drivers/net/vxlan.c

   1 /*
   2  * VXLAN: Virtual eXtensible Local Area Network
   3  *
   4  * Copyright (c) 2012 Vyatta Inc.
   5  *
   6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   7  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
   8  * published by the Free Software Foundation.
   9  *
  10  * TODO
  11  *  - use IANA UDP port number (when defined)
  12  *  - IPv6 (not in RFC)
  13  */
  14
  15 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
  16
  17 #include <linux/kernel.h>
  18 #include <linux/types.h>
  19 #include <linux/module.h>
  20 #include <linux/errno.h>
  21 #include <linux/slab.h>
  22 #include <linux/skbuff.h>
  23 #include <linux/rculist.h>
  24 #include <linux/netdevice.h>
  25 #include <linux/in.h>
  26 #include <linux/ip.h>
  27 #include <linux/udp.h>
  28 #include <linux/igmp.h>
  29 #include <linux/etherdevice.h>
  30 #include <linux/if_ether.h>
  31 #include <linux/hash.h>
  32 #include <linux/ethtool.h>
  33 #include <net/arp.h>
  34 #include <net/ndisc.h>
  35 #include <net/ip.h>
  36 #include <net/ip_tunnels.h>
  37 #include <net/icmp.h>
  38 #include <net/udp.h>
  39 #include <net/rtnetlink.h>
  40 #include <net/route.h>
  41 #include <net/dsfield.h>
  42 #include <net/inet_ecn.h>
  43 #include <net/net_namespace.h>
  44 #include <net/netns/generic.h>
  45
  46 #define VXLAN_VERSION   "0.1"
  47
  48 #define VNI_HASH_BITS   10
  49 #define VNI_HASH_SIZE   (1<<VNI_HASH_BITS)
  50 #define FDB_HASH_BITS   8
  51 #define FDB_HASH_SIZE   (1<<FDB_HASH_BITS)
  52 #define FDB_AGE_DEFAULT 300 /* 5 min */
  53 #define FDB_AGE_INTERVAL (10 * HZ)      /* rescan interval */
  54
  55 #define VXLAN_N_VID     (1u << 24)
  56 #define VXLAN_VID_MASK  (VXLAN_N_VID - 1)
  57 /* IP header + UDP + VXLAN + Ethernet header */
  58 #define VXLAN_HEADROOM (20 + 8 + 8 + 14)
  59
  60 #define VXLAN_FLAGS 0x08000000  /* struct vxlanhdr.vx_flags required value. */
  61
  62 /* VXLAN protocol header */
  63 struct vxlanhdr {
  64         __be32 vx_flags;
  65         __be32 vx_vni;
  66 };
  67
  68 /* UDP port for VXLAN traffic. */
  69 static unsigned int vxlan_port __read_mostly = 8472;
  70 module_param_named(udp_port, vxlan_port, uint, 0444);
  71 MODULE_PARM_DESC(udp_port, "Destination UDP port");
  72
  73 static bool log_ecn_error = true;
  74 module_param(log_ecn_error, bool, 0644);
  75 MODULE_PARM_DESC(log_ecn_error, "Log packets received with corrupted ECN");
  76
  77 /* per-net private data for this module */
  78 static unsigned int vxlan_net_id;
  79 struct vxlan_net {
  80         struct socket     *sock;        /* UDP encap socket */
  81         struct hlist_head vni_list[VNI_HASH_SIZE];
  82 };
  83
  84 struct vxlan_rdst {
  85         struct rcu_head          rcu;
  86         __be32                   remote_ip;
  87         __be16                   remote_port;
  88         u32                      remote_vni;
  89         u32                      remote_ifindex;
  90         struct vxlan_rdst       *remote_next;
  91 };
  92
  93 /* Forwarding table entry */
  94 struct vxlan_fdb {
  95         struct hlist_node hlist;        /* linked list of entries */
  96         struct rcu_head   rcu;
  97         unsigned long     updated;      /* jiffies */
  98         unsigned long     used;
  99         struct vxlan_rdst remote;
 100         u16               state;        /* see ndm_state */
 101         u8                eth_addr[ETH_ALEN];
 102 };
 103
 104 /* Pseudo network device */
 105 struct vxlan_dev {
 106         struct hlist_node hlist;
 107         struct net_device *dev;
 108         __u32             vni;          /* virtual network id */
 109         __be32            gaddr;        /* multicast group */
 110         __be32            saddr;        /* source address */
 111         unsigned int      link;         /* link to multicast over */
 112         __u16             port_min;     /* source port range */
 113         __u16             port_max;
 114         __u8              tos;          /* TOS override */
 115         __u8              ttl;
 116         u32               flags;        /* VXLAN_F_* below */
 117
 118         unsigned long     age_interval;
 119         struct timer_list age_timer;
 120         spinlock_t        hash_lock;
 121         unsigned int      addrcnt;
