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 static int handle_offloads(struct sk_buff *skb)
 824 {
 825         if (skb_is_gso(skb)) {
 826                 int err = skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC);
 827                 if (unlikely(err))
 828                         return err;
 829
 830                 skb_shinfo(skb)->gso_type |= (SKB_GSO_UDP_TUNNEL | SKB_GSO_UDP);
 831         } else if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
 832                 skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
 833
 834         return 0;
 835 }
 836
 837 /* Transmit local packets over Vxlan
 838  *
 839  * Outer IP header inherits ECN and DF from inner header.
 840  * Outer UDP destination is the VXLAN assigned port.
 841  *           source port is based on hash of flow
 842  */
 843 static netdev_tx_t vxlan_xmit(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev)
 844 {
 845         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
 846         struct rtable *rt;
 847         const struct iphdr *old_iph;
 848         struct ethhdr *eth;
 849         struct iphdr *iph;
 850         struct vxlanhdr *vxh;
 851         struct udphdr *uh;
 852         struct flowi4 fl4;
 853         unsigned int pkt_len = skb->len;
 854         __be32 dst;
 855         __u16 src_port;
 856         __be16 df = 0;
 857         __u8 tos, ttl;
 858         bool did_rsc = false;
 859         const struct vxlan_fdb *f;
 860
 861         skb_reset_mac_header(skb);
 862         eth = eth_hdr(skb);
 863
 864         if ((vxlan->flags & VXLAN_F_PROXY) && ntohs(eth->h_proto) == ETH_P_ARP)
 865                 return arp_reduce(dev, skb);
 866         else if ((vxlan->flags&VXLAN_F_RSC) && ntohs(eth->h_proto) == ETH_P_IP)
 867                 did_rsc = route_shortcircuit(dev, skb);
 868
 869         f = vxlan_find_mac(vxlan, eth->h_dest);
 870         if (f == NULL) {
 871                 did_rsc = false;
 872                 dst = vxlan->gaddr;
 873                 if (!dst && (vxlan->flags & VXLAN_F_L2MISS) &&
 874                     !is_multicast_ether_addr(eth->h_dest))
 875                         vxlan_fdb_miss(vxlan, eth->h_dest);
 876         } else
 877                 dst = f->remote_ip;
 878
 879         if (!dst) {
 880                 if (did_rsc) {
 881                         __skb_pull(skb, skb_network_offset(skb));
 882                         skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
 883                         skb->pkt_type = PACKET_HOST;
 884
 885                         /* short-circuited back to local bridge */
 886                         if (netif_rx(skb) == NET_RX_SUCCESS) {
 887                                 struct vxlan_stats *stats =
 888                                                 this_cpu_ptr(vxlan->stats);
 889
 890                                 u64_stats_update_begin(&stats->syncp);
 891                                 stats->tx_packets++;
 892                                 stats->tx_bytes += pkt_len;
 893                                 u64_stats_update_end(&stats->syncp);
 894                         } else {
 895                                 dev->stats.tx_errors++;
 896                                 dev->stats.tx_aborted_errors++;
 897                         }
 898                         return NETDEV_TX_OK;
 899                 }
 900                 goto drop;
 901         }
 902
 903         if (!skb->encapsulation) {
 904                 skb_reset_inner_headers(skb);
 905                 skb->encapsulation = 1;
 906         }
 907
 908         /* Need space for new headers (invalidates iph ptr) */
