vxlan: port module param should be ushort
[linux-drm-fsl-dcu.git] / drivers / net / vxlan.c
1 /*
2  * VXLAN: Virtual eXtensible Local Area Network
3  *
4  * Copyright (c) 2012-2013 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  *  - IPv6 (not in RFC)
12  */
13
14 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
15
16 #include <linux/kernel.h>
17 #include <linux/types.h>
18 #include <linux/module.h>
19 #include <linux/errno.h>
20 #include <linux/slab.h>
21 #include <linux/skbuff.h>
22 #include <linux/rculist.h>
23 #include <linux/netdevice.h>
24 #include <linux/in.h>
25 #include <linux/ip.h>
26 #include <linux/udp.h>
27 #include <linux/igmp.h>
28 #include <linux/etherdevice.h>
29 #include <linux/if_ether.h>
30 #include <linux/hash.h>
31 #include <linux/ethtool.h>
32 #include <net/arp.h>
33 #include <net/ndisc.h>
34 #include <net/ip.h>
35 #include <net/ip_tunnels.h>
36 #include <net/icmp.h>
37 #include <net/udp.h>
38 #include <net/rtnetlink.h>
39 #include <net/route.h>
40 #include <net/dsfield.h>
41 #include <net/inet_ecn.h>
42 #include <net/net_namespace.h>
43 #include <net/netns/generic.h>
44
45 #define VXLAN_VERSION   "0.1"
46
47 #define PORT_HASH_BITS  8
48 #define PORT_HASH_SIZE  (1<<PORT_HASH_BITS)
49 #define VNI_HASH_BITS   10
50 #define VNI_HASH_SIZE   (1<<VNI_HASH_BITS)
51 #define FDB_HASH_BITS   8
52 #define FDB_HASH_SIZE   (1<<FDB_HASH_BITS)
53 #define FDB_AGE_DEFAULT 300 /* 5 min */
54 #define FDB_AGE_INTERVAL (10 * HZ)      /* rescan interval */
55
56 #define VXLAN_N_VID     (1u << 24)
57 #define VXLAN_VID_MASK  (VXLAN_N_VID - 1)
58 /* IP header + UDP + VXLAN + Ethernet header */
59 #define VXLAN_HEADROOM (20 + 8 + 8 + 14)
60
61 #define VXLAN_FLAGS 0x08000000  /* struct vxlanhdr.vx_flags required value. */
62
63 /* VXLAN protocol header */
64 struct vxlanhdr {
65         __be32 vx_flags;
66         __be32 vx_vni;
67 };
68
69 /* UDP port for VXLAN traffic.
70  * The IANA assigned port is 4789, but the Linux default is 8472
71  * for compatability with early adopters.
72  */
73 static unsigned short vxlan_port __read_mostly = 8472;
74 module_param_named(udp_port, vxlan_port, ushort, 0444);
75 MODULE_PARM_DESC(udp_port, "Destination UDP port");
76
77 static bool log_ecn_error = true;
78 module_param(log_ecn_error, bool, 0644);
79 MODULE_PARM_DESC(log_ecn_error, "Log packets received with corrupted ECN");
80
81 static unsigned int vxlan_net_id;
82
83 /* per UDP socket information */
84 struct vxlan_sock {
85         struct hlist_node hlist;
86         struct rcu_head   rcu;
87         struct work_struct del_work;
88         atomic_t          refcnt;
89         struct socket     *sock;
90         struct hlist_head vni_list[VNI_HASH_SIZE];
91 };
92
93 /* per-network namespace private data for this module */
94 struct vxlan_net {
95         struct list_head  vxlan_list;
96         struct hlist_head sock_list[PORT_HASH_SIZE];
97         spinlock_t        sock_lock;
98 };
99
100 struct vxlan_rdst {
101         __be32                   remote_ip;
102         __be16                   remote_port;
103         u32                      remote_vni;
104         u32                      remote_ifindex;
105         struct list_head         list;
106 };
107
108 /* Forwarding table entry */
109 struct vxlan_fdb {
110         struct hlist_node hlist;        /* linked list of entries */
111         struct rcu_head   rcu;
112         unsigned long     updated;      /* jiffies */
113         unsigned long     used;
114         struct list_head  remotes;
115         u16               state;        /* see ndm_state */
116         u8                flags;        /* see ndm_flags */
117         u8                eth_addr[ETH_ALEN];
118 };
119
120 /* Pseudo network device */
121 struct vxlan_dev {
122         struct hlist_node hlist;        /* vni hash table */
123         struct list_head  next;         /* vxlan's per namespace list */
124         struct vxlan_sock *vn_sock;     /* listening socket */
125         struct net_device *dev;
126         struct vxlan_rdst default_dst;  /* default destination */
127         __be32            saddr;        /* source address */
128         __be16            dst_port;
129         __u16             port_min;     /* source port range */
130         __u16             port_max;
131         __u8              tos;          /* TOS override */
132         __u8              ttl;
133         u32               flags;        /* VXLAN_F_* below */
134
135         struct work_struct sock_work;
136         struct work_struct igmp_work;
137
138         unsigned long     age_interval;
139         struct timer_list age_timer;
140         spinlock_t        hash_lock;
141         unsigned int      addrcnt;
142         unsigned int      addrmax;
143
144         struct hlist_head fdb_head[FDB_HASH_SIZE];
145 };
146
147 #define VXLAN_F_LEARN   0x01
148 #define VXLAN_F_PROXY   0x02
149 #define VXLAN_F_RSC     0x04
150 #define VXLAN_F_L2MISS  0x08
151 #define VXLAN_F_L3MISS  0x10
152
153 /* salt for hash table */
154 static u32 vxlan_salt __read_mostly;
155 static struct workqueue_struct *vxlan_wq;
156
157 static void vxlan_sock_work(struct work_struct *work);
158
159 /* Virtual Network hash table head */
160 static inline struct hlist_head *vni_head(struct vxlan_sock *vs, u32 id)
161 {
162         return &vs->vni_list[hash_32(id, VNI_HASH_BITS)];
163 }
164
165 /* Socket hash table head */
166 static inline struct hlist_head *vs_head(struct net *net, __be16 port)
167 {
168         struct vxlan_net *vn = net_generic(net, vxlan_net_id);
169
170         return &vn->sock_list[hash_32(ntohs(port), PORT_HASH_BITS)];
171 }
172
173 /* First remote destination for a forwarding entry.
174  * Guaranteed to be non-NULL because remotes are never deleted.
