
383         if (f)
384                 f->used = jiffies;
385
386         return f;
387 }
388
389 /* Add/update destinations for multicast */
390 static int vxlan_fdb_append(struct vxlan_fdb *f,
391                             __be32 ip, __be16 port, __u32 vni, __u32 ifindex)
392 {
393         struct vxlan_rdst *rd;
394
395         /* protected by vxlan->hash_lock */
396         list_for_each_entry(rd, &f->remotes, list) {
397                 if (rd->remote_ip == ip &&
398                     rd->remote_port == port &&
399                     rd->remote_vni == vni &&
400                     rd->remote_ifindex == ifindex)
401                         return 0;
402         }
403
404         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_ATOMIC);
405         if (rd == NULL)
406                 return -ENOBUFS;
407         rd->remote_ip = ip;
408         rd->remote_port = port;
409         rd->remote_vni = vni;
410         rd->remote_ifindex = ifindex;
411
412         list_add_tail_rcu(&rd->list, &f->remotes);
413
414         return 1;
415 }
416
417 /* Add new entry to forwarding table -- assumes lock held */
418 static int vxlan_fdb_create(struct vxlan_dev *vxlan,
419                             const u8 *mac, __be32 ip,
420                             __u16 state, __u16 flags,
421                             __be16 port, __u32 vni, __u32 ifindex,
422                             __u8 ndm_flags)
423 {
424         struct vxlan_fdb *f;
425         int notify = 0;
426
427         f = __vxlan_find_mac(vxlan, mac);
428         if (f) {
429                 if (flags & NLM_F_EXCL) {
430                         netdev_dbg(vxlan->dev,
431                                    "lost race to create %pM\n", mac);
432                         return -EEXIST;
433                 }
434                 if (f->state != state) {
435                         f->state = state;
436                         f->updated = jiffies;
437                         notify = 1;
438                 }
439                 if (f->flags != ndm_flags) {
440                         f->flags = ndm_flags;
441                         f->updated = jiffies;
442                         notify = 1;
443                 }
444                 if ((flags & NLM_F_APPEND) &&
445                     is_multicast_ether_addr(f->eth_addr)) {
446                         int rc = vxlan_fdb_append(f, ip, port, vni, ifindex);
447
448                         if (rc < 0)
449                                 return rc;
450                         notify |= rc;
451                 }
452         } else {
453                 if (!(flags & NLM_F_CREATE))
454                         return -ENOENT;
455
456                 if (vxlan->addrmax && vxlan->addrcnt >= vxlan->addrmax)
457                         return -ENOSPC;
458
459                 netdev_dbg(vxlan->dev, "add %pM -> %pI4\n", mac, &ip);
460                 f = kmalloc(sizeof(*f), GFP_ATOMIC);
461                 if (!f)
462                         return -ENOMEM;
463
464                 notify = 1;
465                 f->state = state;
466                 f->flags = ndm_flags;
467                 f->updated = f->used = jiffies;
468                 INIT_LIST_HEAD(&f->remotes);
469                 memcpy(f->eth_addr, mac, ETH_ALEN);
470
471                 vxlan_fdb_append(f, ip, port, vni, ifindex);
472
473                 ++vxlan->addrcnt;
474                 hlist_add_head_rcu(&f->hlist,
475                                    vxlan_fdb_head(vxlan, mac));
476         }
477
478         if (notify)
479                 vxlan_fdb_notify(vxlan, f, RTM_NEWNEIGH);
480
481         return 0;
482 }
483
484 static void vxlan_fdb_free(struct rcu_head *head)
485 {
486         struct vxlan_fdb *f = container_of(head, struct vxlan_fdb, rcu);
487         struct vxlan_rdst *rd, *nd;
488
489         list_for_each_entry_safe(rd, nd, &f->remotes, list)
490                 kfree(rd);
491         kfree(f);
492 }
493
494 static void vxlan_fdb_destroy(struct vxlan_dev *vxlan, struct vxlan_fdb *f)
495 {
496         netdev_dbg(vxlan->dev,
497                     "delete %pM\n", f->eth_addr);
498
499         --vxlan->addrcnt;
500         vxlan_fdb_notify(vxlan, f, RTM_DELNEIGH);
501
502         hlist_del_rcu(&f->hlist);
503         call_rcu(&f->rcu, vxlan_fdb_free);
504 }
505
506 /* Add static entry (via netlink) */
507 static int vxlan_fdb_add(struct ndmsg *ndm, struct nlattr *tb[],
508                          struct net_device *dev,
509                          const unsigned char *addr, u16 flags)
510 {
511         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
512         struct net *net = dev_net(vxlan->dev);
513         __be32 ip;
514         __be16 port;
515         u32 vni, ifindex;
516         int err;
517
518         if (!(ndm->ndm_state & (NUD_PERMANENT|NUD_REACHABLE))) {
519                 pr_info("RTM_NEWNEIGH with invalid state %#x\n",
520                         ndm->ndm_state);
521                 return -EINVAL;
522         }
523
524         if (tb[NDA_DST] == NULL)
525                 return -EINVAL;
526
527         if (nla_len(tb[NDA_DST]) != sizeof(__be32))
528                 return -EAFNOSUPPORT;
529
530         ip = nla_get_be32(tb[NDA_DST]);
531
532         if (tb[NDA_PORT]) {
533                 if (nla_len(tb[NDA_PORT]) != sizeof(__be16))
534                         return -EINVAL;
535                 port = nla_get_be16(tb[NDA_PORT]);
536         } else
537                 port = vxlan->dst_port;
538
539         if (tb[NDA_VNI]) {
540                 if (nla_len(tb[NDA_VNI]) != sizeof(u32))
541                         return -EINVAL;
542                 vni = nla_get_u32(tb[NDA_VNI]);
543         } else
544                 vni = vxlan->default_dst.remote_vni;
545
546         if (tb[NDA_IFINDEX]) {
547                 struct net_device *tdev;
548
549                 if (nla_len(tb[NDA_IFINDEX]) != sizeof(u32))
550                         return -EINVAL;
551                 ifindex = nla_get_u32(tb[NDA_IFINDEX]);
552                 tdev = dev_get_by_index(net, ifindex);
553                 if (!tdev)
554                         return -EADDRNOTAVAIL;
555                 dev_put(tdev);
556         } else
557                 ifindex = 0;
558
559         spin_lock_bh(&vxlan->hash_lock);
560         err = vxlan_fdb_create(vxlan, addr, ip, ndm->ndm_state, flags,
561                                port, vni, ifindex, ndm->ndm_flags);
562         spin_unlock_bh(&vxlan->hash_lock);
563
564         return err;
565 }
566
567 /* Delete entry (via netlink) */
568 static int vxlan_fdb_delete(struct ndmsg *ndm, struct nlattr *tb[],
569                             struct net_device *dev,
570                             const unsigned char *addr)
571 {
572         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
573         struct vxlan_fdb *f;
574         int err = -ENOENT;
575
576         spin_lock_bh(&vxlan->hash_lock);
577         f = vxlan_find_mac(vxlan, addr);
578         if (f) {
579                 vxlan_fdb_destroy(vxlan, f);
580                 err = 0;
581         }
582         spin_unlock_bh(&vxlan->hash_lock);
583
584         return err;
585 }
586
587 /* Dump forwarding table */
588 static int vxlan_fdb_dump(struct sk_buff *skb, struct netlink_callback *cb,
589                           struct net_device *dev, int idx)
590 {
591         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
592         unsigned int h;
593
594         for (h = 0; h < FDB_HASH_SIZE; ++h) {
595                 struct vxlan_fdb *f;
596                 int err;
597
598                 hlist_for_each_entry_rcu(f, &vxlan->fdb_head[h], hlist) {
599                         struct vxlan_rdst *rd;
600
601                         if (idx < cb->args[0])
602                                 goto skip;
603
604                         list_for_each_entry_rcu(rd, &f->remotes, list) {
605                                 err = vxlan_fdb_info(skb, vxlan, f,
606                                                      NETLINK_CB(cb->skb).portid,
607                                                      cb->nlh->nlmsg_seq,
608                                                      RTM_NEWNEIGH,
609                                                      NLM_F_MULTI, rd);
610                                 if (err < 0)
611                                         goto out;
612                         }
613 skip:
614                         ++idx;
615                 }
616         }
617 out:
618         return idx;
619 }
620
621 /* Watch incoming packets to learn mapping between Ethernet address
622  * and Tunnel endpoint.