 909         if (skb_cow_head(skb, VXLAN_HEADROOM))
 910                 goto drop;
 911
 912         old_iph = ip_hdr(skb);
 913
 914         ttl = vxlan->ttl;
 915         if (!ttl && IN_MULTICAST(ntohl(dst)))
 916                 ttl = 1;
 917
 918         tos = vxlan->tos;
 919         if (tos == 1)
 920                 tos = vxlan_get_dsfield(old_iph, skb);
 921
 922         src_port = vxlan_src_port(vxlan, skb);
 923
 924         memset(&fl4, 0, sizeof(fl4));
 925         fl4.flowi4_oif = vxlan->link;
 926         fl4.flowi4_tos = RT_TOS(tos);
 927         fl4.daddr = dst;
 928         fl4.saddr = vxlan->saddr;
 929
 930         rt = ip_route_output_key(dev_net(dev), &fl4);
 931         if (IS_ERR(rt)) {
 932                 netdev_dbg(dev, "no route to %pI4\n", &dst);
 933                 dev->stats.tx_carrier_errors++;
 934                 goto tx_error;
 935         }
 936
 937         if (rt->dst.dev == dev) {
 938                 netdev_dbg(dev, "circular route to %pI4\n", &dst);
 939                 ip_rt_put(rt);
 940                 dev->stats.collisions++;
 941                 goto tx_error;
 942         }
 943
 944         memset(&(IPCB(skb)->opt), 0, sizeof(IPCB(skb)->opt));
 945         IPCB(skb)->flags &= ~(IPSKB_XFRM_TUNNEL_SIZE | IPSKB_XFRM_TRANSFORMED |
 946                               IPSKB_REROUTED);
 947         skb_dst_drop(skb);
 948         skb_dst_set(skb, &rt->dst);
 949
 950         vxh = (struct vxlanhdr *) __skb_push(skb, sizeof(*vxh));
 951         vxh->vx_flags = htonl(VXLAN_FLAGS);
 952         vxh->vx_vni = htonl(vxlan->vni << 8);
 953
 954         __skb_push(skb, sizeof(*uh));
 955         skb_reset_transport_header(skb);
 956         uh = udp_hdr(skb);
 957
 958         uh->dest = htons(vxlan_port);
 959         uh->source = htons(src_port);
 960
 961         uh->len = htons(skb->len);
 962         uh->check = 0;
 963
 964         __skb_push(skb, sizeof(*iph));
 965         skb_reset_network_header(skb);
 966         iph             = ip_hdr(skb);
 967         iph->version    = 4;
 968         iph->ihl        = sizeof(struct iphdr) >> 2;
 969         iph->frag_off   = df;
 970         iph->protocol   = IPPROTO_UDP;
 971         iph->tos        = vxlan_ecn_encap(tos, old_iph, skb);
 972         iph->daddr      = dst;
 973         iph->saddr      = fl4.saddr;
 974         iph->ttl        = ttl ? : ip4_dst_hoplimit(&rt->dst);
 975         tunnel_ip_select_ident(skb, old_iph, &rt->dst);
 976
 977         nf_reset(skb);
 978
 979         vxlan_set_owner(dev, skb);
 980
 981         if (handle_offloads(skb))
 982                 goto drop;
 983
 984         iptunnel_xmit(skb, dev);
 985         return NETDEV_TX_OK;
 986
 987 drop:
 988         dev->stats.tx_dropped++;
 989         goto tx_free;
 990
 991 tx_error:
 992         dev->stats.tx_errors++;
 993 tx_free:
 994         dev_kfree_skb(skb);
 995         return NETDEV_TX_OK;
 996 }
 997
 998 /* Walk the forwarding table and purge stale entries */
 999 static void vxlan_cleanup(unsigned long arg)
1000 {
1001         struct vxlan_dev *vxlan = (struct vxlan_dev *) arg;
1002         unsigned long next_timer = jiffies + FDB_AGE_INTERVAL;
1003         unsigned int h;
1004
1005         if (!netif_running(vxlan->dev))
1006                 return;
1007
1008         spin_lock_bh(&vxlan->hash_lock);
1009         for (h = 0; h < FDB_HASH_SIZE; ++h) {
1010                 struct hlist_node *p, *n;
1011                 hlist_for_each_safe(p, n, &vxlan->fdb_head[h]) {
1012                         struct vxlan_fdb *f
1013                                 = container_of(p, struct vxlan_fdb, hlist);
