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/ipip.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 /* Forwarding table entry */
  85 struct vxlan_fdb {
  86         struct hlist_node hlist;        /* linked list of entries */
  87         struct rcu_head   rcu;
  88         unsigned long     updated;      /* jiffies */
  89         unsigned long     used;
  90         __be32            remote_ip;
  91         u16               state;        /* see ndm_state */
  92         u8                eth_addr[ETH_ALEN];
  93 };
  94
  95 /* Per-cpu network traffic stats */
  96 struct vxlan_stats {
  97         u64                     rx_packets;
  98         u64                     rx_bytes;
  99         u64                     tx_packets;
 100         u64                     tx_bytes;
 101         struct u64_stats_sync   syncp;
 102 };
 103
 104 /* Pseudo network device */
 105 struct vxlan_dev {
 106         struct hlist_node hlist;
 107         struct net_device *dev;
 108         struct vxlan_stats __percpu *stats;
 109         __u32             vni;          /* virtual network id */
 110         __be32            gaddr;        /* multicast group */
 111         __be32            saddr;        /* source address */
 112         unsigned int      link;         /* link to multicast over */
 113         __u16             port_min;     /* source port range */
 114         __u16             port_max;
 115         __u8              tos;          /* TOS override */
 116         __u8              ttl;
 117         u32               flags;        /* VXLAN_F_* below */
 118
 119         unsigned long     age_interval;
 120         struct timer_list age_timer;
 121         spinlock_t        hash_lock;
 122         unsigned int      addrcnt;
 123         unsigned int      addrmax;
 124
 125         struct hlist_head fdb_head[FDB_HASH_SIZE];
 126 };
 127
 128 #define VXLAN_F_LEARN   0x01
 129 #define VXLAN_F_PROXY   0x02
 130 #define VXLAN_F_RSC     0x04
 131 #define VXLAN_F_L2MISS  0x08
 132 #define VXLAN_F_L3MISS  0x10
 133
 134 /* salt for hash table */
 135 static u32 vxlan_salt __read_mostly;
 136
 137 static inline struct hlist_head *vni_head(struct net *net, u32 id)
 138 {
 139         struct vxlan_net *vn = net_generic(net, vxlan_net_id);
 140
 141         return &vn->vni_list[hash_32(id, VNI_HASH_BITS)];
 142 }
 143
 144 /* Look up VNI in a per net namespace table */
 145 static struct vxlan_dev *vxlan_find_vni(struct net *net, u32 id)
 146 {
 147         struct vxlan_dev *vxlan;
 148
 149         hlist_for_each_entry_rcu(vxlan, vni_head(net, id), hlist) {
 150                 if (vxlan->vni == id)
 151                         return vxlan;
 152         }
 153
 154         return NULL;
 155 }
 156
 157 /* Fill in neighbour message in skbuff. */
 158 static int vxlan_fdb_info(struct sk_buff *skb, struct vxlan_dev *vxlan,
 159                            const struct vxlan_fdb *fdb,
 160                            u32 portid, u32 seq, int type, unsigned int flags)
 161 {
 162         unsigned long now = jiffies;
 163         struct nda_cacheinfo ci;
 164         struct nlmsghdr *nlh;
 165         struct ndmsg *ndm;
 166         bool send_ip, send_eth;
 167
 168         nlh = nlmsg_put(skb, portid, seq, type, sizeof(*ndm), flags);
 169         if (nlh == NULL)
 170                 return -EMSGSIZE;
 171
 172         ndm = nlmsg_data(nlh);
 173         memset(ndm, 0, sizeof(*ndm));
 174
 175         send_eth = send_ip = true;
 176
 177         if (type == RTM_GETNEIGH) {
 178                 ndm->ndm_family = AF_INET;
 179                 send_ip = fdb->remote_ip != 0;
 180                 send_eth = !is_zero_ether_addr(fdb->eth_addr);
 181         } else
 182                 ndm->ndm_family = AF_BRIDGE;
 183         ndm->ndm_state = fdb->state;
 184         ndm->ndm_ifindex = vxlan->dev->ifindex;
 185         ndm->ndm_flags = NTF_SELF;
 186         ndm->ndm_type = NDA_DST;
 187
 188         if (send_eth && nla_put(skb, NDA_LLADDR, ETH_ALEN, &fdb->eth_addr))
 189                 goto nla_put_failure;
 190
 191         if (send_ip && nla_put_be32(skb, NDA_DST, fdb->remote_ip))
 192                 goto nla_put_failure;
 193
 194         ci.ndm_used      = jiffies_to_clock_t(now - fdb->used);
 195         ci.ndm_confirmed = 0;
 196         ci.ndm_updated   = jiffies_to_clock_t(now - fdb->updated);
 197         ci.ndm_refcnt    = 0;
 198
 199         if (nla_put(skb, NDA_CACHEINFO, sizeof(ci), &ci))
 200                 goto nla_put_failure;
 201
 202         return nlmsg_end(skb, nlh);
 203
 204 nla_put_failure:
 205         nlmsg_cancel(skb, nlh);
 206         return -EMSGSIZE;
 207 }
 208
 209 static inline size_t vxlan_nlmsg_size(void)
 210 {
 211         return NLMSG_ALIGN(sizeof(struct ndmsg))
 212                 + nla_total_size(ETH_ALEN) /* NDA_LLADDR */
 213                 + nla_total_size(sizeof(__be32)) /* NDA_DST */
 214                 + nla_total_size(sizeof(struct nda_cacheinfo));
 215 }
 216
 217 static void vxlan_fdb_notify(struct vxlan_dev *vxlan,
 218                              const struct vxlan_fdb *fdb, int type)
 219 {
 220         struct net *net = dev_net(vxlan->dev);
 221         struct sk_buff *skb;
 222         int err = -ENOBUFS;
 223
 224         skb = nlmsg_new(vxlan_nlmsg_size(), GFP_ATOMIC);
 225         if (skb == NULL)
 226                 goto errout;
 227
 228         err = vxlan_fdb_info(skb, vxlan, fdb, 0, 0, type, 0);
 229         if (err < 0) {
 230                 /* -EMSGSIZE implies BUG in vxlan_nlmsg_size() */
 231                 WARN_ON(err == -EMSGSIZE);
 232                 kfree_skb(skb);
 233                 goto errout;
 234         }
 235
 236         rtnl_notify(skb, net, 0, RTNLGRP_NEIGH, NULL, GFP_ATOMIC);
 237         return;
 238 errout:
 239         if (err < 0)
 240                 rtnl_set_sk_err(net, RTNLGRP_NEIGH, err);
 241 }
 242
 243 static void vxlan_ip_miss(struct net_device *dev, __be32 ipa)
 244 {
 245         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
 246         struct vxlan_fdb f;
 247
 248         memset(&f, 0, sizeof f);
 249         f.state = NUD_STALE;
 250         f.remote_ip = ipa; /* goes to NDA_DST */
 251
 252         vxlan_fdb_notify(vxlan, &f, RTM_GETNEIGH);
 253 }
 254
 255 static void vxlan_fdb_miss(struct vxlan_dev *vxlan, const u8 eth_addr[ETH_ALEN])
 256 {
 257         struct vxlan_fdb        f;
 258
 259         memset(&f, 0, sizeof f);
