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 struct vxlan_rdst {
  85         struct rcu_head          rcu;
  86         __be32                   remote_ip;
  87         __be16                   remote_port;
  88         u32                      remote_vni;
  89         u32                      remote_ifindex;
  90         struct vxlan_rdst       *remote_next;
  91 };
  92
  93 /* Forwarding table entry */
  94 struct vxlan_fdb {
  95         struct hlist_node hlist;        /* linked list of entries */
  96         struct rcu_head   rcu;
  97         unsigned long     updated;      /* jiffies */
  98         unsigned long     used;
  99         struct vxlan_rdst remote;
 100         u16               state;        /* see ndm_state */
 101         u8                eth_addr[ETH_ALEN];
 102 };
 103
 104 /* Per-cpu network traffic stats */
 105 struct vxlan_stats {
 106         u64                     rx_packets;
 107         u64                     rx_bytes;
 108         u64                     tx_packets;
 109         u64                     tx_bytes;
 110         struct u64_stats_sync   syncp;
 111 };
 112
 113 /* Pseudo network device */
 114 struct vxlan_dev {
 115         struct hlist_node hlist;
 116         struct net_device *dev;
 117         struct vxlan_stats __percpu *stats;
 118         __u32             vni;          /* virtual network id */
 119         __be32            gaddr;        /* multicast group */
 120         __be32            saddr;        /* source address */
 121         unsigned int      link;         /* link to multicast over */
 122         __u16             port_min;     /* source port range */
 123         __u16             port_max;
 124         __u8              tos;          /* TOS override */
 125         __u8              ttl;
 126         u32               flags;        /* VXLAN_F_* below */
 127
 128         unsigned long     age_interval;
 129         struct timer_list age_timer;
 130         spinlock_t        hash_lock;
 131         unsigned int      addrcnt;
 132         unsigned int      addrmax;
 133
 134         struct hlist_head fdb_head[FDB_HASH_SIZE];
 135 };
 136
 137 #define VXLAN_F_LEARN   0x01
 138 #define VXLAN_F_PROXY   0x02
 139 #define VXLAN_F_RSC     0x04
 140 #define VXLAN_F_L2MISS  0x08
 141 #define VXLAN_F_L3MISS  0x10
 142
 143 /* salt for hash table */
 144 static u32 vxlan_salt __read_mostly;
 145
 146 static inline struct hlist_head *vni_head(struct net *net, u32 id)
 147 {
 148         struct vxlan_net *vn = net_generic(net, vxlan_net_id);
 149
 150         return &vn->vni_list[hash_32(id, VNI_HASH_BITS)];
 151 }
 152
 153 /* Look up VNI in a per net namespace table */
 154 static struct vxlan_dev *vxlan_find_vni(struct net *net, u32 id)
 155 {
 156         struct vxlan_dev *vxlan;
 157
 158         hlist_for_each_entry_rcu(vxlan, vni_head(net, id), hlist) {
 159                 if (vxlan->vni == id)
 160                         return vxlan;
 161         }
 162
 163         return NULL;
 164 }
 165
 166 /* Fill in neighbour message in skbuff. */
 167 static int vxlan_fdb_info(struct sk_buff *skb, struct vxlan_dev *vxlan,
 168                            const struct vxlan_fdb *fdb,
 169                            u32 portid, u32 seq, int type, unsigned int flags,
 170                            const struct vxlan_rdst *rdst)
 171 {
 172         unsigned long now = jiffies;
 173         struct nda_cacheinfo ci;
 174         struct nlmsghdr *nlh;
 175         struct ndmsg *ndm;
 176         bool send_ip, send_eth;
 177
 178         nlh = nlmsg_put(skb, portid, seq, type, sizeof(*ndm), flags);
 179         if (nlh == NULL)
 180                 return -EMSGSIZE;
 181
 182         ndm = nlmsg_data(nlh);
 183         memset(ndm, 0, sizeof(*ndm));
 184
 185         send_eth = send_ip = true;
 186
 187         if (type == RTM_GETNEIGH) {
 188                 ndm->ndm_family = AF_INET;
 189                 send_ip = rdst->remote_ip != htonl(INADDR_ANY);
 190                 send_eth = !is_zero_ether_addr(fdb->eth_addr);
 191         } else
 192                 ndm->ndm_family = AF_BRIDGE;
 193         ndm->ndm_state = fdb->state;
 194         ndm->ndm_ifindex = vxlan->dev->ifindex;
 195         ndm->ndm_flags = NTF_SELF;
 196         ndm->ndm_type = NDA_DST;
 197
 198         if (send_eth && nla_put(skb, NDA_LLADDR, ETH_ALEN, &fdb->eth_addr))
 199                 goto nla_put_failure;
 200
 201         if (send_ip && nla_put_be32(skb, NDA_DST, rdst->remote_ip))
 202                 goto nla_put_failure;
 203
 204         if (rdst->remote_port && rdst->remote_port != vxlan_port &&
 205             nla_put_be16(skb, NDA_PORT, rdst->remote_port))
 206                 goto nla_put_failure;
 207         if (rdst->remote_vni != vxlan->vni &&
 208             nla_put_be32(skb, NDA_VNI, rdst->remote_vni))
 209                 goto nla_put_failure;
 210         if (rdst->remote_ifindex &&
 211             nla_put_u32(skb, NDA_IFINDEX, rdst->remote_ifindex))
 212                 goto nla_put_failure;
 213
 214         ci.ndm_used      = jiffies_to_clock_t(now - fdb->used);
 215         ci.ndm_confirmed = 0;
 216         ci.ndm_updated   = jiffies_to_clock_t(now - fdb->updated);
 217         ci.ndm_refcnt    = 0;
 218
 219         if (nla_put(skb, NDA_CACHEINFO, sizeof(ci), &ci))
 220                 goto nla_put_failure;
 221
 222         return nlmsg_end(skb, nlh);
 223
 224 nla_put_failure:
 225         nlmsg_cancel(skb, nlh);
 226         return -EMSGSIZE;
 227 }
 228
 229 static inline size_t vxlan_nlmsg_size(void)
 230 {
 231         return NLMSG_ALIGN(sizeof(struct ndmsg))
 232                 + nla_total_size(ETH_ALEN) /* NDA_LLADDR */
 233                 + nla_total_size(sizeof(__be32)) /* NDA_DST */
 234                 + nla_total_size(sizeof(__be32)) /* NDA_PORT */
 235                 + nla_total_size(sizeof(__be32)) /* NDA_VNI */
 236                 + nla_total_size(sizeof(__u32)) /* NDA_IFINDEX */
 237                 + nla_total_size(sizeof(struct nda_cacheinfo));
 238 }
 239
 240 static void vxlan_fdb_notify(struct vxlan_dev *vxlan,
 241                              const struct vxlan_fdb *fdb, int type)
 242 {
 243         struct net *net = dev_net(vxlan->dev);
 244         struct sk_buff *skb;
 245         int err = -ENOBUFS;
 246
 247         skb = nlmsg_new(vxlan_nlmsg_size(), GFP_ATOMIC);
 248         if (skb == NULL)
 249                 goto errout;
 250
 251         err = vxlan_fdb_info(skb, vxlan, fdb, 0, 0, type, 0, &fdb->remote);
 252         if (err < 0) {
 253                 /* -EMSGSIZE implies BUG in vxlan_nlmsg_size() */
 254                 WARN_ON(err == -EMSGSIZE);
 255                 kfree_skb(skb);
 256                 goto errout;
 257         }
 258
 259         rtnl_notify(skb, net, 0, RTNLGRP_NEIGH, NULL, GFP_ATOMIC);
 260         return;
 261 errout:
 262         if (err < 0)
 263                 rtnl_set_sk_err(net, RTNLGRP_NEIGH, err);
 264 }
 265
 266 static void vxlan_ip_miss(struct net_device *dev, __be32 ipa)
 267 {
 268         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
 269         struct vxlan_fdb f;
 270
 271         memset(&f, 0, sizeof f);
 272         f.state = NUD_STALE;
 273         f.remote.remote_ip = ipa; /* goes to NDA_DST */
 274         f.remote.remote_vni = VXLAN_N_VID;
 275
 276         vxlan_fdb_notify(vxlan, &f, RTM_GETNEIGH);
 277 }
 278
 279 static void vxlan_fdb_miss(struct vxlan_dev *vxlan, const u8 eth_addr[ETH_ALEN])
 280 {
 281         struct vxlan_fdb        f;
 282
 283         memset(&f, 0, sizeof f);
 284         f.state = NUD_STALE;
 285         memcpy(f.eth_addr, eth_addr, ETH_ALEN);
 286
 287         vxlan_fdb_notify(vxlan, &f, RTM_GETNEIGH);
 288 }
 289
 290 /* Hash Ethernet address */
 291 static u32 eth_hash(const unsigned char *addr)
 292 {
 293         u64 value = get_unaligned((u64 *)addr);
 294
 295         /* only want 6 bytes */
 296 #ifdef __BIG_ENDIAN
 297         value >>= 16;
 298 #else
 299         value <<= 16;
 300 #endif
 301         return hash_64(value, FDB_HASH_BITS);
 302 }
 303
 304 /* Hash chain to use given mac address */
 305 static inline struct hlist_head *vxlan_fdb_head(struct vxlan_dev *vxlan,
 306                                                 const u8 *mac)
 307 {
 308         return &vxlan->fdb_head[eth_hash(mac)];
 309 }
 310
 311 /* Look up Ethernet address in forwarding table */
 312 static struct vxlan_fdb *vxlan_find_mac(struct vxlan_dev *vxlan,
 313                                         const u8 *mac)
 314
 315 {
 316         struct hlist_head *head = vxlan_fdb_head(vxlan, mac);
 317         struct vxlan_fdb *f;
 318
 319         hlist_for_each_entry_rcu(f, head, hlist) {
 320                 if (compare_ether_addr(mac, f->eth_addr) == 0)