175  */
176 static inline struct vxlan_rdst *first_remote(struct vxlan_fdb *fdb)
177 {
178         return list_first_or_null_rcu(&fdb->remotes, struct vxlan_rdst, list);
179 }
180
181 /* Find VXLAN socket based on network namespace and UDP port */
182 static struct vxlan_sock *vxlan_find_port(struct net *net, __be16 port)
183 {
184         struct vxlan_sock *vs;
185
186         hlist_for_each_entry_rcu(vs, vs_head(net, port), hlist) {
187                 if (inet_sk(vs->sock->sk)->inet_sport == port)
188                         return vs;
189         }
190         return NULL;
191 }
192
193 /* Look up VNI in a per net namespace table */
194 static struct vxlan_dev *vxlan_find_vni(struct net *net, u32 id, __be16 port)
195 {
196         struct vxlan_sock *vs;
197         struct vxlan_dev *vxlan;
198
199         vs = vxlan_find_port(net, port);
200         if (!vs)
201                 return NULL;
202
203         hlist_for_each_entry_rcu(vxlan, vni_head(vs, id), hlist) {
204                 if (vxlan->default_dst.remote_vni == id)
205                         return vxlan;
206         }
207
208         return NULL;
209 }
210
211 /* Fill in neighbour message in skbuff. */
212 static int vxlan_fdb_info(struct sk_buff *skb, struct vxlan_dev *vxlan,
213                            const struct vxlan_fdb *fdb,
214                            u32 portid, u32 seq, int type, unsigned int flags,
215                            const struct vxlan_rdst *rdst)
216 {
217         unsigned long now = jiffies;
218         struct nda_cacheinfo ci;
219         struct nlmsghdr *nlh;
220         struct ndmsg *ndm;
221         bool send_ip, send_eth;
222
223         nlh = nlmsg_put(skb, portid, seq, type, sizeof(*ndm), flags);
224         if (nlh == NULL)
225                 return -EMSGSIZE;
226
227         ndm = nlmsg_data(nlh);
228         memset(ndm, 0, sizeof(*ndm));
229
230         send_eth = send_ip = true;
231
232         if (type == RTM_GETNEIGH) {
233                 ndm->ndm_family = AF_INET;
234                 send_ip = rdst->remote_ip != htonl(INADDR_ANY);
235                 send_eth = !is_zero_ether_addr(fdb->eth_addr);
236         } else
237                 ndm->ndm_family = AF_BRIDGE;
238         ndm->ndm_state = fdb->state;
239         ndm->ndm_ifindex = vxlan->dev->ifindex;
240         ndm->ndm_flags = fdb->flags;
241         ndm->ndm_type = NDA_DST;
242
243         if (send_eth && nla_put(skb, NDA_LLADDR, ETH_ALEN, &fdb->eth_addr))
244                 goto nla_put_failure;
245
246         if (send_ip && nla_put_be32(skb, NDA_DST, rdst->remote_ip))
247                 goto nla_put_failure;
248
249         if (rdst->remote_port && rdst->remote_port != vxlan->dst_port &&
250             nla_put_be16(skb, NDA_PORT, rdst->remote_port))
251                 goto nla_put_failure;
252         if (rdst->remote_vni != vxlan->default_dst.remote_vni &&
253             nla_put_be32(skb, NDA_VNI, rdst->remote_vni))
254                 goto nla_put_failure;
255         if (rdst->remote_ifindex &&
256             nla_put_u32(skb, NDA_IFINDEX, rdst->remote_ifindex))
257                 goto nla_put_failure;
258
259         ci.ndm_used      = jiffies_to_clock_t(now - fdb->used);
260         ci.ndm_confirmed = 0;
261         ci.ndm_updated   = jiffies_to_clock_t(now - fdb->updated);
262         ci.ndm_refcnt    = 0;
263
264         if (nla_put(skb, NDA_CACHEINFO, sizeof(ci), &ci))
265                 goto nla_put_failure;
266
267         return nlmsg_end(skb, nlh);
268
269 nla_put_failure:
270         nlmsg_cancel(skb, nlh);
271         return -EMSGSIZE;
272 }
273
274 static inline size_t vxlan_nlmsg_size(void)
275 {
276         return NLMSG_ALIGN(sizeof(struct ndmsg))
277                 + nla_total_size(ETH_ALEN) /* NDA_LLADDR */
278                 + nla_total_size(sizeof(__be32)) /* NDA_DST */
279                 + nla_total_size(sizeof(__be16)) /* NDA_PORT */
280                 + nla_total_size(sizeof(__be32)) /* NDA_VNI */
281                 + nla_total_size(sizeof(__u32)) /* NDA_IFINDEX */
282                 + nla_total_size(sizeof(struct nda_cacheinfo));
283 }
284
285 static void vxlan_fdb_notify(struct vxlan_dev *vxlan,
286                              struct vxlan_fdb *fdb, int type)
287 {
288         struct net *net = dev_net(vxlan->dev);
289         struct sk_buff *skb;
290         int err = -ENOBUFS;
291
292         skb = nlmsg_new(vxlan_nlmsg_size(), GFP_ATOMIC);
293         if (skb == NULL)
294                 goto errout;
295
296         err = vxlan_fdb_info(skb, vxlan, fdb, 0, 0, type, 0, first_remote(fdb));
297         if (err < 0) {
298                 /* -EMSGSIZE implies BUG in vxlan_nlmsg_size() */
299                 WARN_ON(err == -EMSGSIZE);
300                 kfree_skb(skb);
301                 goto errout;
302         }
303
304         rtnl_notify(skb, net, 0, RTNLGRP_NEIGH, NULL, GFP_ATOMIC);
305         return;
306 errout:
307         if (err < 0)
308                 rtnl_set_sk_err(net, RTNLGRP_NEIGH, err);
309 }
310
311 static void vxlan_ip_miss(struct net_device *dev, __be32 ipa)
312 {
313         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
314         struct vxlan_fdb f;
315         struct vxlan_rdst remote;
316
317         memset(&f, 0, sizeof f);
318         f.state = NUD_STALE;
319
320         remote.remote_ip = ipa; /* goes to NDA_DST */
321         remote.remote_vni = VXLAN_N_VID;
322
323         INIT_LIST_HEAD(&f.remotes);
324         list_add_rcu(&remote.list, &f.remotes);
325
326         vxlan_fdb_notify(vxlan, &f, RTM_GETNEIGH);
327 }
328
329 static void vxlan_fdb_miss(struct vxlan_dev *vxlan, const u8 eth_addr[ETH_ALEN])
330 {
331         struct vxlan_fdb        f;
332
333         memset(&f, 0, sizeof f);
334         INIT_LIST_HEAD(&f.remotes);
335         f.state = NUD_STALE;
336         memcpy(f.eth_addr, eth_addr, ETH_ALEN);
337
338         vxlan_fdb_notify(vxlan, &f, RTM_GETNEIGH);
339 }
340
341 /* Hash Ethernet address */
342 static u32 eth_hash(const unsigned char *addr)
343 {
344         u64 value = get_unaligned((u64 *)addr);
345
346         /* only want 6 bytes */
347 #ifdef __BIG_ENDIAN
348         value >>= 16;
349 #else
350         value <<= 16;
351 #endif
352         return hash_64(value, FDB_HASH_BITS);
353 }
354
355 /* Hash chain to use given mac address */
356 static inline struct hlist_head *vxlan_fdb_head(struct vxlan_dev *vxlan,
357                                                 const u8 *mac)
358 {
359         return &vxlan->fdb_head[eth_hash(mac)];
360 }
361
362 /* Look up Ethernet address in forwarding table */
363 static struct vxlan_fdb *__vxlan_find_mac(struct vxlan_dev *vxlan,
364                                         const u8 *mac)
365
366 {
367         struct hlist_head *head = vxlan_fdb_head(vxlan, mac);
368         struct vxlan_fdb *f;
369
370         hlist_for_each_entry_rcu(f, head, hlist) {
371                 if (compare_ether_addr(mac, f->eth_addr) == 0)
372                         return f;
373         }
374
375         return NULL;
376 }
377
378 static struct vxlan_fdb *vxlan_find_mac(struct vxlan_dev *vxlan,
379                                         const u8 *mac)
380 {
381         struct vxlan_fdb *f;
382
383         f = __vxlan_find_mac(vxlan, mac);
384         if (f)
385                 f->used = jiffies;
386
387         return f;
388 }
389
390 /* Add/update destinations for multicast */
391 static int vxlan_fdb_append(struct vxlan_fdb *f,
392                             __be32 ip, __be16 port, __u32 vni, __u32 ifindex)
393 {
394         struct vxlan_rdst *rd;
395
396         /* protected by vxlan->hash_lock */
397         list_for_each_entry(rd, &f->remotes, list) {
398                 if (rd->remote_ip == ip &&
399                     rd->remote_port == port &&
400                     rd->remote_vni == vni &&
401                     rd->remote_ifindex == ifindex)
402                         return 0;
403         }
404
405         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_ATOMIC);
406         if (rd == NULL)
407                 return -ENOBUFS;
408         rd->remote_ip = ip;
409         rd->remote_port = port;
410         rd->remote_vni = vni;
411         rd->remote_ifindex = ifindex;
412
413         list_add_tail_rcu(&rd->list, &f->remotes);
414
415         return 1;
416 }
417
418 /* Add new entry to forwarding table -- assumes lock held */
419 static int vxlan_fdb_create(struct vxlan_dev *vxlan,
420                             const u8 *mac, __be32 ip,
421                             __u16 state, __u16 flags,
422                             __be16 port, __u32 vni, __u32 ifindex,
423                             __u8 ndm_flags)
424 {
425         struct vxlan_fdb *f;
426         int notify = 0;
427
428         f = __vxlan_find_mac(vxlan, mac);
429         if (f) {
430                 if (flags & NLM_F_EXCL) {
431                         netdev_dbg(vxlan->dev,
432                                    "lost race to create %pM\n", mac);
433                         return -EEXIST;
434                 }
435                 if (f->state != state) {
436                         f->state = state;
437                         f->updated = jiffies;
438                         notify = 1;
439                 }
440                 if (f->flags != ndm_flags) {
441                         f->flags = ndm_flags;
442                         f->updated = jiffies;