 260         f.state = NUD_STALE;
 261         memcpy(f.eth_addr, eth_addr, ETH_ALEN);
 262
 263         vxlan_fdb_notify(vxlan, &f, RTM_GETNEIGH);
 264 }
 265
 266 /* Hash Ethernet address */
 267 static u32 eth_hash(const unsigned char *addr)
 268 {
 269         u64 value = get_unaligned((u64 *)addr);
 270
 271         /* only want 6 bytes */
 272 #ifdef __BIG_ENDIAN
 273         value >>= 16;
 274 #else
 275         value <<= 16;
 276 #endif
 277         return hash_64(value, FDB_HASH_BITS);
 278 }
 279
 280 /* Hash chain to use given mac address */
 281 static inline struct hlist_head *vxlan_fdb_head(struct vxlan_dev *vxlan,
 282                                                 const u8 *mac)
 283 {
 284         return &vxlan->fdb_head[eth_hash(mac)];
 285 }
 286
 287 /* Look up Ethernet address in forwarding table */
 288 static struct vxlan_fdb *vxlan_find_mac(struct vxlan_dev *vxlan,
 289                                         const u8 *mac)
 290
 291 {
 292         struct hlist_head *head = vxlan_fdb_head(vxlan, mac);
 293         struct vxlan_fdb *f;
 294
 295         hlist_for_each_entry_rcu(f, head, hlist) {
 296                 if (compare_ether_addr(mac, f->eth_addr) == 0)
 297                         return f;
 298         }
 299
 300         return NULL;
 301 }
 302
 303 /* Add new entry to forwarding table -- assumes lock held */
 304 static int vxlan_fdb_create(struct vxlan_dev *vxlan,
 305                             const u8 *mac, __be32 ip,
 306                             __u16 state, __u16 flags)
 307 {
 308         struct vxlan_fdb *f;
 309         int notify = 0;
 310
 311         f = vxlan_find_mac(vxlan, mac);
 312         if (f) {
 313                 if (flags & NLM_F_EXCL) {
 314                         netdev_dbg(vxlan->dev,
 315                                    "lost race to create %pM\n", mac);
 316                         return -EEXIST;
 317                 }
 318                 if (f->state != state) {
 319                         f->state = state;
 320                         f->updated = jiffies;
 321                         notify = 1;
 322                 }
 323         } else {
 324                 if (!(flags & NLM_F_CREATE))
 325                         return -ENOENT;
 326
 327                 if (vxlan->addrmax && vxlan->addrcnt >= vxlan->addrmax)
 328                         return -ENOSPC;
 329
 330                 netdev_dbg(vxlan->dev, "add %pM -> %pI4\n", mac, &ip);
 331                 f = kmalloc(sizeof(*f), GFP_ATOMIC);
 332                 if (!f)
 333                         return -ENOMEM;
 334
 335                 notify = 1;
 336                 f->remote_ip = ip;
 337                 f->state = state;
 338                 f->updated = f->used = jiffies;
 339                 memcpy(f->eth_addr, mac, ETH_ALEN);
 340
 341                 ++vxlan->addrcnt;
 342                 hlist_add_head_rcu(&f->hlist,
 343                                    vxlan_fdb_head(vxlan, mac));
 344         }
 345
 346         if (notify)
 347                 vxlan_fdb_notify(vxlan, f, RTM_NEWNEIGH);
 348
 349         return 0;
 350 }
 351
 352 static void vxlan_fdb_destroy(struct vxlan_dev *vxlan, struct vxlan_fdb *f)
 353 {
 354         netdev_dbg(vxlan->dev,
 355                     "delete %pM\n", f->eth_addr);
 356
 357         --vxlan->addrcnt;
 358         vxlan_fdb_notify(vxlan, f, RTM_DELNEIGH);
 359
 360         hlist_del_rcu(&f->hlist);
 361         kfree_rcu(f, rcu);
 362 }
 363
 364 /* Add static entry (via netlink) */
 365 static int vxlan_fdb_add(struct ndmsg *ndm, struct nlattr *tb[],
 366                          struct net_device *dev,
 367                          const unsigned char *addr, u16 flags)
 368 {
 369         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
 370         __be32 ip;
 371         int err;
 372
 373         if (!(ndm->ndm_state & (NUD_PERMANENT|NUD_REACHABLE))) {
 374                 pr_info("RTM_NEWNEIGH with invalid state %#x\n",
 375                         ndm->ndm_state);
 376                 return -EINVAL;
 377         }
 378
 379         if (tb[NDA_DST] == NULL)
 380                 return -EINVAL;
 381
 382         if (nla_len(tb[NDA_DST]) != sizeof(__be32))
 383                 return -EAFNOSUPPORT;
 384
 385         ip = nla_get_be32(tb[NDA_DST]);
 386
 387         spin_lock_bh(&vxlan->hash_lock);
 388         err = vxlan_fdb_create(vxlan, addr, ip, ndm->ndm_state, flags);
 389         spin_unlock_bh(&vxlan->hash_lock);
 390
 391         return err;
 392 }
 393
 394 /* Delete entry (via netlink) */
 395 static int vxlan_fdb_delete(struct ndmsg *ndm, struct nlattr *tb[],
 396                             struct net_device *dev,
 397                             const unsigned char *addr)
 398 {
 399         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
 400         struct vxlan_fdb *f;
 401         int err = -ENOENT;
 402
 403         spin_lock_bh(&vxlan->hash_lock);
 404         f = vxlan_find_mac(vxlan, addr);
 405         if (f) {
 406                 vxlan_fdb_destroy(vxlan, f);
 407                 err = 0;
 408         }
 409         spin_unlock_bh(&vxlan->hash_lock);
 410
 411         return err;
 412 }
 413
 414 /* Dump forwarding table */
 415 static int vxlan_fdb_dump(struct sk_buff *skb, struct netlink_callback *cb,
 416                           struct net_device *dev, int idx)
 417 {
 418         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
 419         unsigned int h;
 420
 421         for (h = 0; h < FDB_HASH_SIZE; ++h) {
 422                 struct vxlan_fdb *f;
 423                 int err;
 424
 425                 hlist_for_each_entry_rcu(f, &vxlan->fdb_head[h], hlist) {
 426                         if (idx < cb->args[0])
 427                                 goto skip;
 428
 429                         err = vxlan_fdb_info(skb, vxlan, f,
 430                                              NETLINK_CB(cb->skb).portid,
 431                                              cb->nlh->nlmsg_seq,
 432                                              RTM_NEWNEIGH,
 433                                              NLM_F_MULTI);
 434                         if (err < 0)
 435                                 break;
 436 skip:
 437                         ++idx;
 438                 }
 439         }
 440
 441         return idx;
 442 }
 443
 444 /* Watch incoming packets to learn mapping between Ethernet address
 445  * and Tunnel endpoint.