 321                         return f;
 322         }
 323
 324         return NULL;
 325 }
 326
 327 /* Add/update destinations for multicast */
 328 static int vxlan_fdb_append(struct vxlan_fdb *f,
 329                             __be32 ip, __u32 port, __u32 vni, __u32 ifindex)
 330 {
 331         struct vxlan_rdst *rd_prev, *rd;
 332
 333         rd_prev = NULL;
 334         for (rd = &f->remote; rd; rd = rd->remote_next) {
 335                 if (rd->remote_ip == ip &&
 336                     rd->remote_port == port &&
 337                     rd->remote_vni == vni &&
 338                     rd->remote_ifindex == ifindex)
 339                         return 0;
 340                 rd_prev = rd;
 341         }
 342         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_ATOMIC);
 343         if (rd == NULL)
 344                 return -ENOBUFS;
 345         rd->remote_ip = ip;
 346         rd->remote_port = port;
 347         rd->remote_vni = vni;
 348         rd->remote_ifindex = ifindex;
 349         rd->remote_next = NULL;
 350         rd_prev->remote_next = rd;
 351         return 1;
 352 }
 353
 354 /* Add new entry to forwarding table -- assumes lock held */
 355 static int vxlan_fdb_create(struct vxlan_dev *vxlan,
 356                             const u8 *mac, __be32 ip,
 357                             __u16 state, __u16 flags,
 358                             __u32 port, __u32 vni, __u32 ifindex)
 359 {
 360         struct vxlan_fdb *f;
 361         int notify = 0;
 362
 363         f = vxlan_find_mac(vxlan, mac);
 364         if (f) {
 365                 if (flags & NLM_F_EXCL) {
 366                         netdev_dbg(vxlan->dev,
 367                                    "lost race to create %pM\n", mac);
 368                         return -EEXIST;
 369                 }
 370                 if (f->state != state) {
 371                         f->state = state;
 372                         f->updated = jiffies;
 373                         notify = 1;
 374                 }
 375                 if ((flags & NLM_F_APPEND) &&
 376                     is_multicast_ether_addr(f->eth_addr)) {
 377                         int rc = vxlan_fdb_append(f, ip, port, vni, ifindex);
 378
 379                         if (rc < 0)
 380                                 return rc;
 381                         notify |= rc;
 382                 }
 383         } else {
 384                 if (!(flags & NLM_F_CREATE))
 385                         return -ENOENT;
 386
 387                 if (vxlan->addrmax && vxlan->addrcnt >= vxlan->addrmax)
 388                         return -ENOSPC;
 389
 390                 netdev_dbg(vxlan->dev, "add %pM -> %pI4\n", mac, &ip);
 391                 f = kmalloc(sizeof(*f), GFP_ATOMIC);
 392                 if (!f)
 393                         return -ENOMEM;
 394
 395                 notify = 1;
 396                 f->remote.remote_ip = ip;
 397                 f->remote.remote_port = port;
 398                 f->remote.remote_vni = vni;
 399                 f->remote.remote_ifindex = ifindex;
 400                 f->remote.remote_next = NULL;
 401                 f->state = state;
 402                 f->updated = f->used = jiffies;
 403                 memcpy(f->eth_addr, mac, ETH_ALEN);
 404
 405                 ++vxlan->addrcnt;
 406                 hlist_add_head_rcu(&f->hlist,
 407                                    vxlan_fdb_head(vxlan, mac));
 408         }
 409
 410         if (notify)
 411                 vxlan_fdb_notify(vxlan, f, RTM_NEWNEIGH);
 412
 413         return 0;
 414 }
 415
 416 void vxlan_fdb_free(struct rcu_head *head)
 417 {
 418         struct vxlan_fdb *f = container_of(head, struct vxlan_fdb, rcu);
 419
 420         while (f->remote.remote_next) {
 421                 struct vxlan_rdst *rd = f->remote.remote_next;
 422
 423                 f->remote.remote_next = rd->remote_next;
 424                 kfree(rd);
 425         }
 426         kfree(f);
 427 }
 428
 429 static void vxlan_fdb_destroy(struct vxlan_dev *vxlan, struct vxlan_fdb *f)
 430 {
 431         netdev_dbg(vxlan->dev,
 432                     "delete %pM\n", f->eth_addr);
 433
 434         --vxlan->addrcnt;
 435         vxlan_fdb_notify(vxlan, f, RTM_DELNEIGH);
 436
 437         hlist_del_rcu(&f->hlist);
 438         call_rcu(&f->rcu, vxlan_fdb_free);
 439 }
 440
 441 /* Add static entry (via netlink) */
 442 static int vxlan_fdb_add(struct ndmsg *ndm, struct nlattr *tb[],
 443                          struct net_device *dev,
 444                          const unsigned char *addr, u16 flags)
 445 {
 446         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
 447         struct net *net = dev_net(vxlan->dev);
 448         __be32 ip;
 449         u32 port, vni, ifindex;
 450         int err;
 451
 452         if (!(ndm->ndm_state & (NUD_PERMANENT|NUD_REACHABLE))) {
 453                 pr_info("RTM_NEWNEIGH with invalid state %#x\n",
 454                         ndm->ndm_state);
 455                 return -EINVAL;
 456         }
 457
 458         if (tb[NDA_DST] == NULL)
 459                 return -EINVAL;
 460
 461         if (nla_len(tb[NDA_DST]) != sizeof(__be32))
 462                 return -EAFNOSUPPORT;
 463
 464         ip = nla_get_be32(tb[NDA_DST]);
 465
 466         if (tb[NDA_PORT]) {
 467                 if (nla_len(tb[NDA_PORT]) != sizeof(u32))
 468                         return -EINVAL;
 469                 port = nla_get_u32(tb[NDA_PORT]);
 470         } else
 471                 port = vxlan_port;
 472
 473         if (tb[NDA_VNI]) {
 474                 if (nla_len(tb[NDA_VNI]) != sizeof(u32))
 475                         return -EINVAL;
 476                 vni = nla_get_u32(tb[NDA_VNI]);
 477         } else
 478                 vni = vxlan->vni;
 479
 480         if (tb[NDA_IFINDEX]) {
 481                 struct net_device *dev;
 482
 483                 if (nla_len(tb[NDA_IFINDEX]) != sizeof(u32))
 484                         return -EINVAL;
 485                 ifindex = nla_get_u32(tb[NDA_IFINDEX]);
 486                 dev = dev_get_by_index(net, ifindex);
 487                 if (!dev)
 488                         return -EADDRNOTAVAIL;
 489                 dev_put(dev);
 490         } else
 491                 ifindex = 0;
 492
 493         spin_lock_bh(&vxlan->hash_lock);
 494         err = vxlan_fdb_create(vxlan, addr, ip, ndm->ndm_state, flags, port,
 495                 vni, ifindex);
 496         spin_unlock_bh(&vxlan->hash_lock);
 497
 498         return err;
 499 }
 500
 501 /* Delete entry (via netlink) */
 502 static int vxlan_fdb_delete(struct ndmsg *ndm, struct nlattr *tb[],
 503                             struct net_device *dev,
 504                             const unsigned char *addr)
 505 {
 506         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
 507         struct vxlan_fdb *f;
 508         int err = -ENOENT;
 509
 510         spin_lock_bh(&vxlan->hash_lock);
 511         f = vxlan_find_mac(vxlan, addr);
 512         if (f) {
 513                 vxlan_fdb_destroy(vxlan, f);
 514                 err = 0;
 515         }
 516         spin_unlock_bh(&vxlan->hash_lock);
 517
 518         return err;
 519 }
 520
 521 /* Dump forwarding table */
 522 static int vxlan_fdb_dump(struct sk_buff *skb, struct netlink_callback *cb,
 523                           struct net_device *dev, int idx)
 524 {
 525         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
 526         unsigned int h;
 527
 528         for (h = 0; h < FDB_HASH_SIZE; ++h) {
 529                 struct vxlan_fdb *f;
 530                 int err;
 531
 532                 hlist_for_each_entry_rcu(f, &vxlan->fdb_head[h], hlist) {
 533                         struct vxlan_rdst *rd;
 534                         for (rd = &f->remote; rd; rd = rd->remote_next) {
 535                                 if (idx < cb->args[0])
 536                                         goto skip;
 537
 538                                 err = vxlan_fdb_info(skb, vxlan, f,
 539                                                      NETLINK_CB(cb->skb).portid,
 540                                                      cb->nlh->nlmsg_seq,
 541                                                      RTM_NEWNEIGH,
 542                                                      NLM_F_MULTI, rd);
 543                                 if (err < 0)
 544                                         break;
 545 skip:
 546                                 ++idx;
 547                         }
 548                 }
 549         }
 550
 551         return idx;
 552 }
 553
 554 /* Watch incoming packets to learn mapping between Ethernet address
 555  * and Tunnel endpoint.