443                         notify = 1;
444                 }
445                 if ((flags & NLM_F_APPEND) &&
446                     is_multicast_ether_addr(f->eth_addr)) {
447                         int rc = vxlan_fdb_append(f, ip, port, vni, ifindex);
448
449                         if (rc < 0)
450                                 return rc;
451                         notify |= rc;
452                 }
453         } else {
454                 if (!(flags & NLM_F_CREATE))
455                         return -ENOENT;
456
457                 if (vxlan->addrmax && vxlan->addrcnt >= vxlan->addrmax)
458                         return -ENOSPC;
459
460                 netdev_dbg(vxlan->dev, "add %pM -> %pI4\n", mac, &ip);
461                 f = kmalloc(sizeof(*f), GFP_ATOMIC);
462                 if (!f)
463                         return -ENOMEM;
464
465                 notify = 1;
466                 f->state = state;
467                 f->flags = ndm_flags;
468                 f->updated = f->used = jiffies;
469                 INIT_LIST_HEAD(&f->remotes);
470                 memcpy(f->eth_addr, mac, ETH_ALEN);
471
472                 vxlan_fdb_append(f, ip, port, vni, ifindex);
473
474                 ++vxlan->addrcnt;
475                 hlist_add_head_rcu(&f->hlist,
476                                    vxlan_fdb_head(vxlan, mac));
477         }
478
479         if (notify)
480                 vxlan_fdb_notify(vxlan, f, RTM_NEWNEIGH);
481
482         return 0;
483 }
484
485 static void vxlan_fdb_free(struct rcu_head *head)
486 {
487         struct vxlan_fdb *f = container_of(head, struct vxlan_fdb, rcu);
488         struct vxlan_rdst *rd, *nd;
489
490         list_for_each_entry_safe(rd, nd, &f->remotes, list)
491                 kfree(rd);
492         kfree(f);
493 }
494
495 static void vxlan_fdb_destroy(struct vxlan_dev *vxlan, struct vxlan_fdb *f)
496 {
497         netdev_dbg(vxlan->dev,
498                     "delete %pM\n", f->eth_addr);
499
500         --vxlan->addrcnt;
501         vxlan_fdb_notify(vxlan, f, RTM_DELNEIGH);
502
503         hlist_del_rcu(&f->hlist);
504         call_rcu(&f->rcu, vxlan_fdb_free);
505 }
506
507 /* Add static entry (via netlink) */
508 static int vxlan_fdb_add(struct ndmsg *ndm, struct nlattr *tb[],
509                          struct net_device *dev,
510                          const unsigned char *addr, u16 flags)
511 {
512         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
513         struct net *net = dev_net(vxlan->dev);
514         __be32 ip;
515         __be16 port;
516         u32 vni, ifindex;
517         int err;
518
519         if (!(ndm->ndm_state & (NUD_PERMANENT|NUD_REACHABLE))) {
520                 pr_info("RTM_NEWNEIGH with invalid state %#x\n",
521                         ndm->ndm_state);
522                 return -EINVAL;
523         }
524
525         if (tb[NDA_DST] == NULL)
526                 return -EINVAL;
527
528         if (nla_len(tb[NDA_DST]) != sizeof(__be32))
529                 return -EAFNOSUPPORT;
530
531         ip = nla_get_be32(tb[NDA_DST]);
532
533         if (tb[NDA_PORT]) {
534                 if (nla_len(tb[NDA_PORT]) != sizeof(__be16))
535                         return -EINVAL;
536                 port = nla_get_be16(tb[NDA_PORT]);
537         } else
538                 port = vxlan->dst_port;
539
540         if (tb[NDA_VNI]) {
541                 if (nla_len(tb[NDA_VNI]) != sizeof(u32))
542                         return -EINVAL;
543                 vni = nla_get_u32(tb[NDA_VNI]);
544         } else
545                 vni = vxlan->default_dst.remote_vni;
546
547         if (tb[NDA_IFINDEX]) {
548                 struct net_device *tdev;
549
550                 if (nla_len(tb[NDA_IFINDEX]) != sizeof(u32))
551                         return -EINVAL;
552                 ifindex = nla_get_u32(tb[NDA_IFINDEX]);
553                 tdev = dev_get_by_index(net, ifindex);
554                 if (!tdev)
555                         return -EADDRNOTAVAIL;
556                 dev_put(tdev);
557         } else
558                 ifindex = 0;
559
560         spin_lock_bh(&vxlan->hash_lock);
561         err = vxlan_fdb_create(vxlan, addr, ip, ndm->ndm_state, flags,
562                                port, vni, ifindex, ndm->ndm_flags);
563         spin_unlock_bh(&vxlan->hash_lock);
564
565         return err;
566 }
567
568 /* Delete entry (via netlink) */
569 static int vxlan_fdb_delete(struct ndmsg *ndm, struct nlattr *tb[],
570                             struct net_device *dev,
571                             const unsigned char *addr)
572 {
573         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
574         struct vxlan_fdb *f;
575         int err = -ENOENT;
576
577         spin_lock_bh(&vxlan->hash_lock);
578         f = vxlan_find_mac(vxlan, addr);
579         if (f) {
580                 vxlan_fdb_destroy(vxlan, f);
581                 err = 0;
582         }
583         spin_unlock_bh(&vxlan->hash_lock);
584
585         return err;
586 }
587
588 /* Dump forwarding table */
589 static int vxlan_fdb_dump(struct sk_buff *skb, struct netlink_callback *cb,
590                           struct net_device *dev, int idx)
591 {
592         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
593         unsigned int h;
594
595         for (h = 0; h < FDB_HASH_SIZE; ++h) {
596                 struct vxlan_fdb *f;
597                 int err;
598
599                 hlist_for_each_entry_rcu(f, &vxlan->fdb_head[h], hlist) {
600                         struct vxlan_rdst *rd;
601
602                         if (idx < cb->args[0])
603                                 goto skip;
604
605                         list_for_each_entry_rcu(rd, &f->remotes, list) {
606                                 err = vxlan_fdb_info(skb, vxlan, f,
607                                                      NETLINK_CB(cb->skb).portid,
608                                                      cb->nlh->nlmsg_seq,
609                                                      RTM_NEWNEIGH,
610                                                      NLM_F_MULTI, rd);
611                                 if (err < 0)
612                                         goto out;
613                         }
614 skip:
615                         ++idx;
616                 }
617         }
618 out:
619         return idx;
620 }
621
622 /* Watch incoming packets to learn mapping between Ethernet address
623  * and Tunnel endpoint.
624  * Return true if packet is bogus and should be droppped.
625  */
626 static bool vxlan_snoop(struct net_device *dev,
627                         __be32 src_ip, const u8 *src_mac)
628 {
629         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
630         struct vxlan_fdb *f;
631
632         f = vxlan_find_mac(vxlan, src_mac);
633         if (likely(f)) {
634                 struct vxlan_rdst *rdst = first_remote(f);
635
636                 if (likely(rdst->remote_ip == src_ip))
637                         return false;
638
639                 /* Don't migrate static entries, drop packets */
640                 if (f->state & NUD_NOARP)
641                         return true;
642
643                 if (net_ratelimit())
644                         netdev_info(dev,
645                                     "%pM migrated from %pI4 to %pI4\n",
646                                     src_mac, &rdst->remote_ip, &src_ip);
647
648                 rdst->remote_ip = src_ip;
649                 f->updated = jiffies;
650                 vxlan_fdb_notify(vxlan, f, RTM_NEWNEIGH);
651         } else {
652                 /* learned new entry */
653                 spin_lock(&vxlan->hash_lock);
654
655                 /* close off race between vxlan_flush and incoming packets */
656                 if (netif_running(dev))
657                         vxlan_fdb_create(vxlan, src_mac, src_ip,
658                                          NUD_REACHABLE,
659                                          NLM_F_EXCL|NLM_F_CREATE,
660                                          vxlan->dst_port,
661                                          vxlan->default_dst.remote_vni,
662                                          0, NTF_SELF);
663                 spin_unlock(&vxlan->hash_lock);
664         }
665
666         return false;
667 }
668
669
670 /* See if multicast group is already in use by other ID */
671 static bool vxlan_group_used(struct vxlan_net *vn, __be32 remote_ip)
672 {
673         struct vxlan_dev *vxlan;
674
675         list_for_each_entry(vxlan, &vn->vxlan_list, next) {
676                 if (!netif_running(vxlan->dev))
677                         continue;
678
679                 if (vxlan->default_dst.remote_ip == remote_ip)
680                         return true;
681         }
682
683         return false;
684 }
685
686 static void vxlan_sock_hold(struct vxlan_sock *vs)
687 {
688         atomic_inc(&vs->refcnt);
689 }
690
691 static void vxlan_sock_release(struct vxlan_net *vn, struct vxlan_sock *vs)
692 {
693         if (!atomic_dec_and_test(&vs->refcnt))
694                 return;
695
696         spin_lock(&vn->sock_lock);
697         hlist_del_rcu(&vs->hlist);
698         spin_unlock(&vn->sock_lock);
699
700         queue_work(vxlan_wq, &vs->del_work);
701 }
702
703 /* Callback to update multicast group membership.
704  * Scheduled when vxlan goes up/down.