 122         unsigned int      addrmax;
 123
 124         struct hlist_head fdb_head[FDB_HASH_SIZE];
 125 };
 126
 127 #define VXLAN_F_LEARN   0x01
 128 #define VXLAN_F_PROXY   0x02
 129 #define VXLAN_F_RSC     0x04
 130 #define VXLAN_F_L2MISS  0x08
 131 #define VXLAN_F_L3MISS  0x10
 132
 133 /* salt for hash table */
 134 static u32 vxlan_salt __read_mostly;
 135
 136 static inline struct hlist_head *vni_head(struct net *net, u32 id)
 137 {
 138         struct vxlan_net *vn = net_generic(net, vxlan_net_id);
 139
 140         return &vn->vni_list[hash_32(id, VNI_HASH_BITS)];
 141 }
 142
 143 /* Look up VNI in a per net namespace table */
 144 static struct vxlan_dev *vxlan_find_vni(struct net *net, u32 id)
 145 {
 146         struct vxlan_dev *vxlan;
 147
 148         hlist_for_each_entry_rcu(vxlan, 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                            const struct vxlan_rdst *rdst)
 161 {
 162         unsigned long now = jiffies;
 163         struct nda_cacheinfo ci;
 164         struct nlmsghdr *nlh;
 165         struct ndmsg *ndm;
 166         bool send_ip, send_eth;
 167
 168         nlh = nlmsg_put(skb, portid, seq, type, sizeof(*ndm), flags);
 169         if (nlh == NULL)
 170                 return -EMSGSIZE;
 171
 172         ndm = nlmsg_data(nlh);
 173         memset(ndm, 0, sizeof(*ndm));
 174
 175         send_eth = send_ip = true;
 176
 177         if (type == RTM_GETNEIGH) {
 178                 ndm->ndm_family = AF_INET;
 179                 send_ip = rdst->remote_ip != htonl(INADDR_ANY);
 180                 send_eth = !is_zero_ether_addr(fdb->eth_addr);
 181         } else
 182                 ndm->ndm_family = AF_BRIDGE;
 183         ndm->ndm_state = fdb->state;
 184         ndm->ndm_ifindex = vxlan->dev->ifindex;
 185         ndm->ndm_flags = NTF_SELF;
 186         ndm->ndm_type = NDA_DST;
 187
 188         if (send_eth && nla_put(skb, NDA_LLADDR, ETH_ALEN, &fdb->eth_addr))
 189                 goto nla_put_failure;
 190
 191         if (send_ip && nla_put_be32(skb, NDA_DST, rdst->remote_ip))
 192                 goto nla_put_failure;
 193
 194         if (rdst->remote_port && rdst->remote_port != vxlan_port &&
 195             nla_put_be16(skb, NDA_PORT, rdst->remote_port))
 196                 goto nla_put_failure;
 197         if (rdst->remote_vni != vxlan->vni &&
 198             nla_put_be32(skb, NDA_VNI, rdst->remote_vni))
 199                 goto nla_put_failure;
 200         if (rdst->remote_ifindex &&
 201             nla_put_u32(skb, NDA_IFINDEX, rdst->remote_ifindex))
 202                 goto nla_put_failure;
 203
 204         ci.ndm_used      = jiffies_to_clock_t(now - fdb->used);
 205         ci.ndm_confirmed = 0;
 206         ci.ndm_updated   = jiffies_to_clock_t(now - fdb->updated);
 207         ci.ndm_refcnt    = 0;
 208
 209         if (nla_put(skb, NDA_CACHEINFO, sizeof(ci), &ci))
 210                 goto nla_put_failure;
 211
 212         return nlmsg_end(skb, nlh);
 213
 214 nla_put_failure:
 215         nlmsg_cancel(skb, nlh);
 216         return -EMSGSIZE;
 217 }
 218
 219 static inline size_t vxlan_nlmsg_size(void)
 220 {
 221         return NLMSG_ALIGN(sizeof(struct ndmsg))
 222                 + nla_total_size(ETH_ALEN) /* NDA_LLADDR */
 223                 + nla_total_size(sizeof(__be32)) /* NDA_DST */
 224                 + nla_total_size(sizeof(__be32)) /* NDA_PORT */
 225                 + nla_total_size(sizeof(__be32)) /* NDA_VNI */
 226                 + nla_total_size(sizeof(__u32)) /* NDA_IFINDEX */
 227                 + nla_total_size(sizeof(struct nda_cacheinfo));
 228 }
 229
 230 static void vxlan_fdb_notify(struct vxlan_dev *vxlan,
 231                              const struct vxlan_fdb *fdb, int type)
 232 {
 233         struct net *net = dev_net(vxlan->dev);
 234         struct sk_buff *skb;
 235         int err = -ENOBUFS;
 236
 237         skb = nlmsg_new(vxlan_nlmsg_size(), GFP_ATOMIC);
 238         if (skb == NULL)
 239                 goto errout;
 240
 241         err = vxlan_fdb_info(skb, vxlan, fdb, 0, 0, type, 0, &fdb->remote);
 242         if (err < 0) {
 243                 /* -EMSGSIZE implies BUG in vxlan_nlmsg_size() */
 244                 WARN_ON(err == -EMSGSIZE);
 245                 kfree_skb(skb);