 556  */
 557 static void vxlan_snoop(struct net_device *dev,
 558                         __be32 src_ip, const u8 *src_mac)
 559 {
 560         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
 561         struct vxlan_fdb *f;
 562         int err;
 563
 564         f = vxlan_find_mac(vxlan, src_mac);
 565         if (likely(f)) {
 566                 f->used = jiffies;
 567                 if (likely(f->remote.remote_ip == src_ip))
 568                         return;
 569
 570                 if (net_ratelimit())
 571                         netdev_info(dev,
 572                                     "%pM migrated from %pI4 to %pI4\n",
 573                                     src_mac, &f->remote.remote_ip, &src_ip);
 574
 575                 f->remote.remote_ip = src_ip;
 576                 f->updated = jiffies;
 577         } else {
 578                 /* learned new entry */
 579                 spin_lock(&vxlan->hash_lock);
 580                 err = vxlan_fdb_create(vxlan, src_mac, src_ip,
 581                                        NUD_REACHABLE,
 582                                        NLM_F_EXCL|NLM_F_CREATE,
 583                                        vxlan_port, vxlan->vni, 0);
 584                 spin_unlock(&vxlan->hash_lock);
 585         }
 586 }
 587
 588
 589 /* See if multicast group is already in use by other ID */
 590 static bool vxlan_group_used(struct vxlan_net *vn,
 591                              const struct vxlan_dev *this)
 592 {
 593         const struct vxlan_dev *vxlan;
 594         unsigned h;
 595
 596         for (h = 0; h < VNI_HASH_SIZE; ++h)
 597                 hlist_for_each_entry(vxlan, &vn->vni_list[h], hlist) {
 598                         if (vxlan == this)
 599                                 continue;
 600
 601                         if (!netif_running(vxlan->dev))
 602                                 continue;
 603
 604                         if (vxlan->gaddr == this->gaddr)
 605                                 return true;
 606                 }
 607
 608         return false;
 609 }
 610
 611 /* kernel equivalent to IP_ADD_MEMBERSHIP */
 612 static int vxlan_join_group(struct net_device *dev)
 613 {
 614         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
 615         struct vxlan_net *vn = net_generic(dev_net(dev), vxlan_net_id);
 616         struct sock *sk = vn->sock->sk;
 617         struct ip_mreqn mreq = {
 618                 .imr_multiaddr.s_addr   = vxlan->gaddr,
 619                 .imr_ifindex            = vxlan->link,
 620         };
 621         int err;
 622
 623         /* Already a member of group */
 624         if (vxlan_group_used(vn, vxlan))
 625                 return 0;
 626
 627         /* Need to drop RTNL to call multicast join */
 628         rtnl_unlock();
 629         lock_sock(sk);
 630         err = ip_mc_join_group(sk, &mreq);
 631         release_sock(sk);
 632         rtnl_lock();
 633
 634         return err;
 635 }
 636
 637
 638 /* kernel equivalent to IP_DROP_MEMBERSHIP */
 639 static int vxlan_leave_group(struct net_device *dev)
 640 {
 641         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
 642         struct vxlan_net *vn = net_generic(dev_net(dev), vxlan_net_id);
 643         int err = 0;
 644         struct sock *sk = vn->sock->sk;
 645         struct ip_mreqn mreq = {
 646                 .imr_multiaddr.s_addr   = vxlan->gaddr,
 647                 .imr_ifindex            = vxlan->link,
 648         };
 649
 650         /* Only leave group when last vxlan is done. */
 651         if (vxlan_group_used(vn, vxlan))
 652                 return 0;
 653
 654         /* Need to drop RTNL to call multicast leave */
 655         rtnl_unlock();
 656         lock_sock(sk);
 657         err = ip_mc_leave_group(sk, &mreq);
 658         release_sock(sk);
 659         rtnl_lock();
 660
 661         return err;
 662 }
 663
 664 /* Callback from net/ipv4/udp.c to receive packets */
 665 static int vxlan_udp_encap_recv(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 666 {
 667         struct iphdr *oip;
 668         struct vxlanhdr *vxh;
 669         struct vxlan_dev *vxlan;
 670         struct vxlan_stats *stats;
 671         __u32 vni;
 672         int err;
 673
 674         /* pop off outer UDP header */
 675         __skb_pull(skb, sizeof(struct udphdr));
 676
 677         /* Need Vxlan and inner Ethernet header to be present */
 678         if (!pskb_may_pull(skb, sizeof(struct vxlanhdr)))
 679                 goto error;
 680
 681         /* Drop packets with reserved bits set */
 682         vxh = (struct vxlanhdr *) skb->data;
 683         if (vxh->vx_flags != htonl(VXLAN_FLAGS) ||
 684             (vxh->vx_vni & htonl(0xff))) {
 685                 netdev_dbg(skb->dev, "invalid vxlan flags=%#x vni=%#x\n",
 686                            ntohl(vxh->vx_flags), ntohl(vxh->vx_vni));
 687                 goto error;
 688         }
 689
 690         __skb_pull(skb, sizeof(struct vxlanhdr));
 691
 692         /* Is this VNI defined? */
 693         vni = ntohl(vxh->vx_vni) >> 8;
 694         vxlan = vxlan_find_vni(sock_net(sk), vni);
 695         if (!vxlan) {
 696                 netdev_dbg(skb->dev, "unknown vni %d\n", vni);
 697                 goto drop;
 698         }
 699
 700         if (!pskb_may_pull(skb, ETH_HLEN)) {
 701                 vxlan->dev->stats.rx_length_errors++;
 702                 vxlan->dev->stats.rx_errors++;
 703                 goto drop;
 704         }
 705
 706         skb_reset_mac_header(skb);
 707
 708         /* Re-examine inner Ethernet packet */
 709         oip = ip_hdr(skb);
 710         skb->protocol = eth_type_trans(skb, vxlan->dev);
 711
 712         /* Ignore packet loops (and multicast echo) */
 713         if (compare_ether_addr(eth_hdr(skb)->h_source,
 714                                vxlan->dev->dev_addr) == 0)
 715                 goto drop;
 716
 717         if (vxlan->flags & VXLAN_F_LEARN)
 718                 vxlan_snoop(skb->dev, oip->saddr, eth_hdr(skb)->h_source);
 719
 720         __skb_tunnel_rx(skb, vxlan->dev);
 721         skb_reset_network_header(skb);
 722
 723         /* If the NIC driver gave us an encapsulated packet with
 724          * CHECKSUM_UNNECESSARY and Rx checksum feature is enabled,
 725          * leave the CHECKSUM_UNNECESSARY, the device checksummed it
 726          * for us. Otherwise force the upper layers to verify it.