705  */
706 static void vxlan_igmp_work(struct work_struct *work)
707 {
708         struct vxlan_dev *vxlan = container_of(work, struct vxlan_dev, igmp_work);
709         struct vxlan_net *vn = net_generic(dev_net(vxlan->dev), vxlan_net_id);
710         struct vxlan_sock *vs = vxlan->vn_sock;
711         struct sock *sk = vs->sock->sk;
712         struct ip_mreqn mreq = {
713                 .imr_multiaddr.s_addr   = vxlan->default_dst.remote_ip,
714                 .imr_ifindex            = vxlan->default_dst.remote_ifindex,
715         };
716
717         lock_sock(sk);
718         if (vxlan_group_used(vn, vxlan->default_dst.remote_ip))
719                 ip_mc_join_group(sk, &mreq);
720         else
721                 ip_mc_leave_group(sk, &mreq);
722         release_sock(sk);
723
724         vxlan_sock_release(vn, vs);
725         dev_put(vxlan->dev);
726 }
727
728 /* Callback from net/ipv4/udp.c to receive packets */
729 static int vxlan_udp_encap_recv(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
730 {
731         struct iphdr *oip;
732         struct vxlanhdr *vxh;
733         struct vxlan_dev *vxlan;
734         struct pcpu_tstats *stats;
735         __be16 port;
736         __u32 vni;
737         int err;
738
739         /* pop off outer UDP header */
740         __skb_pull(skb, sizeof(struct udphdr));
741
742         /* Need Vxlan and inner Ethernet header to be present */
743         if (!pskb_may_pull(skb, sizeof(struct vxlanhdr)))
744                 goto error;
745
746         /* Drop packets with reserved bits set */
747         vxh = (struct vxlanhdr *) skb->data;
748         if (vxh->vx_flags != htonl(VXLAN_FLAGS) ||
749             (vxh->vx_vni & htonl(0xff))) {
750                 netdev_dbg(skb->dev, "invalid vxlan flags=%#x vni=%#x\n",
751                            ntohl(vxh->vx_flags), ntohl(vxh->vx_vni));
752                 goto error;
753         }
754
755         __skb_pull(skb, sizeof(struct vxlanhdr));
756
757         /* Is this VNI defined? */
758         vni = ntohl(vxh->vx_vni) >> 8;
759         port = inet_sk(sk)->inet_sport;
760         vxlan = vxlan_find_vni(sock_net(sk), vni, port);
761         if (!vxlan) {
762                 netdev_dbg(skb->dev, "unknown vni %d port %u\n",
763                            vni, ntohs(port));
764                 goto drop;
765         }
766
767         if (!pskb_may_pull(skb, ETH_HLEN)) {
768                 vxlan->dev->stats.rx_length_errors++;
769                 vxlan->dev->stats.rx_errors++;
770                 goto drop;
771         }
772
773         skb_reset_mac_header(skb);
774
775         /* Re-examine inner Ethernet packet */
776         oip = ip_hdr(skb);
777         skb->protocol = eth_type_trans(skb, vxlan->dev);
778
779         /* Ignore packet loops (and multicast echo) */
780         if (compare_ether_addr(eth_hdr(skb)->h_source,
781                                vxlan->dev->dev_addr) == 0)
782                 goto drop;
783
784         if ((vxlan->flags & VXLAN_F_LEARN) &&
785             vxlan_snoop(skb->dev, oip->saddr, eth_hdr(skb)->h_source))
786                 goto drop;
787
788         __skb_tunnel_rx(skb, vxlan->dev);
789         skb_reset_network_header(skb);
790
791         /* If the NIC driver gave us an encapsulated packet with
792          * CHECKSUM_UNNECESSARY and Rx checksum feature is enabled,
793          * leave the CHECKSUM_UNNECESSARY, the device checksummed it
794          * for us. Otherwise force the upper layers to verify it.
795          */
796         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_UNNECESSARY || !skb->encapsulation ||
797             !(vxlan->dev->features & NETIF_F_RXCSUM))
798                 skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
799
800         skb->encapsulation = 0;
801
802         err = IP_ECN_decapsulate(oip, skb);
803         if (unlikely(err)) {
804                 if (log_ecn_error)
805                         net_info_ratelimited("non-ECT from %pI4 with TOS=%#x\n",
806                                              &oip->saddr, oip->tos);
807                 if (err > 1) {
808                         ++vxlan->dev->stats.rx_frame_errors;
809                         ++vxlan->dev->stats.rx_errors;
810                         goto drop;
811                 }
812         }
813
814         stats = this_cpu_ptr(vxlan->dev->tstats);
815         u64_stats_update_begin(&stats->syncp);
816         stats->rx_packets++;
817         stats->rx_bytes += skb->len;
818         u64_stats_update_end(&stats->syncp);
819
820         netif_rx(skb);
821
822         return 0;
823 error:
824         /* Put UDP header back */
825         __skb_push(skb, sizeof(struct udphdr));
826
827         return 1;
828 drop:
829         /* Consume bad packet */
830         kfree_skb(skb);
831         return 0;
832 }
833
834 static int arp_reduce(struct net_device *dev, struct sk_buff *skb)
835 {
836         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
837         struct arphdr *parp;
838         u8 *arpptr, *sha;
839         __be32 sip, tip;
840         struct neighbour *n;
841
842         if (dev->flags & IFF_NOARP)
843                 goto out;
844
845         if (!pskb_may_pull(skb, arp_hdr_len(dev))) {
846                 dev->stats.tx_dropped++;
847                 goto out;
848         }
849         parp = arp_hdr(skb);
850
851         if ((parp->ar_hrd != htons(ARPHRD_ETHER) &&
852              parp->ar_hrd != htons(ARPHRD_IEEE802)) ||
853             parp->ar_pro != htons(ETH_P_IP) ||
854             parp->ar_op != htons(ARPOP_REQUEST) ||
855             parp->ar_hln != dev->addr_len ||
856             parp->ar_pln != 4)
857                 goto out;
858         arpptr = (u8 *)parp + sizeof(struct arphdr);
859         sha = arpptr;
860         arpptr += dev->addr_len;        /* sha */
861         memcpy(&sip, arpptr, sizeof(sip));
862         arpptr += sizeof(sip);
863         arpptr += dev->addr_len;        /* tha */
864         memcpy(&tip, arpptr, sizeof(tip));
865
866         if (ipv4_is_loopback(tip) ||
867             ipv4_is_multicast(tip))
868                 goto out;
869
870         n = neigh_lookup(&arp_tbl, &tip, dev);
871
872         if (n) {
873                 struct vxlan_fdb *f;
874                 struct sk_buff  *reply;
875
876                 if (!(n->nud_state & NUD_CONNECTED)) {
877                         neigh_release(n);
878                         goto out;
879                 }
880
881                 f = vxlan_find_mac(vxlan, n->ha);
882                 if (f && first_remote(f)->remote_ip == htonl(INADDR_ANY)) {
883                         /* bridge-local neighbor */
884                         neigh_release(n);
885                         goto out;
886                 }
887
888                 reply = arp_create(ARPOP_REPLY, ETH_P_ARP, sip, dev, tip, sha,
889                                 n->ha, sha);
890
891                 neigh_release(n);
892
893                 skb_reset_mac_header(reply);
894                 __skb_pull(reply, skb_network_offset(reply));
895                 reply->ip_summed = CHECKSUM_UNNECESSARY;
896                 reply->pkt_type = PACKET_HOST;
897
898                 if (netif_rx_ni(reply) == NET_RX_DROP)
899                         dev->stats.rx_dropped++;
900         } else if (vxlan->flags & VXLAN_F_L3MISS)
901                 vxlan_ip_miss(dev, tip);
902 out:
903         consume_skb(skb);
904         return NETDEV_TX_OK;
905 }
906
907 static bool route_shortcircuit(struct net_device *dev, struct sk_buff *skb)
908 {
909         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
910         struct neighbour *n;
911         struct iphdr *pip;
912
913         if (is_multicast_ether_addr(eth_hdr(skb)->h_dest))
914                 return false;
915
916         n = NULL;
917         switch (ntohs(eth_hdr(skb)->h_proto)) {
918         case ETH_P_IP:
919                 if (!pskb_may_pull(skb, sizeof(struct iphdr)))
920                         return false;
921                 pip = ip_hdr(skb);