 446  */
 447 static void vxlan_snoop(struct net_device *dev,
 448                         __be32 src_ip, const u8 *src_mac)
 449 {
 450         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
 451         struct vxlan_fdb *f;
 452         int err;
 453
 454         f = vxlan_find_mac(vxlan, src_mac);
 455         if (likely(f)) {
 456                 f->used = jiffies;
 457                 if (likely(f->remote_ip == src_ip))
 458                         return;
 459
 460                 if (net_ratelimit())
 461                         netdev_info(dev,
 462                                     "%pM migrated from %pI4 to %pI4\n",
 463                                     src_mac, &f->remote_ip, &src_ip);
 464
 465                 f->remote_ip = src_ip;
 466                 f->updated = jiffies;
 467         } else {
 468                 /* learned new entry */
 469                 spin_lock(&vxlan->hash_lock);
 470                 err = vxlan_fdb_create(vxlan, src_mac, src_ip,
 471                                        NUD_REACHABLE,
 472                                        NLM_F_EXCL|NLM_F_CREATE);
 473                 spin_unlock(&vxlan->hash_lock);
 474         }
 475 }
 476
 477
 478 /* See if multicast group is already in use by other ID */
 479 static bool vxlan_group_used(struct vxlan_net *vn,
 480                              const struct vxlan_dev *this)
 481 {
 482         const struct vxlan_dev *vxlan;
 483         unsigned h;
 484
 485         for (h = 0; h < VNI_HASH_SIZE; ++h)
 486                 hlist_for_each_entry(vxlan, &vn->vni_list[h], hlist) {
 487                         if (vxlan == this)
 488                                 continue;
 489
 490                         if (!netif_running(vxlan->dev))
 491                                 continue;
 492
 493                         if (vxlan->gaddr == this->gaddr)
 494                                 return true;
 495                 }
 496
 497         return false;
 498 }
 499
 500 /* kernel equivalent to IP_ADD_MEMBERSHIP */
 501 static int vxlan_join_group(struct net_device *dev)
 502 {
 503         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
 504         struct vxlan_net *vn = net_generic(dev_net(dev), vxlan_net_id);
 505         struct sock *sk = vn->sock->sk;
 506         struct ip_mreqn mreq = {
 507                 .imr_multiaddr.s_addr   = vxlan->gaddr,
 508                 .imr_ifindex            = vxlan->link,
 509         };
 510         int err;
 511
 512         /* Already a member of group */
 513         if (vxlan_group_used(vn, vxlan))
 514                 return 0;
 515
 516         /* Need to drop RTNL to call multicast join */
 517         rtnl_unlock();
 518         lock_sock(sk);
 519         err = ip_mc_join_group(sk, &mreq);
 520         release_sock(sk);
 521         rtnl_lock();
 522
 523         return err;
 524 }
 525
 526
 527 /* kernel equivalent to IP_DROP_MEMBERSHIP */
 528 static int vxlan_leave_group(struct net_device *dev)
 529 {
 530         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
 531         struct vxlan_net *vn = net_generic(dev_net(dev), vxlan_net_id);
 532         int err = 0;
 533         struct sock *sk = vn->sock->sk;
 534         struct ip_mreqn mreq = {
 535                 .imr_multiaddr.s_addr   = vxlan->gaddr,
 536                 .imr_ifindex            = vxlan->link,
 537         };
 538
 539         /* Only leave group when last vxlan is done. */
 540         if (vxlan_group_used(vn, vxlan))
 541                 return 0;
 542
 543         /* Need to drop RTNL to call multicast leave */
 544         rtnl_unlock();
 545         lock_sock(sk);
 546         err = ip_mc_leave_group(sk, &mreq);
 547         release_sock(sk);
 548         rtnl_lock();
 549
 550         return err;
 551 }
 552
 553 /* Callback from net/ipv4/udp.c to receive packets */
 554 static int vxlan_udp_encap_recv(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 555 {
 556         struct iphdr *oip;
 557         struct vxlanhdr *vxh;
 558         struct vxlan_dev *vxlan;
 559         struct vxlan_stats *stats;
 560         __u32 vni;
 561         int err;
 562
 563         /* pop off outer UDP header */
 564         __skb_pull(skb, sizeof(struct udphdr));
 565
 566         /* Need Vxlan and inner Ethernet header to be present */
 567         if (!pskb_may_pull(skb, sizeof(struct vxlanhdr)))
 568                 goto error;
 569
 570         /* Drop packets with reserved bits set */
 571         vxh = (struct vxlanhdr *) skb->data;
 572         if (vxh->vx_flags != htonl(VXLAN_FLAGS) ||
 573             (vxh->vx_vni & htonl(0xff))) {
 574                 netdev_dbg(skb->dev, "invalid vxlan flags=%#x vni=%#x\n",
 575                            ntohl(vxh->vx_flags), ntohl(vxh->vx_vni));
 576                 goto error;
 577         }
 578
 579         __skb_pull(skb, sizeof(struct vxlanhdr));
 580
 581         /* Is this VNI defined? */
 582         vni = ntohl(vxh->vx_vni) >> 8;
 583         vxlan = vxlan_find_vni(sock_net(sk), vni);
 584         if (!vxlan) {
 585                 netdev_dbg(skb->dev, "unknown vni %d\n", vni);
 586                 goto drop;
 587         }
 588
 589         if (!pskb_may_pull(skb, ETH_HLEN)) {
 590                 vxlan->dev->stats.rx_length_errors++;
 591                 vxlan->dev->stats.rx_errors++;
 592                 goto drop;
 593         }
 594
 595         skb_reset_mac_header(skb);
 596
 597         /* Re-examine inner Ethernet packet */
 598         oip = ip_hdr(skb);
 599         skb->protocol = eth_type_trans(skb, vxlan->dev);
 600
 601         /* Ignore packet loops (and multicast echo) */
 602         if (compare_ether_addr(eth_hdr(skb)->h_source,
 603                                vxlan->dev->dev_addr) == 0)
 604                 goto drop;
 605
 606         if (vxlan->flags & VXLAN_F_LEARN)
 607                 vxlan_snoop(skb->dev, oip->saddr, eth_hdr(skb)->h_source);
 608
 609         __skb_tunnel_rx(skb, vxlan->dev);
 610         skb_reset_network_header(skb);
 611
 612         /* If the NIC driver gave us an encapsulated packet with
 613          * CHECKSUM_UNNECESSARY and Rx checksum feature is enabled,
 614          * leave the CHECKSUM_UNNECESSARY, the device checksummed it
 615          * for us. Otherwise force the upper layers to verify it.
