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 <net/arp.h>
  33 #include <net/ndisc.h>
  34 #include <net/ip.h>
  35 #include <net/icmp.h>
  36 #include <net/udp.h>
  37 #include <net/rtnetlink.h>
  38 #include <net/route.h>
  39 #include <net/dsfield.h>
  40 #include <net/inet_ecn.h>
  41 #include <net/net_namespace.h>
  42 #include <net/netns/generic.h>
  43
  44 #define VXLAN_VERSION   "0.1"
  45
  46 #define VNI_HASH_BITS   10
  47 #define VNI_HASH_SIZE   (1<<VNI_HASH_BITS)
  48 #define FDB_HASH_BITS   8
  49 #define FDB_HASH_SIZE   (1<<FDB_HASH_BITS)
  50 #define FDB_AGE_DEFAULT 300 /* 5 min */
  51 #define FDB_AGE_INTERVAL (10 * HZ)      /* rescan interval */
  52
  53 #define VXLAN_N_VID     (1u << 24)
  54 #define VXLAN_VID_MASK  (VXLAN_N_VID - 1)
  55 /* IP header + UDP + VXLAN + Ethernet header */
  56 #define VXLAN_HEADROOM (20 + 8 + 8 + 14)
  57
  58 #define VXLAN_FLAGS 0x08000000  /* struct vxlanhdr.vx_flags required value. */
  59
  60 /* VXLAN protocol header */
  61 struct vxlanhdr {
  62         __be32 vx_flags;
  63         __be32 vx_vni;
  64 };
  65
  66 /* UDP port for VXLAN traffic. */
  67 static unsigned int vxlan_port __read_mostly = 8472;
  68 module_param_named(udp_port, vxlan_port, uint, 0444);
  69 MODULE_PARM_DESC(udp_port, "Destination UDP port");
  70
  71 static bool log_ecn_error = true;
  72 module_param(log_ecn_error, bool, 0644);
  73 MODULE_PARM_DESC(log_ecn_error, "Log packets received with corrupted ECN");
  74
  75 /* per-net private data for this module */
  76 static unsigned int vxlan_net_id;
  77 struct vxlan_net {
  78         struct socket     *sock;        /* UDP encap socket */
  79         struct hlist_head vni_list[VNI_HASH_SIZE];
  80 };
  81
  82 /* Forwarding table entry */
  83 struct vxlan_fdb {
  84         struct hlist_node hlist;        /* linked list of entries */
  85         struct rcu_head   rcu;
  86         unsigned long     updated;      /* jiffies */
  87         unsigned long     used;
  88         __be32            remote_ip;
  89         u16               state;        /* see ndm_state */
  90         u8                eth_addr[ETH_ALEN];
  91 };
  92
  93 /* Per-cpu network traffic stats */
  94 struct vxlan_stats {
  95         u64                     rx_packets;
  96         u64                     rx_bytes;
  97         u64                     tx_packets;
  98         u64                     tx_bytes;
  99         struct u64_stats_sync   syncp;
 100 };
 101
 102 /* Pseudo network device */
 103 struct vxlan_dev {
 104         struct hlist_node hlist;
 105         struct net_device *dev;
 106         struct vxlan_stats __percpu *stats;
 107         __u32             vni;          /* virtual network id */
 108         __be32            gaddr;        /* multicast group */
 109         __be32            saddr;        /* source address */
 110         unsigned int      link;         /* link to multicast over */
 111         __u16             port_min;     /* source port range */
 112         __u16             port_max;
 113         __u8              tos;          /* TOS override */
 114         __u8              ttl;
 115         u32               flags;        /* VXLAN_F_* below */
 116
 117         unsigned long     age_interval;
 118         struct timer_list age_timer;
 119         spinlock_t        hash_lock;
 120         unsigned int      addrcnt;
 121         unsigned int      addrmax;
 122
 123         struct hlist_head fdb_head[FDB_HASH_SIZE];
 124 };
 125
 126 #define VXLAN_F_LEARN   0x01
 127 #define VXLAN_F_PROXY   0x02
 128 #define VXLAN_F_RSC     0x04
 129 #define VXLAN_F_L2MISS  0x08
 130 #define VXLAN_F_L3MISS  0x10
 131
 132 /* salt for hash table */
 133 static u32 vxlan_salt __read_mostly;
 134
 135 static inline struct hlist_head *vni_head(struct net *net, u32 id)
 136 {
 137         struct vxlan_net *vn = net_generic(net, vxlan_net_id);
 138
 139         return &vn->vni_list[hash_32(id, VNI_HASH_BITS)];
 140 }
 141
 142 /* Look up VNI in a per net namespace table */
 143 static struct vxlan_dev *vxlan_find_vni(struct net *net, u32 id)
 144 {
 145         struct vxlan_dev *vxlan;
 146         struct hlist_node *node;
 147
 148         hlist_for_each_entry_rcu(vxlan, node, vni_head(net, id), hlist) {
 149                 if (vxlan->vni == id)
 150                         return vxlan;
 151         }
 152
 153         return NULL;
 154 }
 155
 156 /* Fill in neighbour message in skbuff. */
 157 static int vxlan_fdb_info(struct sk_buff *skb, struct vxlan_dev *vxlan,
 158                            const struct vxlan_fdb *fdb,
 159                            u32 portid, u32 seq, int type, unsigned int flags)
 160 {
 161         unsigned long now = jiffies;
 162         struct nda_cacheinfo ci;
 163         struct nlmsghdr *nlh;
 164         struct ndmsg *ndm;
 165         bool send_ip, send_eth;
 166
 167         nlh = nlmsg_put(skb, portid, seq, type, sizeof(*ndm), flags);
 168         if (nlh == NULL)
 169                 return -EMSGSIZE;
 170
 171         ndm = nlmsg_data(nlh);
 172         memset(ndm, 0, sizeof(*ndm));
 173
 174         send_eth = send_ip = true;
 175
 176         if (type == RTM_GETNEIGH) {
 177                 ndm->ndm_family = AF_INET;
 178                 send_ip = fdb->remote_ip != 0;
 179                 send_eth = !is_zero_ether_addr(fdb->eth_addr);
 180         } else
 181                 ndm->ndm_family = AF_BRIDGE;
 182         ndm->ndm_state = fdb->state;
 183         ndm->ndm_ifindex = vxlan->dev->ifindex;
 184         ndm->ndm_flags = NTF_SELF;
 185         ndm->ndm_type = NDA_DST;
 186
 187         if (send_eth && nla_put(skb, NDA_LLADDR, ETH_ALEN, &fdb->eth_addr))
 188                 goto nla_put_failure;
 189
 190         if (send_ip && nla_put_be32(skb, NDA_DST, fdb->remote_ip))
 191                 goto nla_put_failure;
 192
 193         ci.ndm_used      = jiffies_to_clock_t(now - fdb->used);
 194         ci.ndm_confirmed = 0;
 195         ci.ndm_updated   = jiffies_to_clock_t(now - fdb->updated);
 196         ci.ndm_refcnt    = 0;
 197
 198         if (nla_put(skb, NDA_CACHEINFO, sizeof(ci), &ci))