922                 n = neigh_lookup(&arp_tbl, &pip->daddr, dev);
923                 break;
924         default:
925                 return false;
926         }
927
928         if (n) {
929                 bool diff;
930
931                 diff = compare_ether_addr(eth_hdr(skb)->h_dest, n->ha) != 0;
932                 if (diff) {
933                         memcpy(eth_hdr(skb)->h_source, eth_hdr(skb)->h_dest,
934                                 dev->addr_len);
935                         memcpy(eth_hdr(skb)->h_dest, n->ha, dev->addr_len);
936                 }
937                 neigh_release(n);
938                 return diff;
939         } else if (vxlan->flags & VXLAN_F_L3MISS)
940                 vxlan_ip_miss(dev, pip->daddr);
941         return false;
942 }
943
944 static void vxlan_sock_put(struct sk_buff *skb)
945 {
946         sock_put(skb->sk);
947 }
948
949 /* On transmit, associate with the tunnel socket */
950 static void vxlan_set_owner(struct net_device *dev, struct sk_buff *skb)
951 {
952         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
953         struct sock *sk = vxlan->vn_sock->sock->sk;
954
955         skb_orphan(skb);
956         sock_hold(sk);
957         skb->sk = sk;
958         skb->destructor = vxlan_sock_put;
959 }
960
961 /* Compute source port for outgoing packet
962  *   first choice to use L4 flow hash since it will spread
963  *     better and maybe available from hardware
964  *   secondary choice is to use jhash on the Ethernet header
965  */
966 static __be16 vxlan_src_port(const struct vxlan_dev *vxlan, struct sk_buff *skb)
967 {
968         unsigned int range = (vxlan->port_max - vxlan->port_min) + 1;
969         u32 hash;
970
971         hash = skb_get_rxhash(skb);
972         if (!hash)
973                 hash = jhash(skb->data, 2 * ETH_ALEN,
974                              (__force u32) skb->protocol);
975
976         return htons((((u64) hash * range) >> 32) + vxlan->port_min);
977 }
978
979 static int handle_offloads(struct sk_buff *skb)
980 {
981         if (skb_is_gso(skb)) {
982                 int err = skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC);
983                 if (unlikely(err))
984                         return err;
985
986                 skb_shinfo(skb)->gso_type |= SKB_GSO_UDP_TUNNEL;
987         } else if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
988                 skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
989
990         return 0;
991 }
992
993 /* Bypass encapsulation if the destination is local */
994 static void vxlan_encap_bypass(struct sk_buff *skb, struct vxlan_dev *src_vxlan,
995                                struct vxlan_dev *dst_vxlan)
996 {
997         struct pcpu_tstats *tx_stats = this_cpu_ptr(src_vxlan->dev->tstats);
998         struct pcpu_tstats *rx_stats = this_cpu_ptr(dst_vxlan->dev->tstats);
999
1000         skb->pkt_type = PACKET_HOST;
1001         skb->encapsulation = 0;
1002         skb->dev = dst_vxlan->dev;
1003         __skb_pull(skb, skb_network_offset(skb));
1004
1005         if (dst_vxlan->flags & VXLAN_F_LEARN)
1006                 vxlan_snoop(skb->dev, htonl(INADDR_LOOPBACK),
1007                             eth_hdr(skb)->h_source);
1008
1009         u64_stats_update_begin(&tx_stats->syncp);
1010         tx_stats->tx_packets++;
1011         tx_stats->tx_bytes += skb->len;
1012         u64_stats_update_end(&tx_stats->syncp);
1013
1014         if (netif_rx(skb) == NET_RX_SUCCESS) {
1015                 u64_stats_update_begin(&rx_stats->syncp);
1016                 rx_stats->rx_packets++;
1017                 rx_stats->rx_bytes += skb->len;
1018                 u64_stats_update_end(&rx_stats->syncp);
1019         } else {
1020                 skb->dev->stats.rx_dropped++;
1021         }
1022 }
1023
1024 static void vxlan_xmit_one(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev,
1025                            struct vxlan_rdst *rdst, bool did_rsc)
1026 {
1027         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1028         struct rtable *rt;
1029         const struct iphdr *old_iph;
1030         struct vxlanhdr *vxh;
1031         struct udphdr *uh;
1032         struct flowi4 fl4;
1033         __be32 dst;
1034         __be16 src_port, dst_port;
1035         u32 vni;
1036         __be16 df = 0;
1037         __u8 tos, ttl;
1038         int err;
1039
1040         dst_port = rdst->remote_port ? rdst->remote_port : vxlan->dst_port;
1041         vni = rdst->remote_vni;
1042         dst = rdst->remote_ip;
1043
1044         if (!dst) {
1045                 if (did_rsc) {
1046                         /* short-circuited back to local bridge */
1047                         vxlan_encap_bypass(skb, vxlan, vxlan);
1048                         return;
1049                 }
1050                 goto drop;
1051         }
1052
1053         if (!skb->encapsulation) {
1054                 skb_reset_inner_headers(skb);
1055                 skb->encapsulation = 1;
1056         }
1057
1058         /* Need space for new headers (invalidates iph ptr) */
1059         if (skb_cow_head(skb, VXLAN_HEADROOM))
1060                 goto drop;
1061
1062         old_iph = ip_hdr(skb);
1063
1064         ttl = vxlan->ttl;
1065         if (!ttl && IN_MULTICAST(ntohl(dst)))
1066                 ttl = 1;
1067
1068         tos = vxlan->tos;
1069         if (tos == 1)
1070                 tos = ip_tunnel_get_dsfield(old_iph, skb);
1071
1072         src_port = vxlan_src_port(vxlan, skb);
1073
1074         memset(&fl4, 0, sizeof(fl4));
1075         fl4.flowi4_oif = rdst->remote_ifindex;
1076         fl4.flowi4_tos = RT_TOS(tos);
1077         fl4.daddr = dst;
1078         fl4.saddr = vxlan->saddr;
1079
1080         rt = ip_route_output_key(dev_net(dev), &fl4);
1081         if (IS_ERR(rt)) {
1082                 netdev_dbg(dev, "no route to %pI4\n", &dst);
1083                 dev->stats.tx_carrier_errors++;
1084                 goto tx_error;
1085         }
1086
1087         if (rt->dst.dev == dev) {
1088                 netdev_dbg(dev, "circular route to %pI4\n", &dst);
1089                 ip_rt_put(rt);
1090                 dev->stats.collisions++;
1091                 goto tx_error;
1092         }
1093
1094         /* Bypass encapsulation if the destination is local */
1095         if (rt->rt_flags & RTCF_LOCAL &&
1096             !(rt->rt_flags & (RTCF_BROADCAST | RTCF_MULTICAST))) {
1097                 struct vxlan_dev *dst_vxlan;
1098
1099                 ip_rt_put(rt);
1100                 dst_vxlan = vxlan_find_vni(dev_net(dev), vni, dst_port);
1101                 if (!dst_vxlan)
1102                         goto tx_error;
1103                 vxlan_encap_bypass(skb, vxlan, dst_vxlan);
1104                 return;
1105         }
1106         vxh = (struct vxlanhdr *) __skb_push(skb, sizeof(*vxh));
1107         vxh->vx_flags = htonl(VXLAN_FLAGS);
1108         vxh->vx_vni = htonl(vni << 8);
1109
1110         __skb_push(skb, sizeof(*uh));
1111         skb_reset_transport_header(skb);
1112         uh = udp_hdr(skb);
1113
1114         uh->dest = dst_port;
1115         uh->source = src_port;
1116
1117         uh->len = htons(skb->len);
1118         uh->check = 0;
1119
1120         vxlan_set_owner(dev, skb);
1121
1122         if (handle_offloads(skb))
1123                 goto drop;
1124
1125         tos = ip_tunnel_ecn_encap(tos, old_iph, skb);
1126         ttl = ttl ? : ip4_dst_hoplimit(&rt->dst);
1127
1128         err = iptunnel_xmit(dev_net(dev), rt, skb, fl4.saddr, dst,
1129                             IPPROTO_UDP, tos, ttl, df);
1130         iptunnel_xmit_stats(err, &dev->stats, dev->tstats);
1131
1132         return;
1133
1134 drop:
1135         dev->stats.tx_dropped++;
1136         goto tx_free;
1137
1138 tx_error:
1139         dev->stats.tx_errors++;
1140 tx_free:
1141         dev_kfree_skb(skb);
1142 }
1143
1144 /* Transmit local packets over Vxlan
1145  *
1146  * Outer IP header inherits ECN and DF from inner header.
1147  * Outer UDP destination is the VXLAN assigned port.