 727          */
 728         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_UNNECESSARY || !skb->encapsulation ||
 729             !(vxlan->dev->features & NETIF_F_RXCSUM))
 730                 skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
 731
 732         skb->encapsulation = 0;
 733
 734         err = IP_ECN_decapsulate(oip, skb);
 735         if (unlikely(err)) {
 736                 if (log_ecn_error)
 737                         net_info_ratelimited("non-ECT from %pI4 with TOS=%#x\n",
 738                                              &oip->saddr, oip->tos);
 739                 if (err > 1) {
 740                         ++vxlan->dev->stats.rx_frame_errors;
 741                         ++vxlan->dev->stats.rx_errors;
 742                         goto drop;
 743                 }
 744         }
 745
 746         stats = this_cpu_ptr(vxlan->stats);
 747         u64_stats_update_begin(&stats->syncp);
 748         stats->rx_packets++;
 749         stats->rx_bytes += skb->len;
 750         u64_stats_update_end(&stats->syncp);
 751
 752         netif_rx(skb);
 753
 754         return 0;
 755 error:
 756         /* Put UDP header back */
 757         __skb_push(skb, sizeof(struct udphdr));
 758
 759         return 1;
 760 drop:
 761         /* Consume bad packet */
 762         kfree_skb(skb);
 763         return 0;
 764 }
 765
 766 static int arp_reduce(struct net_device *dev, struct sk_buff *skb)
 767 {
 768         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
 769         struct arphdr *parp;
 770         u8 *arpptr, *sha;
 771         __be32 sip, tip;
 772         struct neighbour *n;
 773
 774         if (dev->flags & IFF_NOARP)
 775                 goto out;
 776
 777         if (!pskb_may_pull(skb, arp_hdr_len(dev))) {
 778                 dev->stats.tx_dropped++;
 779                 goto out;
 780         }
 781         parp = arp_hdr(skb);
 782
 783         if ((parp->ar_hrd != htons(ARPHRD_ETHER) &&
 784              parp->ar_hrd != htons(ARPHRD_IEEE802)) ||
 785             parp->ar_pro != htons(ETH_P_IP) ||
 786             parp->ar_op != htons(ARPOP_REQUEST) ||
 787             parp->ar_hln != dev->addr_len ||
 788             parp->ar_pln != 4)
 789                 goto out;
 790         arpptr = (u8 *)parp + sizeof(struct arphdr);
 791         sha = arpptr;
 792         arpptr += dev->addr_len;        /* sha */
 793         memcpy(&sip, arpptr, sizeof(sip));
 794         arpptr += sizeof(sip);
 795         arpptr += dev->addr_len;        /* tha */
 796         memcpy(&tip, arpptr, sizeof(tip));
 797
 798         if (ipv4_is_loopback(tip) ||
 799             ipv4_is_multicast(tip))
 800                 goto out;
 801
 802         n = neigh_lookup(&arp_tbl, &tip, dev);
 803
 804         if (n) {
 805                 struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
 806                 struct vxlan_fdb *f;
 807                 struct sk_buff  *reply;
 808
 809                 if (!(n->nud_state & NUD_CONNECTED)) {
 810                         neigh_release(n);
 811                         goto out;
 812                 }
 813
 814                 f = vxlan_find_mac(vxlan, n->ha);
 815                 if (f && f->remote.remote_ip == htonl(INADDR_ANY)) {
 816                         /* bridge-local neighbor */
 817                         neigh_release(n);
 818                         goto out;
 819                 }
 820
 821                 reply = arp_create(ARPOP_REPLY, ETH_P_ARP, sip, dev, tip, sha,
 822                                 n->ha, sha);
 823
 824                 neigh_release(n);
 825
 826                 skb_reset_mac_header(reply);
 827                 __skb_pull(reply, skb_network_offset(reply));
 828                 reply->ip_summed = CHECKSUM_UNNECESSARY;
 829                 reply->pkt_type = PACKET_HOST;
 830
 831                 if (netif_rx_ni(reply) == NET_RX_DROP)
 832                         dev->stats.rx_dropped++;
 833         } else if (vxlan->flags & VXLAN_F_L3MISS)
 834                 vxlan_ip_miss(dev, tip);
 835 out:
 836         consume_skb(skb);
 837         return NETDEV_TX_OK;
 838 }
 839
 840 static bool route_shortcircuit(struct net_device *dev, struct sk_buff *skb)
 841 {
 842         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
 843         struct neighbour *n;
 844         struct iphdr *pip;
 845
 846         if (is_multicast_ether_addr(eth_hdr(skb)->h_dest))
 847                 return false;
 848
 849         n = NULL;
 850         switch (ntohs(eth_hdr(skb)->h_proto)) {
 851         case ETH_P_IP:
 852                 if (!pskb_may_pull(skb, sizeof(struct iphdr)))
 853                         return false;
 854                 pip = ip_hdr(skb);
 855                 n = neigh_lookup(&arp_tbl, &pip->daddr, dev);
 856                 break;
 857         default:
 858                 return false;
 859         }
 860
 861         if (n) {
 862                 bool diff;
 863
 864                 diff = compare_ether_addr(eth_hdr(skb)->h_dest, n->ha) != 0;
 865                 if (diff) {
 866                         memcpy(eth_hdr(skb)->h_source, eth_hdr(skb)->h_dest,
 867                                 dev->addr_len);
 868                         memcpy(eth_hdr(skb)->h_dest, n->ha, dev->addr_len);
 869                 }
 870                 neigh_release(n);
 871                 return diff;
 872         } else if (vxlan->flags & VXLAN_F_L3MISS)
 873                 vxlan_ip_miss(dev, pip->daddr);
 874         return false;
 875 }
 876
 877 /* Extract dsfield from inner protocol */
 878 static inline u8 vxlan_get_dsfield(const struct iphdr *iph,
 879                                    const struct sk_buff *skb)
 880 {
 881         if (skb->protocol == htons(ETH_P_IP))
 882                 return iph->tos;
 883         else if (skb->protocol == htons(ETH_P_IPV6))
 884                 return ipv6_get_dsfield((const struct ipv6hdr *)iph);
 885         else
 886                 return 0;
 887 }
 888
 889 /* Propogate ECN bits out */
 890 static inline u8 vxlan_ecn_encap(u8 tos,
 891                                  const struct iphdr *iph,
 892                                  const struct sk_buff *skb)
 893 {
 894         u8 inner = vxlan_get_dsfield(iph, skb);
 895
 896         return INET_ECN_encapsulate(tos, inner);
 897 }
 898
 899 static void vxlan_sock_free(struct sk_buff *skb)
 900 {
 901         sock_put(skb->sk);
 902 }
 903
 904 /* On transmit, associate with the tunnel socket */
 905 static void vxlan_set_owner(struct net_device *dev, struct sk_buff *skb)
 906 {
 907         struct vxlan_net *vn = net_generic(dev_net(dev), vxlan_net_id);
 908         struct sock *sk = vn->sock->sk;