 199                 goto nla_put_failure;
 200
 201         return nlmsg_end(skb, nlh);
 202
 203 nla_put_failure:
 204         nlmsg_cancel(skb, nlh);
 205         return -EMSGSIZE;
 206 }
 207
 208 static inline size_t vxlan_nlmsg_size(void)
 209 {
 210         return NLMSG_ALIGN(sizeof(struct ndmsg))
 211                 + nla_total_size(ETH_ALEN) /* NDA_LLADDR */
 212                 + nla_total_size(sizeof(__be32)) /* NDA_DST */
 213                 + nla_total_size(sizeof(struct nda_cacheinfo));
 214 }
 215
 216 static void vxlan_fdb_notify(struct vxlan_dev *vxlan,
 217                              const struct vxlan_fdb *fdb, int type)
 218 {
 219         struct net *net = dev_net(vxlan->dev);
 220         struct sk_buff *skb;
 221         int err = -ENOBUFS;
 222
 223         skb = nlmsg_new(vxlan_nlmsg_size(), GFP_ATOMIC);
 224         if (skb == NULL)
 225                 goto errout;
 226
 227         err = vxlan_fdb_info(skb, vxlan, fdb, 0, 0, type, 0);
 228         if (err < 0) {
 229                 /* -EMSGSIZE implies BUG in vxlan_nlmsg_size() */
 230                 WARN_ON(err == -EMSGSIZE);
 231                 kfree_skb(skb);
 232                 goto errout;
 233         }
 234
 235         rtnl_notify(skb, net, 0, RTNLGRP_NEIGH, NULL, GFP_ATOMIC);
 236         return;
 237 errout:
 238         if (err < 0)
 239                 rtnl_set_sk_err(net, RTNLGRP_NEIGH, err);
 240 }
 241
 242 static void vxlan_ip_miss(struct net_device *dev, __be32 ipa)
 243 {
 244         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
 245         struct vxlan_fdb f;
 246
 247         memset(&f, 0, sizeof f);
 248         f.state = NUD_STALE;
 249         f.remote_ip = ipa; /* goes to NDA_DST */
 250
 251         vxlan_fdb_notify(vxlan, &f, RTM_GETNEIGH);
 252 }
 253
 254 static void vxlan_fdb_miss(struct vxlan_dev *vxlan, const u8 eth_addr[ETH_ALEN])
 255 {
 256         struct vxlan_fdb        f;
 257
 258         memset(&f, 0, sizeof f);
 259         f.state = NUD_STALE;
 260         memcpy(f.eth_addr, eth_addr, ETH_ALEN);
 261
 262         vxlan_fdb_notify(vxlan, &f, RTM_GETNEIGH);
 263 }
 264
 265 /* Hash Ethernet address */
 266 static u32 eth_hash(const unsigned char *addr)
 267 {
 268         u64 value = get_unaligned((u64 *)addr);
 269
 270         /* only want 6 bytes */
 271 #ifdef __BIG_ENDIAN
 272         value >>= 16;
 273 #else
 274         value <<= 16;
 275 #endif
 276         return hash_64(value, FDB_HASH_BITS);
 277 }
 278
 279 /* Hash chain to use given mac address */
 280 static inline struct hlist_head *vxlan_fdb_head(struct vxlan_dev *vxlan,
 281                                                 const u8 *mac)
 282 {
 283         return &vxlan->fdb_head[eth_hash(mac)];
 284 }
 285
 286 /* Look up Ethernet address in forwarding table */
 287 static struct vxlan_fdb *vxlan_find_mac(struct vxlan_dev *vxlan,
 288                                         const u8 *mac)
 289
 290 {
 291         struct hlist_head *head = vxlan_fdb_head(vxlan, mac);
 292         struct vxlan_fdb *f;
 293         struct hlist_node *node;
 294
 295         hlist_for_each_entry_rcu(f, node, 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 net_device *dev,
 396                             const unsigned char *addr)
 397 {
 398         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
 399         struct vxlan_fdb *f;
 400         int err = -ENOENT;
 401
 402         spin_lock_bh(&vxlan->hash_lock);
 403         f = vxlan_find_mac(vxlan, addr);
 404         if (f) {
 405                 vxlan_fdb_destroy(vxlan, f);
 406                 err = 0;
 407         }
 408         spin_unlock_bh(&vxlan->hash_lock);
 409
 410         return err;
 411 }
 412
 413 /* Dump forwarding table */
 414 static int vxlan_fdb_dump(struct sk_buff *skb, struct netlink_callback *cb,
 415                           struct net_device *dev, int idx)
 416 {
 417         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
 418         unsigned int h;
 419
 420         for (h = 0; h < FDB_HASH_SIZE; ++h) {
 421                 struct vxlan_fdb *f;
 422                 struct hlist_node *n;
 423                 int err;
 424
 425                 hlist_for_each_entry_rcu(f, n, &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         struct hlist_node *node;
 484         unsigned h;
 485
 486         for (h = 0; h < VNI_HASH_SIZE; ++h)
 487                 hlist_for_each_entry(vxlan, node, &vn->vni_list[h], hlist) {
 488                         if (vxlan == this)
 489                                 continue;
 490
 491                         if (!netif_running(vxlan->dev))
 492                                 continue;
 493
 494                         if (vxlan->gaddr == this->gaddr)
 495                                 return true;
 496                 }
 497
 498         return false;
 499 }
 500
 501 /* kernel equivalent to IP_ADD_MEMBERSHIP */
 502 static int vxlan_join_group(struct net_device *dev)
 503 {
 504         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
 505         struct vxlan_net *vn = net_generic(dev_net(dev), vxlan_net_id);
 506         struct sock *sk = vn->sock->sk;
 507         struct ip_mreqn mreq = {
 508                 .imr_multiaddr.s_addr = vxlan->gaddr,
 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         };
 537
 538         /* Only leave group when last vxlan is done. */
 539         if (vxlan_group_used(vn, vxlan))
 540                 return 0;
 541
 542         /* Need to drop RTNL to call multicast leave */
 543         rtnl_unlock();
 544         lock_sock(sk);
 545         err = ip_mc_leave_group(sk, &mreq);
 546         release_sock(sk);
 547         rtnl_lock();
 548
 549         return err;
 550 }
 551
 552 /* Callback from net/ipv4/udp.c to receive packets */
 553 static int vxlan_udp_encap_recv(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 554 {
 555         struct iphdr *oip;
 556         struct vxlanhdr *vxh;
 557         struct vxlan_dev *vxlan;
 558         struct vxlan_stats *stats;
 559         __u32 vni;
 560         int err;
 561
 562         /* pop off outer UDP header */