 246                 goto errout;
 247         }
 248
 249         rtnl_notify(skb, net, 0, RTNLGRP_NEIGH, NULL, GFP_ATOMIC);
 250         return;
 251 errout:
 252         if (err < 0)
 253                 rtnl_set_sk_err(net, RTNLGRP_NEIGH, err);
 254 }
 255
 256 static void vxlan_ip_miss(struct net_device *dev, __be32 ipa)
 257 {
 258         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
 259         struct vxlan_fdb f;
 260
 261         memset(&f, 0, sizeof f);
 262         f.state = NUD_STALE;
 263         f.remote.remote_ip = ipa; /* goes to NDA_DST */
 264         f.remote.remote_vni = VXLAN_N_VID;
 265
 266         vxlan_fdb_notify(vxlan, &f, RTM_GETNEIGH);
 267 }
 268
 269 static void vxlan_fdb_miss(struct vxlan_dev *vxlan, const u8 eth_addr[ETH_ALEN])
 270 {
 271         struct vxlan_fdb        f;
 272
 273         memset(&f, 0, sizeof f);
 274         f.state = NUD_STALE;
 275         memcpy(f.eth_addr, eth_addr, ETH_ALEN);
 276
 277         vxlan_fdb_notify(vxlan, &f, RTM_GETNEIGH);
 278 }
 279
 280 /* Hash Ethernet address */
 281 static u32 eth_hash(const unsigned char *addr)
 282 {
 283         u64 value = get_unaligned((u64 *)addr);
 284
 285         /* only want 6 bytes */
 286 #ifdef __BIG_ENDIAN
 287         value >>= 16;
 288 #else
 289         value <<= 16;
 290 #endif
 291         return hash_64(value, FDB_HASH_BITS);
 292 }
 293
 294 /* Hash chain to use given mac address */
 295 static inline struct hlist_head *vxlan_fdb_head(struct vxlan_dev *vxlan,
 296                                                 const u8 *mac)
 297 {
 298         return &vxlan->fdb_head[eth_hash(mac)];
 299 }
 300
 301 /* Look up Ethernet address in forwarding table */
 302 static struct vxlan_fdb *vxlan_find_mac(struct vxlan_dev *vxlan,
 303                                         const u8 *mac)
 304
 305 {
 306         struct hlist_head *head = vxlan_fdb_head(vxlan, mac);
 307         struct vxlan_fdb *f;
 308
 309         hlist_for_each_entry_rcu(f, head, hlist) {
 310                 if (compare_ether_addr(mac, f->eth_addr) == 0)
 311                         return f;
 312         }
 313
 314         return NULL;
 315 }
 316
 317 /* Add/update destinations for multicast */
 318 static int vxlan_fdb_append(struct vxlan_fdb *f,
 319                             __be32 ip, __u32 port, __u32 vni, __u32 ifindex)
 320 {
 321         struct vxlan_rdst *rd_prev, *rd;
 322
 323         rd_prev = NULL;
 324         for (rd = &f->remote; rd; rd = rd->remote_next) {
 325                 if (rd->remote_ip == ip &&
 326                     rd->remote_port == port &&
 327                     rd->remote_vni == vni &&
 328                     rd->remote_ifindex == ifindex)
 329                         return 0;
 330                 rd_prev = rd;
 331         }
 332         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_ATOMIC);
 333         if (rd == NULL)
 334                 return -ENOBUFS;
 335         rd->remote_ip = ip;
 336         rd->remote_port = port;
 337         rd->remote_vni = vni;
 338         rd->remote_ifindex = ifindex;
 339         rd->remote_next = NULL;
 340         rd_prev->remote_next = rd;
 341         return 1;
 342 }
 343
 344 /* Add new entry to forwarding table -- assumes lock held */
 345 static int vxlan_fdb_create(struct vxlan_dev *vxlan,
 346                             const u8 *mac, __be32 ip,
 347                             __u16 state, __u16 flags,
 348                             __u32 port, __u32 vni, __u32 ifindex)
 349 {
 350         struct vxlan_fdb *f;
 351         int notify = 0;
 352
 353         f = vxlan_find_mac(vxlan, mac);
 354         if (f) {
 355                 if (flags & NLM_F_EXCL) {
 356                         netdev_dbg(vxlan->dev,
 357                                    "lost race to create %pM\n", mac);
 358                         return -EEXIST;
 359                 }
 360                 if (f->state != state) {
 361                         f->state = state;
 362                         f->updated = jiffies;
 363                         notify = 1;
 364                 }
 365                 if ((flags & NLM_F_APPEND) &&
 366                     is_multicast_ether_addr(f->eth_addr)) {
 367                         int rc = vxlan_fdb_append(f, ip, port, vni, ifindex);
 368