1148  *           source port is based on hash of flow
1149  */
1150 static netdev_tx_t vxlan_xmit(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev)
1151 {
1152         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1153         struct ethhdr *eth;
1154         bool did_rsc = false;
1155         struct vxlan_rdst *rdst0, *rdst;
1156         struct vxlan_fdb *f;
1157
1158         skb_reset_mac_header(skb);
1159         eth = eth_hdr(skb);
1160
1161         if ((vxlan->flags & VXLAN_F_PROXY) && ntohs(eth->h_proto) == ETH_P_ARP)
1162                 return arp_reduce(dev, skb);
1163
1164         f = vxlan_find_mac(vxlan, eth->h_dest);
1165         did_rsc = false;
1166
1167         if (f && (f->flags & NTF_ROUTER) && (vxlan->flags & VXLAN_F_RSC) &&
1168             ntohs(eth->h_proto) == ETH_P_IP) {
1169                 did_rsc = route_shortcircuit(dev, skb);
1170                 if (did_rsc)
1171                         f = vxlan_find_mac(vxlan, eth->h_dest);
1172         }
1173
1174         if (f == NULL) {
1175                 rdst0 = &vxlan->default_dst;
1176
1177                 if (rdst0->remote_ip == htonl(INADDR_ANY) &&
1178                     (vxlan->flags & VXLAN_F_L2MISS) &&
1179                     !is_multicast_ether_addr(eth->h_dest))
1180                         vxlan_fdb_miss(vxlan, eth->h_dest);
1181         } else {
1182                 rdst = rdst0 = first_remote(f);
1183
1184                 /* if there are multiple destinations, send copies */
1185                 list_for_each_entry_continue_rcu(rdst, &f->remotes, list) {
1186                         struct sk_buff *skb1;
1187
1188                         skb1 = skb_clone(skb, GFP_ATOMIC);
1189                         if (skb1)
1190                                 vxlan_xmit_one(skb1, dev, rdst, did_rsc);
1191                 }
1192         }
1193
1194         vxlan_xmit_one(skb, dev, rdst0, did_rsc);
1195         return NETDEV_TX_OK;
1196 }
1197
1198 /* Walk the forwarding table and purge stale entries */
1199 static void vxlan_cleanup(unsigned long arg)
1200 {
1201         struct vxlan_dev *vxlan = (struct vxlan_dev *) arg;
1202         unsigned long next_timer = jiffies + FDB_AGE_INTERVAL;
1203         unsigned int h;
1204
1205         if (!netif_running(vxlan->dev))
1206                 return;
1207
1208         spin_lock_bh(&vxlan->hash_lock);
1209         for (h = 0; h < FDB_HASH_SIZE; ++h) {
1210                 struct hlist_node *p, *n;
1211                 hlist_for_each_safe(p, n, &vxlan->fdb_head[h]) {
1212                         struct vxlan_fdb *f
1213                                 = container_of(p, struct vxlan_fdb, hlist);
1214                         unsigned long timeout;
1215
1216                         if (f->state & NUD_PERMANENT)
1217                                 continue;
1218
1219                         timeout = f->used + vxlan->age_interval * HZ;
1220                         if (time_before_eq(timeout, jiffies)) {
1221                                 netdev_dbg(vxlan->dev,
1222                                            "garbage collect %pM\n",
1223                                            f->eth_addr);
1224                                 f->state = NUD_STALE;
1225                                 vxlan_fdb_destroy(vxlan, f);
1226                         } else if (time_before(timeout, next_timer))
1227                                 next_timer = timeout;
1228                 }
1229         }
1230         spin_unlock_bh(&vxlan->hash_lock);
1231
1232         mod_timer(&vxlan->age_timer, next_timer);
1233 }
1234
1235 /* Setup stats when device is created */
1236 static int vxlan_init(struct net_device *dev)
1237 {
1238         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1239         struct vxlan_net *vn = net_generic(dev_net(dev), vxlan_net_id);
1240         struct vxlan_sock *vs;
1241         __u32 vni = vxlan->default_dst.remote_vni;
1242
1243         dev->tstats = alloc_percpu(struct pcpu_tstats);
1244         if (!dev->tstats)
1245                 return -ENOMEM;
1246
1247         spin_lock(&vn->sock_lock);
1248         vs = vxlan_find_port(dev_net(dev), vxlan->dst_port);
1249         if (vs) {
1250                 /* If we have a socket with same port already, reuse it */
1251                 atomic_inc(&vs->refcnt);
1252                 vxlan->vn_sock = vs;
1253                 hlist_add_head_rcu(&vxlan->hlist, vni_head(vs, vni));
1254         } else {
1255                 /* otherwise make new socket outside of RTNL */
1256                 dev_hold(dev);
1257                 queue_work(vxlan_wq, &vxlan->sock_work);
1258         }
1259         spin_unlock(&vn->sock_lock);
1260
1261         return 0;
1262 }
1263
1264 static void vxlan_uninit(struct net_device *dev)
1265 {
1266         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1267         struct vxlan_net *vn = net_generic(dev_net(dev), vxlan_net_id);
1268         struct vxlan_sock *vs = vxlan->vn_sock;
1269
1270         if (vs)
1271                 vxlan_sock_release(vn, vs);
1272         free_percpu(dev->tstats);
1273 }
1274
1275 /* Start ageing timer and join group when device is brought up */
1276 static int vxlan_open(struct net_device *dev)
1277 {
1278         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1279         struct vxlan_sock *vs = vxlan->vn_sock;
1280
1281         /* socket hasn't been created */
1282         if (!vs)
1283                 return -ENOTCONN;
1284
1285         if (IN_MULTICAST(ntohl(vxlan->default_dst.remote_ip))) {
1286                 vxlan_sock_hold(vs);
1287                 dev_hold(dev);
1288                 queue_work(vxlan_wq, &vxlan->igmp_work);
1289         }
1290
1291         if (vxlan->age_interval)
1292                 mod_timer(&vxlan->age_timer, jiffies + FDB_AGE_INTERVAL);
1293
1294         return 0;
1295 }
1296
1297 /* Purge the forwarding table */
1298 static void vxlan_flush(struct vxlan_dev *vxlan)
1299 {
1300         unsigned int h;
1301
1302         spin_lock_bh(&vxlan->hash_lock);
1303         for (h = 0; h < FDB_HASH_SIZE; ++h) {
1304                 struct hlist_node *p, *n;
1305                 hlist_for_each_safe(p, n, &vxlan->fdb_head[h]) {
1306                         struct vxlan_fdb *f
1307                                 = container_of(p, struct vxlan_fdb, hlist);
1308                         vxlan_fdb_destroy(vxlan, f);
1309                 }
1310         }
1311         spin_unlock_bh(&vxlan->hash_lock);
1312 }
1313
1314 /* Cleanup timer and forwarding table on shutdown */
1315 static int vxlan_stop(struct net_device *dev)
1316 {
1317         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1318         struct vxlan_sock *vs = vxlan->vn_sock;
1319
1320         if (vs && IN_MULTICAST(ntohl(vxlan->default_dst.remote_ip))) {
1321                 vxlan_sock_hold(vs);
1322                 dev_hold(dev);
1323                 queue_work(vxlan_wq, &vxlan->igmp_work);
1324         }
1325
1326         del_timer_sync(&vxlan->age_timer);
1327
1328         vxlan_flush(vxlan);
1329
1330         return 0;
1331 }
1332
1333 /* Stub, nothing needs to be done. */
1334 static void vxlan_set_multicast_list(struct net_device *dev)
1335 {
1336 }
1337
1338 static const struct net_device_ops vxlan_netdev_ops = {
1339         .ndo_init               = vxlan_init,
1340         .ndo_uninit             = vxlan_uninit,
1341         .ndo_open               = vxlan_open,
1342         .ndo_stop               = vxlan_stop,
1343         .ndo_start_xmit         = vxlan_xmit,
1344         .ndo_get_stats64        = ip_tunnel_get_stats64,
1345         .ndo_set_rx_mode        = vxlan_set_multicast_list,
1346         .ndo_change_mtu         = eth_change_mtu,
1347         .ndo_validate_addr      = eth_validate_addr,
1348         .ndo_set_mac_address    = eth_mac_addr,
1349         .ndo_fdb_add            = vxlan_fdb_add,
1350         .ndo_fdb_del            = vxlan_fdb_delete,
1351         .ndo_fdb_dump           = vxlan_fdb_dump,
1352 };
1353
1354 /* Info for udev, that this is a virtual tunnel endpoint */
1355 static struct device_type vxlan_type = {
1356         .name = "vxlan",
1357 };
1358
1359 /* Initialize the device structure. */
1360 static void vxlan_setup(struct net_device *dev)
1361 {
1362         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1363         unsigned int h;
1364         int low, high;
1365
1366         eth_hw_addr_random(dev);
1367         ether_setup(dev);
1368         dev->hard_header_len = ETH_HLEN + VXLAN_HEADROOM;
1369
1370         dev->netdev_ops = &vxlan_netdev_ops;
1371         dev->destructor = free_netdev;
1372         SET_NETDEV_DEVTYPE(dev, &vxlan_type);
1373
1374         dev->tx_queue_len = 0;
1375         dev->features   |= NETIF_F_LLTX;
1376         dev->features   |= NETIF_F_NETNS_LOCAL;
1377         dev->features   |= NETIF_F_SG | NETIF_F_HW_CSUM;
1378         dev->features   |= NETIF_F_RXCSUM;
1379         dev->features   |= NETIF_F_GSO_SOFTWARE;
1380
1381         dev->hw_features |= NETIF_F_SG | NETIF_F_HW_CSUM | NETIF_F_RXCSUM;