1014                         unsigned long timeout;
1015
1016                         if (f->state & NUD_PERMANENT)
1017                                 continue;
1018
1019                         timeout = f->used + vxlan->age_interval * HZ;
1020                         if (time_before_eq(timeout, jiffies)) {
1021                                 netdev_dbg(vxlan->dev,
1022                                            "garbage collect %pM\n",
1023                                            f->eth_addr);
1024                                 f->state = NUD_STALE;
1025                                 vxlan_fdb_destroy(vxlan, f);
1026                         } else if (time_before(timeout, next_timer))
1027                                 next_timer = timeout;
1028                 }
1029         }
1030         spin_unlock_bh(&vxlan->hash_lock);
1031
1032         mod_timer(&vxlan->age_timer, next_timer);
1033 }
1034
1035 /* Setup stats when device is created */
1036 static int vxlan_init(struct net_device *dev)
1037 {
1038         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1039
1040         vxlan->stats = alloc_percpu(struct vxlan_stats);
1041         if (!vxlan->stats)
1042                 return -ENOMEM;
1043
1044         return 0;
1045 }
1046
1047 /* Start ageing timer and join group when device is brought up */
1048 static int vxlan_open(struct net_device *dev)
1049 {
1050         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1051         int err;
1052
1053         if (vxlan->gaddr) {
1054                 err = vxlan_join_group(dev);
1055                 if (err)
1056                         return err;
1057         }
1058
1059         if (vxlan->age_interval)
1060                 mod_timer(&vxlan->age_timer, jiffies + FDB_AGE_INTERVAL);
1061
1062         return 0;
1063 }
1064
1065 /* Purge the forwarding table */
1066 static void vxlan_flush(struct vxlan_dev *vxlan)
1067 {
1068         unsigned h;
1069
1070         spin_lock_bh(&vxlan->hash_lock);
1071         for (h = 0; h < FDB_HASH_SIZE; ++h) {
1072                 struct hlist_node *p, *n;
1073                 hlist_for_each_safe(p, n, &vxlan->fdb_head[h]) {
1074                         struct vxlan_fdb *f
1075                                 = container_of(p, struct vxlan_fdb, hlist);
1076                         vxlan_fdb_destroy(vxlan, f);
1077                 }
1078         }
1079         spin_unlock_bh(&vxlan->hash_lock);
1080 }
1081
1082 /* Cleanup timer and forwarding table on shutdown */
1083 static int vxlan_stop(struct net_device *dev)
1084 {
1085         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1086
1087         if (vxlan->gaddr)
1088                 vxlan_leave_group(dev);
1089
1090         del_timer_sync(&vxlan->age_timer);
1091
1092         vxlan_flush(vxlan);
1093
1094         return 0;
1095 }
1096
1097 /* Merge per-cpu statistics */
1098 static struct rtnl_link_stats64 *vxlan_stats64(struct net_device *dev,
1099                                                struct rtnl_link_stats64 *stats)
1100 {
1101         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1102         struct vxlan_stats tmp, sum = { 0 };
1103         unsigned int cpu;
1104
1105         for_each_possible_cpu(cpu) {
1106                 unsigned int start;
1107                 const struct vxlan_stats *stats
1108                         = per_cpu_ptr(vxlan->stats, cpu);
1109
1110                 do {
1111                         start = u64_stats_fetch_begin_bh(&stats->syncp);
1112                         memcpy(&tmp, stats, sizeof(tmp));
1113                 } while (u64_stats_fetch_retry_bh(&stats->syncp, start));
1114
