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