 616          */
 617         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_UNNECESSARY || !skb->encapsulation ||
 618             !(vxlan->dev->features & NETIF_F_RXCSUM))
 619                 skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
 620
 621         skb->encapsulation = 0;
 622
 623         err = IP_ECN_decapsulate(oip, skb);
 624         if (unlikely(err)) {
 625                 if (log_ecn_error)
 626                         net_info_ratelimited("non-ECT from %pI4 with TOS=%#x\n",
 627                                              &oip->saddr, oip->tos);
 628                 if (err > 1) {
 629                         ++vxlan->dev->stats.rx_frame_errors;
 630                         ++vxlan->dev->stats.rx_errors;
 631                         goto drop;
 632                 }
 633         }
 634
 635         stats = this_cpu_ptr(vxlan->stats);
 636         u64_stats_update_begin(&stats->syncp);
 637         stats->rx_packets++;
 638         stats->rx_bytes += skb->len;
 639         u64_stats_update_end(&stats->syncp);
 640
 641         netif_rx(skb);
 642
 643         return 0;
 644 error:
 645         /* Put UDP header back */
 646         __skb_push(skb, sizeof(struct udphdr));
 647
 648         return 1;
 649 drop:
 650         /* Consume bad packet */
 651         kfree_skb(skb);
 652         return 0;
 653 }
 654
 655 static int arp_reduce(struct net_device *dev, struct sk_buff *skb)
 656 {
 657         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
 658         struct arphdr *parp;
 659         u8 *arpptr, *sha;
 660         __be32 sip, tip;
 661         struct neighbour *n;
 662
 663         if (dev->flags & IFF_NOARP)
 664                 goto out;
 665
 666         if (!pskb_may_pull(skb, arp_hdr_len(dev))) {
 667                 dev->stats.tx_dropped++;
 668                 goto out;
 669         }
 670         parp = arp_hdr(skb);
 671
 672         if ((parp->ar_hrd != htons(ARPHRD_ETHER) &&
 673              parp->ar_hrd != htons(ARPHRD_IEEE802)) ||
 674             parp->ar_pro != htons(ETH_P_IP) ||
 675             parp->ar_op != htons(ARPOP_REQUEST) ||
 676             parp->ar_hln != dev->addr_len ||
 677             parp->ar_pln != 4)
 678                 goto out;
 679         arpptr = (u8 *)parp + sizeof(struct arphdr);
 680         sha = arpptr;
 681         arpptr += dev->addr_len;        /* sha */
 682         memcpy(&sip, arpptr, sizeof(sip));
 683         arpptr += sizeof(sip);
 684         arpptr += dev->addr_len;        /* tha */
 685         memcpy(&tip, arpptr, sizeof(tip));
 686
 687         if (ipv4_is_loopback(tip) ||
 688             ipv4_is_multicast(tip))
 689                 goto out;
 690
 691         n = neigh_lookup(&arp_tbl, &tip, dev);
 692
 693         if (n) {
 694                 struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
 695                 struct vxlan_fdb *f;
 696                 struct sk_buff  *reply;
 697
 698                 if (!(n->nud_state & NUD_CONNECTED)) {
 699                         neigh_release(n);
 700                         goto out;
 701                 }
 702
 703                 f = vxlan_find_mac(vxlan, n->ha);
 704                 if (f && f->remote_ip == 0) {
 705                         /* bridge-local neighbor */
 706                         neigh_release(n);
 707                         goto out;
 708                 }
 709
 710                 reply = arp_create(ARPOP_REPLY, ETH_P_ARP, sip, dev, tip, sha,
 711                                 n->ha, sha);
 712
 713                 neigh_release(n);
 714
 715                 skb_reset_mac_header(reply);
 716                 __skb_pull(reply, skb_network_offset(reply));
 717                 reply->ip_summed = CHECKSUM_UNNECESSARY;
 718                 reply->pkt_type = PACKET_HOST;
 719
 720                 if (netif_rx_ni(reply) == NET_RX_DROP)
 721                         dev->stats.rx_dropped++;
 722         } else if (vxlan->flags & VXLAN_F_L3MISS)
 723                 vxlan_ip_miss(dev, tip);
 724 out:
 725         consume_skb(skb);
 726         return NETDEV_TX_OK;
 727 }
 728
 729 static bool route_shortcircuit(struct net_device *dev, struct sk_buff *skb)
 730 {
 731         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
 732         struct neighbour *n;
 733         struct iphdr *pip;
 734
 735         if (is_multicast_ether_addr(eth_hdr(skb)->h_dest))
 736                 return false;
 737
 738         n = NULL;
 739         switch (ntohs(eth_hdr(skb)->h_proto)) {
 740         case ETH_P_IP:
 741                 if (!pskb_may_pull(skb, sizeof(struct iphdr)))
 742                         return false;
 743                 pip = ip_hdr(skb);
 744                 n = neigh_lookup(&arp_tbl, &pip->daddr, dev);
 745                 break;
 746         default:
 747                 return false;
 748         }
 749
 750         if (n) {
 751                 bool diff;
 752
 753                 diff = compare_ether_addr(eth_hdr(skb)->h_dest, n->ha) != 0;
 754                 if (diff) {
 755                         memcpy(eth_hdr(skb)->h_source, eth_hdr(skb)->h_dest,
 756                                 dev->addr_len);
 757                         memcpy(eth_hdr(skb)->h_dest, n->ha, dev->addr_len);
 758                 }
 759                 neigh_release(n);
 760                 return diff;
 761         } else if (vxlan->flags & VXLAN_F_L3MISS)
 762                 vxlan_ip_miss(dev, pip->daddr);
 763         return false;
 764 }
 765
 766 /* Extract dsfield from inner protocol */
 767 static inline u8 vxlan_get_dsfield(const struct iphdr *iph,
 768                                    const struct sk_buff *skb)
 769 {
 770         if (skb->protocol == htons(ETH_P_IP))
 771                 return iph->tos;
 772         else if (skb->protocol == htons(ETH_P_IPV6))
 773                 return ipv6_get_dsfield((const struct ipv6hdr *)iph);
 774         else
 775                 return 0;
 776 }
 777
 778 /* Propogate ECN bits out */
 779 static inline u8 vxlan_ecn_encap(u8 tos,
 780                                  const struct iphdr *iph,
 781                                  const struct sk_buff *skb)
 782 {
 783         u8 inner = vxlan_get_dsfield(iph, skb);
 784
 785         return INET_ECN_encapsulate(tos, inner);
 786 }
 787
 788 static void vxlan_sock_free(struct sk_buff *skb)
 789 {
 790         sock_put(skb->sk);
 791 }
 792
 793 /* On transmit, associate with the tunnel socket */
 794 static void vxlan_set_owner(struct net_device *dev, struct sk_buff *skb)
 795 {
 796         struct vxlan_net *vn = net_generic(dev_net(dev), vxlan_net_id);
 797         struct sock *sk = vn->sock->sk;
 798
 799         skb_orphan(skb);
 800         sock_hold(sk);
 801         skb->sk = sk;
 802         skb->destructor = vxlan_sock_free;
 803 }
 804
 805 /* Compute source port for outgoing packet
 806  *   first choice to use L4 flow hash since it will spread
 807  *     better and maybe available from hardware
 808  *   secondary choice is to use jhash on the Ethernet header
 809  */
 810 static u16 vxlan_src_port(const struct vxlan_dev *vxlan, struct sk_buff *skb)
 811 {
 812         unsigned int range = (vxlan->port_max - vxlan->port_min) + 1;
 813         u32 hash;
 814
 815         hash = skb_get_rxhash(skb);
 816         if (!hash)
 817                 hash = jhash(skb->data, 2 * ETH_ALEN,
 818                              (__force u32) skb->protocol);
 819
 820         return (((u64) hash * range) >> 32) + vxlan->port_min;
 821 }
 822
 823 /* Transmit local packets over Vxlan
 824  *
 825  * Outer IP header inherits ECN and DF from inner header.
 826  * Outer UDP destination is the VXLAN assigned port.