1115                 sum.tx_bytes   += tmp.tx_bytes;
1116                 sum.tx_packets += tmp.tx_packets;
1117                 sum.rx_bytes   += tmp.rx_bytes;
1118                 sum.rx_packets += tmp.rx_packets;
1119         }
1120
1121         stats->tx_bytes   = sum.tx_bytes;
1122         stats->tx_packets = sum.tx_packets;
1123         stats->rx_bytes   = sum.rx_bytes;
1124         stats->rx_packets = sum.rx_packets;
1125
1126         stats->multicast = dev->stats.multicast;
1127         stats->rx_length_errors = dev->stats.rx_length_errors;
1128         stats->rx_frame_errors = dev->stats.rx_frame_errors;
1129         stats->rx_errors = dev->stats.rx_errors;
1130
1131         stats->tx_dropped = dev->stats.tx_dropped;
1132         stats->tx_carrier_errors  = dev->stats.tx_carrier_errors;
1133         stats->tx_aborted_errors  = dev->stats.tx_aborted_errors;
1134         stats->collisions  = dev->stats.collisions;
1135         stats->tx_errors = dev->stats.tx_errors;
1136
1137         return stats;
1138 }
1139
1140 /* Stub, nothing needs to be done. */
1141 static void vxlan_set_multicast_list(struct net_device *dev)
1142 {
1143 }
1144
1145 static const struct net_device_ops vxlan_netdev_ops = {
1146         .ndo_init               = vxlan_init,
1147         .ndo_open               = vxlan_open,
1148         .ndo_stop               = vxlan_stop,
1149         .ndo_start_xmit         = vxlan_xmit,
1150         .ndo_get_stats64        = vxlan_stats64,
1151         .ndo_set_rx_mode        = vxlan_set_multicast_list,
1152         .ndo_change_mtu         = eth_change_mtu,
1153         .ndo_validate_addr      = eth_validate_addr,
1154         .ndo_set_mac_address    = eth_mac_addr,
1155         .ndo_fdb_add            = vxlan_fdb_add,
1156         .ndo_fdb_del            = vxlan_fdb_delete,
1157         .ndo_fdb_dump           = vxlan_fdb_dump,
1158 };
1159
1160 /* Info for udev, that this is a virtual tunnel endpoint */
1161 static struct device_type vxlan_type = {
1162         .name = "vxlan",
1163 };
1164
1165 static void vxlan_free(struct net_device *dev)
1166 {
1167         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1168
1169         free_percpu(vxlan->stats);
1170         free_netdev(dev);
1171 }
1172
1173 /* Initialize the device structure. */
1174 static void vxlan_setup(struct net_device *dev)
1175 {
1176         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1177         unsigned h;
1178         int low, high;
1179
1180         eth_hw_addr_random(dev);
1181         ether_setup(dev);
1182         dev->hard_header_len = ETH_HLEN + VXLAN_HEADROOM;
1183
1184         dev->netdev_ops = &vxlan_netdev_ops;
1185         dev->destructor = vxlan_free;
1186         SET_NETDEV_DEVTYPE(dev, &vxlan_type);
1187
1188         dev->tx_queue_len = 0;
1189         dev->features   |= NETIF_F_LLTX;
1190         dev->features   |= NETIF_F_NETNS_LOCAL;
1191         dev->features   |= NETIF_F_SG | NETIF_F_HW_CSUM;
1192         dev->features   |= NETIF_F_RXCSUM;
1193         dev->features   |= NETIF_F_GSO_SOFTWARE;
1194
1195         dev->hw_features |= NETIF_F_SG | NETIF_F_HW_CSUM | NETIF_F_RXCSUM;
1196         dev->hw_features |= NETIF_F_GSO_SOFTWARE;
1197         dev->priv_flags &= ~IFF_XMIT_DST_RELEASE;
1198         dev->priv_flags |= IFF_LIVE_ADDR_CHANGE;
1199
1200         spin_lock_init(&vxlan->hash_lock);
1201
1202         init_timer_deferrable(&vxlan->age_timer);
1203         vxlan->age_timer.function = vxlan_cleanup;
1204         vxlan->age_timer.data = (unsigned long) vxlan;
1205
1206         inet_get_local_port_range(&low, &high);
1207         vxlan->port_min = low;
1208         vxlan->port_max = high;
1209