 369                         if (rc < 0)
 370                                 return rc;
 371                         notify |= rc;
 372                 }
 373         } else {
 374                 if (!(flags & NLM_F_CREATE))
 375                         return -ENOENT;
 376
 377                 if (vxlan->addrmax && vxlan->addrcnt >= vxlan->addrmax)
 378                         return -ENOSPC;
 379
 380                 netdev_dbg(vxlan->dev, "add %pM -> %pI4\n", mac, &ip);
 381                 f = kmalloc(sizeof(*f), GFP_ATOMIC);
 382                 if (!f)
 383                         return -ENOMEM;
 384
 385                 notify = 1;
 386                 f->remote.remote_ip = ip;
 387                 f->remote.remote_port = port;
 388                 f->remote.remote_vni = vni;
 389                 f->remote.remote_ifindex = ifindex;
 390                 f->remote.remote_next = NULL;
 391                 f->state = state;
 392                 f->updated = f->used = jiffies;
 393                 memcpy(f->eth_addr, mac, ETH_ALEN);
 394
 395                 ++vxlan->addrcnt;
 396                 hlist_add_head_rcu(&f->hlist,
 397                                    vxlan_fdb_head(vxlan, mac));
 398         }
 399
 400         if (notify)
 401                 vxlan_fdb_notify(vxlan, f, RTM_NEWNEIGH);
 402
 403         return 0;
 404 }
 405
 406 void vxlan_fdb_free(struct rcu_head *head)
 407 {
 408         struct vxlan_fdb *f = container_of(head, struct vxlan_fdb, rcu);
 409
 410         while (f->remote.remote_next) {
 411                 struct vxlan_rdst *rd = f->remote.remote_next;
 412
 413                 f->remote.remote_next = rd->remote_next;
 414                 kfree(rd);
 415         }
 416         kfree(f);
 417 }
 418
 419 static void vxlan_fdb_destroy(struct vxlan_dev *vxlan, struct vxlan_fdb *f)
 420 {
 421         netdev_dbg(vxlan->dev,
 422                     "delete %pM\n", f->eth_addr);
 423
 424         --vxlan->addrcnt;
 425         vxlan_fdb_notify(vxlan, f, RTM_DELNEIGH);
 426
 427         hlist_del_rcu(&f->hlist);
 428         call_rcu(&f->rcu, vxlan_fdb_free);
 429 }
 430
 431 /* Add static entry (via netlink) */
 432 static int vxlan_fdb_add(struct ndmsg *ndm, struct nlattr *tb[],
 433                          struct net_device *dev,
 434                          const unsigned char *addr, u16 flags)
 435 {
 436         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
 437         struct net *net = dev_net(vxlan->dev);
 438         __be32 ip;
 439         u32 port, vni, ifindex;
 440         int err;
 441
 442         if (!(ndm->ndm_state & (NUD_PERMANENT|NUD_REACHABLE))) {
 443                 pr_info("RTM_NEWNEIGH with invalid state %#x\n",
 444                         ndm->ndm_state);
 445                 return -EINVAL;
 446         }
 447
 448         if (tb[NDA_DST] == NULL)
 449                 return -EINVAL;
 450
 451         if (nla_len(tb[NDA_DST]) != sizeof(__be32))
 452                 return -EAFNOSUPPORT;
 453
 454         ip = nla_get_be32(tb[NDA_DST]);
 455
 456         if (tb[NDA_PORT]) {
 457                 if (nla_len(tb[NDA_PORT]) != sizeof(u32))
 458                         return -EINVAL;
 459                 port = nla_get_u32(tb[NDA_PORT]);
 460         } else
 461                 port = vxlan_port;
 462
 463         if (tb[NDA_VNI]) {
 464                 if (nla_len(tb[NDA_VNI]) != sizeof(u32))
 465                         return -EINVAL;
 466                 vni = nla_get_u32(tb[NDA_VNI]);
 467         } else
 468                 vni = vxlan->vni;
 469
 470         if (tb[NDA_IFINDEX]) {
 471                 struct net_device *tdev;
 472
 473                 if (nla_len(tb[NDA_IFINDEX]) != sizeof(u32))
 474                         return -EINVAL;
 475                 ifindex = nla_get_u32(tb[NDA_IFINDEX]);
 476                 tdev = dev_get_by_index(net, ifindex);
 477                 if (!tdev)
 478                         return -EADDRNOTAVAIL;
 479                 dev_put(tdev);
 480         } else
 481                 ifindex = 0;
 482
 483         spin_lock_bh(&vxlan->hash_lock);
 484         err = vxlan_fdb_create(vxlan, addr, ip, ndm->ndm_state, flags, port,
 485                 vni, ifindex);
 486         spin_unlock_bh(&vxlan->hash_lock);
 487
 488         return err;