623  * Return true if packet is bogus and should be droppped.
624  */
625 static bool vxlan_snoop(struct net_device *dev,
626                         __be32 src_ip, const u8 *src_mac)
627 {
628         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
629         struct vxlan_fdb *f;
630
631         f = vxlan_find_mac(vxlan, src_mac);
632         if (likely(f)) {
633                 struct vxlan_rdst *rdst = first_remote(f);
634
635                 if (likely(rdst->remote_ip == src_ip))
636                         return false;
637
638                 /* Don't migrate static entries, drop packets */
639                 if (f->state & NUD_NOARP)
640                         return true;
641
642                 if (net_ratelimit())
643                         netdev_info(dev,
644                                     "%pM migrated from %pI4 to %pI4\n",
645                                     src_mac, &rdst->remote_ip, &src_ip);
646
647                 rdst->remote_ip = src_ip;
648                 f->updated = jiffies;
649                 vxlan_fdb_notify(vxlan, f, RTM_NEWNEIGH);
650         } else {
651                 /* learned new entry */
652                 spin_lock(&vxlan->hash_lock);
653
654                 /* close off race between vxlan_flush and incoming packets */
655                 if (netif_running(dev))
656                         vxlan_fdb_create(vxlan, src_mac, src_ip,
657                                          NUD_REACHABLE,
658                                          NLM_F_EXCL|NLM_F_CREATE,
659                                          vxlan->dst_port,
660                                          vxlan->default_dst.remote_vni,
661                                          0, NTF_SELF);
662                 spin_unlock(&vxlan->hash_lock);
663         }
664
665         return false;
666 }
667
668
669 /* See if multicast group is already in use by other ID */
670 static bool vxlan_group_used(struct vxlan_net *vn, __be32 remote_ip)
671 {
672         struct vxlan_dev *vxlan;
673
674         list_for_each_entry(vxlan, &vn->vxlan_list, next) {
675                 if (!netif_running(vxlan->dev))
676                         continue;
677
678                 if (vxlan->default_dst.remote_ip == remote_ip)
679                         return true;
680         }
681
682         return false;
683 }
684
685 static void vxlan_sock_hold(struct vxlan_sock *vs)
686 {
687         atomic_inc(&vs->refcnt);
688 }
689
690 static void vxlan_sock_release(struct vxlan_net *vn, struct vxlan_sock *vs)
691 {
692         if (!atomic_dec_and_test(&vs->refcnt))
693                 return;
694
695         spin_lock(&vn->sock_lock);
696         hlist_del_rcu(&vs->hlist);
697         spin_unlock(&vn->sock_lock);
698
699         queue_work(vxlan_wq, &vs->del_work);
700 }
701
702 /* Callback to update multicast group membership.
703  * Scheduled when vxlan goes up/down.
704  */
705 static void vxlan_igmp_work(struct work_struct *work)
706 {
707         struct vxlan_dev *vxlan = container_of(work, struct vxlan_dev, igmp_work);
708         struct vxlan_net *vn = net_generic(dev_net(vxlan->dev), vxlan_net_id);
709         struct vxlan_sock *vs = vxlan->vn_sock;
710         struct sock *sk = vs->sock->sk;
711         struct ip_mreqn mreq = {
712                 .imr_multiaddr.s_addr   = vxlan->default_dst.remote_ip,
713                 .imr_ifindex            = vxlan->default_dst.remote_ifindex,
714         };
715
716         lock_sock(sk);
717         if (vxlan_group_used(vn, vxlan->default_dst.remote_ip))
718                 ip_mc_join_group(sk, &mreq);
719         else
720                 ip_mc_leave_group(sk, &mreq);
721         release_sock(sk);
722
723         vxlan_sock_release(vn, vs);
724         dev_put(vxlan->dev);
725 }
726
727 /* Callback from net/ipv4/udp.c to receive packets */
728 static int vxlan_udp_encap_recv(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
729 {
730         struct iphdr *oip;
731         struct vxlanhdr *vxh;
732         struct vxlan_dev *vxlan;
733         struct pcpu_tstats *stats;
734         __be16 port;
735         __u32 vni;
736         int err;
737
738         /* pop off outer UDP header */
739         __skb_pull(skb, sizeof(struct udphdr));
740
741         /* Need Vxlan and inner Ethernet header to be present */
742         if (!pskb_may_pull(skb, sizeof(struct vxlanhdr)))
743                 goto error;
744
745         /* Drop packets with reserved bits set */
746         vxh = (struct vxlanhdr *) skb->data;
747         if (vxh->vx_flags != htonl(VXLAN_FLAGS) ||
748             (vxh->vx_vni & htonl(0xff))) {
749                 netdev_dbg(skb->dev, "invalid vxlan flags=%#x vni=%#x\n",
750                            ntohl(vxh->vx_flags), ntohl(vxh->vx_vni));
751                 goto error;
752         }
753
754         __skb_pull(skb, sizeof(struct vxlanhdr));
755
756         /* Is this VNI defined? */
757         vni = ntohl(vxh->vx_vni) >> 8;
758         port = inet_sk(sk)->inet_sport;
759         vxlan = vxlan_find_vni(sock_net(sk), vni, port);
760         if (!vxlan) {
761                 netdev_dbg(skb->dev, "unknown vni %d port %u\n",
762                            vni, ntohs(port));
763                 goto drop;
764         }
765
766         if (!pskb_may_pull(skb, ETH_HLEN)) {
767                 vxlan->dev->stats.rx_length_errors++;
768                 vxlan->dev->stats.rx_errors++;
769                 goto drop;
770         }
771
772         skb_reset_mac_header(skb);
773
774         /* Re-examine inner Ethernet packet */
775         oip = ip_hdr(skb);
776         skb->protocol = eth_type_trans(skb, vxlan->dev);
777
778         /* Ignore packet loops (and multicast echo) */
779         if (compare_ether_addr(eth_hdr(skb)->h_source,
780                                vxlan->dev->dev_addr) == 0)
781                 goto drop;
782
783         if ((vxlan->flags & VXLAN_F_LEARN) &&
784             vxlan_snoop(skb->dev, oip->saddr, eth_hdr(skb)->h_source))
785                 goto drop;
786
787         __skb_tunnel_rx(skb, vxlan->dev);
788         skb_reset_network_header(skb);
789
790         /* If the NIC driver gave us an encapsulated packet with
791          * CHECKSUM_UNNECESSARY and Rx checksum feature is enabled,
792          * leave the CHECKSUM_UNNECESSARY, the device checksummed it
793          * for us. Otherwise force the upper layers to verify it.
