Pileus Git - ~andy/linux/blob - drivers/net/vxlan.c

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