 909
 910         skb_orphan(skb);
 911         sock_hold(sk);
 912         skb->sk = sk;
 913         skb->destructor = vxlan_sock_free;
 914 }
 915
 916 /* Compute source port for outgoing packet
 917  *   first choice to use L4 flow hash since it will spread
 918  *     better and maybe available from hardware
 919  *   secondary choice is to use jhash on the Ethernet header
 920  */
 921 static u16 vxlan_src_port(const struct vxlan_dev *vxlan, struct sk_buff *skb)
 922 {
 923         unsigned int range = (vxlan->port_max - vxlan->port_min) + 1;
 924         u32 hash;
 925
 926         hash = skb_get_rxhash(skb);
 927         if (!hash)
 928                 hash = jhash(skb->data, 2 * ETH_ALEN,
 929                              (__force u32) skb->protocol);
 930
 931         return (((u64) hash * range) >> 32) + vxlan->port_min;
 932 }
 933
 934 static int handle_offloads(struct sk_buff *skb)
 935 {
 936         if (skb_is_gso(skb)) {
 937                 int err = skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC);
 938                 if (unlikely(err))
 939                         return err;
 940
 941                 skb_shinfo(skb)->gso_type |= (SKB_GSO_UDP_TUNNEL | SKB_GSO_UDP);
 942         } else if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
 943                 skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
 944
 945         return 0;
 946 }
 947
 948 static netdev_tx_t vxlan_xmit_one(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev,
 949                                   struct vxlan_rdst *rdst, bool did_rsc)
 950 {
 951         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
 952         struct rtable *rt;
 953         const struct iphdr *old_iph;
 954         struct iphdr *iph;
 955         struct vxlanhdr *vxh;
 956         struct udphdr *uh;
 957         struct flowi4 fl4;
 958         unsigned int pkt_len = skb->len;
 959         __be32 dst;
 960         __u16 src_port, dst_port;
 961         u32 vni;
 962         __be16 df = 0;
 963         __u8 tos, ttl;
 964
 965         dst_port = rdst->remote_port ? rdst->remote_port : vxlan_port;
 966         vni = rdst->remote_vni;
 967         dst = rdst->remote_ip;
 968
 969         if (!dst) {
 970                 if (did_rsc) {
 971                         __skb_pull(skb, skb_network_offset(skb));
 972                         skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
 973                         skb->pkt_type = PACKET_HOST;
 974
 975                         /* short-circuited back to local bridge */
 976                         if (netif_rx(skb) == NET_RX_SUCCESS) {
 977                                 struct vxlan_stats *stats =
 978                                                 this_cpu_ptr(vxlan->stats);
 979
 980                                 u64_stats_update_begin(&stats->syncp);
 981                                 stats->tx_packets++;
 982                                 stats->tx_bytes += pkt_len;
 983                                 u64_stats_update_end(&stats->syncp);
 984                         } else {
 985                                 dev->stats.tx_errors++;
 986                                 dev->stats.tx_aborted_errors++;
 987                         }
 988                         return NETDEV_TX_OK;
 989                 }
 990                 goto drop;
 991         }
 992
 993         if (!skb->encapsulation) {
 994                 skb_reset_inner_headers(skb);
 995                 skb->encapsulation = 1;
 996         }
 997
 998         /* Need space for new headers (invalidates iph ptr) */
 999         if (skb_cow_head(skb, VXLAN_HEADROOM))
1000                 goto drop;
1001
1002         old_iph = ip_hdr(skb);
1003
1004         ttl = vxlan->ttl;
1005         if (!ttl && IN_MULTICAST(ntohl(dst)))
1006                 ttl = 1;
1007
1008         tos = vxlan->tos;
1009         if (tos == 1)
1010                 tos = vxlan_get_dsfield(old_iph, skb);
1011
1012         src_port = vxlan_src_port(vxlan, skb);
1013
1014         memset(&fl4, 0, sizeof(fl4));
1015         fl4.flowi4_oif = rdst->remote_ifindex;
1016         fl4.flowi4_tos = RT_TOS(tos);
1017         fl4.daddr = dst;
1018         fl4.saddr = vxlan->saddr;
1019
1020         rt = ip_route_output_key(dev_net(dev), &fl4);
1021         if (IS_ERR(rt)) {
1022                 netdev_dbg(dev, "no route to %pI4\n", &dst);
1023                 dev->stats.tx_carrier_errors++;
1024                 goto tx_error;
1025         }
1026
1027         if (rt->dst.dev == dev) {
1028                 netdev_dbg(dev, "circular route to %pI4\n", &dst);
1029                 ip_rt_put(rt);
1030                 dev->stats.collisions++;
1031                 goto tx_error;
1032         }
1033
1034         memset(&(IPCB(skb)->opt), 0, sizeof(IPCB(skb)->opt));
1035         IPCB(skb)->flags &= ~(IPSKB_XFRM_TUNNEL_SIZE | IPSKB_XFRM_TRANSFORMED |
1036                               IPSKB_REROUTED);
1037         skb_dst_drop(skb);
1038         skb_dst_set(skb, &rt->dst);
1039
1040         vxh = (struct vxlanhdr *) __skb_push(skb, sizeof(*vxh));
1041         vxh->vx_flags = htonl(VXLAN_FLAGS);
1042         vxh->vx_vni = htonl(vni << 8);
1043
1044         __skb_push(skb, sizeof(*uh));
1045         skb_reset_transport_header(skb);
1046         uh = udp_hdr(skb);
1047
1048         uh->dest = htons(dst_port);
1049         uh->source = htons(src_port);
1050
1051         uh->len = htons(skb->len);
1052         uh->check = 0;
1053
1054         __skb_push(skb, sizeof(*iph));
1055         skb_reset_network_header(skb);
1056         iph             = ip_hdr(skb);
1057         iph->version    = 4;
1058         iph->ihl        = sizeof(struct iphdr) >> 2;
1059         iph->frag_off   = df;
1060         iph->protocol   = IPPROTO_UDP;
1061         iph->tos        = vxlan_ecn_encap(tos, old_iph, skb);
1062         iph->daddr      = dst;
1063         iph->saddr      = fl4.saddr;
1064         iph->ttl        = ttl ? : ip4_dst_hoplimit(&rt->dst);
1065         tunnel_ip_select_ident(skb, old_iph, &rt->dst);
1066
1067         nf_reset(skb);
1068
1069         vxlan_set_owner(dev, skb);
1070
1071         if (handle_offloads(skb))
1072                 goto drop;
1073
1074         iptunnel_xmit(skb, dev);
1075         return NETDEV_TX_OK;
1076
1077 drop:
1078         dev->stats.tx_dropped++;
1079         goto tx_free;
1080
1081 tx_error:
1082         dev->stats.tx_errors++;
1083 tx_free:
1084         dev_kfree_skb(skb);
1085         return NETDEV_TX_OK;
1086 }
1087
1088 /* Transmit local packets over Vxlan
1089  *
1090  * Outer IP header inherits ECN and DF from inner header.
1091  * Outer UDP destination is the VXLAN assigned port.