 563         __skb_pull(skb, sizeof(struct udphdr));
 564
 565         /* Need Vxlan and inner Ethernet header to be present */
 566         if (!pskb_may_pull(skb, sizeof(struct vxlanhdr)))
 567                 goto error;
 568
 569         /* Drop packets with reserved bits set */
 570         vxh = (struct vxlanhdr *) skb->data;
 571         if (vxh->vx_flags != htonl(VXLAN_FLAGS) ||
 572             (vxh->vx_vni & htonl(0xff))) {
 573                 netdev_dbg(skb->dev, "invalid vxlan flags=%#x vni=%#x\n",
 574                            ntohl(vxh->vx_flags), ntohl(vxh->vx_vni));
 575                 goto error;
 576         }
 577
 578         __skb_pull(skb, sizeof(struct vxlanhdr));
 579
 580         /* Is this VNI defined? */
 581         vni = ntohl(vxh->vx_vni) >> 8;
 582         vxlan = vxlan_find_vni(sock_net(sk), vni);
 583         if (!vxlan) {
 584                 netdev_dbg(skb->dev, "unknown vni %d\n", vni);
 585                 goto drop;
 586         }
 587
 588         if (!pskb_may_pull(skb, ETH_HLEN)) {
 589                 vxlan->dev->stats.rx_length_errors++;
 590                 vxlan->dev->stats.rx_errors++;
 591                 goto drop;
 592         }
 593
 594         skb_reset_mac_header(skb);
 595
 596         /* Re-examine inner Ethernet packet */
 597         oip = ip_hdr(skb);
 598         skb->protocol = eth_type_trans(skb, vxlan->dev);
 599
 600         /* Ignore packet loops (and multicast echo) */
 601         if (compare_ether_addr(eth_hdr(skb)->h_source,
 602                                vxlan->dev->dev_addr) == 0)
 603                 goto drop;
 604
 605         if (vxlan->flags & VXLAN_F_LEARN)
 606                 vxlan_snoop(skb->dev, oip->saddr, eth_hdr(skb)->h_source);
 607
 608         __skb_tunnel_rx(skb, vxlan->dev);
 609         skb_reset_network_header(skb);
 610         skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
 611
 612         err = IP_ECN_decapsulate(oip, skb);
 613         if (unlikely(err)) {
 614                 if (log_ecn_error)
 615                         net_info_ratelimited("non-ECT from %pI4 with TOS=%#x\n",
 616                                              &oip->saddr, oip->tos);
 617                 if (err > 1) {
 618                         ++vxlan->dev->stats.rx_frame_errors;
 619                         ++vxlan->dev->stats.rx_errors;
 620                         goto drop;
 621                 }
 622         }
 623
 624         stats = this_cpu_ptr(vxlan->stats);
 625         u64_stats_update_begin(&stats->syncp);
 626         stats->rx_packets++;
 627         stats->rx_bytes += skb->len;
 628         u64_stats_update_end(&stats->syncp);
 629
 630         netif_rx(skb);
 631
 632         return 0;
 633 error:
 634         /* Put UDP header back */
 635         __skb_push(skb, sizeof(struct udphdr));
 636
 637         return 1;
 638 drop:
 639         /* Consume bad packet */
 640         kfree_skb(skb);
 641         return 0;
 642 }
 643
 644 static int arp_reduce(struct net_device *dev, struct sk_buff *skb)
 645 {
 646         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
 647         struct arphdr *parp;
 648         u8 *arpptr, *sha;
 649         __be32 sip, tip;
 650         struct neighbour *n;
 651
 652         if (dev->flags & IFF_NOARP)
 653                 goto out;
 654
 655         if (!pskb_may_pull(skb, arp_hdr_len(dev))) {
 656                 dev->stats.tx_dropped++;
 657                 goto out;
 658         }
 659         parp = arp_hdr(skb);
 660
 661         if ((parp->ar_hrd != htons(ARPHRD_ETHER) &&
 662              parp->ar_hrd != htons(ARPHRD_IEEE802)) ||
 663             parp->ar_pro != htons(ETH_P_IP) ||
 664             parp->ar_op != htons(ARPOP_REQUEST) ||
 665             parp->ar_hln != dev->addr_len ||
 666             parp->ar_pln != 4)
 667                 goto out;
 668         arpptr = (u8 *)parp + sizeof(struct arphdr);
 669         sha = arpptr;
 670         arpptr += dev->addr_len;        /* sha */
 671         memcpy(&sip, arpptr, sizeof(sip));
 672         arpptr += sizeof(sip);
 673         arpptr += dev->addr_len;        /* tha */
 674         memcpy(&tip, arpptr, sizeof(tip));
 675
 676         if (ipv4_is_loopback(tip) ||
 677             ipv4_is_multicast(tip))
 678                 goto out;
 679
 680         n = neigh_lookup(&arp_tbl, &tip, dev);
 681
 682         if (n) {
 683                 struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
 684                 struct vxlan_fdb *f;
 685                 struct sk_buff  *reply;
 686
 687                 if (!(n->nud_state & NUD_CONNECTED)) {
 688                         neigh_release(n);
 689                         goto out;
 690                 }
 691
 692                 f = vxlan_find_mac(vxlan, n->ha);
 693                 if (f && f->remote_ip == 0) {
 694                         /* bridge-local neighbor */
 695                         neigh_release(n);
 696                         goto out;
 697                 }
 698
 699                 reply = arp_create(ARPOP_REPLY, ETH_P_ARP, sip, dev, tip, sha,
 700                                 n->ha, sha);
 701
 702                 neigh_release(n);
 703
 704                 skb_reset_mac_header(reply);
 705                 __skb_pull(reply, skb_network_offset(reply));
 706                 reply->ip_summed = CHECKSUM_UNNECESSARY;
 707                 reply->pkt_type = PACKET_HOST;
 708
 709                 if (netif_rx_ni(reply) == NET_RX_DROP)
 710                         dev->stats.rx_dropped++;
 711         } else if (vxlan->flags & VXLAN_F_L3MISS)
 712                 vxlan_ip_miss(dev, tip);
 713 out:
 714         consume_skb(skb);
 715         return NETDEV_TX_OK;
 716 }
 717
 718 static bool route_shortcircuit(struct net_device *dev, struct sk_buff *skb)
 719 {
 720         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
 721         struct neighbour *n;
 722         struct iphdr *pip;
 723
 724         if (is_multicast_ether_addr(eth_hdr(skb)->h_dest))
 725                 return false;
 726
 727         n = NULL;
 728         switch (ntohs(eth_hdr(skb)->h_proto)) {
 729         case ETH_P_IP:
 730                 if (!pskb_may_pull(skb, sizeof(struct iphdr)))
 731                         return false;
 732                 pip = ip_hdr(skb);
 733                 n = neigh_lookup(&arp_tbl, &pip->daddr, dev);
 734                 break;
 735         default:
 736                 return false;
 737         }
 738
 739         if (n) {
 740                 bool diff;
 741
 742                 diff = compare_ether_addr(eth_hdr(skb)->h_dest, n->ha) != 0;
 743                 if (diff) {
 744                         memcpy(eth_hdr(skb)->h_source, eth_hdr(skb)->h_dest,
 745                                 dev->addr_len);
 746                         memcpy(eth_hdr(skb)->h_dest, n->ha, dev->addr_len);
 747                 }
 748                 neigh_release(n);
 749                 return diff;
 750         } else if (vxlan->flags & VXLAN_F_L3MISS)
 751                 vxlan_ip_miss(dev, pip->daddr);
 752         return false;
 753 }
 754
 755 /* Extract dsfield from inner protocol */
 756 static inline u8 vxlan_get_dsfield(const struct iphdr *iph,
 757                                    const struct sk_buff *skb)
 758 {
 759         if (skb->protocol == htons(ETH_P_IP))
 760                 return iph->tos;
 761         else if (skb->protocol == htons(ETH_P_IPV6))
 762                 return ipv6_get_dsfield((const struct ipv6hdr *)iph);
 763         else
 764                 return 0;
 765 }
 766
 767 /* Propogate ECN bits out */
 768 static inline u8 vxlan_ecn_encap(u8 tos,
 769                                  const struct iphdr *iph,
 770                                  const struct sk_buff *skb)
 771 {
 772         u8 inner = vxlan_get_dsfield(iph, skb);
 773
 774         return INET_ECN_encapsulate(tos, inner);
 775 }
 776
 777 static void vxlan_sock_free(struct sk_buff *skb)
 778 {
 779         sock_put(skb->sk);
 780 }
 781
 782 /* On transmit, associate with the tunnel socket */
 783 static void vxlan_set_owner(struct net_device *dev, struct sk_buff *skb)
 784 {
 785         struct vxlan_net *vn = net_generic(dev_net(dev), vxlan_net_id);
 786         struct sock *sk = vn->sock->sk;
 787
 788         skb_orphan(skb);
 789         sock_hold(sk);
 790         skb->sk = sk;
 791         skb->destructor = vxlan_sock_free;
 792 }
 793
 794 /* Compute source port for outgoing packet
 795  *   first choice to use L4 flow hash since it will spread
 796  *     better and maybe available from hardware
 797  *   secondary choice is to use jhash on the Ethernet header
 798  */
 799 static u16 vxlan_src_port(const struct vxlan_dev *vxlan, struct sk_buff *skb)
 800 {
 801         unsigned int range = (vxlan->port_max - vxlan->port_min) + 1;
 802         u32 hash;
 803
 804         hash = skb_get_rxhash(skb);
 805         if (!hash)
 806                 hash = jhash(skb->data, 2 * ETH_ALEN,
 807                              (__force u32) skb->protocol);
 808
 809         return (((u64) hash * range) >> 32) + vxlan->port_min;
 810 }
 811
 812 /* Transmit local packets over Vxlan
 813  *
 814  * Outer IP header inherits ECN and DF from inner header.
 815  * Outer UDP destination is the VXLAN assigned port.
 816  *           source port is based on hash of flow
 817  */
 818 static netdev_tx_t vxlan_xmit(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev)
 819 {
 820         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
 821         struct rtable *rt;
 822         const struct iphdr *old_iph;
 823         struct ethhdr *eth;
 824         struct iphdr *iph;
 825         struct vxlanhdr *vxh;
 826         struct udphdr *uh;
 827         struct flowi4 fl4;
 828         unsigned int pkt_len = skb->len;
 829         __be32 dst;
 830         __u16 src_port;
 831         __be16 df = 0;
 832         __u8 tos, ttl;
 833         int err;
 834         bool did_rsc = false;
 835         const struct vxlan_fdb *f;
 836
 837         skb_reset_mac_header(skb);
 838         eth = eth_hdr(skb);
 839
 840         if ((vxlan->flags & VXLAN_F_PROXY) && ntohs(eth->h_proto) == ETH_P_ARP)
 841                 return arp_reduce(dev, skb);
 842         else if ((vxlan->flags&VXLAN_F_RSC) && ntohs(eth->h_proto) == ETH_P_IP)
 843                 did_rsc = route_shortcircuit(dev, skb);
 844
 845         f = vxlan_find_mac(vxlan, eth->h_dest);
 846         if (f == NULL) {
 847                 did_rsc = false;
 848                 dst = vxlan->gaddr;
 849                 if (!dst && (vxlan->flags & VXLAN_F_L2MISS) &&
 850                     !is_multicast_ether_addr(eth->h_dest))
 851                         vxlan_fdb_miss(vxlan, eth->h_dest);
 852         } else
 853                 dst = f->remote_ip;
 854
 855         if (!dst) {
 856                 if (did_rsc) {
 857                         __skb_pull(skb, skb_network_offset(skb));
 858                         skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
 859                         skb->pkt_type = PACKET_HOST;
 860
 861                         /* short-circuited back to local bridge */
 862                         if (netif_rx(skb) == NET_RX_SUCCESS) {
 863                                 struct vxlan_stats *stats =
 864                                                 this_cpu_ptr(vxlan->stats);
 865
 866                                 u64_stats_update_begin(&stats->syncp);
 867                                 stats->tx_packets++;
 868                                 stats->tx_bytes += pkt_len;
 869                                 u64_stats_update_end(&stats->syncp);
 870                         } else {
 871                                 dev->stats.tx_errors++;
 872                                 dev->stats.tx_aborted_errors++;
 873                         }
 874                         return NETDEV_TX_OK;
 875                 }
 876                 goto drop;
 877         }
 878
 879         /* Need space for new headers (invalidates iph ptr) */
 880         if (skb_cow_head(skb, VXLAN_HEADROOM))
 881                 goto drop;
 882
 883         old_iph = ip_hdr(skb);
 884
 885         ttl = vxlan->ttl;
 886         if (!ttl && IN_MULTICAST(ntohl(dst)))
 887                 ttl = 1;
 888