 489 }
 490
 491 /* Delete entry (via netlink) */
 492 static int vxlan_fdb_delete(struct ndmsg *ndm, struct nlattr *tb[],
 493                             struct net_device *dev,
 494                             const unsigned char *addr)
 495 {
 496         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
 497         struct vxlan_fdb *f;
 498         int err = -ENOENT;
 499
 500         spin_lock_bh(&vxlan->hash_lock);
 501         f = vxlan_find_mac(vxlan, addr);
 502         if (f) {
 503                 vxlan_fdb_destroy(vxlan, f);
 504                 err = 0;
 505         }
 506         spin_unlock_bh(&vxlan->hash_lock);
 507
 508         return err;
 509 }
 510
 511 /* Dump forwarding table */
 512 static int vxlan_fdb_dump(struct sk_buff *skb, struct netlink_callback *cb,
 513                           struct net_device *dev, int idx)
 514 {
 515         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
 516         unsigned int h;
 517
 518         for (h = 0; h < FDB_HASH_SIZE; ++h) {
 519                 struct vxlan_fdb *f;
 520                 int err;
 521
 522                 hlist_for_each_entry_rcu(f, &vxlan->fdb_head[h], hlist) {
 523                         struct vxlan_rdst *rd;
 524                         for (rd = &f->remote; rd; rd = rd->remote_next) {
 525                                 if (idx < cb->args[0])
 526                                         goto skip;
 527
 528                                 err = vxlan_fdb_info(skb, vxlan, f,
 529                                                      NETLINK_CB(cb->skb).portid,
 530                                                      cb->nlh->nlmsg_seq,
 531                                                      RTM_NEWNEIGH,
 532                                                      NLM_F_MULTI, rd);
 533                                 if (err < 0)
 534                                         break;
 535 skip:
 536                                 ++idx;
 537                         }
 538                 }
 539         }
 540
 541         return idx;
 542 }
 543
 544 /* Watch incoming packets to learn mapping between Ethernet address
 545  * and Tunnel endpoint.
 546  */
 547 static void vxlan_snoop(struct net_device *dev,
 548                         __be32 src_ip, const u8 *src_mac)
 549 {
 550         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
 551         struct vxlan_fdb *f;
 552         int err;
 553
 554         f = vxlan_find_mac(vxlan, src_mac);
 555         if (likely(f)) {
 556                 f->used = jiffies;
 557                 if (likely(f->remote.remote_ip == src_ip))
 558                         return;
 559
 560                 if (net_ratelimit())
 561                         netdev_info(dev,
 562                                     "%pM migrated from %pI4 to %pI4\n",
 563                                     src_mac, &f->remote.remote_ip, &src_ip);
 564
 565                 f->remote.remote_ip = src_ip;
 566                 f->updated = jiffies;
 567         } else {
 568                 /* learned new entry */
 569                 spin_lock(&vxlan->hash_lock);
 570                 err = vxlan_fdb_create(vxlan, src_mac, src_ip,
 571                                        NUD_REACHABLE,
 572                                        NLM_F_EXCL|NLM_F_CREATE,
 573                                        vxlan_port, vxlan->vni, 0);
 574                 spin_unlock(&vxlan->hash_lock);
 575         }
 576 }
 577
 578
 579 /* See if multicast group is already in use by other ID */
 580 static bool vxlan_group_used(struct vxlan_net *vn,
 581                              const struct vxlan_dev *this)
 582 {
 583         const struct vxlan_dev *vxlan;
 584         unsigned h;
 585
 586         for (h = 0; h < VNI_HASH_SIZE; ++h)
 587                 hlist_for_each_entry(vxlan, &vn->vni_list[h], hlist) {
 588                         if (vxlan == this)
 589                                 continue;
 590
 591                         if (!netif_running(vxlan->dev))
 592                                 continue;
 593
 594                         if (vxlan->gaddr == this->gaddr)
 595                                 return true;
 596                 }
 597
 598         return false;
 599 }
 600
 601 /* kernel equivalent to IP_ADD_MEMBERSHIP */