794          */
795         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_UNNECESSARY || !skb->encapsulation ||
796             !(vxlan->dev->features & NETIF_F_RXCSUM))
797                 skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
798
799         skb->encapsulation = 0;
800
801         err = IP_ECN_decapsulate(oip, skb);
802         if (unlikely(err)) {
803                 if (log_ecn_error)
804                         net_info_ratelimited("non-ECT from %pI4 with TOS=%#x\n",
805                                              &oip->saddr, oip->tos);
806                 if (err > 1) {
807                         ++vxlan->dev->stats.rx_frame_errors;
808                         ++vxlan->dev->stats.rx_errors;
809                         goto drop;
810                 }
811         }
812
813         stats = this_cpu_ptr(vxlan->dev->tstats);
814         u64_stats_update_begin(&stats->syncp);
815         stats->rx_packets++;
816         stats->rx_bytes += skb->len;
817         u64_stats_update_end(&stats->syncp);
818
819         netif_rx(skb);
820
821         return 0;
822 error:
823         /* Put UDP header back */
824         __skb_push(skb, sizeof(struct udphdr));
825
826         return 1;
827 drop:
828         /* Consume bad packet */
829         kfree_skb(skb);
830         return 0;
831 }
832
833 static int arp_reduce(struct net_device *dev, struct sk_buff *skb)
834 {
835         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
836         struct arphdr *parp;
837         u8 *arpptr, *sha;
838         __be32 sip, tip;
839         struct neighbour *n;
840
841         if (dev->flags & IFF_NOARP)
842                 goto out;
843
844         if (!pskb_may_pull(skb, arp_hdr_len(dev))) {
845                 dev->stats.tx_dropped++;
846                 goto out;
847         }
848         parp = arp_hdr(skb);
849
850         if ((parp->ar_hrd != htons(ARPHRD_ETHER) &&
851              parp->ar_hrd != htons(ARPHRD_IEEE802)) ||
852             parp->ar_pro != htons(ETH_P_IP) ||
853             parp->ar_op != htons(ARPOP_REQUEST) ||
854             parp->ar_hln != dev->addr_len ||
855             parp->ar_pln != 4)
856                 goto out;
857         arpptr = (u8 *)parp + sizeof(struct arphdr);
858         sha = arpptr;
859         arpptr += dev->addr_len;        /* sha */
860         memcpy(&sip, arpptr, sizeof(sip));
861         arpptr += sizeof(sip);
862         arpptr += dev->addr_len;        /* tha */
863         memcpy(&tip, arpptr, sizeof(tip));
864
865         if (ipv4_is_loopback(tip) ||
866             ipv4_is_multicast(tip))
867                 goto out;
868
869         n = neigh_lookup(&arp_tbl, &tip, dev);
870
871         if (n) {
872                 struct vxlan_fdb *f;
873                 struct sk_buff  *reply;
874
875                 if (!(n->nud_state & NUD_CONNECTED)) {
876                         neigh_release(n);
877                         goto out;
878                 }
879
880                 f = vxlan_find_mac(vxlan, n->ha);
881                 if (f && first_remote(f)->remote_ip == htonl(INADDR_ANY)) {
882                         /* bridge-local neighbor */
883                         neigh_release(n);
884                         goto out;
885                 }
886
887                 reply = arp_create(ARPOP_REPLY, ETH_P_ARP, sip, dev, tip, sha,
888                                 n->ha, sha);
889
890                 neigh_release(n);
891
892                 skb_reset_mac_header(reply);
893                 __skb_pull(reply, skb_network_offset(reply));
894                 reply->ip_summed = CHECKSUM_UNNECESSARY;
895                 reply->pkt_type = PACKET_HOST;
896
897                 if (netif_rx_ni(reply) == NET_RX_DROP)
898                         dev->stats.rx_dropped++;
899         } else if (vxlan->flags & VXLAN_F_L3MISS)
900                 vxlan_ip_miss(dev, tip);
901 out:
902         consume_skb(skb);
903         return NETDEV_TX_OK;
904 }
905
906 static bool route_shortcircuit(struct net_device *dev, struct sk_buff *skb)
907 {
908         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
909         struct neighbour *n;
910         struct iphdr *pip;
911
912         if (is_multicast_ether_addr(eth_hdr(skb)->h_dest))
913                 return false;
914
915         n = NULL;
916         switch (ntohs(eth_hdr(skb)->h_proto)) {
917         case ETH_P_IP:
918                 if (!pskb_may_pull(skb, sizeof(struct iphdr)))
919                         return false;
920                 pip = ip_hdr(skb);
921                 n = neigh_lookup(&arp_tbl, &pip->daddr, dev);
922                 break;
923         default:
924                 return false;
925         }
926
927         if (n) {
928                 bool diff;
929
930                 diff = compare_ether_addr(eth_hdr(skb)->h_dest, n->ha) != 0;
931                 if (diff) {
932                         memcpy(eth_hdr(skb)->h_source, eth_hdr(skb)->h_dest,
933                                 dev->addr_len);
934                         memcpy(eth_hdr(skb)->h_dest, n->ha, dev->addr_len);
935                 }
936                 neigh_release(n);
937                 return diff;
938         } else if (vxlan->flags & VXLAN_F_L3MISS)
939                 vxlan_ip_miss(dev, pip->daddr);
940         return false;
941 }
942
943 static void vxlan_sock_put(struct sk_buff *skb)
944 {
945         sock_put(skb->sk);
946 }
947
948 /* On transmit, associate with the tunnel socket */
949 static void vxlan_set_owner(struct net_device *dev, struct sk_buff *skb)
950 {
951         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
952         struct sock *sk = vxlan->vn_sock->sock->sk;
953
954         skb_orphan(skb);
955         sock_hold(sk);
956         skb->sk = sk;
957         skb->destructor = vxlan_sock_put;
958 }
959
960 /* Compute source port for outgoing packet
961  *   first choice to use L4 flow hash since it will spread
962  *     better and maybe available from hardware
963  *   secondary choice is to use jhash on the Ethernet header
964  */
965 static __be16 vxlan_src_port(const struct vxlan_dev *vxlan, struct sk_buff *skb)
966 {
967         unsigned int range = (vxlan->port_max - vxlan->port_min) + 1;
968         u32 hash;
969
970         hash = skb_get_rxhash(skb);