1210         vxlan->dev = dev;
1211
1212         for (h = 0; h < FDB_HASH_SIZE; ++h)
1213                 INIT_HLIST_HEAD(&vxlan->fdb_head[h]);
1214 }
1215
1216 static const struct nla_policy vxlan_policy[IFLA_VXLAN_MAX + 1] = {
1217         [IFLA_VXLAN_ID]         = { .type = NLA_U32 },
1218         [IFLA_VXLAN_GROUP]      = { .len = FIELD_SIZEOF(struct iphdr, daddr) },
1219         [IFLA_VXLAN_LINK]       = { .type = NLA_U32 },
1220         [IFLA_VXLAN_LOCAL]      = { .len = FIELD_SIZEOF(struct iphdr, saddr) },
1221         [IFLA_VXLAN_TOS]        = { .type = NLA_U8 },
1222         [IFLA_VXLAN_TTL]        = { .type = NLA_U8 },
1223         [IFLA_VXLAN_LEARNING]   = { .type = NLA_U8 },
1224         [IFLA_VXLAN_AGEING]     = { .type = NLA_U32 },
1225         [IFLA_VXLAN_LIMIT]      = { .type = NLA_U32 },
1226         [IFLA_VXLAN_PORT_RANGE] = { .len  = sizeof(struct ifla_vxlan_port_range) },
1227         [IFLA_VXLAN_PROXY]      = { .type = NLA_U8 },
1228         [IFLA_VXLAN_RSC]        = { .type = NLA_U8 },
1229         [IFLA_VXLAN_L2MISS]     = { .type = NLA_U8 },
1230         [IFLA_VXLAN_L3MISS]     = { .type = NLA_U8 },
1231 };
1232
1233 static int vxlan_validate(struct nlattr *tb[], struct nlattr *data[])
1234 {
1235         if (tb[IFLA_ADDRESS]) {
1236                 if (nla_len(tb[IFLA_ADDRESS]) != ETH_ALEN) {
1237                         pr_debug("invalid link address (not ethernet)\n");
1238                         return -EINVAL;
1239                 }
1240
1241                 if (!is_valid_ether_addr(nla_data(tb[IFLA_ADDRESS]))) {
1242                         pr_debug("invalid all zero ethernet address\n");
1243                         return -EADDRNOTAVAIL;
1244                 }
1245         }
1246
1247         if (!data)
1248                 return -EINVAL;
1249
1250         if (data[IFLA_VXLAN_ID]) {
1251                 __u32 id = nla_get_u32(data[IFLA_VXLAN_ID]);
1252                 if (id >= VXLAN_VID_MASK)
1253                         return -ERANGE;
1254         }
1255
1256         if (data[IFLA_VXLAN_GROUP]) {
1257                 __be32 gaddr = nla_get_be32(data[IFLA_VXLAN_GROUP]);
1258                 if (!IN_MULTICAST(ntohl(gaddr))) {
1259                         pr_debug("group address is not IPv4 multicast\n");
1260                         return -EADDRNOTAVAIL;
1261                 }
1262         }
1263
1264         if (data[IFLA_VXLAN_PORT_RANGE]) {
1265                 const struct ifla_vxlan_port_range *p
1266                         = nla_data(data[IFLA_VXLAN_PORT_RANGE]);
1267
1268                 if (ntohs(p->high) < ntohs(p->low)) {
1269                         pr_debug("port range %u .. %u not valid\n",
1270                                  ntohs(p->low), ntohs(p->high));
1271                         return -EINVAL;
1272                 }
1273         }
1274
1275         return 0;
1276 }
1277
1278 static void vxlan_get_drvinfo(struct net_device *netdev,
1279                               struct ethtool_drvinfo *drvinfo)
1280 {
1281         strlcpy(drvinfo->version, VXLAN_VERSION, sizeof(drvinfo->version));
1282         strlcpy(drvinfo->driver, "vxlan", sizeof(drvinfo->driver));
1283 }
1284
1285 static const struct ethtool_ops vxlan_ethtool_ops = {
1286         .get_drvinfo    = vxlan_get_drvinfo,
1287         .get_link       = ethtool_op_get_link,
1288 };
1289
1290 static int vxlan_newlink(struct net *net, struct net_device *dev,
1291                          struct nlattr *tb[], struct nlattr *data[])
1292 {
1293         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1294         __u32 vni;
1295         int err;
1296
1297         if (!data[IFLA_VXLAN_ID])