1092  *           source port is based on hash of flow
1093  */
1094 static netdev_tx_t vxlan_xmit(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev)
1095 {
1096         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1097         struct ethhdr *eth;
1098         bool did_rsc = false;
1099         struct vxlan_rdst group, *rdst0, *rdst;
1100         struct vxlan_fdb *f;
1101         int rc1, rc;
1102
1103         skb_reset_mac_header(skb);
1104         eth = eth_hdr(skb);
1105
1106         if ((vxlan->flags & VXLAN_F_PROXY) && ntohs(eth->h_proto) == ETH_P_ARP)
1107                 return arp_reduce(dev, skb);
1108         else if ((vxlan->flags&VXLAN_F_RSC) && ntohs(eth->h_proto) == ETH_P_IP)
1109                 did_rsc = route_shortcircuit(dev, skb);
1110
1111         f = vxlan_find_mac(vxlan, eth->h_dest);
1112         if (f == NULL) {
1113                 did_rsc = false;
1114                 group.remote_port = vxlan_port;
1115                 group.remote_vni = vxlan->vni;
1116                 group.remote_ip = vxlan->gaddr;
1117                 group.remote_ifindex = vxlan->link;
1118                 group.remote_next = 0;
1119                 rdst0 = &group;
1120
1121                 if (group.remote_ip == htonl(INADDR_ANY) &&
1122                     (vxlan->flags & VXLAN_F_L2MISS) &&
1123                     !is_multicast_ether_addr(eth->h_dest))
1124                         vxlan_fdb_miss(vxlan, eth->h_dest);
1125         } else
1126                 rdst0 = &f->remote;
1127
1128         rc = NETDEV_TX_OK;
1129
1130         /* if there are multiple destinations, send copies */
1131         for (rdst = rdst0->remote_next; rdst; rdst = rdst->remote_next) {
1132                 struct sk_buff *skb1;
1133
1134                 skb1 = skb_clone(skb, GFP_ATOMIC);
1135                 rc1 = vxlan_xmit_one(skb1, dev, rdst, did_rsc);
1136                 if (rc == NETDEV_TX_OK)
1137                         rc = rc1;
1138         }
1139
1140         rc1 = vxlan_xmit_one(skb, dev, rdst0, did_rsc);
1141         if (rc == NETDEV_TX_OK)
1142                 rc = rc1;
1143         return rc;
1144 }
1145
1146 /* Walk the forwarding table and purge stale entries */
1147 static void vxlan_cleanup(unsigned long arg)
1148 {
1149         struct vxlan_dev *vxlan = (struct vxlan_dev *) arg;
1150         unsigned long next_timer = jiffies + FDB_AGE_INTERVAL;
1151         unsigned int h;
1152
1153         if (!netif_running(vxlan->dev))
1154                 return;
1155
1156         spin_lock_bh(&vxlan->hash_lock);
1157         for (h = 0; h < FDB_HASH_SIZE; ++h) {
1158                 struct hlist_node *p, *n;
1159                 hlist_for_each_safe(p, n, &vxlan->fdb_head[h]) {
1160                         struct vxlan_fdb *f
1161                                 = container_of(p, struct vxlan_fdb, hlist);
1162                         unsigned long timeout;
1163
1164                         if (f->state & NUD_PERMANENT)
1165                                 continue;
1166
1167                         timeout = f->used + vxlan->age_interval * HZ;
1168                         if (time_before_eq(timeout, jiffies)) {
1169                                 netdev_dbg(vxlan->dev,
1170                                            "garbage collect %pM\n",
1171                                            f->eth_addr);
1172                                 f->state = NUD_STALE;
1173                                 vxlan_fdb_destroy(vxlan, f);
1174                         } else if (time_before(timeout, next_timer))
1175                                 next_timer = timeout;
1176                 }
1177         }
1178         spin_unlock_bh(&vxlan->hash_lock);
1179
1180         mod_timer(&vxlan->age_timer, next_timer);
1181 }
1182
1183 /* Setup stats when device is created */
1184 static int vxlan_init(struct net_device *dev)
1185 {
1186         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1187
1188         vxlan->stats = alloc_percpu(struct vxlan_stats);
1189         if (!vxlan->stats)
1190                 return -ENOMEM;
1191
1192         return 0;
1193 }
1194
1195 /* Start ageing timer and join group when device is brought up */
1196 static int vxlan_open(struct net_device *dev)
1197 {
1198         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1199         int err;
1200
1201         if (vxlan->gaddr) {
1202                 err = vxlan_join_group(dev);
1203                 if (err)
1204                         return err;
1205         }
1206
1207         if (vxlan->age_interval)
1208                 mod_timer(&vxlan->age_timer, jiffies + FDB_AGE_INTERVAL);
1209
1210         return 0;
1211 }
1212
1213 /* Purge the forwarding table */
1214 static void vxlan_flush(struct vxlan_dev *vxlan)
1215 {
1216         unsigned h;
1217
1218         spin_lock_bh(&vxlan->hash_lock);
1219         for (h = 0; h < FDB_HASH_SIZE; ++h) {
1220                 struct hlist_node *p, *n;
1221                 hlist_for_each_safe(p, n, &vxlan->fdb_head[h]) {
1222                         struct vxlan_fdb *f
1223                                 = container_of(p, struct vxlan_fdb, hlist);
1224                         vxlan_fdb_destroy(vxlan, f);
1225                 }
1226         }
1227         spin_unlock_bh(&vxlan->hash_lock);
1228 }
1229
1230 /* Cleanup timer and forwarding table on shutdown */
1231 static int vxlan_stop(struct net_device *dev)
1232 {
1233         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1234
1235         if (vxlan->gaddr)
1236                 vxlan_leave_group(dev);
1237
1238         del_timer_sync(&vxlan->age_timer);
1239
1240         vxlan_flush(vxlan);
1241
1242         return 0;
1243 }
1244
1245 /* Merge per-cpu statistics */
1246 static struct rtnl_link_stats64 *vxlan_stats64(struct net_device *dev,
1247                                                struct rtnl_link_stats64 *stats)
1248 {
1249         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1250         struct vxlan_stats tmp, sum = { 0 };
1251         unsigned int cpu;
1252
1253         for_each_possible_cpu(cpu) {
1254                 unsigned int start;
1255                 const struct vxlan_stats *stats
1256                         = per_cpu_ptr(vxlan->stats, cpu);
1257
1258                 do {
1259                         start = u64_stats_fetch_begin_bh(&stats->syncp);
1260                         memcpy(&tmp, stats, sizeof(tmp));
1261                 } while (u64_stats_fetch_retry_bh(&stats->syncp, start));
1262
1263                 sum.tx_bytes   += tmp.tx_bytes;
1264                 sum.tx_packets += tmp.tx_packets;
1265                 sum.rx_bytes   += tmp.rx_bytes;
1266                 sum.rx_packets += tmp.rx_packets;
1267         }
1268
1269         stats->tx_bytes   = sum.tx_bytes;
1270         stats->tx_packets = sum.tx_packets;
1271         stats->rx_bytes   = sum.rx_bytes;
1272         stats->rx_packets = sum.rx_packets;
1273
1274         stats->multicast = dev->stats.multicast;
1275         stats->rx_length_errors = dev->stats.rx_length_errors;
1276         stats->rx_frame_errors = dev->stats.rx_frame_errors;
1277         stats->rx_errors = dev->stats.rx_errors;
1278
1279         stats->tx_dropped = dev->stats.tx_dropped;
1280         stats->tx_carrier_errors  = dev->stats.tx_carrier_errors;
1281         stats->tx_aborted_errors  = dev->stats.tx_aborted_errors;
1282         stats->collisions  = dev->stats.collisions;
1283         stats->tx_errors = dev->stats.tx_errors;
1284
1285         return stats;
1286 }
1287
1288 /* Stub, nothing needs to be done. */
1289 static void vxlan_set_multicast_list(struct net_device *dev)
1290 {
1291 }
1292
1293 static const struct net_device_ops vxlan_netdev_ops = {
1294         .ndo_init               = vxlan_init,
1295         .ndo_open               = vxlan_open,
1296         .ndo_stop               = vxlan_stop,
1297         .ndo_start_xmit         = vxlan_xmit,
1298         .ndo_get_stats64        = vxlan_stats64,
1299         .ndo_set_rx_mode        = vxlan_set_multicast_list,
1300         .ndo_change_mtu         = eth_change_mtu,
1301         .ndo_validate_addr      = eth_validate_addr,
1302         .ndo_set_mac_address    = eth_mac_addr,
1303         .ndo_fdb_add            = vxlan_fdb_add,