971         if (!hash)
972                 hash = jhash(skb->data, 2 * ETH_ALEN,
973                              (__force u32) skb->protocol);
974
975         return htons((((u64) hash * range) >> 32) + vxlan->port_min);
976 }
977
978 static int handle_offloads(struct sk_buff *skb)
979 {
980         if (skb_is_gso(skb)) {
981                 int err = skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC);
982                 if (unlikely(err))
983                         return err;
984
985                 skb_shinfo(skb)->gso_type |= SKB_GSO_UDP_TUNNEL;
986         } else if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
987                 skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
988
989         return 0;
990 }
991
992 /* Bypass encapsulation if the destination is local */
993 static void vxlan_encap_bypass(struct sk_buff *skb, struct vxlan_dev *src_vxlan,
994                                struct vxlan_dev *dst_vxlan)
995 {
996         struct pcpu_tstats *tx_stats = this_cpu_ptr(src_vxlan->dev->tstats);
997         struct pcpu_tstats *rx_stats = this_cpu_ptr(dst_vxlan->dev->tstats);
998
999         skb->pkt_type = PACKET_HOST;
1000         skb->encapsulation = 0;
1001         skb->dev = dst_vxlan->dev;
1002         __skb_pull(skb, skb_network_offset(skb));
1003
1004         if (dst_vxlan->flags & VXLAN_F_LEARN)
1005                 vxlan_snoop(skb->dev, htonl(INADDR_LOOPBACK),
1006                             eth_hdr(skb)->h_source);
1007
1008         u64_stats_update_begin(&tx_stats->syncp);
1009         tx_stats->tx_packets++;
1010         tx_stats->tx_bytes += skb->len;
1011         u64_stats_update_end(&tx_stats->syncp);
1012
1013         if (netif_rx(skb) == NET_RX_SUCCESS) {
1014                 u64_stats_update_begin(&rx_stats->syncp);
1015                 rx_stats->rx_packets++;
1016                 rx_stats->rx_bytes += skb->len;
1017                 u64_stats_update_end(&rx_stats->syncp);
1018         } else {
1019                 skb->dev->stats.rx_dropped++;
1020         }
1021 }
1022
1023 static void vxlan_xmit_one(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev,
1024                            struct vxlan_rdst *rdst, bool did_rsc)
1025 {
1026         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1027         struct rtable *rt;
1028         const struct iphdr *old_iph;
1029         struct vxlanhdr *vxh;
1030         struct udphdr *uh;
1031         struct flowi4 fl4;
1032         __be32 dst;
1033         __be16 src_port, dst_port;
1034         u32 vni;
1035         __be16 df = 0;
1036         __u8 tos, ttl;
1037         int err;
1038
1039         dst_port = rdst->remote_port ? rdst->remote_port : vxlan->dst_port;
1040         vni = rdst->remote_vni;
1041         dst = rdst->remote_ip;
1042
1043         if (!dst) {
1044                 if (did_rsc) {
1045                         /* short-circuited back to local bridge */
1046                         vxlan_encap_bypass(skb, vxlan, vxlan);
1047                         return;
1048                 }
1049                 goto drop;
1050         }
1051
1052         if (!skb->encapsulation) {
1053                 skb_reset_inner_headers(skb);
1054                 skb->encapsulation = 1;
1055         }
1056
1057         /* Need space for new headers (invalidates iph ptr) */
1058         if (skb_cow_head(skb, VXLAN_HEADROOM))
1059                 goto drop;
1060
1061         old_iph = ip_hdr(skb);
1062
1063         ttl = vxlan->ttl;
1064         if (!ttl && IN_MULTICAST(ntohl(dst)))
1065                 ttl = 1;
1066
1067         tos = vxlan->tos;
1068         if (tos == 1)
1069                 tos = ip_tunnel_get_dsfield(old_iph, skb);
1070
1071         src_port = vxlan_src_port(vxlan, skb);
1072
1073         memset(&fl4, 0, sizeof(fl4));
1074         fl4.flowi4_oif = rdst->remote_ifindex;
1075         fl4.flowi4_tos = RT_TOS(tos);
1076         fl4.daddr = dst;
1077         fl4.saddr = vxlan->saddr;
1078
1079         rt = ip_route_output_key(dev_net(dev), &fl4);
1080         if (IS_ERR(rt)) {
1081                 netdev_dbg(dev, "no route to %pI4\n", &dst);
1082                 dev->stats.tx_carrier_errors++;
1083                 goto tx_error;
1084         }
1085
1086         if (rt->dst.dev == dev) {
1087                 netdev_dbg(dev, "circular route to %pI4\n", &dst);
1088                 ip_rt_put(rt);
1089                 dev->stats.collisions++;
1090                 goto tx_error;
1091         }
1092
1093         /* Bypass encapsulation if the destination is local */
1094         if (rt->rt_flags & RTCF_LOCAL &&
1095             !(rt->rt_flags & (RTCF_BROADCAST | RTCF_MULTICAST))) {
1096                 struct vxlan_dev *dst_vxlan;
1097
1098                 ip_rt_put(rt);
1099                 dst_vxlan = vxlan_find_vni(dev_net(dev), vni, dst_port);
1100                 if (!dst_vxlan)
1101                         goto tx_error;
1102                 vxlan_encap_bypass(skb, vxlan, dst_vxlan);
1103                 return;
1104         }
1105         vxh = (struct vxlanhdr *) __skb_push(skb, sizeof(*vxh));
1106         vxh->vx_flags = htonl(VXLAN_FLAGS);
1107         vxh->vx_vni = htonl(vni << 8);
1108
1109         __skb_push(skb, sizeof(*uh));
1110         skb_reset_transport_header(skb);
1111         uh = udp_hdr(skb);
1112
1113         uh->dest = dst_port;
1114         uh->source = src_port;
1115
1116         uh->len = htons(skb->len);
1117         uh->check = 0;
1118
1119         vxlan_set_owner(dev, skb);
1120
1121         if (handle_offloads(skb))
1122                 goto drop;
1123
1124         tos = ip_tunnel_ecn_encap(tos, old_iph, skb);
1125         ttl = ttl ? : ip4_dst_hoplimit(&rt->dst);
1126
1127         err = iptunnel_xmit(dev_net(dev), rt, skb, fl4.saddr, dst,
1128                             IPPROTO_UDP, tos, ttl, df);
1129         iptunnel_xmit_stats(err, &dev->stats, dev->tstats);
1130
1131         return;
1132
1133 drop:
1134         dev->stats.tx_dropped++;
1135         goto tx_free;
1136
1137 tx_error:
1138         dev->stats.tx_errors++;
1139 tx_free:
1140         dev_kfree_skb(skb);
1141 }
1142
1143 /* Transmit local packets over Vxlan
1144  *
1145  * Outer IP header inherits ECN and DF from inner header.
1146  * Outer UDP destination is the VXLAN assigned port.