 827  *           source port is based on hash of flow
 828  */
 829 static netdev_tx_t vxlan_xmit(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev)
 830 {
 831         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
 832         struct rtable *rt;
 833         const struct iphdr *old_iph;
 834         struct ethhdr *eth;
 835         struct iphdr *iph;
 836         struct vxlanhdr *vxh;
 837         struct udphdr *uh;
 838         struct flowi4 fl4;
 839         unsigned int pkt_len = skb->len;
 840         __be32 dst;
 841         __u16 src_port;
 842         __be16 df = 0;
 843         __u8 tos, ttl;
 844         int err;
 845         bool did_rsc = false;
 846         const struct vxlan_fdb *f;
 847
 848         skb_reset_mac_header(skb);
 849         eth = eth_hdr(skb);
 850
 851         if ((vxlan->flags & VXLAN_F_PROXY) && ntohs(eth->h_proto) == ETH_P_ARP)
 852                 return arp_reduce(dev, skb);
 853         else if ((vxlan->flags&VXLAN_F_RSC) && ntohs(eth->h_proto) == ETH_P_IP)
 854                 did_rsc = route_shortcircuit(dev, skb);
 855
 856         f = vxlan_find_mac(vxlan, eth->h_dest);
 857         if (f == NULL) {
 858                 did_rsc = false;
 859                 dst = vxlan->gaddr;
 860                 if (!dst && (vxlan->flags & VXLAN_F_L2MISS) &&
 861                     !is_multicast_ether_addr(eth->h_dest))
 862                         vxlan_fdb_miss(vxlan, eth->h_dest);
 863         } else
 864                 dst = f->remote_ip;
 865
 866         if (!dst) {
 867                 if (did_rsc) {
 868                         __skb_pull(skb, skb_network_offset(skb));
 869                         skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
 870                         skb->pkt_type = PACKET_HOST;
 871
 872                         /* short-circuited back to local bridge */
 873                         if (netif_rx(skb) == NET_RX_SUCCESS) {
 874                                 struct vxlan_stats *stats =
 875                                                 this_cpu_ptr(vxlan->stats);
 876
 877                                 u64_stats_update_begin(&stats->syncp);
 878                                 stats->tx_packets++;
 879                                 stats->tx_bytes += pkt_len;
 880                                 u64_stats_update_end(&stats->syncp);
 881                         } else {
 882                                 dev->stats.tx_errors++;
 883                                 dev->stats.tx_aborted_errors++;
 884                         }
 885                         return NETDEV_TX_OK;
 886                 }
 887                 goto drop;
 888         }
 889
 890         if (!skb->encapsulation) {
 891                 skb_reset_inner_headers(skb);
 892                 skb->encapsulation = 1;
 893         }
 894
 895         /* Need space for new headers (invalidates iph ptr) */
 896         if (skb_cow_head(skb, VXLAN_HEADROOM))
 897                 goto drop;
 898
 899         old_iph = ip_hdr(skb);
 900
 901         ttl = vxlan->ttl;
 902         if (!ttl && IN_MULTICAST(ntohl(dst)))
 903                 ttl = 1;
 904
 905         tos = vxlan->tos;
 906         if (tos == 1)
 907                 tos = vxlan_get_dsfield(old_iph, skb);
 908
 909         src_port = vxlan_src_port(vxlan, skb);
 910
 911         memset(&fl4, 0, sizeof(fl4));
 912         fl4.flowi4_oif = vxlan->link;
 913         fl4.flowi4_tos = RT_TOS(tos);
 914         fl4.daddr = dst;
 915         fl4.saddr = vxlan->saddr;
 916
 917         rt = ip_route_output_key(dev_net(dev), &fl4);
 918         if (IS_ERR(rt)) {
 919                 netdev_dbg(dev, "no route to %pI4\n", &dst);
 920                 dev->stats.tx_carrier_errors++;
 921                 goto tx_error;
 922         }
 923
 924         if (rt->dst.dev == dev) {
 925                 netdev_dbg(dev, "circular route to %pI4\n", &dst);
 926                 ip_rt_put(rt);
 927                 dev->stats.collisions++;
 928                 goto tx_error;
 929         }
 930
 931         memset(&(IPCB(skb)->opt), 0, sizeof(IPCB(skb)->opt));
 932         IPCB(skb)->flags &= ~(IPSKB_XFRM_TUNNEL_SIZE | IPSKB_XFRM_TRANSFORMED |
 933                               IPSKB_REROUTED);
 934         skb_dst_drop(skb);
 935         skb_dst_set(skb, &rt->dst);
 936
 937         vxh = (struct vxlanhdr *) __skb_push(skb, sizeof(*vxh));
 938         vxh->vx_flags = htonl(VXLAN_FLAGS);
 939         vxh->vx_vni = htonl(vxlan->vni << 8);
 940
 941         __skb_push(skb, sizeof(*uh));
 942         skb_reset_transport_header(skb);
 943         uh = udp_hdr(skb);
 944
 945         uh->dest = htons(vxlan_port);
 946         uh->source = htons(src_port);
 947
 948         uh->len = htons(skb->len);
 949         uh->check = 0;
 950
 951         __skb_push(skb, sizeof(*iph));
 952         skb_reset_network_header(skb);
 953         iph             = ip_hdr(skb);
 954         iph->version    = 4;
 955         iph->ihl        = sizeof(struct iphdr) >> 2;
 956         iph->frag_off   = df;
 957         iph->protocol   = IPPROTO_UDP;
 958         iph->tos        = vxlan_ecn_encap(tos, old_iph, skb);
 959         iph->daddr      = dst;
 960         iph->saddr      = fl4.saddr;
 961         iph->ttl        = ttl ? : ip4_dst_hoplimit(&rt->dst);
 962         tunnel_ip_select_ident(skb, old_iph, &rt->dst);
 963
 964         vxlan_set_owner(dev, skb);
 965
 966         /* See iptunnel_xmit() */
 967         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
 968                 skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
 969
 970         err = ip_local_out(skb);
 971         if (likely(net_xmit_eval(err) == 0)) {
 972                 struct vxlan_stats *stats = this_cpu_ptr(vxlan->stats);
 973
 974                 u64_stats_update_begin(&stats->syncp);
 975                 stats->tx_packets++;
 976                 stats->tx_bytes += pkt_len;
 977                 u64_stats_update_end(&stats->syncp);
 978         } else {
 979                 dev->stats.tx_errors++;
 980                 dev->stats.tx_aborted_errors++;
 981         }
 982         return NETDEV_TX_OK;
 983
 984 drop:
 985         dev->stats.tx_dropped++;
 986         goto tx_free;
 987
 988 tx_error:
 989         dev->stats.tx_errors++;
 990 tx_free:
 991         dev_kfree_skb(skb);
 992         return NETDEV_TX_OK;
 993 }
 994
 995 /* Walk the forwarding table and purge stale entries */
 996 static void vxlan_cleanup(unsigned long arg)
 997 {
 998         struct vxlan_dev *vxlan = (struct vxlan_dev *) arg;
 999         unsigned long next_timer = jiffies + FDB_AGE_INTERVAL;
1000         unsigned int h;
1001
1002         if (!netif_running(vxlan->dev))
1003                 return;
1004
1005         spin_lock_bh(&vxlan->hash_lock);
1006         for (h = 0; h < FDB_HASH_SIZE; ++h) {
1007                 struct hlist_node *p, *n;
1008                 hlist_for_each_safe(p, n, &vxlan->fdb_head[h]) {
1009                         struct vxlan_fdb *f
1010                                 = container_of(p, struct vxlan_fdb, hlist);
1011                         unsigned long timeout;
1012