1382         dev->hw_features |= NETIF_F_GSO_SOFTWARE;
1383         dev->priv_flags &= ~IFF_XMIT_DST_RELEASE;
1384         dev->priv_flags |= IFF_LIVE_ADDR_CHANGE;
1385
1386         INIT_LIST_HEAD(&vxlan->next);
1387         spin_lock_init(&vxlan->hash_lock);
1388         INIT_WORK(&vxlan->igmp_work, vxlan_igmp_work);
1389         INIT_WORK(&vxlan->sock_work, vxlan_sock_work);
1390
1391         init_timer_deferrable(&vxlan->age_timer);
1392         vxlan->age_timer.function = vxlan_cleanup;
1393         vxlan->age_timer.data = (unsigned long) vxlan;
1394
1395         inet_get_local_port_range(&low, &high);
1396         vxlan->port_min = low;
1397         vxlan->port_max = high;
1398         vxlan->dst_port = htons(vxlan_port);
1399
1400         vxlan->dev = dev;
1401
1402         for (h = 0; h < FDB_HASH_SIZE; ++h)
1403                 INIT_HLIST_HEAD(&vxlan->fdb_head[h]);
1404 }
1405
1406 static const struct nla_policy vxlan_policy[IFLA_VXLAN_MAX + 1] = {
1407         [IFLA_VXLAN_ID]         = { .type = NLA_U32 },
1408         [IFLA_VXLAN_GROUP]      = { .len = FIELD_SIZEOF(struct iphdr, daddr) },
1409         [IFLA_VXLAN_LINK]       = { .type = NLA_U32 },
1410         [IFLA_VXLAN_LOCAL]      = { .len = FIELD_SIZEOF(struct iphdr, saddr) },
1411         [IFLA_VXLAN_TOS]        = { .type = NLA_U8 },
1412         [IFLA_VXLAN_TTL]        = { .type = NLA_U8 },
1413         [IFLA_VXLAN_LEARNING]   = { .type = NLA_U8 },
1414         [IFLA_VXLAN_AGEING]     = { .type = NLA_U32 },
1415         [IFLA_VXLAN_LIMIT]      = { .type = NLA_U32 },
1416         [IFLA_VXLAN_PORT_RANGE] = { .len  = sizeof(struct ifla_vxlan_port_range) },
1417         [IFLA_VXLAN_PROXY]      = { .type = NLA_U8 },
1418         [IFLA_VXLAN_RSC]        = { .type = NLA_U8 },
1419         [IFLA_VXLAN_L2MISS]     = { .type = NLA_U8 },
1420         [IFLA_VXLAN_L3MISS]     = { .type = NLA_U8 },
1421         [IFLA_VXLAN_PORT]       = { .type = NLA_U16 },
1422 };
1423
1424 static int vxlan_validate(struct nlattr *tb[], struct nlattr *data[])
1425 {
1426         if (tb[IFLA_ADDRESS]) {
1427                 if (nla_len(tb[IFLA_ADDRESS]) != ETH_ALEN) {
1428                         pr_debug("invalid link address (not ethernet)\n");
1429                         return -EINVAL;
1430                 }
1431
1432                 if (!is_valid_ether_addr(nla_data(tb[IFLA_ADDRESS]))) {
1433                         pr_debug("invalid all zero ethernet address\n");
1434                         return -EADDRNOTAVAIL;
1435                 }
1436         }
1437
1438         if (!data)
1439                 return -EINVAL;
1440
1441         if (data[IFLA_VXLAN_ID]) {
1442                 __u32 id = nla_get_u32(data[IFLA_VXLAN_ID]);
1443                 if (id >= VXLAN_VID_MASK)
1444                         return -ERANGE;
1445         }
1446
1447         if (data[IFLA_VXLAN_PORT_RANGE]) {
1448                 const struct ifla_vxlan_port_range *p
1449                         = nla_data(data[IFLA_VXLAN_PORT_RANGE]);
1450
1451                 if (ntohs(p->high) < ntohs(p->low)) {
1452                         pr_debug("port range %u .. %u not valid\n",
1453                                  ntohs(p->low), ntohs(p->high));
1454                         return -EINVAL;
1455                 }
1456         }
1457
1458         return 0;
1459 }
1460
1461 static void vxlan_get_drvinfo(struct net_device *netdev,
1462                               struct ethtool_drvinfo *drvinfo)
1463 {
1464         strlcpy(drvinfo->version, VXLAN_VERSION, sizeof(drvinfo->version));
1465         strlcpy(drvinfo->driver, "vxlan", sizeof(drvinfo->driver));
1466 }
1467
1468 static const struct ethtool_ops vxlan_ethtool_ops = {
1469         .get_drvinfo    = vxlan_get_drvinfo,
1470         .get_link       = ethtool_op_get_link,
1471 };
1472
1473 static void vxlan_del_work(struct work_struct *work)
1474 {
1475         struct vxlan_sock *vs = container_of(work, struct vxlan_sock, del_work);
1476
1477         sk_release_kernel(vs->sock->sk);
1478         kfree_rcu(vs, rcu);
1479 }
1480
1481 static struct vxlan_sock *vxlan_socket_create(struct net *net, __be16 port)
1482 {
1483         struct vxlan_sock *vs;
1484         struct sock *sk;
1485         struct sockaddr_in vxlan_addr = {
1486                 .sin_family = AF_INET,
1487                 .sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY),
1488         };
1489         int rc;
1490         unsigned int h;
1491
1492         vs = kmalloc(sizeof(*vs), GFP_KERNEL);
1493         if (!vs)
1494                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1495
1496         for (h = 0; h < VNI_HASH_SIZE; ++h)
1497                 INIT_HLIST_HEAD(&vs->vni_list[h]);
1498
1499         INIT_WORK(&vs->del_work, vxlan_del_work);
1500
1501         /* Create UDP socket for encapsulation receive. */
1502         rc = sock_create_kern(AF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP, &vs->sock);
1503         if (rc < 0) {
1504                 pr_debug("UDP socket create failed\n");
1505                 kfree(vs);
1506                 return ERR_PTR(rc);
1507         }
1508
1509         /* Put in proper namespace */
1510         sk = vs->sock->sk;
1511         sk_change_net(sk, net);
1512
1513         vxlan_addr.sin_port = port;
1514
1515         rc = kernel_bind(vs->sock, (struct sockaddr *) &vxlan_addr,
1516                          sizeof(vxlan_addr));
1517         if (rc < 0) {
1518                 pr_debug("bind for UDP socket %pI4:%u (%d)\n",
1519                          &vxlan_addr.sin_addr, ntohs(vxlan_addr.sin_port), rc);
1520                 sk_release_kernel(sk);
1521                 kfree(vs);
1522                 return ERR_PTR(rc);
1523         }
1524
1525         /* Disable multicast loopback */
1526         inet_sk(sk)->mc_loop = 0;
1527
1528         /* Mark socket as an encapsulation socket. */
1529         udp_sk(sk)->encap_type = 1;
1530         udp_sk(sk)->encap_rcv = vxlan_udp_encap_recv;
1531         udp_encap_enable();
1532         atomic_set(&vs->refcnt, 1);
1533
1534         return vs;
1535 }
1536
1537 /* Scheduled at device creation to bind to a socket */
1538 static void vxlan_sock_work(struct work_struct *work)
1539 {
1540         struct vxlan_dev *vxlan
1541                 = container_of(work, struct vxlan_dev, sock_work);
1542         struct net_device *dev = vxlan->dev;
1543         struct net *net = dev_net(dev);
1544         __u32 vni = vxlan->default_dst.remote_vni;
1545         __be16 port = vxlan->dst_port;
1546         struct vxlan_net *vn = net_generic(net, vxlan_net_id);
1547         struct vxlan_sock *nvs, *ovs;
1548
1549         nvs = vxlan_socket_create(net, port);
1550         if (IS_ERR(nvs)) {
1551                 netdev_err(vxlan->dev, "Can not create UDP socket, %ld\n",
1552                            PTR_ERR(nvs));
1553                 goto out;
1554         }
1555
1556         spin_lock(&vn->sock_lock);
1557         /* Look again to see if can reuse socket */
1558         ovs = vxlan_find_port(net, port);
1559         if (ovs) {
1560                 atomic_inc(&ovs->refcnt);
1561                 vxlan->vn_sock = ovs;
1562                 hlist_add_head_rcu(&vxlan->hlist, vni_head(ovs, vni));
1563                 spin_unlock(&vn->sock_lock);
1564
1565                 sk_release_kernel(nvs->sock->sk);
1566                 kfree(nvs);
1567         } else {
1568                 vxlan->vn_sock = nvs;
1569                 hlist_add_head_rcu(&nvs->hlist, vs_head(net, port));
1570                 hlist_add_head_rcu(&vxlan->hlist, vni_head(nvs, vni));
1571                 spin_unlock(&vn->sock_lock);
1572         }
1573 out:
1574         dev_put(dev);
1575 }
1576
1577 static int vxlan_newlink(struct net *net, struct net_device *dev,
1578                          struct nlattr *tb[], struct nlattr *data[])
1579 {
1580         struct vxlan_net *vn = net_generic(net, vxlan_net_id);
1581         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1582         struct vxlan_rdst *dst = &vxlan->default_dst;
1583         __u32 vni;
1584         int err;
1585
1586         if (!data[IFLA_VXLAN_ID])
1587                 return -EINVAL;
1588
1589         vni = nla_get_u32(data[IFLA_VXLAN_ID]);
1590         dst->remote_vni = vni;
1591
1592         if (data[IFLA_VXLAN_GROUP])
1593                 dst->remote_ip = nla_get_be32(data[IFLA_VXLAN_GROUP]);
1594
1595         if (data[IFLA_VXLAN_LOCAL])
1596                 vxlan->saddr = nla_get_be32(data[IFLA_VXLAN_LOCAL]);
1597
1598         if (data[IFLA_VXLAN_LINK] &&
1599             (dst->remote_ifindex = nla_get_u32(data[IFLA_VXLAN_LINK]))) {
1600                 struct net_device *lowerdev
1601                          = __dev_get_by_index(net, dst->remote_ifindex);
1602
1603                 if (!lowerdev) {
1604                         pr_info("ifindex %d does not exist\n", dst->remote_ifindex);
1605                         return -ENODEV;
1606                 }
1607
1608                 if (!tb[IFLA_MTU])
1609                         dev->mtu = lowerdev->mtu - VXLAN_HEADROOM;
1610