1147  *           source port is based on hash of flow
1148  */
1149 static netdev_tx_t vxlan_xmit(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev)
1150 {
1151         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1152         struct ethhdr *eth;
1153         bool did_rsc = false;
1154         struct vxlan_rdst *rdst0, *rdst;
1155         struct vxlan_fdb *f;
1156
1157         skb_reset_mac_header(skb);
1158         eth = eth_hdr(skb);
1159
1160         if ((vxlan->flags & VXLAN_F_PROXY) && ntohs(eth->h_proto) == ETH_P_ARP)
1161                 return arp_reduce(dev, skb);
1162
1163         f = vxlan_find_mac(vxlan, eth->h_dest);
1164         did_rsc = false;
1165
1166         if (f && (f->flags & NTF_ROUTER) && (vxlan->flags & VXLAN_F_RSC) &&
1167             ntohs(eth->h_proto) == ETH_P_IP) {
1168                 did_rsc = route_shortcircuit(dev, skb);
1169                 if (did_rsc)
1170                         f = vxlan_find_mac(vxlan, eth->h_dest);
1171         }
1172
1173         if (f == NULL) {
1174                 rdst0 = &vxlan->default_dst;
1175
1176                 if (rdst0->remote_ip == htonl(INADDR_ANY) &&
1177                     (vxlan->flags & VXLAN_F_L2MISS) &&
1178                     !is_multicast_ether_addr(eth->h_dest))
1179                         vxlan_fdb_miss(vxlan, eth->h_dest);
1180         } else {
1181                 rdst = rdst0 = first_remote(f);
1182
1183                 /* if there are multiple destinations, send copies */
1184                 list_for_each_entry_continue_rcu(rdst, &f->remotes, list) {
1185                         struct sk_buff *skb1;
1186
1187                         skb1 = skb_clone(skb, GFP_ATOMIC);
1188                         if (skb1)
1189                                 vxlan_xmit_one(skb1, dev, rdst, did_rsc);
1190                 }
1191         }
1192
1193         vxlan_xmit_one(skb, dev, rdst0, did_rsc);
1194         return NETDEV_TX_OK;
1195 }
1196
1197 /* Walk the forwarding table and purge stale entries */
1198 static void vxlan_cleanup(unsigned long arg)
1199 {
1200         struct vxlan_dev *vxlan = (struct vxlan_dev *) arg;
1201         unsigned long next_timer = jiffies + FDB_AGE_INTERVAL;
1202         unsigned int h;
1203
1204         if (!netif_running(vxlan->dev))
1205                 return;
1206
1207         spin_lock_bh(&vxlan->hash_lock);
1208         for (h = 0; h < FDB_HASH_SIZE; ++h) {
1209                 struct hlist_node *p, *n;
1210                 hlist_for_each_safe(p, n, &vxlan->fdb_head[h]) {
1211                         struct vxlan_fdb *f
1212                                 = container_of(p, struct vxlan_fdb, hlist);
1213                         unsigned long timeout;
1214
1215                         if (f->state & NUD_PERMANENT)
1216                                 continue;
1217
1218                         timeout = f->used + vxlan->age_interval * HZ;
1219                         if (time_before_eq(timeout, jiffies)) {
1220                                 netdev_dbg(vxlan->dev,
1221                                            "garbage collect %pM\n",
1222                                            f->eth_addr);
1223                                 f->state = NUD_STALE;
1224                                 vxlan_fdb_destroy(vxlan, f);
1225                         } else if (time_before(timeout, next_timer))
1226                                 next_timer = timeout;
1227                 }
1228         }
1229         spin_unlock_bh(&vxlan->hash_lock);
1230
1231         mod_timer(&vxlan->age_timer, next_timer);
1232 }
1233
1234 /* Setup stats when device is created */
1235 static int vxlan_init(struct net_device *dev)
1236 {
1237         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1238         struct vxlan_net *vn = net_generic(dev_net(dev), vxlan_net_id);
1239         struct vxlan_sock *vs;
1240         __u32 vni = vxlan->default_dst.remote_vni;
1241
1242         dev->tstats = alloc_percpu(struct pcpu_tstats);
1243         if (!dev->tstats)
1244                 return -ENOMEM;
1245
1246         spin_lock(&vn->sock_lock);
1247         vs = vxlan_find_port(dev_net(dev), vxlan->dst_port);
1248         if (vs) {
1249                 /* If we have a socket with same port already, reuse it */
1250                 atomic_inc(&vs->refcnt);
1251                 vxlan->vn_sock = vs;
1252                 hlist_add_head_rcu(&vxlan->hlist, vni_head(vs, vni));
1253         } else {
1254                 /* otherwise make new socket outside of RTNL */
1255                 dev_hold(dev);
1256                 queue_work(vxlan_wq, &vxlan->sock_work);
1257         }
1258         spin_unlock(&vn->sock_lock);
1259
1260         return 0;
1261 }
1262
1263 static void vxlan_uninit(struct net_device *dev)
1264 {
1265         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1266         struct vxlan_net *vn = net_generic(dev_net(dev), vxlan_net_id);
1267         struct vxlan_sock *vs = vxlan->vn_sock;
1268
1269         if (vs)
1270                 vxlan_sock_release(vn, vs);
1271         free_percpu(dev->tstats);
1272 }
1273
1274 /* Start ageing timer and join group when device is brought up */
1275 static int vxlan_open(struct net_device *dev)
1276 {
1277         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1278         struct vxlan_sock *vs = vxlan->vn_sock;
1279
1280         /* socket hasn't been created */
1281         if (!vs)
1282                 return -ENOTCONN;
1283
1284         if (IN_MULTICAST(ntohl(vxlan->default_dst.remote_ip))) {
1285                 vxlan_sock_hold(vs);
1286                 dev_hold(dev);
1287                 queue_work(vxlan_wq, &vxlan->igmp_work);
1288         }
1289
1290         if (vxlan->age_interval)
1291                 mod_timer(&vxlan->age_timer, jiffies + FDB_AGE_INTERVAL);
1292
1293         return 0;
1294 }
1295
1296 /* Purge the forwarding table */
1297 static void vxlan_flush(struct vxlan_dev *vxlan)
1298 {
1299         unsigned int h;
1300
1301         spin_lock_bh(&vxlan->hash_lock);
1302         for (h = 0; h < FDB_HASH_SIZE; ++h) {
1303                 struct hlist_node *p, *n;
1304                 hlist_for_each_safe(p, n, &vxlan->fdb_head[h]) {
1305                         struct vxlan_fdb *f
1306                                 = container_of(p, struct vxlan_fdb, hlist);
1307                         vxlan_fdb_destroy(vxlan, f);
1308                 }
1309         }
1310         spin_unlock_bh(&vxlan->hash_lock);
1311 }
1312
1313 /* Cleanup timer and forwarding table on shutdown */
1314 static int vxlan_stop(struct net_device *dev)
1315 {
1316         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1317         struct vxlan_sock *vs = vxlan->vn_sock;
1318
1319         if (vs && IN_MULTICAST(ntohl(vxlan->default_dst.remote_ip))) {