 889         tos = vxlan->tos;
 890         if (tos == 1)
 891                 tos = vxlan_get_dsfield(old_iph, skb);
 892
 893         src_port = vxlan_src_port(vxlan, skb);
 894
 895         memset(&fl4, 0, sizeof(fl4));
 896         fl4.flowi4_oif = vxlan->link;
 897         fl4.flowi4_tos = RT_TOS(tos);
 898         fl4.daddr = dst;
 899         fl4.saddr = vxlan->saddr;
 900
 901         rt = ip_route_output_key(dev_net(dev), &fl4);
 902         if (IS_ERR(rt)) {
 903                 netdev_dbg(dev, "no route to %pI4\n", &dst);
 904                 dev->stats.tx_carrier_errors++;
 905                 goto tx_error;
 906         }
 907
 908         if (rt->dst.dev == dev) {
 909                 netdev_dbg(dev, "circular route to %pI4\n", &dst);
 910                 ip_rt_put(rt);
 911                 dev->stats.collisions++;
 912                 goto tx_error;
 913         }
 914
 915         memset(&(IPCB(skb)->opt), 0, sizeof(IPCB(skb)->opt));
 916         IPCB(skb)->flags &= ~(IPSKB_XFRM_TUNNEL_SIZE | IPSKB_XFRM_TRANSFORMED |
 917                               IPSKB_REROUTED);
 918         skb_dst_drop(skb);
 919         skb_dst_set(skb, &rt->dst);
 920
 921         vxh = (struct vxlanhdr *) __skb_push(skb, sizeof(*vxh));
 922         vxh->vx_flags = htonl(VXLAN_FLAGS);
 923         vxh->vx_vni = htonl(vxlan->vni << 8);
 924
 925         __skb_push(skb, sizeof(*uh));
 926         skb_reset_transport_header(skb);
 927         uh = udp_hdr(skb);
 928
 929         uh->dest = htons(vxlan_port);
 930         uh->source = htons(src_port);
 931
 932         uh->len = htons(skb->len);
 933         uh->check = 0;
 934
 935         __skb_push(skb, sizeof(*iph));
 936         skb_reset_network_header(skb);
 937         iph             = ip_hdr(skb);
 938         iph->version    = 4;
 939         iph->ihl        = sizeof(struct iphdr) >> 2;
 940         iph->frag_off   = df;
 941         iph->protocol   = IPPROTO_UDP;
 942         iph->tos        = vxlan_ecn_encap(tos, old_iph, skb);
 943         iph->daddr      = dst;
 944         iph->saddr      = fl4.saddr;
 945         iph->ttl        = ttl ? : ip4_dst_hoplimit(&rt->dst);
 946
 947         vxlan_set_owner(dev, skb);
 948
 949         /* See iptunnel_xmit() */
 950         skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
 951         ip_select_ident(iph, &rt->dst, NULL);
 952
 953         err = ip_local_out(skb);
 954         if (likely(net_xmit_eval(err) == 0)) {
 955                 struct vxlan_stats *stats = this_cpu_ptr(vxlan->stats);
 956
 957                 u64_stats_update_begin(&stats->syncp);
 958                 stats->tx_packets++;
 959                 stats->tx_bytes += pkt_len;
 960                 u64_stats_update_end(&stats->syncp);
 961         } else {
 962                 dev->stats.tx_errors++;
 963                 dev->stats.tx_aborted_errors++;
 964         }
 965         return NETDEV_TX_OK;
 966
 967 drop:
 968         dev->stats.tx_dropped++;
 969         goto tx_free;
 970
 971 tx_error:
 972         dev->stats.tx_errors++;
 973 tx_free:
 974         dev_kfree_skb(skb);
 975         return NETDEV_TX_OK;
 976 }
 977
 978 /* Walk the forwarding table and purge stale entries */
 979 static void vxlan_cleanup(unsigned long arg)
 980 {
 981         struct vxlan_dev *vxlan = (struct vxlan_dev *) arg;
 982         unsigned long next_timer = jiffies + FDB_AGE_INTERVAL;
 983         unsigned int h;
 984
 985         if (!netif_running(vxlan->dev))
 986                 return;
 987
 988         spin_lock_bh(&vxlan->hash_lock);
 989         for (h = 0; h < FDB_HASH_SIZE; ++h) {
 990                 struct hlist_node *p, *n;
 991                 hlist_for_each_safe(p, n, &vxlan->fdb_head[h]) {
 992                         struct vxlan_fdb *f
 993                                 = container_of(p, struct vxlan_fdb, hlist);
 994                         unsigned long timeout;
 995
 996                         if (f->state & NUD_PERMANENT)
 997                                 continue;
 998
 999                         timeout = f->used + vxlan->age_interval * HZ;
1000                         if (time_before_eq(timeout, jiffies)) {
1001                                 netdev_dbg(vxlan->dev,
1002                                            "garbage collect %pM\n",
1003                                            f->eth_addr);
1004                                 f->state = NUD_STALE;
1005                                 vxlan_fdb_destroy(vxlan, f);
1006                         } else if (time_before(timeout, next_timer))
1007                                 next_timer = timeout;
1008                 }
1009         }
1010         spin_unlock_bh(&vxlan->hash_lock);
1011
1012         mod_timer(&vxlan->age_timer, next_timer);
1013 }
1014
1015 /* Setup stats when device is created */
1016 static int vxlan_init(struct net_device *dev)
1017 {
1018         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1019
1020         vxlan->stats = alloc_percpu(struct vxlan_stats);
1021         if (!vxlan->stats)
1022                 return -ENOMEM;
1023
1024         return 0;
1025 }
1026
1027 /* Start ageing timer and join group when device is brought up */
1028 static int vxlan_open(struct net_device *dev)
1029 {
1030         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1031         int err;
1032
1033         if (vxlan->gaddr) {
1034                 err = vxlan_join_group(dev);
1035                 if (err)
1036                         return err;
1037         }
1038
1039         if (vxlan->age_interval)
1040                 mod_timer(&vxlan->age_timer, jiffies + FDB_AGE_INTERVAL);
1041
1042         return 0;
1043 }
1044
1045 /* Purge the forwarding table */
1046 static void vxlan_flush(struct vxlan_dev *vxlan)
1047 {
1048         unsigned h;
1049
1050         spin_lock_bh(&vxlan->hash_lock);
1051         for (h = 0; h < FDB_HASH_SIZE; ++h) {
1052                 struct hlist_node *p, *n;
1053                 hlist_for_each_safe(p, n, &vxlan->fdb_head[h]) {
1054                         struct vxlan_fdb *f
1055                                 = container_of(p, struct vxlan_fdb, hlist);