1013                         if (f->state & NUD_PERMANENT)
1014                                 continue;
1015
1016                         timeout = f->used + vxlan->age_interval * HZ;
1017                         if (time_before_eq(timeout, jiffies)) {
1018                                 netdev_dbg(vxlan->dev,
1019                                            "garbage collect %pM\n",
1020                                            f->eth_addr);
1021                                 f->state = NUD_STALE;
1022                                 vxlan_fdb_destroy(vxlan, f);
1023                         } else if (time_before(timeout, next_timer))
1024                                 next_timer = timeout;
1025                 }
1026         }
1027         spin_unlock_bh(&vxlan->hash_lock);
1028
1029         mod_timer(&vxlan->age_timer, next_timer);
1030 }
1031
1032 /* Setup stats when device is created */
1033 static int vxlan_init(struct net_device *dev)
1034 {
1035         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1036
1037         vxlan->stats = alloc_percpu(struct vxlan_stats);
1038         if (!vxlan->stats)
1039                 return -ENOMEM;
1040
1041         return 0;
1042 }
1043
1044 /* Start ageing timer and join group when device is brought up */
1045 static int vxlan_open(struct net_device *dev)
1046 {
1047         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1048         int err;
1049
1050         if (vxlan->gaddr) {
1051                 err = vxlan_join_group(dev);
1052                 if (err)
1053                         return err;
1054         }
1055
1056         if (vxlan->age_interval)
1057                 mod_timer(&vxlan->age_timer, jiffies + FDB_AGE_INTERVAL);
1058
1059         return 0;
1060 }
1061
1062 /* Purge the forwarding table */
1063 static void vxlan_flush(struct vxlan_dev *vxlan)
1064 {
1065         unsigned h;
1066
1067         spin_lock_bh(&vxlan->hash_lock);
1068         for (h = 0; h < FDB_HASH_SIZE; ++h) {
1069                 struct hlist_node *p, *n;
1070                 hlist_for_each_safe(p, n, &vxlan->fdb_head[h]) {
1071                         struct vxlan_fdb *f
1072                                 = container_of(p, struct vxlan_fdb, hlist);
1073                         vxlan_fdb_destroy(vxlan, f);
1074                 }
1075         }
1076         spin_unlock_bh(&vxlan->hash_lock);
1077 }
1078
1079 /* Cleanup timer and forwarding table on shutdown */
1080 static int vxlan_stop(struct net_device *dev)
1081 {
1082         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1083
1084         if (vxlan->gaddr)
1085                 vxlan_leave_group(dev);
1086
1087         del_timer_sync(&vxlan->age_timer);
1088
1089         vxlan_flush(vxlan);
1090
1091         return 0;
1092 }
1093
1094 /* Merge per-cpu statistics */
1095 static struct rtnl_link_stats64 *vxlan_stats64(struct net_device *dev,
1096                                                struct rtnl_link_stats64 *stats)
1097 {
1098         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1099         struct vxlan_stats tmp, sum = { 0 };
1100         unsigned int cpu;
1101
1102         for_each_possible_cpu(cpu) {
1103                 unsigned int start;
1104                 const struct vxlan_stats *stats
1105                         = per_cpu_ptr(vxlan->stats, cpu);
1106
1107                 do {
1108                         start = u64_stats_fetch_begin_bh(&stats->syncp);
1109                         memcpy(&tmp, stats, sizeof(tmp));
1110                 } while (u64_stats_fetch_retry_bh(&stats->syncp, start));
1111
1112                 sum.tx_bytes   += tmp.tx_bytes;
1113                 sum.tx_packets += tmp.tx_packets;
1114                 sum.rx_bytes   += tmp.rx_bytes;
1115                 sum.rx_packets += tmp.rx_packets;
1116         }
1117
1118         stats->tx_bytes   = sum.tx_bytes;
1119         stats->tx_packets = sum.tx_packets;
1120         stats->rx_bytes   = sum.rx_bytes;
1121         stats->rx_packets = sum.rx_packets;
1122
1123         stats->multicast = dev->stats.multicast;
1124         stats->rx_length_errors = dev->stats.rx_length_errors;
1125         stats->rx_frame_errors = dev->stats.rx_frame_errors;
1126         stats->rx_errors = dev->stats.rx_errors;
1127
1128         stats->tx_dropped = dev->stats.tx_dropped;
1129         stats->tx_carrier_errors  = dev->stats.tx_carrier_errors;
1130         stats->tx_aborted_errors  = dev->stats.tx_aborted_errors;
1131         stats->collisions  = dev->stats.collisions;
1132         stats->tx_errors = dev->stats.tx_errors;
1133
1134         return stats;
1135 }
1136
1137 /* Stub, nothing needs to be done. */
1138 static void vxlan_set_multicast_list(struct net_device *dev)
1139 {
1140 }
1141
1142 static const struct net_device_ops vxlan_netdev_ops = {
1143         .ndo_init               = vxlan_init,
1144         .ndo_open               = vxlan_open,
1145         .ndo_stop               = vxlan_stop,
1146         .ndo_start_xmit         = vxlan_xmit,
1147         .ndo_get_stats64        = vxlan_stats64,
1148         .ndo_set_rx_mode        = vxlan_set_multicast_list,
1149         .ndo_change_mtu         = eth_change_mtu,
1150         .ndo_validate_addr      = eth_validate_addr,
1151         .ndo_set_mac_address    = eth_mac_addr,
1152         .ndo_fdb_add            = vxlan_fdb_add,
1153         .ndo_fdb_del            = vxlan_fdb_delete,
1154         .ndo_fdb_dump           = vxlan_fdb_dump,
1155 };
1156
1157 /* Info for udev, that this is a virtual tunnel endpoint */
1158 static struct device_type vxlan_type = {
1159         .name = "vxlan",
1160 };
1161
1162 static void vxlan_free(struct net_device *dev)
1163 {
1164         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1165
1166         free_percpu(vxlan->stats);
1167         free_netdev(dev);
1168 }
1169
1170 /* Initialize the device structure. */
1171 static void vxlan_setup(struct net_device *dev)
1172 {
1173         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1174         unsigned h;
1175         int low, high;
1176
1177         eth_hw_addr_random(dev);
1178         ether_setup(dev);
1179         dev->hard_header_len = ETH_HLEN + VXLAN_HEADROOM;
1180
1181         dev->netdev_ops = &vxlan_netdev_ops;
1182         dev->destructor = vxlan_free;
1183         SET_NETDEV_DEVTYPE(dev, &vxlan_type);
1184
1185         dev->tx_queue_len = 0;
1186         dev->features   |= NETIF_F_LLTX;
1187         dev->features   |= NETIF_F_NETNS_LOCAL;
1188         dev->features   |= NETIF_F_SG | NETIF_F_HW_CSUM;
1189         dev->features   |= NETIF_F_RXCSUM;
1190
1191         dev->hw_features |= NETIF_F_SG | NETIF_F_HW_CSUM | NETIF_F_RXCSUM;
1192         dev->priv_flags &= ~IFF_XMIT_DST_RELEASE;
1193         dev->priv_flags |= IFF_LIVE_ADDR_CHANGE;
1194
1195         spin_lock_init(&vxlan->hash_lock);
1196
1197         init_timer_deferrable(&vxlan->age_timer);
1198         vxlan->age_timer.function = vxlan_cleanup;
1199         vxlan->age_timer.data = (unsigned long) vxlan;
1200
1201         inet_get_local_port_range(&low, &high);
1202         vxlan->port_min = low;
1203         vxlan->port_max = high;
1204