 602 static int vxlan_join_group(struct net_device *dev)
 603 {
 604         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
 605         struct vxlan_net *vn = net_generic(dev_net(dev), vxlan_net_id);
 606         struct sock *sk = vn->sock->sk;
 607         struct ip_mreqn mreq = {
 608                 .imr_multiaddr.s_addr   = vxlan->gaddr,
 609                 .imr_ifindex            = vxlan->link,
 610         };
 611         int err;
 612
 613         /* Already a member of group */
 614         if (vxlan_group_used(vn, vxlan))
 615                 return 0;
 616
 617         /* Need to drop RTNL to call multicast join */
 618         rtnl_unlock();
 619         lock_sock(sk);
 620         err = ip_mc_join_group(sk, &mreq);
 621         release_sock(sk);
 622         rtnl_lock();
 623
 624         return err;
 625 }
 626
 627
 628 /* kernel equivalent to IP_DROP_MEMBERSHIP */
 629 static int vxlan_leave_group(struct net_device *dev)
 630 {
 631         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
 632         struct vxlan_net *vn = net_generic(dev_net(dev), vxlan_net_id);
 633         int err = 0;
 634         struct sock *sk = vn->sock->sk;
 635         struct ip_mreqn mreq = {
 636                 .imr_multiaddr.s_addr   = vxlan->gaddr,
 637                 .imr_ifindex            = vxlan->link,
 638         };
 639
 640         /* Only leave group when last vxlan is done. */
 641         if (vxlan_group_used(vn, vxlan))
 642                 return 0;
 643
 644         /* Need to drop RTNL to call multicast leave */
 645         rtnl_unlock();
 646         lock_sock(sk);
 647         err = ip_mc_leave_group(sk, &mreq);
 648         release_sock(sk);
 649         rtnl_lock();
 650
 651         return err;
 652 }
 653
 654 /* Callback from net/ipv4/udp.c to receive packets */
 655 static int vxlan_udp_encap_recv(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 656 {
 657         struct iphdr *oip;
 658         struct vxlanhdr *vxh;
 659         struct vxlan_dev *vxlan;
 660         struct pcpu_tstats *stats;
 661         __u32 vni;
 662         int err;
 663
 664         /* pop off outer UDP header */
 665         __skb_pull(skb, sizeof(struct udphdr));
 666
 667         /* Need Vxlan and inner Ethernet header to be present */
 668         if (!pskb_may_pull(skb, sizeof(struct vxlanhdr)))
 669                 goto error;
 670
 671         /* Drop packets with reserved bits set */
 672         vxh = (struct vxlanhdr *) skb->data;
 673         if (vxh->vx_flags != htonl(VXLAN_FLAGS) ||
 674             (vxh->vx_vni & htonl(0xff))) {
 675                 netdev_dbg(skb->dev, "invalid vxlan flags=%#x vni=%#x\n",
 676                            ntohl(vxh->vx_flags), ntohl(vxh->vx_vni));
 677                 goto error;
 678         }
 679
 680         __skb_pull(skb, sizeof(struct vxlanhdr));
 681
 682         /* Is this VNI defined? */
 683         vni = ntohl(vxh->vx_vni) >> 8;
 684         vxlan = vxlan_find_vni(sock_net(sk), vni);
 685         if (!vxlan) {
 686                 netdev_dbg(skb->dev, "unknown vni %d\n", vni);
 687                 goto drop;
 688         }
 689
 690         if (!pskb_may_pull(skb, ETH_HLEN)) {
 691                 vxlan->dev->stats.rx_length_errors++;
 692                 vxlan->dev->stats.rx_errors++;
 693                 goto drop;
 694         }
 695
 696         skb_reset_mac_header(skb);
 697
 698         /* Re-examine inner Ethernet packet */
 699         oip = ip_hdr(skb);
 700         skb->protocol = eth_type_trans(skb, vxlan->dev);
 701
 702         /* Ignore packet loops (and multicast echo) */
 703         if (compare_ether_addr(eth_hdr(skb)->h_source,
 704                                vxlan->dev->dev_addr) == 0)
 705                 goto drop;
 706
 707         if (vxlan->flags & VXLAN_F_LEARN)
 708                 vxlan_snoop(skb->dev, oip->saddr, eth_hdr(skb)->h_source);
 709
 710         __skb_tunnel_rx(skb, vxlan->dev);
 711         skb_reset_network_header(skb);
 712
 713         /* If the NIC driver gave us an encapsulated packet with
 714          * CHECKSUM_UNNECESSARY and Rx checksum feature is enabled,
 715          * leave the CHECKSUM_UNNECESSARY, the device checksummed it
 716          * for us. Otherwise force the upper layers to verify it.