1611                 /* update header length based on lower device */
1612                 dev->hard_header_len = lowerdev->hard_header_len +
1613                                        VXLAN_HEADROOM;
1614         }
1615
1616         if (data[IFLA_VXLAN_TOS])
1617                 vxlan->tos  = nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_TOS]);
1618
1619         if (data[IFLA_VXLAN_TTL])
1620                 vxlan->ttl = nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_TTL]);
1621
1622         if (!data[IFLA_VXLAN_LEARNING] || nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_LEARNING]))
1623                 vxlan->flags |= VXLAN_F_LEARN;
1624
1625         if (data[IFLA_VXLAN_AGEING])
1626                 vxlan->age_interval = nla_get_u32(data[IFLA_VXLAN_AGEING]);
1627         else
1628                 vxlan->age_interval = FDB_AGE_DEFAULT;
1629
1630         if (data[IFLA_VXLAN_PROXY] && nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_PROXY]))
1631                 vxlan->flags |= VXLAN_F_PROXY;
1632
1633         if (data[IFLA_VXLAN_RSC] && nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_RSC]))
1634                 vxlan->flags |= VXLAN_F_RSC;
1635
1636         if (data[IFLA_VXLAN_L2MISS] && nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_L2MISS]))
1637                 vxlan->flags |= VXLAN_F_L2MISS;
1638
1639         if (data[IFLA_VXLAN_L3MISS] && nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_L3MISS]))
1640                 vxlan->flags |= VXLAN_F_L3MISS;
1641
1642         if (data[IFLA_VXLAN_LIMIT])
1643                 vxlan->addrmax = nla_get_u32(data[IFLA_VXLAN_LIMIT]);
1644
1645         if (data[IFLA_VXLAN_PORT_RANGE]) {
1646                 const struct ifla_vxlan_port_range *p
1647                         = nla_data(data[IFLA_VXLAN_PORT_RANGE]);
1648                 vxlan->port_min = ntohs(p->low);
1649                 vxlan->port_max = ntohs(p->high);
1650         }
1651
1652         if (data[IFLA_VXLAN_PORT])
1653                 vxlan->dst_port = nla_get_be16(data[IFLA_VXLAN_PORT]);
1654
1655         if (vxlan_find_vni(net, vni, vxlan->dst_port)) {
1656                 pr_info("duplicate VNI %u\n", vni);
1657                 return -EEXIST;
1658         }
1659
1660         SET_ETHTOOL_OPS(dev, &vxlan_ethtool_ops);
1661
1662         err = register_netdevice(dev);
1663         if (err)
1664                 return err;
1665
1666         list_add(&vxlan->next, &vn->vxlan_list);
1667
1668         return 0;
1669 }
1670
1671 static void vxlan_dellink(struct net_device *dev, struct list_head *head)
1672 {
1673         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1674
1675         hlist_del_rcu(&vxlan->hlist);
1676         list_del(&vxlan->next);
1677         unregister_netdevice_queue(dev, head);
1678 }
1679
1680 static size_t vxlan_get_size(const struct net_device *dev)
1681 {
1682
1683         return nla_total_size(sizeof(__u32)) +  /* IFLA_VXLAN_ID */
1684                 nla_total_size(sizeof(__be32)) +/* IFLA_VXLAN_GROUP */
1685                 nla_total_size(sizeof(__u32)) + /* IFLA_VXLAN_LINK */
1686                 nla_total_size(sizeof(__be32))+ /* IFLA_VXLAN_LOCAL */
1687                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_TTL */
1688                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_TOS */
1689                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_LEARNING */
1690                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_PROXY */
1691                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_RSC */
1692                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_L2MISS */
1693                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_L3MISS */
1694                 nla_total_size(sizeof(__u32)) + /* IFLA_VXLAN_AGEING */
1695                 nla_total_size(sizeof(__u32)) + /* IFLA_VXLAN_LIMIT */
1696                 nla_total_size(sizeof(struct ifla_vxlan_port_range)) +
1697                 nla_total_size(sizeof(__be16))+ /* IFLA_VXLAN_PORT */
1698                 0;
1699 }
1700
1701 static int vxlan_fill_info(struct sk_buff *skb, const struct net_device *dev)
1702 {
1703         const struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1704         const struct vxlan_rdst *dst = &vxlan->default_dst;
1705         struct ifla_vxlan_port_range ports = {
1706                 .low =  htons(vxlan->port_min),
1707                 .high = htons(vxlan->port_max),
1708         };
1709
1710         if (nla_put_u32(skb, IFLA_VXLAN_ID, dst->remote_vni))
1711                 goto nla_put_failure;
1712
1713         if (dst->remote_ip && nla_put_be32(skb, IFLA_VXLAN_GROUP, dst->remote_ip))
1714                 goto nla_put_failure;
1715
1716         if (dst->remote_ifindex && nla_put_u32(skb, IFLA_VXLAN_LINK, dst->remote_ifindex))
1717                 goto nla_put_failure;
1718
1719         if (vxlan->saddr && nla_put_be32(skb, IFLA_VXLAN_LOCAL, vxlan->saddr))
1720                 goto nla_put_failure;
1721
1722         if (nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_TTL, vxlan->ttl) ||
1723             nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_TOS, vxlan->tos) ||
1724             nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_LEARNING,
1725                         !!(vxlan->flags & VXLAN_F_LEARN)) ||
1726             nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_PROXY,
1727                         !!(vxlan->flags & VXLAN_F_PROXY)) ||
1728             nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_RSC, !!(vxlan->flags & VXLAN_F_RSC)) ||
1729             nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_L2MISS,
1730                         !!(vxlan->flags & VXLAN_F_L2MISS)) ||
1731             nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_L3MISS,
1732                         !!(vxlan->flags & VXLAN_F_L3MISS)) ||
1733             nla_put_u32(skb, IFLA_VXLAN_AGEING, vxlan->age_interval) ||
1734             nla_put_u32(skb, IFLA_VXLAN_LIMIT, vxlan->addrmax) ||
1735             nla_put_be16(skb, IFLA_VXLAN_PORT, vxlan->dst_port))
1736                 goto nla_put_failure;
1737
1738         if (nla_put(skb, IFLA_VXLAN_PORT_RANGE, sizeof(ports), &ports))
1739                 goto nla_put_failure;
1740
1741         return 0;
1742
1743 nla_put_failure:
1744         return -EMSGSIZE;
1745 }
1746
1747 static struct rtnl_link_ops vxlan_link_ops __read_mostly = {
1748         .kind           = "vxlan",
1749         .maxtype        = IFLA_VXLAN_MAX,
1750         .policy         = vxlan_policy,
1751         .priv_size      = sizeof(struct vxlan_dev),
1752         .setup          = vxlan_setup,
1753         .validate       = vxlan_validate,
1754         .newlink        = vxlan_newlink,
1755         .dellink        = vxlan_dellink,
1756         .get_size       = vxlan_get_size,
1757         .fill_info      = vxlan_fill_info,
1758 };
1759
1760 static __net_init int vxlan_init_net(struct net *net)
1761 {
1762         struct vxlan_net *vn = net_generic(net, vxlan_net_id);
1763         unsigned int h;
1764
1765         INIT_LIST_HEAD(&vn->vxlan_list);
1766         spin_lock_init(&vn->sock_lock);
1767
1768         for (h = 0; h < PORT_HASH_SIZE; ++h)
1769                 INIT_HLIST_HEAD(&vn->sock_list[h]);
1770
1771         return 0;
1772 }
1773
1774 static __net_exit void vxlan_exit_net(struct net *net)
1775 {
1776         struct vxlan_net *vn = net_generic(net, vxlan_net_id);
1777         struct vxlan_dev *vxlan;
1778
1779         rtnl_lock();
1780         list_for_each_entry(vxlan, &vn->vxlan_list, next)
1781                 dev_close(vxlan->dev);
1782         rtnl_unlock();
1783 }
1784
1785 static struct pernet_operations vxlan_net_ops = {
1786         .init = vxlan_init_net,
1787         .exit = vxlan_exit_net,
1788         .id   = &vxlan_net_id,
1789         .size = sizeof(struct vxlan_net),
1790 };
1791
1792 static int __init vxlan_init_module(void)
1793 {
1794         int rc;
1795
1796         vxlan_wq = alloc_workqueue("vxlan", 0, 0);
1797         if (!vxlan_wq)
1798                 return -ENOMEM;
1799
1800         get_random_bytes(&vxlan_salt, sizeof(vxlan_salt));
1801
1802         rc = register_pernet_device(&vxlan_net_ops);
1803         if (rc)
1804                 goto out1;
1805
1806         rc = rtnl_link_register(&vxlan_link_ops);
1807         if (rc)
1808                 goto out2;
1809
1810         return 0;
1811
1812 out2:
1813         unregister_pernet_device(&vxlan_net_ops);
1814 out1:
1815         destroy_workqueue(vxlan_wq);
1816         return rc;
1817 }
1818 late_initcall(vxlan_init_module);
1819
1820 static void __exit vxlan_cleanup_module(void)
1821 {
1822         unregister_pernet_device(&vxlan_net_ops);
1823         rtnl_link_unregister(&vxlan_link_ops);
1824         destroy_workqueue(vxlan_wq);
1825         rcu_barrier();
1826 }
1827 module_exit(vxlan_cleanup_module);
1828
1829 MODULE_LICENSE("GPL");
1830 MODULE_VERSION(VXLAN_VERSION);
1831 MODULE_AUTHOR("Stephen Hemminger <stephen@networkplumber.org>");
1832 MODULE_ALIAS_RTNL_LINK("vxlan");