1056                         vxlan_fdb_destroy(vxlan, f);
1057                 }
1058         }
1059         spin_unlock_bh(&vxlan->hash_lock);
1060 }
1061
1062 /* Cleanup timer and forwarding table on shutdown */
1063 static int vxlan_stop(struct net_device *dev)
1064 {
1065         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1066
1067         if (vxlan->gaddr)
1068                 vxlan_leave_group(dev);
1069
1070         del_timer_sync(&vxlan->age_timer);
1071
1072         vxlan_flush(vxlan);
1073
1074         return 0;
1075 }
1076
1077 /* Merge per-cpu statistics */
1078 static struct rtnl_link_stats64 *vxlan_stats64(struct net_device *dev,
1079                                                struct rtnl_link_stats64 *stats)
1080 {
1081         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1082         struct vxlan_stats tmp, sum = { 0 };
1083         unsigned int cpu;
1084
1085         for_each_possible_cpu(cpu) {
1086                 unsigned int start;
1087                 const struct vxlan_stats *stats
1088                         = per_cpu_ptr(vxlan->stats, cpu);
1089
1090                 do {
1091                         start = u64_stats_fetch_begin_bh(&stats->syncp);
1092                         memcpy(&tmp, stats, sizeof(tmp));
1093                 } while (u64_stats_fetch_retry_bh(&stats->syncp, start));
1094
1095                 sum.tx_bytes   += tmp.tx_bytes;
1096                 sum.tx_packets += tmp.tx_packets;
1097                 sum.rx_bytes   += tmp.rx_bytes;
1098                 sum.rx_packets += tmp.rx_packets;
1099         }
1100
1101         stats->tx_bytes   = sum.tx_bytes;
1102         stats->tx_packets = sum.tx_packets;
1103         stats->rx_bytes   = sum.rx_bytes;
1104         stats->rx_packets = sum.rx_packets;
1105
1106         stats->multicast = dev->stats.multicast;
1107         stats->rx_length_errors = dev->stats.rx_length_errors;
1108         stats->rx_frame_errors = dev->stats.rx_frame_errors;
1109         stats->rx_errors = dev->stats.rx_errors;
1110
1111         stats->tx_dropped = dev->stats.tx_dropped;
1112         stats->tx_carrier_errors  = dev->stats.tx_carrier_errors;
1113         stats->tx_aborted_errors  = dev->stats.tx_aborted_errors;
1114         stats->collisions  = dev->stats.collisions;
1115         stats->tx_errors = dev->stats.tx_errors;
1116
1117         return stats;
1118 }
1119
1120 /* Stub, nothing needs to be done. */
1121 static void vxlan_set_multicast_list(struct net_device *dev)
1122 {
1123 }
1124
1125 static const struct net_device_ops vxlan_netdev_ops = {
1126         .ndo_init               = vxlan_init,
1127         .ndo_open               = vxlan_open,
1128         .ndo_stop               = vxlan_stop,
1129         .ndo_start_xmit         = vxlan_xmit,
1130         .ndo_get_stats64        = vxlan_stats64,
1131         .ndo_set_rx_mode        = vxlan_set_multicast_list,
1132         .ndo_change_mtu         = eth_change_mtu,
1133         .ndo_validate_addr      = eth_validate_addr,
1134         .ndo_set_mac_address    = eth_mac_addr,
1135         .ndo_fdb_add            = vxlan_fdb_add,
1136         .ndo_fdb_del            = vxlan_fdb_delete,
1137         .ndo_fdb_dump           = vxlan_fdb_dump,
1138 };
1139
1140 /* Info for udev, that this is a virtual tunnel endpoint */
1141 static struct device_type vxlan_type = {
1142         .name = "vxlan",
1143 };
1144
1145 static void vxlan_free(struct net_device *dev)
1146 {
1147         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1148
1149         free_percpu(vxlan->stats);
1150         free_netdev(dev);
1151 }
1152
1153 /* Initialize the device structure. */
1154 static void vxlan_setup(struct net_device *dev)
1155 {
1156         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1157         unsigned h;
1158         int low, high;
1159
1160         eth_hw_addr_random(dev);
1161         ether_setup(dev);
1162         dev->hard_header_len = ETH_HLEN + VXLAN_HEADROOM;
1163
1164         dev->netdev_ops = &vxlan_netdev_ops;
1165         dev->destructor = vxlan_free;
1166         SET_NETDEV_DEVTYPE(dev, &vxlan_type);
1167
1168         dev->tx_queue_len = 0;
1169         dev->features   |= NETIF_F_LLTX;
1170         dev->features   |= NETIF_F_NETNS_LOCAL;
1171         dev->priv_flags &= ~IFF_XMIT_DST_RELEASE;
1172
1173         spin_lock_init(&vxlan->hash_lock);
1174
1175         init_timer_deferrable(&vxlan->age_timer);
1176         vxlan->age_timer.function = vxlan_cleanup;
1177         vxlan->age_timer.data = (unsigned long) vxlan;
1178
1179         inet_get_local_port_range(&low, &high);
1180         vxlan->port_min = low;
1181         vxlan->port_max = high;
1182
1183         vxlan->dev = dev;
1184
1185         for (h = 0; h < FDB_HASH_SIZE; ++h)
1186                 INIT_HLIST_HEAD(&vxlan->fdb_head[h]);
1187 }
1188
1189 static const struct nla_policy vxlan_policy[IFLA_VXLAN_MAX + 1] = {
1190         [IFLA_VXLAN_ID]         = { .type = NLA_U32 },
1191         [IFLA_VXLAN_GROUP]      = { .len = FIELD_SIZEOF(struct iphdr, daddr) },
1192         [IFLA_VXLAN_LINK]       = { .type = NLA_U32 },
1193         [IFLA_VXLAN_LOCAL]      = { .len = FIELD_SIZEOF(struct iphdr, saddr) },
1194         [IFLA_VXLAN_TOS]        = { .type = NLA_U8 },
1195         [IFLA_VXLAN_TTL]        = { .type = NLA_U8 },
1196         [IFLA_VXLAN_LEARNING]   = { .type = NLA_U8 },
1197         [IFLA_VXLAN_AGEING]     = { .type = NLA_U32 },
1198         [IFLA_VXLAN_LIMIT]      = { .type = NLA_U32 },
1199         [IFLA_VXLAN_PORT_RANGE] = { .len  = sizeof(struct ifla_vxlan_port_range) },
1200         [IFLA_VXLAN_PROXY]      = { .type = NLA_U8 },
1201         [IFLA_VXLAN_RSC]        = { .type = NLA_U8 },
1202         [IFLA_VXLAN_L2MISS]     = { .type = NLA_U8 },
1203         [IFLA_VXLAN_L3MISS]     = { .type = NLA_U8 },
1204 };
1205
1206 static int vxlan_validate(struct nlattr *tb[], struct nlattr *data[])
1207 {
1208         if (tb[IFLA_ADDRESS]) {
1209                 if (nla_len(tb[IFLA_ADDRESS]) != ETH_ALEN) {
1210                         pr_debug("invalid link address (not ethernet)\n");
1211                         return -EINVAL;
1212                 }