1320                 vxlan_sock_hold(vs);
1321                 dev_hold(dev);
1322                 queue_work(vxlan_wq, &vxlan->igmp_work);
1323         }
1324
1325         del_timer_sync(&vxlan->age_timer);
1326
1327         vxlan_flush(vxlan);
1328
1329         return 0;
1330 }
1331
1332 /* Stub, nothing needs to be done. */
1333 static void vxlan_set_multicast_list(struct net_device *dev)
1334 {
1335 }
1336
1337 static const struct net_device_ops vxlan_netdev_ops = {
1338         .ndo_init               = vxlan_init,
1339         .ndo_uninit             = vxlan_uninit,
1340         .ndo_open               = vxlan_open,
1341         .ndo_stop               = vxlan_stop,
1342         .ndo_start_xmit         = vxlan_xmit,
1343         .ndo_get_stats64        = ip_tunnel_get_stats64,
1344         .ndo_set_rx_mode        = vxlan_set_multicast_list,
1345         .ndo_change_mtu         = eth_change_mtu,
1346         .ndo_validate_addr      = eth_validate_addr,
1347         .ndo_set_mac_address    = eth_mac_addr,
1348         .ndo_fdb_add            = vxlan_fdb_add,
1349         .ndo_fdb_del            = vxlan_fdb_delete,
1350         .ndo_fdb_dump           = vxlan_fdb_dump,
1351 };
1352
1353 /* Info for udev, that this is a virtual tunnel endpoint */
1354 static struct device_type vxlan_type = {
1355         .name = "vxlan",
1356 };
1357
1358 /* Initialize the device structure. */
1359 static void vxlan_setup(struct net_device *dev)
1360 {
1361         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1362         unsigned int h;
1363         int low, high;
1364
1365         eth_hw_addr_random(dev);
1366         ether_setup(dev);
1367         dev->hard_header_len = ETH_HLEN + VXLAN_HEADROOM;
1368
1369         dev->netdev_ops = &vxlan_netdev_ops;
1370         dev->destructor = free_netdev;
1371         SET_NETDEV_DEVTYPE(dev, &vxlan_type);
1372
1373         dev->tx_queue_len = 0;
1374         dev->features   |= NETIF_F_LLTX;
1375         dev->features   |= NETIF_F_NETNS_LOCAL;
1376         dev->features   |= NETIF_F_SG | NETIF_F_HW_CSUM;
1377         dev->features   |= NETIF_F_RXCSUM;
1378         dev->features   |= NETIF_F_GSO_SOFTWARE;
1379
1380         dev->hw_features |= NETIF_F_SG | NETIF_F_HW_CSUM | NETIF_F_RXCSUM;
1381         dev->hw_features |= NETIF_F_GSO_SOFTWARE;
1382         dev->priv_flags &= ~IFF_XMIT_DST_RELEASE;
1383         dev->priv_flags |= IFF_LIVE_ADDR_CHANGE;
1384
1385         INIT_LIST_HEAD(&vxlan->next);
1386         spin_lock_init(&vxlan->hash_lock);
1387         INIT_WORK(&vxlan->igmp_work, vxlan_igmp_work);
1388         INIT_WORK(&vxlan->sock_work, vxlan_sock_work);
1389
1390         init_timer_deferrable(&vxlan->age_timer);
1391         vxlan->age_timer.function = vxlan_cleanup;
1392         vxlan->age_timer.data = (unsigned long) vxlan;
1393
1394         inet_get_local_port_range(&low, &high);
1395         vxlan->port_min = low;
1396         vxlan->port_max = high;
1397         vxlan->dst_port = htons(vxlan_port);
1398
1399         vxlan->dev = dev;
1400
1401         for (h = 0; h < FDB_HASH_SIZE; ++h)
1402                 INIT_HLIST_HEAD(&vxlan->fdb_head[h]);
1403 }
1404
1405 static const struct nla_policy vxlan_policy[IFLA_VXLAN_MAX + 1] = {
1406         [IFLA_VXLAN_ID]         = { .type = NLA_U32 },
1407         [IFLA_VXLAN_GROUP]      = { .len = FIELD_SIZEOF(struct iphdr, daddr) },
1408         [IFLA_VXLAN_LINK]       = { .type = NLA_U32 },
1409         [IFLA_VXLAN_LOCAL]      = { .len = FIELD_SIZEOF(struct iphdr, saddr) },
1410         [IFLA_VXLAN_TOS]        = { .type = NLA_U8 },
1411         [IFLA_VXLAN_TTL]        = { .type = NLA_U8 },
1412         [IFLA_VXLAN_LEARNING]   = { .type = NLA_U8 },
1413         [IFLA_VXLAN_AGEING]     = { .type = NLA_U32 },
1414         [IFLA_VXLAN_LIMIT]      = { .type = NLA_U32 },
1415         [IFLA_VXLAN_PORT_RANGE] = { .len  = sizeof(struct ifla_vxlan_port_range) },
1416         [IFLA_VXLAN_PROXY]      = { .type = NLA_U8 },
1417         [IFLA_VXLAN_RSC]        = { .type = NLA_U8 },
1418         [IFLA_VXLAN_L2MISS]     = { .type = NLA_U8 },
1419         [IFLA_VXLAN_L3MISS]     = { .type = NLA_U8 },
1420         [IFLA_VXLAN_PORT]       = { .type = NLA_U16 },
1421 };
1422
1423 static int vxlan_validate(struct nlattr *tb[], struct nlattr *data[])
1424 {
1425         if (tb[IFLA_ADDRESS]) {
1426                 if (nla_len(tb[IFLA_ADDRESS]) != ETH_ALEN) {
1427                         pr_debug("invalid link address (not ethernet)\n");
1428                         return -EINVAL;
1429                 }
1430
1431                 if (!is_valid_ether_addr(nla_data(tb[IFLA_ADDRESS]))) {
1432                         pr_debug("invalid all zero ethernet address\n");
1433                         return -EADDRNOTAVAIL;
1434                 }
1435         }
1436
1437         if (!data)
1438                 return -EINVAL;
1439
1440         if (data[IFLA_VXLAN_ID]) {
1441                 __u32 id = nla_get_u32(data[IFLA_VXLAN_ID]);
1442                 if (id >= VXLAN_VID_MASK)
1443                         return -ERANGE;
1444         }
1445
1446         if (data[IFLA_VXLAN_PORT_RANGE]) {
1447                 const struct ifla_vxlan_port_range *p
1448                         = nla_data(data[IFLA_VXLAN_PORT_RANGE]);
1449
1450                 if (ntohs(p->high) < ntohs(p->low)) {
1451                         pr_debug("port range %u .. %u not valid\n",
1452                                  ntohs(p->low), ntohs(p->high));
1453                         return -EINVAL;
1454                 }
1455         }
1456
1457         return 0;
1458 }
1459
1460 static void vxlan_get_drvinfo(struct net_device *netdev,
1461                               struct ethtool_drvinfo *drvinfo)
1462 {
1463         strlcpy(drvinfo->version, VXLAN_VERSION, sizeof(drvinfo->version));
1464         strlcpy(drvinfo->driver, "vxlan", sizeof(drvinfo->driver));
1465 }
1466
1467 static const struct ethtool_ops vxlan_ethtool_ops = {
1468         .get_drvinfo    = vxlan_get_drvinfo,
1469         .get_link       = ethtool_op_get_link,
1470 };
1471
1472 static void vxlan_del_work(struct work_struct *work)
1473 {
1474         struct vxlan_sock *vs = container_of(work, struct vxlan_sock, del_work);
1475
1476         sk_release_kernel(vs->sock->sk);
1477         kfree_rcu(vs, rcu);
1478 }
1479
1480 static struct vxlan_sock *vxlan_socket_create(struct net *net, __be16 port)
1481 {
1482         struct vxlan_sock *vs;
1483         struct sock *sk;
1484         struct sockaddr_in vxlan_addr = {
1485                 .sin_family = AF_INET,
1486                 .sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY),
1487                 .sin_port = port,
1488         };
1489         int rc;
1490         unsigned int h;
1491
1492         vs = kmalloc(sizeof(*vs), GFP_KERNEL);
1493         if (!vs)