1205         vxlan->dev = dev;
1206
1207         for (h = 0; h < FDB_HASH_SIZE; ++h)
1208                 INIT_HLIST_HEAD(&vxlan->fdb_head[h]);
1209 }
1210
1211 static const struct nla_policy vxlan_policy[IFLA_VXLAN_MAX + 1] = {
1212         [IFLA_VXLAN_ID]         = { .type = NLA_U32 },
1213         [IFLA_VXLAN_GROUP]      = { .len = FIELD_SIZEOF(struct iphdr, daddr) },
1214         [IFLA_VXLAN_LINK]       = { .type = NLA_U32 },
1215         [IFLA_VXLAN_LOCAL]      = { .len = FIELD_SIZEOF(struct iphdr, saddr) },
1216         [IFLA_VXLAN_TOS]        = { .type = NLA_U8 },
1217         [IFLA_VXLAN_TTL]        = { .type = NLA_U8 },
1218         [IFLA_VXLAN_LEARNING]   = { .type = NLA_U8 },
1219         [IFLA_VXLAN_AGEING]     = { .type = NLA_U32 },
1220         [IFLA_VXLAN_LIMIT]      = { .type = NLA_U32 },
1221         [IFLA_VXLAN_PORT_RANGE] = { .len  = sizeof(struct ifla_vxlan_port_range) },
1222         [IFLA_VXLAN_PROXY]      = { .type = NLA_U8 },
1223         [IFLA_VXLAN_RSC]        = { .type = NLA_U8 },
1224         [IFLA_VXLAN_L2MISS]     = { .type = NLA_U8 },
1225         [IFLA_VXLAN_L3MISS]     = { .type = NLA_U8 },
1226 };
1227
1228 static int vxlan_validate(struct nlattr *tb[], struct nlattr *data[])
1229 {
1230         if (tb[IFLA_ADDRESS]) {
1231                 if (nla_len(tb[IFLA_ADDRESS]) != ETH_ALEN) {
1232                         pr_debug("invalid link address (not ethernet)\n");
1233                         return -EINVAL;
1234                 }
1235
1236                 if (!is_valid_ether_addr(nla_data(tb[IFLA_ADDRESS]))) {
1237                         pr_debug("invalid all zero ethernet address\n");
1238                         return -EADDRNOTAVAIL;
1239                 }
1240         }
1241
1242         if (!data)
1243                 return -EINVAL;
1244
1245         if (data[IFLA_VXLAN_ID]) {
1246                 __u32 id = nla_get_u32(data[IFLA_VXLAN_ID]);
1247                 if (id >= VXLAN_VID_MASK)
1248                         return -ERANGE;
1249         }
1250
1251         if (data[IFLA_VXLAN_GROUP]) {
1252                 __be32 gaddr = nla_get_be32(data[IFLA_VXLAN_GROUP]);
1253                 if (!IN_MULTICAST(ntohl(gaddr))) {
1254                         pr_debug("group address is not IPv4 multicast\n");
1255                         return -EADDRNOTAVAIL;
1256                 }
1257         }
1258
1259         if (data[IFLA_VXLAN_PORT_RANGE]) {
1260                 const struct ifla_vxlan_port_range *p
1261                         = nla_data(data[IFLA_VXLAN_PORT_RANGE]);
1262
1263                 if (ntohs(p->high) < ntohs(p->low)) {
1264                         pr_debug("port range %u .. %u not valid\n",
1265                                  ntohs(p->low), ntohs(p->high));
1266                         return -EINVAL;
1267                 }
1268         }
1269
1270         return 0;
1271 }
1272
1273 static void vxlan_get_drvinfo(struct net_device *netdev,
1274                               struct ethtool_drvinfo *drvinfo)
1275 {
1276         strlcpy(drvinfo->version, VXLAN_VERSION, sizeof(drvinfo->version));
1277         strlcpy(drvinfo->driver, "vxlan", sizeof(drvinfo->driver));
1278 }
1279
1280 static const struct ethtool_ops vxlan_ethtool_ops = {
1281         .get_drvinfo    = vxlan_get_drvinfo,
1282         .get_link       = ethtool_op_get_link,
1283 };
1284
1285 static int vxlan_newlink(struct net *net, struct net_device *dev,
1286                          struct nlattr *tb[], struct nlattr *data[])
1287 {
1288         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1289         __u32 vni;
1290         int err;
1291
1292         if (!data[IFLA_VXLAN_ID])
1293                 return -EINVAL;
1294
1295         vni = nla_get_u32(data[IFLA_VXLAN_ID]);
1296         if (vxlan_find_vni(net, vni)) {
1297                 pr_info("duplicate VNI %u\n", vni);
1298                 return -EEXIST;
1299         }
1300         vxlan->vni = vni;
1301
1302         if (data[IFLA_VXLAN_GROUP])
1303                 vxlan->gaddr = nla_get_be32(data[IFLA_VXLAN_GROUP]);
1304
1305         if (data[IFLA_VXLAN_LOCAL])
1306                 vxlan->saddr = nla_get_be32(data[IFLA_VXLAN_LOCAL]);
1307
1308         if (data[IFLA_VXLAN_LINK] &&
1309             (vxlan->link = nla_get_u32(data[IFLA_VXLAN_LINK]))) {
1310                 struct net_device *lowerdev
1311                          = __dev_get_by_index(net, vxlan->link);
1312
1313                 if (!lowerdev) {
1314                         pr_info("ifindex %d does not exist\n", vxlan->link);
1315                         return -ENODEV;
1316                 }
1317
1318                 if (!tb[IFLA_MTU])
1319                         dev->mtu = lowerdev->mtu - VXLAN_HEADROOM;
1320
1321                 /* update header length based on lower device */
1322                 dev->hard_header_len = lowerdev->hard_header_len +
1323                                        VXLAN_HEADROOM;
1324         }
1325
1326         if (data[IFLA_VXLAN_TOS])
1327                 vxlan->tos  = nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_TOS]);
1328
1329         if (data[IFLA_VXLAN_TTL])
1330                 vxlan->ttl = nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_TTL]);
1331
1332         if (!data[IFLA_VXLAN_LEARNING] || nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_LEARNING]))
1333                 vxlan->flags |= VXLAN_F_LEARN;
1334
1335         if (data[IFLA_VXLAN_AGEING])
1336                 vxlan->age_interval = nla_get_u32(data[IFLA_VXLAN_AGEING]);
1337         else
1338                 vxlan->age_interval = FDB_AGE_DEFAULT;
1339
1340         if (data[IFLA_VXLAN_PROXY] && nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_PROXY]))
1341                 vxlan->flags |= VXLAN_F_PROXY;
1342
1343         if (data[IFLA_VXLAN_RSC] && nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_RSC]))
1344                 vxlan->flags |= VXLAN_F_RSC;
1345
1346         if (data[IFLA_VXLAN_L2MISS] && nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_L2MISS]))
1347                 vxlan->flags |= VXLAN_F_L2MISS;
1348
1349         if (data[IFLA_VXLAN_L3MISS] && nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_L3MISS]))
1350                 vxlan->flags |= VXLAN_F_L3MISS;
1351
1352         if (data[IFLA_VXLAN_LIMIT])
1353                 vxlan->addrmax = nla_get_u32(data[IFLA_VXLAN_LIMIT]);
1354
1355         if (data[IFLA_VXLAN_PORT_RANGE]) {
1356                 const struct ifla_vxlan_port_range *p
1357                         = nla_data(data[IFLA_VXLAN_PORT_RANGE]);
1358                 vxlan->port_min = ntohs(p->low);
1359                 vxlan->port_max = ntohs(p->high);
1360         }
1361
1362         SET_ETHTOOL_OPS(dev, &vxlan_ethtool_ops);
1363
1364         err = register_netdevice(dev);
1365         if (!err)
1366                 hlist_add_head_rcu(&vxlan->hlist, vni_head(net, vxlan->vni));
1367
1368         return err;
1369 }
1370
1371 static void vxlan_dellink(struct net_device *dev, struct list_head *head)
1372 {
1373         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1374
1375         hlist_del_rcu(&vxlan->hlist);
1376