1298                 return -EINVAL;
1299
1300         vni = nla_get_u32(data[IFLA_VXLAN_ID]);
1301         if (vxlan_find_vni(net, vni)) {
1302                 pr_info("duplicate VNI %u\n", vni);
1303                 return -EEXIST;
1304         }
1305         vxlan->vni = vni;
1306
1307         if (data[IFLA_VXLAN_GROUP])
1308                 vxlan->gaddr = nla_get_be32(data[IFLA_VXLAN_GROUP]);
1309
1310         if (data[IFLA_VXLAN_LOCAL])
1311                 vxlan->saddr = nla_get_be32(data[IFLA_VXLAN_LOCAL]);
1312
1313         if (data[IFLA_VXLAN_LINK] &&
1314             (vxlan->link = nla_get_u32(data[IFLA_VXLAN_LINK]))) {
1315                 struct net_device *lowerdev
1316                          = __dev_get_by_index(net, vxlan->link);
1317
1318                 if (!lowerdev) {
1319                         pr_info("ifindex %d does not exist\n", vxlan->link);
1320                         return -ENODEV;
1321                 }
1322
1323                 if (!tb[IFLA_MTU])
1324                         dev->mtu = lowerdev->mtu - VXLAN_HEADROOM;
1325
1326                 /* update header length based on lower device */
1327                 dev->hard_header_len = lowerdev->hard_header_len +
1328                                        VXLAN_HEADROOM;
1329         }
1330
1331         if (data[IFLA_VXLAN_TOS])
1332                 vxlan->tos  = nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_TOS]);
1333
1334         if (data[IFLA_VXLAN_TTL])
1335                 vxlan->ttl = nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_TTL]);
1336
1337         if (!data[IFLA_VXLAN_LEARNING] || nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_LEARNING]))
1338                 vxlan->flags |= VXLAN_F_LEARN;
1339
1340         if (data[IFLA_VXLAN_AGEING])
1341                 vxlan->age_interval = nla_get_u32(data[IFLA_VXLAN_AGEING]);
1342         else
1343                 vxlan->age_interval = FDB_AGE_DEFAULT;
1344
1345         if (data[IFLA_VXLAN_PROXY] && nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_PROXY]))
1346                 vxlan->flags |= VXLAN_F_PROXY;
1347
1348         if (data[IFLA_VXLAN_RSC] && nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_RSC]))
1349                 vxlan->flags |= VXLAN_F_RSC;
1350
1351         if (data[IFLA_VXLAN_L2MISS] && nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_L2MISS]))
1352                 vxlan->flags |= VXLAN_F_L2MISS;
1353
1354         if (data[IFLA_VXLAN_L3MISS] && nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_L3MISS]))
1355                 vxlan->flags |= VXLAN_F_L3MISS;
1356
1357         if (data[IFLA_VXLAN_LIMIT])
1358                 vxlan->addrmax = nla_get_u32(data[IFLA_VXLAN_LIMIT]);
1359
1360         if (data[IFLA_VXLAN_PORT_RANGE]) {
1361                 const struct ifla_vxlan_port_range *p
1362                         = nla_data(data[IFLA_VXLAN_PORT_RANGE]);
1363                 vxlan->port_min = ntohs(p->low);
1364                 vxlan->port_max = ntohs(p->high);
1365         }
1366
1367         SET_ETHTOOL_OPS(dev, &vxlan_ethtool_ops);
1368
1369         err = register_netdevice(dev);
1370         if (!err)
1371                 hlist_add_head_rcu(&vxlan->hlist, vni_head(net, vxlan->vni));
1372
1373         return err;
1374 }
1375
1376 static void vxlan_dellink(struct net_device *dev, struct list_head *head)
1377 {
1378         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1379
1380         hlist_del_rcu(&vxlan->hlist);
1381
1382         unregister_netdevice_queue(dev, head);
1383 }
1384
1385 static size_t vxlan_get_size(const struct net_device *dev)
1386 {
1387