1494                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1495
1496         for (h = 0; h < VNI_HASH_SIZE; ++h)
1497                 INIT_HLIST_HEAD(&vs->vni_list[h]);
1498
1499         INIT_WORK(&vs->del_work, vxlan_del_work);
1500
1501         /* Create UDP socket for encapsulation receive. */
1502         rc = sock_create_kern(AF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP, &vs->sock);
1503         if (rc < 0) {
1504                 pr_debug("UDP socket create failed\n");
1505                 kfree(vs);
1506                 return ERR_PTR(rc);
1507         }
1508
1509         /* Put in proper namespace */
1510         sk = vs->sock->sk;
1511         sk_change_net(sk, net);
1512
1513         rc = kernel_bind(vs->sock, (struct sockaddr *) &vxlan_addr,
1514                          sizeof(vxlan_addr));
1515         if (rc < 0) {
1516                 pr_debug("bind for UDP socket %pI4:%u (%d)\n",
1517                          &vxlan_addr.sin_addr, ntohs(vxlan_addr.sin_port), rc);
1518                 sk_release_kernel(sk);
1519                 kfree(vs);
1520                 return ERR_PTR(rc);
1521         }
1522
1523         /* Disable multicast loopback */
1524         inet_sk(sk)->mc_loop = 0;
1525
1526         /* Mark socket as an encapsulation socket. */
1527         udp_sk(sk)->encap_type = 1;
1528         udp_sk(sk)->encap_rcv = vxlan_udp_encap_recv;
1529         udp_encap_enable();
1530         atomic_set(&vs->refcnt, 1);
1531
1532         return vs;
1533 }
1534
1535 /* Scheduled at device creation to bind to a socket */
1536 static void vxlan_sock_work(struct work_struct *work)
1537 {
1538         struct vxlan_dev *vxlan
1539                 = container_of(work, struct vxlan_dev, sock_work);
1540         struct net_device *dev = vxlan->dev;
1541         struct net *net = dev_net(dev);
1542         __u32 vni = vxlan->default_dst.remote_vni;
1543         __be16 port = vxlan->dst_port;
1544         struct vxlan_net *vn = net_generic(net, vxlan_net_id);
1545         struct vxlan_sock *nvs, *ovs;
1546
1547         nvs = vxlan_socket_create(net, port);
1548         if (IS_ERR(nvs)) {
1549                 netdev_err(vxlan->dev, "Can not create UDP socket, %ld\n",
1550                            PTR_ERR(nvs));
1551                 goto out;
1552         }
1553
1554         spin_lock(&vn->sock_lock);
1555         /* Look again to see if can reuse socket */
1556         ovs = vxlan_find_port(net, port);
1557         if (ovs) {
1558                 atomic_inc(&ovs->refcnt);
1559                 vxlan->vn_sock = ovs;
1560                 hlist_add_head_rcu(&vxlan->hlist, vni_head(ovs, vni));
1561                 spin_unlock(&vn->sock_lock);
1562
1563                 sk_release_kernel(nvs->sock->sk);
1564                 kfree(nvs);
1565         } else {
1566                 vxlan->vn_sock = nvs;
1567                 hlist_add_head_rcu(&nvs->hlist, vs_head(net, port));
1568                 hlist_add_head_rcu(&vxlan->hlist, vni_head(nvs, vni));
1569                 spin_unlock(&vn->sock_lock);
1570         }
1571 out:
1572         dev_put(dev);
1573 }
1574
1575 static int vxlan_newlink(struct net *net, struct net_device *dev,
1576                          struct nlattr *tb[], struct nlattr *data[])
1577 {
1578         struct vxlan_net *vn = net_generic(net, vxlan_net_id);
1579         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1580         struct vxlan_rdst *dst = &vxlan->default_dst;
1581         __u32 vni;
1582         int err;
1583
1584         if (!data[IFLA_VXLAN_ID])
1585                 return -EINVAL;
1586
1587         vni = nla_get_u32(data[IFLA_VXLAN_ID]);
1588         dst->remote_vni = vni;
1589
1590         if (data[IFLA_VXLAN_GROUP])
1591                 dst->remote_ip = nla_get_be32(data[IFLA_VXLAN_GROUP]);
1592
1593         if (data[IFLA_VXLAN_LOCAL])
1594                 vxlan->saddr = nla_get_be32(data[IFLA_VXLAN_LOCAL]);
1595
1596         if (data[IFLA_VXLAN_LINK] &&
1597             (dst->remote_ifindex = nla_get_u32(data[IFLA_VXLAN_LINK]))) {
1598                 struct net_device *lowerdev
1599                          = __dev_get_by_index(net, dst->remote_ifindex);
1600
1601                 if (!lowerdev) {
1602                         pr_info("ifindex %d does not exist\n", dst->remote_ifindex);
1603                         return -ENODEV;
1604                 }
1605
1606                 if (!tb[IFLA_MTU])
1607                         dev->mtu = lowerdev->mtu - VXLAN_HEADROOM;
1608
1609                 /* update header length based on lower device */
1610                 dev->hard_header_len = lowerdev->hard_header_len +
1611                                        VXLAN_HEADROOM;
1612         }
1613
1614         if (data[IFLA_VXLAN_TOS])
1615                 vxlan->tos  = nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_TOS]);
1616
1617         if (data[IFLA_VXLAN_TTL])
1618                 vxlan->ttl = nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_TTL]);
1619
1620         if (!data[IFLA_VXLAN_LEARNING] || nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_LEARNING]))
1621                 vxlan->flags |= VXLAN_F_LEARN;
1622
1623         if (data[IFLA_VXLAN_AGEING])
1624                 vxlan->age_interval = nla_get_u32(data[IFLA_VXLAN_AGEING]);
1625         else
1626                 vxlan->age_interval = FDB_AGE_DEFAULT;
1627
1628         if (data[IFLA_VXLAN_PROXY] && nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_PROXY]))
1629                 vxlan->flags |= VXLAN_F_PROXY;
1630
1631         if (data[IFLA_VXLAN_RSC] && nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_RSC]))
1632                 vxlan->flags |= VXLAN_F_RSC;
1633
1634         if (data[IFLA_VXLAN_L2MISS] && nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_L2MISS]))
1635                 vxlan->flags |= VXLAN_F_L2MISS;
1636
1637         if (data[IFLA_VXLAN_L3MISS] && nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_L3MISS]))
1638                 vxlan->flags |= VXLAN_F_L3MISS;
1639
1640         if (data[IFLA_VXLAN_LIMIT])
1641                 vxlan->addrmax = nla_get_u32(data[IFLA_VXLAN_LIMIT]);
1642
1643         if (data[IFLA_VXLAN_PORT_RANGE]) {
1644                 const struct ifla_vxlan_port_range *p
1645                         = nla_data(data[IFLA_VXLAN_PORT_RANGE]);
1646                 vxlan->port_min = ntohs(p->low);
1647                 vxlan->port_max = ntohs(p->high);
1648         }
1649
1650         if (data[IFLA_VXLAN_PORT])
1651                 vxlan->dst_port = nla_get_be16(data[IFLA_VXLAN_PORT]);
1652
1653         if (vxlan_find_vni(net, vni, vxlan->dst_port)) {
1654                 pr_info("duplicate VNI %u\n", vni);
1655                 return -EEXIST;
1656         }
1657
1658         SET_ETHTOOL_OPS(dev, &vxlan_ethtool_ops);