1304         .ndo_fdb_del            = vxlan_fdb_delete,
1305         .ndo_fdb_dump           = vxlan_fdb_dump,
1306 };
1307
1308 /* Info for udev, that this is a virtual tunnel endpoint */
1309 static struct device_type vxlan_type = {
1310         .name = "vxlan",
1311 };
1312
1313 static void vxlan_free(struct net_device *dev)
1314 {
1315         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1316
1317         free_percpu(vxlan->stats);
1318         free_netdev(dev);
1319 }
1320
1321 /* Initialize the device structure. */
1322 static void vxlan_setup(struct net_device *dev)
1323 {
1324         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1325         unsigned h;
1326         int low, high;
1327
1328         eth_hw_addr_random(dev);
1329         ether_setup(dev);
1330         dev->hard_header_len = ETH_HLEN + VXLAN_HEADROOM;
1331
1332         dev->netdev_ops = &vxlan_netdev_ops;
1333         dev->destructor = vxlan_free;
1334         SET_NETDEV_DEVTYPE(dev, &vxlan_type);
1335
1336         dev->tx_queue_len = 0;
1337         dev->features   |= NETIF_F_LLTX;
1338         dev->features   |= NETIF_F_NETNS_LOCAL;
1339         dev->features   |= NETIF_F_SG | NETIF_F_HW_CSUM;
1340         dev->features   |= NETIF_F_RXCSUM;
1341         dev->features   |= NETIF_F_GSO_SOFTWARE;
1342
1343         dev->hw_features |= NETIF_F_SG | NETIF_F_HW_CSUM | NETIF_F_RXCSUM;
1344         dev->hw_features |= NETIF_F_GSO_SOFTWARE;
1345         dev->priv_flags &= ~IFF_XMIT_DST_RELEASE;
1346         dev->priv_flags |= IFF_LIVE_ADDR_CHANGE;
1347
1348         spin_lock_init(&vxlan->hash_lock);
1349
1350         init_timer_deferrable(&vxlan->age_timer);
1351         vxlan->age_timer.function = vxlan_cleanup;
1352         vxlan->age_timer.data = (unsigned long) vxlan;
1353
1354         inet_get_local_port_range(&low, &high);
1355         vxlan->port_min = low;
1356         vxlan->port_max = high;
1357
1358         vxlan->dev = dev;
1359
1360         for (h = 0; h < FDB_HASH_SIZE; ++h)
1361                 INIT_HLIST_HEAD(&vxlan->fdb_head[h]);
1362 }
1363
1364 static const struct nla_policy vxlan_policy[IFLA_VXLAN_MAX + 1] = {
1365         [IFLA_VXLAN_ID]         = { .type = NLA_U32 },
1366         [IFLA_VXLAN_GROUP]      = { .len = FIELD_SIZEOF(struct iphdr, daddr) },
1367         [IFLA_VXLAN_LINK]       = { .type = NLA_U32 },
1368         [IFLA_VXLAN_LOCAL]      = { .len = FIELD_SIZEOF(struct iphdr, saddr) },
1369         [IFLA_VXLAN_TOS]        = { .type = NLA_U8 },
1370         [IFLA_VXLAN_TTL]        = { .type = NLA_U8 },
1371         [IFLA_VXLAN_LEARNING]   = { .type = NLA_U8 },
1372         [IFLA_VXLAN_AGEING]     = { .type = NLA_U32 },
1373         [IFLA_VXLAN_LIMIT]      = { .type = NLA_U32 },
1374         [IFLA_VXLAN_PORT_RANGE] = { .len  = sizeof(struct ifla_vxlan_port_range) },
1375         [IFLA_VXLAN_PROXY]      = { .type = NLA_U8 },
1376         [IFLA_VXLAN_RSC]        = { .type = NLA_U8 },
1377         [IFLA_VXLAN_L2MISS]     = { .type = NLA_U8 },
1378         [IFLA_VXLAN_L3MISS]     = { .type = NLA_U8 },
1379 };
1380
1381 static int vxlan_validate(struct nlattr *tb[], struct nlattr *data[])
1382 {
1383         if (tb[IFLA_ADDRESS]) {
1384                 if (nla_len(tb[IFLA_ADDRESS]) != ETH_ALEN) {
1385                         pr_debug("invalid link address (not ethernet)\n");
1386                         return -EINVAL;
1387                 }
1388
1389                 if (!is_valid_ether_addr(nla_data(tb[IFLA_ADDRESS]))) {
1390                         pr_debug("invalid all zero ethernet address\n");
1391                         return -EADDRNOTAVAIL;
1392                 }
1393         }
1394
1395         if (!data)
1396                 return -EINVAL;
1397
1398         if (data[IFLA_VXLAN_ID]) {
1399                 __u32 id = nla_get_u32(data[IFLA_VXLAN_ID]);
1400                 if (id >= VXLAN_VID_MASK)
1401                         return -ERANGE;
1402         }
1403
1404         if (data[IFLA_VXLAN_GROUP]) {
1405                 __be32 gaddr = nla_get_be32(data[IFLA_VXLAN_GROUP]);
1406                 if (!IN_MULTICAST(ntohl(gaddr))) {
1407                         pr_debug("group address is not IPv4 multicast\n");
1408                         return -EADDRNOTAVAIL;
1409                 }
1410         }
1411
1412         if (data[IFLA_VXLAN_PORT_RANGE]) {
1413                 const struct ifla_vxlan_port_range *p
1414                         = nla_data(data[IFLA_VXLAN_PORT_RANGE]);
1415
1416                 if (ntohs(p->high) < ntohs(p->low)) {
1417                         pr_debug("port range %u .. %u not valid\n",
1418                                  ntohs(p->low), ntohs(p->high));
1419                         return -EINVAL;
1420                 }
1421         }
1422
1423         return 0;
1424 }
1425
1426 static void vxlan_get_drvinfo(struct net_device *netdev,
1427                               struct ethtool_drvinfo *drvinfo)
1428 {
1429         strlcpy(drvinfo->version, VXLAN_VERSION, sizeof(drvinfo->version));
1430         strlcpy(drvinfo->driver, "vxlan", sizeof(drvinfo->driver));
1431 }
1432
1433 static const struct ethtool_ops vxlan_ethtool_ops = {
1434         .get_drvinfo    = vxlan_get_drvinfo,
1435         .get_link       = ethtool_op_get_link,
1436 };
1437
1438 static int vxlan_newlink(struct net *net, struct net_device *dev,
1439                          struct nlattr *tb[], struct nlattr *data[])
1440 {
1441         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1442         __u32 vni;
1443         int err;
1444
1445         if (!data[IFLA_VXLAN_ID])
1446                 return -EINVAL;
1447
1448         vni = nla_get_u32(data[IFLA_VXLAN_ID]);
1449         if (vxlan_find_vni(net, vni)) {
1450                 pr_info("duplicate VNI %u\n", vni);
1451                 return -EEXIST;
1452         }
1453         vxlan->vni = vni;
1454
1455         if (data[IFLA_VXLAN_GROUP])
1456                 vxlan->gaddr = nla_get_be32(data[IFLA_VXLAN_GROUP]);
1457
1458         if (data[IFLA_VXLAN_LOCAL])
1459                 vxlan->saddr = nla_get_be32(data[IFLA_VXLAN_LOCAL]);
1460
1461         if (data[IFLA_VXLAN_LINK] &&
1462             (vxlan->link = nla_get_u32(data[IFLA_VXLAN_LINK]))) {
1463                 struct net_device *lowerdev
1464                          = __dev_get_by_index(net, vxlan->link);
1465
1466                 if (!lowerdev) {
1467                         pr_info("ifindex %d does not exist\n", vxlan->link);
1468                         return -ENODEV;
1469                 }
1470
1471                 if (!tb[IFLA_MTU])
1472                         dev->mtu = lowerdev->mtu - VXLAN_HEADROOM;
1473
1474                 /* update header length based on lower device */
1475                 dev->hard_header_len = lowerdev->hard_header_len +
1476                                        VXLAN_HEADROOM;
1477         }
1478
1479         if (data[IFLA_VXLAN_TOS])
1480                 vxlan->tos  = nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_TOS]);
1481
1482         if (data[IFLA_VXLAN_TTL])
1483                 vxlan->ttl = nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_TTL]);
1484
1485         if (!data[IFLA_VXLAN_LEARNING] || nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_LEARNING]))
1486                 vxlan->flags |= VXLAN_F_LEARN;
1487
1488         if (data[IFLA_VXLAN_AGEING])
1489                 vxlan->age_interval = nla_get_u32(data[IFLA_VXLAN_AGEING]);
1490         else
1491                 vxlan->age_interval = FDB_AGE_DEFAULT;
1492
1493         if (data[IFLA_VXLAN_PROXY] && nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_PROXY]))
1494                 vxlan->flags |= VXLAN_F_PROXY;
1495
1496         if (data[IFLA_VXLAN_RSC] && nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_RSC]))
1497                 vxlan->flags |= VXLAN_F_RSC;
1498
1499         if (data[IFLA_VXLAN_L2MISS] && nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_L2MISS]))
1500                 vxlan->flags |= VXLAN_F_L2MISS;
1501
1502         if (data[IFLA_VXLAN_L3MISS] && nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_L3MISS]))
1503                 vxlan->flags |= VXLAN_F_L3MISS;
1504
1505         if (data[IFLA_VXLAN_LIMIT])
1506                 vxlan->addrmax = nla_get_u32(data[IFLA_VXLAN_LIMIT]);