1388         return nla_total_size(sizeof(__u32)) +  /* IFLA_VXLAN_ID */
1389                 nla_total_size(sizeof(__be32)) +/* IFLA_VXLAN_GROUP */
1390                 nla_total_size(sizeof(__u32)) + /* IFLA_VXLAN_LINK */
1391                 nla_total_size(sizeof(__be32))+ /* IFLA_VXLAN_LOCAL */
1392                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_TTL */
1393                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_TOS */
1394                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_LEARNING */
1395                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_PROXY */
1396                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_RSC */
1397                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_L2MISS */
1398                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_L3MISS */
1399                 nla_total_size(sizeof(__u32)) + /* IFLA_VXLAN_AGEING */
1400                 nla_total_size(sizeof(__u32)) + /* IFLA_VXLAN_LIMIT */
1401                 nla_total_size(sizeof(struct ifla_vxlan_port_range)) +
1402                 0;
1403 }
1404
1405 static int vxlan_fill_info(struct sk_buff *skb, const struct net_device *dev)
1406 {
1407         const struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1408         struct ifla_vxlan_port_range ports = {
1409                 .low =  htons(vxlan->port_min),
1410                 .high = htons(vxlan->port_max),
1411         };
1412
1413         if (nla_put_u32(skb, IFLA_VXLAN_ID, vxlan->vni))
1414                 goto nla_put_failure;
1415
1416         if (vxlan->gaddr && nla_put_be32(skb, IFLA_VXLAN_GROUP, vxlan->gaddr))
1417                 goto nla_put_failure;
1418
1419         if (vxlan->link && nla_put_u32(skb, IFLA_VXLAN_LINK, vxlan->link))
1420                 goto nla_put_failure;
1421
1422         if (vxlan->saddr && nla_put_be32(skb, IFLA_VXLAN_LOCAL, vxlan->saddr))
1423                 goto nla_put_failure;
1424
1425         if (nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_TTL, vxlan->ttl) ||
1426             nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_TOS, vxlan->tos) ||
1427             nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_LEARNING,
1428                         !!(vxlan->flags & VXLAN_F_LEARN)) ||
1429             nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_PROXY,
1430                         !!(vxlan->flags & VXLAN_F_PROXY)) ||
1431             nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_RSC, !!(vxlan->flags & VXLAN_F_RSC)) ||
1432             nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_L2MISS,
1433                         !!(vxlan->flags & VXLAN_F_L2MISS)) ||
1434             nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_L3MISS,
1435                         !!(vxlan->flags & VXLAN_F_L3MISS)) ||
1436             nla_put_u32(skb, IFLA_VXLAN_AGEING, vxlan->age_interval) ||
1437             nla_put_u32(skb, IFLA_VXLAN_LIMIT, vxlan->addrmax))
1438                 goto nla_put_failure;
1439
1440         if (nla_put(skb, IFLA_VXLAN_PORT_RANGE, sizeof(ports), &ports))
1441                 goto nla_put_failure;
1442
1443         return 0;
1444
1445 nla_put_failure:
1446         return -EMSGSIZE;
1447 }
1448
1449 static struct rtnl_link_ops vxlan_link_ops __read_mostly = {
1450         .kind           = "vxlan",
1451         .maxtype        = IFLA_VXLAN_MAX,
1452         .policy         = vxlan_policy,
1453         .priv_size      = sizeof(struct vxlan_dev),
1454         .setup          = vxlan_setup,
1455         .validate       = vxlan_validate,
1456         .newlink        = vxlan_newlink,