1213
1214                 if (!is_valid_ether_addr(nla_data(tb[IFLA_ADDRESS]))) {
1215                         pr_debug("invalid all zero ethernet address\n");
1216                         return -EADDRNOTAVAIL;
1217                 }
1218         }
1219
1220         if (!data)
1221                 return -EINVAL;
1222
1223         if (data[IFLA_VXLAN_ID]) {
1224                 __u32 id = nla_get_u32(data[IFLA_VXLAN_ID]);
1225                 if (id >= VXLAN_VID_MASK)
1226                         return -ERANGE;
1227         }
1228
1229         if (data[IFLA_VXLAN_GROUP]) {
1230                 __be32 gaddr = nla_get_be32(data[IFLA_VXLAN_GROUP]);
1231                 if (!IN_MULTICAST(ntohl(gaddr))) {
1232                         pr_debug("group address is not IPv4 multicast\n");
1233                         return -EADDRNOTAVAIL;
1234                 }
1235         }
1236
1237         if (data[IFLA_VXLAN_PORT_RANGE]) {
1238                 const struct ifla_vxlan_port_range *p
1239                         = nla_data(data[IFLA_VXLAN_PORT_RANGE]);
1240
1241                 if (ntohs(p->high) < ntohs(p->low)) {
1242                         pr_debug("port range %u .. %u not valid\n",
1243                                  ntohs(p->low), ntohs(p->high));
1244                         return -EINVAL;
1245                 }
1246         }
1247
1248         return 0;
1249 }
1250
1251 static int vxlan_newlink(struct net *net, struct net_device *dev,
1252                          struct nlattr *tb[], struct nlattr *data[])
1253 {
1254         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1255         __u32 vni;
1256         int err;
1257
1258         if (!data[IFLA_VXLAN_ID])
1259                 return -EINVAL;
1260
1261         vni = nla_get_u32(data[IFLA_VXLAN_ID]);
1262         if (vxlan_find_vni(net, vni)) {
1263                 pr_info("duplicate VNI %u\n", vni);
1264                 return -EEXIST;
1265         }
1266         vxlan->vni = vni;
1267
1268         if (data[IFLA_VXLAN_GROUP])
1269                 vxlan->gaddr = nla_get_be32(data[IFLA_VXLAN_GROUP]);
1270
1271         if (data[IFLA_VXLAN_LOCAL])
1272                 vxlan->saddr = nla_get_be32(data[IFLA_VXLAN_LOCAL]);
1273
1274         if (data[IFLA_VXLAN_LINK] &&
1275             (vxlan->link = nla_get_u32(data[IFLA_VXLAN_LINK]))) {
1276                 struct net_device *lowerdev
1277                          = __dev_get_by_index(net, vxlan->link);
1278
1279                 if (!lowerdev) {
1280                         pr_info("ifindex %d does not exist\n", vxlan->link);
1281                         return -ENODEV;
1282                 }
1283
1284                 if (!tb[IFLA_MTU])
1285                         dev->mtu = lowerdev->mtu - VXLAN_HEADROOM;
1286
1287                 /* update header length based on lower device */
1288                 dev->hard_header_len = lowerdev->hard_header_len +
1289                                        VXLAN_HEADROOM;
1290         }
1291
1292         if (data[IFLA_VXLAN_TOS])
1293                 vxlan->tos  = nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_TOS]);
1294
1295         if (data[IFLA_VXLAN_TTL])
1296                 vxlan->ttl = nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_TTL]);
1297
1298         if (!data[IFLA_VXLAN_LEARNING] || nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_LEARNING]))
1299                 vxlan->flags |= VXLAN_F_LEARN;
1300
1301         if (data[IFLA_VXLAN_AGEING])
1302                 vxlan->age_interval = nla_get_u32(data[IFLA_VXLAN_AGEING]);
1303         else
1304                 vxlan->age_interval = FDB_AGE_DEFAULT;
1305
1306         if (data[IFLA_VXLAN_PROXY] && nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_PROXY]))
1307                 vxlan->flags |= VXLAN_F_PROXY;
1308
1309         if (data[IFLA_VXLAN_RSC] && nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_RSC]))
1310                 vxlan->flags |= VXLAN_F_RSC;
1311
1312         if (data[IFLA_VXLAN_L2MISS] && nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_L2MISS]))
1313                 vxlan->flags |= VXLAN_F_L2MISS;
1314
1315         if (data[IFLA_VXLAN_L3MISS] && nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_L3MISS]))
1316                 vxlan->flags |= VXLAN_F_L3MISS;
1317
1318         if (data[IFLA_VXLAN_LIMIT])
1319                 vxlan->addrmax = nla_get_u32(data[IFLA_VXLAN_LIMIT]);
1320
1321         if (data[IFLA_VXLAN_PORT_RANGE]) {
1322                 const struct ifla_vxlan_port_range *p
1323                         = nla_data(data[IFLA_VXLAN_PORT_RANGE]);
1324                 vxlan->port_min = ntohs(p->low);
1325                 vxlan->port_max = ntohs(p->high);
1326         }
1327
1328         err = register_netdevice(dev);
1329         if (!err)
1330                 hlist_add_head_rcu(&vxlan->hlist, vni_head(net, vxlan->vni));
1331
1332         return err;
1333 }
1334
1335 static void vxlan_dellink(struct net_device *dev, struct list_head *head)
1336 {
1337         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1338
1339         hlist_del_rcu(&vxlan->hlist);
1340
1341         unregister_netdevice_queue(dev, head);
1342 }
1343
1344 static size_t vxlan_get_size(const struct net_device *dev)
1345 {
1346
1347         return nla_total_size(sizeof(__u32)) +  /* IFLA_VXLAN_ID */
1348                 nla_total_size(sizeof(__be32)) +/* IFLA_VXLAN_GROUP */
1349                 nla_total_size(sizeof(__u32)) + /* IFLA_VXLAN_LINK */
1350                 nla_total_size(sizeof(__be32))+ /* IFLA_VXLAN_LOCAL */
1351                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_TTL */
1352                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_TOS */
1353                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_LEARNING */
1354                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_PROXY */
1355                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_RSC */
1356                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_L2MISS */
1357                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_L3MISS */