1377         unregister_netdevice_queue(dev, head);
1378 }
1379
1380 static size_t vxlan_get_size(const struct net_device *dev)
1381 {
1382
1383         return nla_total_size(sizeof(__u32)) +  /* IFLA_VXLAN_ID */
1384                 nla_total_size(sizeof(__be32)) +/* IFLA_VXLAN_GROUP */
1385                 nla_total_size(sizeof(__u32)) + /* IFLA_VXLAN_LINK */
1386                 nla_total_size(sizeof(__be32))+ /* IFLA_VXLAN_LOCAL */
1387                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_TTL */
1388                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_TOS */
1389                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_LEARNING */
1390                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_PROXY */
1391                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_RSC */
1392                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_L2MISS */
1393                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_L3MISS */
1394                 nla_total_size(sizeof(__u32)) + /* IFLA_VXLAN_AGEING */
1395                 nla_total_size(sizeof(__u32)) + /* IFLA_VXLAN_LIMIT */
1396                 nla_total_size(sizeof(struct ifla_vxlan_port_range)) +
1397                 0;
1398 }
1399
1400 static int vxlan_fill_info(struct sk_buff *skb, const struct net_device *dev)
1401 {
1402         const struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1403         struct ifla_vxlan_port_range ports = {
1404                 .low =  htons(vxlan->port_min),
1405                 .high = htons(vxlan->port_max),
1406         };
1407
1408         if (nla_put_u32(skb, IFLA_VXLAN_ID, vxlan->vni))
1409                 goto nla_put_failure;
1410
1411         if (vxlan->gaddr && nla_put_be32(skb, IFLA_VXLAN_GROUP, vxlan->gaddr))
1412                 goto nla_put_failure;
1413
1414         if (vxlan->link && nla_put_u32(skb, IFLA_VXLAN_LINK, vxlan->link))
1415                 goto nla_put_failure;
1416
1417         if (vxlan->saddr && nla_put_be32(skb, IFLA_VXLAN_LOCAL, vxlan->saddr))
1418                 goto nla_put_failure;
1419
1420         if (nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_TTL, vxlan->ttl) ||
1421             nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_TOS, vxlan->tos) ||
1422             nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_LEARNING,
1423                         !!(vxlan->flags & VXLAN_F_LEARN)) ||
1424             nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_PROXY,
1425                         !!(vxlan->flags & VXLAN_F_PROXY)) ||
1426             nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_RSC, !!(vxlan->flags & VXLAN_F_RSC)) ||
1427             nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_L2MISS,
1428                         !!(vxlan->flags & VXLAN_F_L2MISS)) ||
1429             nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_L3MISS,
1430                         !!(vxlan->flags & VXLAN_F_L3MISS)) ||
1431             nla_put_u32(skb, IFLA_VXLAN_AGEING, vxlan->age_interval) ||
1432             nla_put_u32(skb, IFLA_VXLAN_LIMIT, vxlan->addrmax))
1433                 goto nla_put_failure;
1434
1435         if (nla_put(skb, IFLA_VXLAN_PORT_RANGE, sizeof(ports), &ports))
1436                 goto nla_put_failure;
1437
1438         return 0;
1439
1440 nla_put_failure:
1441         return -EMSGSIZE;
1442 }
1443
1444 static struct rtnl_link_ops vxlan_link_ops __read_mostly = {
1445         .kind           = "vxlan",
1446         .maxtype        = IFLA_VXLAN_MAX,
1447         .policy         = vxlan_policy,
1448         .priv_size      = sizeof(struct vxlan_dev),
1449         .setup          = vxlan_setup,
1450         .validate       = vxlan_validate,
1451         .newlink        = vxlan_newlink,
1452         .dellink        = vxlan_dellink,
1453         .get_size       = vxlan_get_size,
1454         .fill_info      = vxlan_fill_info,
1455 };
1456
1457 static __net_init int vxlan_init_net(struct net *net)
1458 {
1459         struct vxlan_net *vn = net_generic(net, vxlan_net_id);
1460         struct sock *sk;
1461         struct sockaddr_in vxlan_addr = {
1462                 .sin_family = AF_INET,
1463                 .sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY),
1464         };
1465         int rc;
1466         unsigned h;
1467
1468         /* Create UDP socket for encapsulation receive. */
1469         rc = sock_create_kern(AF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP, &vn->sock);
1470         if (rc < 0) {
1471                 pr_debug("UDP socket create failed\n");
1472                 return rc;
1473         }
1474         /* Put in proper namespace */
1475         sk = vn->sock->sk;
1476         sk_change_net(sk, net);
1477
1478         vxlan_addr.sin_port = htons(vxlan_port);
1479
1480         rc = kernel_bind(vn->sock, (struct sockaddr *) &vxlan_addr,
1481                          sizeof(vxlan_addr));
1482         if (rc < 0) {
1483                 pr_debug("bind for UDP socket %pI4:%u (%d)\n",
1484                          &vxlan_addr.sin_addr, ntohs(vxlan_addr.sin_port), rc);
1485                 sk_release_kernel(sk);
1486                 vn->sock = NULL;
1487                 return rc;
1488         }
1489
1490         /* Disable multicast loopback */
1491         inet_sk(sk)->mc_loop = 0;
1492
1493         /* Mark socket as an encapsulation socket. */
1494         udp_sk(sk)->encap_type = 1;
1495         udp_sk(sk)->encap_rcv = vxlan_udp_encap_recv;
1496         udp_encap_enable();
1497
1498         for (h = 0; h < VNI_HASH_SIZE; ++h)
1499                 INIT_HLIST_HEAD(&vn->vni_list[h]);
1500
1501         return 0;
1502 }
1503
1504 static __net_exit void vxlan_exit_net(struct net *net)
1505 {
1506         struct vxlan_net *vn = net_generic(net, vxlan_net_id);
1507
1508         if (vn->sock) {
1509                 sk_release_kernel(vn->sock->sk);
1510                 vn->sock = NULL;
1511         }
1512 }
1513
1514 static struct pernet_operations vxlan_net_ops = {
1515         .init = vxlan_init_net,
1516         .exit = vxlan_exit_net,
1517         .id   = &vxlan_net_id,
1518         .size = sizeof(struct vxlan_net),
1519 };
1520
1521 static int __init vxlan_init_module(void)
1522 {
1523         int rc;
1524
1525         get_random_bytes(&vxlan_salt, sizeof(vxlan_salt));
1526
1527         rc = register_pernet_device(&vxlan_net_ops);
1528         if (rc)
1529                 goto out1;
1530
1531         rc = rtnl_link_register(&vxlan_link_ops);
1532         if (rc)
1533                 goto out2;
1534
1535         return 0;
1536
1537 out2:
1538         unregister_pernet_device(&vxlan_net_ops);
1539 out1:
1540         return rc;
1541 }
1542 module_init(vxlan_init_module);
1543
1544 static void __exit vxlan_cleanup_module(void)
1545 {
1546         rtnl_link_unregister(&vxlan_link_ops);
1547         unregister_pernet_device(&vxlan_net_ops);
1548 }
1549 module_exit(vxlan_cleanup_module);
1550
1551 MODULE_LICENSE("GPL");
1552 MODULE_VERSION(VXLAN_VERSION);
1553 MODULE_AUTHOR("Stephen Hemminger <shemminger@vyatta.com>");
1554 MODULE_ALIAS_RTNL_LINK("vxlan");