1659
1660         err = register_netdevice(dev);
1661         if (err)
1662                 return err;
1663
1664         list_add(&vxlan->next, &vn->vxlan_list);
1665
1666         return 0;
1667 }
1668
1669 static void vxlan_dellink(struct net_device *dev, struct list_head *head)
1670 {
1671         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1672
1673         hlist_del_rcu(&vxlan->hlist);
1674         list_del(&vxlan->next);
1675         unregister_netdevice_queue(dev, head);
1676 }
1677
1678 static size_t vxlan_get_size(const struct net_device *dev)
1679 {
1680
1681         return nla_total_size(sizeof(__u32)) +  /* IFLA_VXLAN_ID */
1682                 nla_total_size(sizeof(__be32)) +/* IFLA_VXLAN_GROUP */
1683                 nla_total_size(sizeof(__u32)) + /* IFLA_VXLAN_LINK */
1684                 nla_total_size(sizeof(__be32))+ /* IFLA_VXLAN_LOCAL */
1685                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_TTL */
1686                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_TOS */
1687                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_LEARNING */
1688                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_PROXY */
1689                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_RSC */
1690                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_L2MISS */
1691                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_L3MISS */
1692                 nla_total_size(sizeof(__u32)) + /* IFLA_VXLAN_AGEING */
1693                 nla_total_size(sizeof(__u32)) + /* IFLA_VXLAN_LIMIT */
1694                 nla_total_size(sizeof(struct ifla_vxlan_port_range)) +
1695                 nla_total_size(sizeof(__be16))+ /* IFLA_VXLAN_PORT */
1696                 0;
1697 }
1698
1699 static int vxlan_fill_info(struct sk_buff *skb, const struct net_device *dev)
1700 {
1701         const struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1702         const struct vxlan_rdst *dst = &vxlan->default_dst;
1703         struct ifla_vxlan_port_range ports = {
1704                 .low =  htons(vxlan->port_min),
1705                 .high = htons(vxlan->port_max),
1706         };
1707
1708         if (nla_put_u32(skb, IFLA_VXLAN_ID, dst->remote_vni))
1709                 goto nla_put_failure;
1710
1711         if (dst->remote_ip && nla_put_be32(skb, IFLA_VXLAN_GROUP, dst->remote_ip))
1712                 goto nla_put_failure;
1713
1714         if (dst->remote_ifindex && nla_put_u32(skb, IFLA_VXLAN_LINK, dst->remote_ifindex))
1715                 goto nla_put_failure;
1716
1717         if (vxlan->saddr && nla_put_be32(skb, IFLA_VXLAN_LOCAL, vxlan->saddr))
1718                 goto nla_put_failure;
1719
1720         if (nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_TTL, vxlan->ttl) ||
1721             nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_TOS, vxlan->tos) ||
1722             nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_LEARNING,
1723                         !!(vxlan->flags & VXLAN_F_LEARN)) ||
1724             nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_PROXY,
1725                         !!(vxlan->flags & VXLAN_F_PROXY)) ||
1726             nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_RSC, !!(vxlan->flags & VXLAN_F_RSC)) ||
1727             nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_L2MISS,
1728                         !!(vxlan->flags & VXLAN_F_L2MISS)) ||
1729             nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_L3MISS,
1730                         !!(vxlan->flags & VXLAN_F_L3MISS)) ||
1731             nla_put_u32(skb, IFLA_VXLAN_AGEING, vxlan->age_interval) ||
1732             nla_put_u32(skb, IFLA_VXLAN_LIMIT, vxlan->addrmax) ||
1733             nla_put_be16(skb, IFLA_VXLAN_PORT, vxlan->dst_port))
1734                 goto nla_put_failure;
1735
1736         if (nla_put(skb, IFLA_VXLAN_PORT_RANGE, sizeof(ports), &ports))
1737                 goto nla_put_failure;
1738
1739         return 0;
1740
1741 nla_put_failure:
1742         return -EMSGSIZE;
1743 }
1744
1745 static struct rtnl_link_ops vxlan_link_ops __read_mostly = {
1746         .kind           = "vxlan",
1747         .maxtype        = IFLA_VXLAN_MAX,
1748         .policy         = vxlan_policy,
1749         .priv_size      = sizeof(struct vxlan_dev),
1750         .setup          = vxlan_setup,
1751         .validate       = vxlan_validate,
1752         .newlink        = vxlan_newlink,
1753         .dellink        = vxlan_dellink,
1754         .get_size       = vxlan_get_size,
1755         .fill_info      = vxlan_fill_info,
1756 };
1757
1758 static __net_init int vxlan_init_net(struct net *net)
1759 {
1760         struct vxlan_net *vn = net_generic(net, vxlan_net_id);
1761         unsigned int h;
1762
1763         INIT_LIST_HEAD(&vn->vxlan_list);
1764         spin_lock_init(&vn->sock_lock);
1765
1766         for (h = 0; h < PORT_HASH_SIZE; ++h)
1767                 INIT_HLIST_HEAD(&vn->sock_list[h]);
1768
1769         return 0;
1770 }
1771
1772 static __net_exit void vxlan_exit_net(struct net *net)
1773 {
1774         struct vxlan_net *vn = net_generic(net, vxlan_net_id);
1775         struct vxlan_dev *vxlan;
1776
1777         rtnl_lock();
1778         list_for_each_entry(vxlan, &vn->vxlan_list, next)
1779                 dev_close(vxlan->dev);
1780         rtnl_unlock();
1781 }
1782
1783 static struct pernet_operations vxlan_net_ops = {
1784         .init = vxlan_init_net,
1785         .exit = vxlan_exit_net,
1786         .id   = &vxlan_net_id,
1787         .size = sizeof(struct vxlan_net),
1788 };
1789
1790 static int __init vxlan_init_module(void)
1791 {
1792         int rc;
1793
1794         vxlan_wq = alloc_workqueue("vxlan", 0, 0);
1795         if (!vxlan_wq)
1796                 return -ENOMEM;
1797
1798         get_random_bytes(&vxlan_salt, sizeof(vxlan_salt));
1799
1800         rc = register_pernet_device(&vxlan_net_ops);
1801         if (rc)
1802                 goto out1;
1803
1804         rc = rtnl_link_register(&vxlan_link_ops);
1805         if (rc)
1806                 goto out2;
1807
1808         return 0;
1809
1810 out2:
1811         unregister_pernet_device(&vxlan_net_ops);
1812 out1:
1813         destroy_workqueue(vxlan_wq);
1814         return rc;
1815 }
1816 late_initcall(vxlan_init_module);
1817
1818 static void __exit vxlan_cleanup_module(void)
1819 {
1820         unregister_pernet_device(&vxlan_net_ops);
1821         rtnl_link_unregister(&vxlan_link_ops);
1822         destroy_workqueue(vxlan_wq);
1823         rcu_barrier();
1824 }
1825 module_exit(vxlan_cleanup_module);
1826
1827 MODULE_LICENSE("GPL");
1828 MODULE_VERSION(VXLAN_VERSION);
1829 MODULE_AUTHOR("Stephen Hemminger <stephen@networkplumber.org>");
1830 MODULE_ALIAS_RTNL_LINK("vxlan");