1358                 nla_total_size(sizeof(__u32)) + /* IFLA_VXLAN_AGEING */
1359                 nla_total_size(sizeof(__u32)) + /* IFLA_VXLAN_LIMIT */
1360                 nla_total_size(sizeof(struct ifla_vxlan_port_range)) +
1361                 0;
1362 }
1363
1364 static int vxlan_fill_info(struct sk_buff *skb, const struct net_device *dev)
1365 {
1366         const struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1367         struct ifla_vxlan_port_range ports = {
1368                 .low =  htons(vxlan->port_min),
1369                 .high = htons(vxlan->port_max),
1370         };
1371
1372         if (nla_put_u32(skb, IFLA_VXLAN_ID, vxlan->vni))
1373                 goto nla_put_failure;
1374
1375         if (vxlan->gaddr && nla_put_be32(skb, IFLA_VXLAN_GROUP, vxlan->gaddr))
1376                 goto nla_put_failure;
1377
1378         if (vxlan->link && nla_put_u32(skb, IFLA_VXLAN_LINK, vxlan->link))
1379                 goto nla_put_failure;
1380
1381         if (vxlan->saddr && nla_put_be32(skb, IFLA_VXLAN_LOCAL, vxlan->saddr))
1382                 goto nla_put_failure;
1383
1384         if (nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_TTL, vxlan->ttl) ||
1385             nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_TOS, vxlan->tos) ||
1386             nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_LEARNING,
1387                         !!(vxlan->flags & VXLAN_F_LEARN)) ||
1388             nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_PROXY,
1389                         !!(vxlan->flags & VXLAN_F_PROXY)) ||
1390             nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_RSC, !!(vxlan->flags & VXLAN_F_RSC)) ||
1391             nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_L2MISS,
1392                         !!(vxlan->flags & VXLAN_F_L2MISS)) ||
1393             nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_L3MISS,
1394                         !!(vxlan->flags & VXLAN_F_L3MISS)) ||
1395             nla_put_u32(skb, IFLA_VXLAN_AGEING, vxlan->age_interval) ||
1396             nla_put_u32(skb, IFLA_VXLAN_LIMIT, vxlan->addrmax))
1397                 goto nla_put_failure;
1398
1399         if (nla_put(skb, IFLA_VXLAN_PORT_RANGE, sizeof(ports), &ports))
1400                 goto nla_put_failure;
1401
1402         return 0;
1403
1404 nla_put_failure:
1405         return -EMSGSIZE;
1406 }
1407
1408 static struct rtnl_link_ops vxlan_link_ops __read_mostly = {
1409         .kind           = "vxlan",
1410         .maxtype        = IFLA_VXLAN_MAX,
1411         .policy         = vxlan_policy,
1412         .priv_size      = sizeof(struct vxlan_dev),
1413         .setup          = vxlan_setup,
1414         .validate       = vxlan_validate,
1415         .newlink        = vxlan_newlink,
1416         .dellink        = vxlan_dellink,
1417         .get_size       = vxlan_get_size,
1418         .fill_info      = vxlan_fill_info,
1419 };
1420
1421 static __net_init int vxlan_init_net(struct net *net)
1422 {
1423         struct vxlan_net *vn = net_generic(net, vxlan_net_id);
1424         struct sock *sk;
1425         struct sockaddr_in vxlan_addr = {
1426                 .sin_family = AF_INET,
1427                 .sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY),
1428         };
1429         int rc;
1430         unsigned h;
1431
1432         /* Create UDP socket for encapsulation receive. */
1433         rc = sock_create_kern(AF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP, &vn->sock);
1434         if (rc < 0) {
1435                 pr_debug("UDP socket create failed\n");
1436                 return rc;
1437         }
1438         /* Put in proper namespace */
1439         sk = vn->sock->sk;
1440         sk_change_net(sk, net);
1441
1442         vxlan_addr.sin_port = htons(vxlan_port);
1443
1444         rc = kernel_bind(vn->sock, (struct sockaddr *) &vxlan_addr,
1445                          sizeof(vxlan_addr));
1446         if (rc < 0) {
1447                 pr_debug("bind for UDP socket %pI4:%u (%d)\n",
1448                          &vxlan_addr.sin_addr, ntohs(vxlan_addr.sin_port), rc);
1449                 sk_release_kernel(sk);
1450                 vn->sock = NULL;
1451                 return rc;
1452         }
1453
1454         /* Disable multicast loopback */
1455         inet_sk(sk)->mc_loop = 0;
1456
1457         /* Mark socket as an encapsulation socket. */
1458         udp_sk(sk)->encap_type = 1;
1459         udp_sk(sk)->encap_rcv = vxlan_udp_encap_recv;
1460         udp_encap_enable();
1461
1462         for (h = 0; h < VNI_HASH_SIZE; ++h)
1463                 INIT_HLIST_HEAD(&vn->vni_list[h]);
1464
1465         return 0;
1466 }
1467
1468 static __net_exit void vxlan_exit_net(struct net *net)
1469 {
1470         struct vxlan_net *vn = net_generic(net, vxlan_net_id);
1471
1472         if (vn->sock) {
1473                 sk_release_kernel(vn->sock->sk);
1474                 vn->sock = NULL;
1475         }
1476 }
1477
1478 static struct pernet_operations vxlan_net_ops = {
1479         .init = vxlan_init_net,
1480         .exit = vxlan_exit_net,
1481         .id   = &vxlan_net_id,
1482         .size = sizeof(struct vxlan_net),
1483 };
1484
1485 static int __init vxlan_init_module(void)
1486 {
1487         int rc;
1488
1489         get_random_bytes(&vxlan_salt, sizeof(vxlan_salt));
1490
1491         rc = register_pernet_device(&vxlan_net_ops);
1492         if (rc)
1493                 goto out1;
1494
1495         rc = rtnl_link_register(&vxlan_link_ops);
1496         if (rc)
1497                 goto out2;
1498
1499         return 0;
1500
1501 out2:
1502         unregister_pernet_device(&vxlan_net_ops);
1503 out1:
1504         return rc;
1505 }
1506 module_init(vxlan_init_module);
1507
1508 static void __exit vxlan_cleanup_module(void)
1509 {
1510         rtnl_link_unregister(&vxlan_link_ops);
1511         unregister_pernet_device(&vxlan_net_ops);
1512 }
1513 module_exit(vxlan_cleanup_module);
1514
1515 MODULE_LICENSE("GPL");
1516 MODULE_VERSION(VXLAN_VERSION);
1517 MODULE_AUTHOR("Stephen Hemminger <shemminger@vyatta.com>");
1518 MODULE_ALIAS_RTNL_LINK("vxlan");