 717          */
 718         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_UNNECESSARY || !skb->encapsulation ||
 719             !(vxlan->dev->features & NETIF_F_RXCSUM))
 720                 skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
 721
 722         skb->encapsulation = 0;
 723
 724         err = IP_ECN_decapsulate(oip, skb);
 725         if (unlikely(err)) {
 726                 if (log_ecn_error)
 727                         net_info_ratelimited("non-ECT from %pI4 with TOS=%#x\n",
 728                                              &oip->saddr, oip->tos);
 729                 if (err > 1) {
 730                         ++vxlan->dev->stats.rx_frame_errors;
 731                         ++vxlan->dev->stats.rx_errors;
 732                         goto drop;
 733                 }
 734         }
 735
 736         stats = this_cpu_ptr(vxlan->dev->tstats);
 737         u64_stats_update_begin(&stats->syncp);
 738         stats->rx_packets++;
 739         stats->rx_bytes += skb->len;
 740         u64_stats_update_end(&stats->syncp);
 741
 742         netif_rx(skb);
 743
 744         return 0;
 745 error:
 746         /* Put UDP header back */
 747         __skb_push(skb, sizeof(struct udphdr));
 748
 749         return 1;
 750 drop:
 751         /* Consume bad packet */
 752         kfree_skb(skb);
 753         return 0;
 754 }
 755
 756 static int arp_reduce(struct net_device *dev, struct sk_buff *skb)
 757 {
 758         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
 759         struct arphdr *parp;
 760         u8 *arpptr, *sha;
 761         __be32 sip, tip;
 762         struct neighbour *n;
 763
 764         if (dev->flags & IFF_NOARP)
 765                 goto out;
 766
 767         if (!pskb_may_pull(skb, arp_hdr_len(dev))) {
 768                 dev->stats.tx_dropped++;
 769                 goto out;
 770         }
 771         parp = arp_hdr(skb);
 772
 773         if ((parp->ar_hrd != htons(ARPHRD_ETHER) &&
 774              parp->ar_hrd != htons(ARPHRD_IEEE802)) ||
 775             parp->ar_pro != htons(ETH_P_IP) ||
 776             parp->ar_op != htons(ARPOP_REQUEST) ||
 777             parp->ar_hln != dev->addr_len ||
 778             parp->ar_pln != 4)
 779                 goto out;
 780         arpptr = (u8 *)parp + sizeof(struct arphdr);
 781         sha = arpptr;
 782         arpptr += dev->addr_len;        /* sha */
 783         memcpy(&sip, arpptr, sizeof(sip));
 784         arpptr += sizeof(sip);
 785         arpptr += dev->addr_len;        /* tha */
 786         memcpy(&tip, arpptr, sizeof(tip));
 787
 788         if (ipv4_is_loopback(tip) ||
 789             ipv4_is_multicast(tip))
 790                 goto out;
 791
 792         n = neigh_lookup(&arp_tbl, &tip, dev);
 793
 794         if (n) {
 795                 struct vxlan_fdb *f;
 796                 struct sk_buff  *reply;
 797
 798                 if (!(n->nud_state & NUD_CONNECTED)) {
 799                         neigh_release(n);
 800                         goto out;
 801                 }
 802
 803                 f = vxlan_find_mac(vxlan, n->ha);
 804                 if (f && f->remote.remote_ip == htonl(INADDR_ANY)) {
 805                         /* bridge-local neighbor */
 806                         neigh_release(n);
 807                         goto out;
 808                 }
 809
 810                 reply = arp_create(ARPOP_REPLY, ETH_P_ARP, sip, dev, tip, sha,
 811                                 n->ha, sha);
 812
 813                 neigh_release(n);
 814
 815                 skb_reset_mac_header(reply);
 816                 __skb_pull(reply, skb_network_offset(reply));
 817                 reply->ip_summed = CHECKSUM_UNNECESSARY;
 818                 reply->pkt_type = PACKET_HOST;
 819
 820                 if (netif_rx_ni(reply) == NET_RX_DROP)
 821                         dev->stats.rx_dropped++;
 822         } else if (vxlan->flags & VXLAN_F_L3MISS)
 823                 vxlan_ip_miss(dev, tip);
 824 out:
 825         consume_skb(skb);
 826         return NETDEV_TX_OK;
 827 }
 828
 829 static bool route_shortcircuit(struct net_device *dev, struct sk_buff *skb)
 830 {
 831         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
 832         struct neighbour *n;
 833         struct iphdr *pip;
 834