1457         .dellink        = vxlan_dellink,
1458         .get_size       = vxlan_get_size,
1459         .fill_info      = vxlan_fill_info,
1460 };
1461
1462 static __net_init int vxlan_init_net(struct net *net)
1463 {
1464         struct vxlan_net *vn = net_generic(net, vxlan_net_id);
1465         struct sock *sk;
1466         struct sockaddr_in vxlan_addr = {
1467                 .sin_family = AF_INET,
1468                 .sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY),
1469         };
1470         int rc;
1471         unsigned h;
1472
1473         /* Create UDP socket for encapsulation receive. */
1474         rc = sock_create_kern(AF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP, &vn->sock);
1475         if (rc < 0) {
1476                 pr_debug("UDP socket create failed\n");
1477                 return rc;
1478         }
1479         /* Put in proper namespace */
1480         sk = vn->sock->sk;
1481         sk_change_net(sk, net);
1482
1483         vxlan_addr.sin_port = htons(vxlan_port);
1484
1485         rc = kernel_bind(vn->sock, (struct sockaddr *) &vxlan_addr,
1486                          sizeof(vxlan_addr));
1487         if (rc < 0) {
1488                 pr_debug("bind for UDP socket %pI4:%u (%d)\n",
1489                          &vxlan_addr.sin_addr, ntohs(vxlan_addr.sin_port), rc);
1490                 sk_release_kernel(sk);
1491                 vn->sock = NULL;
1492                 return rc;
1493         }
1494
1495         /* Disable multicast loopback */
1496         inet_sk(sk)->mc_loop = 0;
1497
1498         /* Mark socket as an encapsulation socket. */
1499         udp_sk(sk)->encap_type = 1;
1500         udp_sk(sk)->encap_rcv = vxlan_udp_encap_recv;
1501         udp_encap_enable();
1502
1503         for (h = 0; h < VNI_HASH_SIZE; ++h)
1504                 INIT_HLIST_HEAD(&vn->vni_list[h]);
1505
1506         return 0;
1507 }
1508
1509 static __net_exit void vxlan_exit_net(struct net *net)
1510 {
1511         struct vxlan_net *vn = net_generic(net, vxlan_net_id);
1512         struct vxlan_dev *vxlan;
1513         unsigned h;
1514
1515         rtnl_lock();
1516         for (h = 0; h < VNI_HASH_SIZE; ++h)
1517                 hlist_for_each_entry(vxlan, &vn->vni_list[h], hlist)
1518                         dev_close(vxlan->dev);
1519         rtnl_unlock();
1520
1521         if (vn->sock) {
1522                 sk_release_kernel(vn->sock->sk);
1523                 vn->sock = NULL;
1524         }
1525 }
1526
1527 static struct pernet_operations vxlan_net_ops = {
1528         .init = vxlan_init_net,
1529         .exit = vxlan_exit_net,
1530         .id   = &vxlan_net_id,
1531         .size = sizeof(struct vxlan_net),
1532 };
1533
1534 static int __init vxlan_init_module(void)
1535 {
1536         int rc;
1537
1538         get_random_bytes(&vxlan_salt, sizeof(vxlan_salt));
1539
1540         rc = register_pernet_device(&vxlan_net_ops);
1541         if (rc)
1542                 goto out1;
1543
1544         rc = rtnl_link_register(&vxlan_link_ops);
1545         if (rc)
1546                 goto out2;
1547
1548         return 0;
1549
1550 out2:
1551         unregister_pernet_device(&vxlan_net_ops);
1552 out1:
1553         return rc;
1554 }
1555 module_init(vxlan_init_module);
1556
1557 static void __exit vxlan_cleanup_module(void)
1558 {
1559         rtnl_link_unregister(&vxlan_link_ops);
1560         unregister_pernet_device(&vxlan_net_ops);
1561 }
1562 module_exit(vxlan_cleanup_module);
1563
1564 MODULE_LICENSE("GPL");
1565 MODULE_VERSION(VXLAN_VERSION);
1566 MODULE_AUTHOR("Stephen Hemminger <shemminger@vyatta.com>");
1567 MODULE_ALIAS_RTNL_LINK("vxlan");