1507
1508         if (data[IFLA_VXLAN_PORT_RANGE]) {
1509                 const struct ifla_vxlan_port_range *p
1510                         = nla_data(data[IFLA_VXLAN_PORT_RANGE]);
1511                 vxlan->port_min = ntohs(p->low);
1512                 vxlan->port_max = ntohs(p->high);
1513         }
1514
1515         SET_ETHTOOL_OPS(dev, &vxlan_ethtool_ops);
1516
1517         err = register_netdevice(dev);
1518         if (!err)
1519                 hlist_add_head_rcu(&vxlan->hlist, vni_head(net, vxlan->vni));
1520
1521         return err;
1522 }
1523
1524 static void vxlan_dellink(struct net_device *dev, struct list_head *head)
1525 {
1526         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1527
1528         hlist_del_rcu(&vxlan->hlist);
1529
1530         unregister_netdevice_queue(dev, head);
1531 }
1532
1533 static size_t vxlan_get_size(const struct net_device *dev)
1534 {
1535
1536         return nla_total_size(sizeof(__u32)) +  /* IFLA_VXLAN_ID */
1537                 nla_total_size(sizeof(__be32)) +/* IFLA_VXLAN_GROUP */
1538                 nla_total_size(sizeof(__u32)) + /* IFLA_VXLAN_LINK */
1539                 nla_total_size(sizeof(__be32))+ /* IFLA_VXLAN_LOCAL */
1540                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_TTL */
1541                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_TOS */
1542                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_LEARNING */
1543                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_PROXY */
1544                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_RSC */
1545                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_L2MISS */
1546                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_L3MISS */
1547                 nla_total_size(sizeof(__u32)) + /* IFLA_VXLAN_AGEING */
1548                 nla_total_size(sizeof(__u32)) + /* IFLA_VXLAN_LIMIT */
1549                 nla_total_size(sizeof(struct ifla_vxlan_port_range)) +
1550                 0;
1551 }
1552
1553 static int vxlan_fill_info(struct sk_buff *skb, const struct net_device *dev)
1554 {
1555         const struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1556         struct ifla_vxlan_port_range ports = {
1557                 .low =  htons(vxlan->port_min),
1558                 .high = htons(vxlan->port_max),
1559         };
1560
1561         if (nla_put_u32(skb, IFLA_VXLAN_ID, vxlan->vni))
1562                 goto nla_put_failure;
1563
1564         if (vxlan->gaddr && nla_put_be32(skb, IFLA_VXLAN_GROUP, vxlan->gaddr))
1565                 goto nla_put_failure;
1566
1567         if (vxlan->link && nla_put_u32(skb, IFLA_VXLAN_LINK, vxlan->link))
1568                 goto nla_put_failure;
1569
1570         if (vxlan->saddr && nla_put_be32(skb, IFLA_VXLAN_LOCAL, vxlan->saddr))
1571                 goto nla_put_failure;
1572
1573         if (nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_TTL, vxlan->ttl) ||
1574             nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_TOS, vxlan->tos) ||
1575             nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_LEARNING,
1576                         !!(vxlan->flags & VXLAN_F_LEARN)) ||
1577             nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_PROXY,
1578                         !!(vxlan->flags & VXLAN_F_PROXY)) ||
1579             nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_RSC, !!(vxlan->flags & VXLAN_F_RSC)) ||
1580             nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_L2MISS,
1581                         !!(vxlan->flags & VXLAN_F_L2MISS)) ||
1582             nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_L3MISS,
1583                         !!(vxlan->flags & VXLAN_F_L3MISS)) ||
1584             nla_put_u32(skb, IFLA_VXLAN_AGEING, vxlan->age_interval) ||
1585             nla_put_u32(skb, IFLA_VXLAN_LIMIT, vxlan->addrmax))
1586                 goto nla_put_failure;
1587
1588         if (nla_put(skb, IFLA_VXLAN_PORT_RANGE, sizeof(ports), &ports))
1589                 goto nla_put_failure;
1590
1591         return 0;
1592
1593 nla_put_failure:
1594         return -EMSGSIZE;
1595 }
1596
1597 static struct rtnl_link_ops vxlan_link_ops __read_mostly = {
1598         .kind           = "vxlan",
1599         .maxtype        = IFLA_VXLAN_MAX,
1600         .policy         = vxlan_policy,
1601         .priv_size      = sizeof(struct vxlan_dev),
1602         .setup          = vxlan_setup,
1603         .validate       = vxlan_validate,
1604         .newlink        = vxlan_newlink,
1605         .dellink        = vxlan_dellink,
1606         .get_size       = vxlan_get_size,
1607         .fill_info      = vxlan_fill_info,
1608 };
1609
1610 static __net_init int vxlan_init_net(struct net *net)
1611 {
1612         struct vxlan_net *vn = net_generic(net, vxlan_net_id);
1613         struct sock *sk;
1614         struct sockaddr_in vxlan_addr = {
1615                 .sin_family = AF_INET,
1616                 .sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY),
1617         };
1618         int rc;
1619         unsigned h;
1620
1621         /* Create UDP socket for encapsulation receive. */
1622         rc = sock_create_kern(AF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP, &vn->sock);
1623         if (rc < 0) {
1624                 pr_debug("UDP socket create failed\n");
1625                 return rc;
1626         }
1627         /* Put in proper namespace */
1628         sk = vn->sock->sk;
1629         sk_change_net(sk, net);
1630
1631         vxlan_addr.sin_port = htons(vxlan_port);
1632
1633         rc = kernel_bind(vn->sock, (struct sockaddr *) &vxlan_addr,
1634                          sizeof(vxlan_addr));
1635         if (rc < 0) {
1636                 pr_debug("bind for UDP socket %pI4:%u (%d)\n",
1637                          &vxlan_addr.sin_addr, ntohs(vxlan_addr.sin_port), rc);
1638                 sk_release_kernel(sk);
1639                 vn->sock = NULL;
1640                 return rc;
1641         }
1642
1643         /* Disable multicast loopback */
1644         inet_sk(sk)->mc_loop = 0;
1645
1646         /* Mark socket as an encapsulation socket. */
1647         udp_sk(sk)->encap_type = 1;
1648         udp_sk(sk)->encap_rcv = vxlan_udp_encap_recv;
1649         udp_encap_enable();
1650
1651         for (h = 0; h < VNI_HASH_SIZE; ++h)
1652                 INIT_HLIST_HEAD(&vn->vni_list[h]);
1653
1654         return 0;
1655 }
1656
1657 static __net_exit void vxlan_exit_net(struct net *net)
1658 {
1659         struct vxlan_net *vn = net_generic(net, vxlan_net_id);
1660         struct vxlan_dev *vxlan;
1661         unsigned h;
1662
1663         rtnl_lock();
1664         for (h = 0; h < VNI_HASH_SIZE; ++h)
1665                 hlist_for_each_entry(vxlan, &vn->vni_list[h], hlist)
1666                         dev_close(vxlan->dev);
1667         rtnl_unlock();
1668
1669         if (vn->sock) {
1670                 sk_release_kernel(vn->sock->sk);
1671                 vn->sock = NULL;
1672         }
1673 }
1674
1675 static struct pernet_operations vxlan_net_ops = {
1676         .init = vxlan_init_net,
1677         .exit = vxlan_exit_net,
1678         .id   = &vxlan_net_id,
1679         .size = sizeof(struct vxlan_net),
1680 };
1681
1682 static int __init vxlan_init_module(void)
1683 {
1684         int rc;
1685
1686         get_random_bytes(&vxlan_salt, sizeof(vxlan_salt));
1687
1688         rc = register_pernet_device(&vxlan_net_ops);
1689         if (rc)
1690                 goto out1;
1691
1692         rc = rtnl_link_register(&vxlan_link_ops);
1693         if (rc)
1694                 goto out2;
1695
1696         return 0;
1697
1698 out2:
1699         unregister_pernet_device(&vxlan_net_ops);
1700 out1:
1701         return rc;
1702 }
1703 module_init(vxlan_init_module);
1704
1705 static void __exit vxlan_cleanup_module(void)
1706 {
1707         rtnl_link_unregister(&vxlan_link_ops);
1708         unregister_pernet_device(&vxlan_net_ops);
1709         rcu_barrier();
1710 }
1711 module_exit(vxlan_cleanup_module);
1712
1713 MODULE_LICENSE("GPL");
1714 MODULE_VERSION(VXLAN_VERSION);
1715 MODULE_AUTHOR("Stephen Hemminger <shemminger@vyatta.com>");
1716 MODULE_ALIAS_RTNL_LINK("vxlan");