 835         if (is_multicast_ether_addr(eth_hdr(skb)->h_dest))
 836                 return false;
 837
 838         n = NULL;
 839         switch (ntohs(eth_hdr(skb)->h_proto)) {
 840         case ETH_P_IP:
 841                 if (!pskb_may_pull(skb, sizeof(struct iphdr)))
 842                         return false;
 843                 pip = ip_hdr(skb);
 844                 n = neigh_lookup(&arp_tbl, &pip->daddr, dev);
 845                 break;
 846         default:
 847                 return false;
 848         }
 849
 850         if (n) {
 851                 bool diff;
 852
 853                 diff = compare_ether_addr(eth_hdr(skb)->h_dest, n->ha) != 0;
 854                 if (diff) {
 855                         memcpy(eth_hdr(skb)->h_source, eth_hdr(skb)->h_dest,
 856                                 dev->addr_len);
 857                         memcpy(eth_hdr(skb)->h_dest, n->ha, dev->addr_len);
 858                 }
 859                 neigh_release(n);
 860                 return diff;
 861         } else if (vxlan->flags & VXLAN_F_L3MISS)
 862                 vxlan_ip_miss(dev, pip->daddr);
 863         return false;
 864 }
 865
 866 static void vxlan_sock_free(struct sk_buff *skb)
 867 {
 868         sock_put(skb->sk);
 869 }
 870
 871 /* On transmit, associate with the tunnel socket */
 872 static void vxlan_set_owner(struct net_device *dev, struct sk_buff *skb)
 873 {
 874         struct vxlan_net *vn = net_generic(dev_net(dev), vxlan_net_id);
 875         struct sock *sk = vn->sock->sk;
 876
 877         skb_orphan(skb);
 878         sock_hold(sk);
 879         skb->sk = sk;
 880         skb->destructor = vxlan_sock_free;
 881 }
 882
 883 /* Compute source port for outgoing packet
 884  *   first choice to use L4 flow hash since it will spread
 885  *     better and maybe available from hardware
 886  *   secondary choice is to use jhash on the Ethernet header
 887  */
 888 static u16 vxlan_src_port(const struct vxlan_dev *vxlan, struct sk_buff *skb)
 889 {
 890         unsigned int range = (vxlan->port_max - vxlan->port_min) + 1;
 891         u32 hash;
 892
 893         hash = skb_get_rxhash(skb);
 894         if (!hash)
 895                 hash = jhash(skb->data, 2 * ETH_ALEN,
 896                              (__force u32) skb->protocol);
 897
 898         return (((u64) hash * range) >> 32) + vxlan->port_min;
 899 }
 900
 901 static int handle_offloads(struct sk_buff *skb)
 902 {
 903         if (skb_is_gso(skb)) {
 904                 int err = skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC);
 905                 if (unlikely(err))
 906                         return err;
 907
 908                 skb_shinfo(skb)->gso_type |= (SKB_GSO_UDP_TUNNEL | SKB_GSO_UDP);
 909         } else if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
 910                 skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
 911
 912         return 0;
 913 }
 914
 915 /* Bypass encapsulation if the destination is local */
 916 static void vxlan_encap_bypass(struct sk_buff *skb, struct vxlan_dev *src_vxlan,
 917                                struct vxlan_dev *dst_vxlan)
 918 {
 919         struct pcpu_tstats *tx_stats = this_cpu_ptr(src_vxlan->dev->tstats);
 920         struct pcpu_tstats *rx_stats = this_cpu_ptr(dst_vxlan->dev->tstats);
 921
 922         skb->pkt_type = PACKET_HOST;
 923         skb->encapsulation = 0;
 924         skb->dev = dst_vxlan->dev;
 925         __skb_pull(skb, skb_network_offset(skb));
 926
 927         if (dst_vxlan->flags & VXLAN_F_LEARN)
 928                 vxlan_snoop(skb->dev, INADDR_LOOPBACK, eth_hdr(skb)->h_source);
 929
 930         u64_stats_update_begin(&tx_stats->syncp);
 931         tx_stats->tx_packets++;
 932         tx_stats->tx_bytes += skb->len;
 933         u64_stats_update_end(&tx_stats->syncp);
 934
 935         if (netif_rx(skb) == NET_RX_SUCCESS) {
 936                 u64_stats_update_begin(&rx_stats->syncp);
 937                 rx_stats->rx_packets++;
 938                 rx_stats->rx_bytes += skb->len;
 939                 u64_stats_update_end(&rx_stats->syncp);
 940         } else {
 941                 skb->dev->stats.rx_dropped++;
 942         }
 943 }
 944
 945 static netdev_tx_t vxlan_xmit_one(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev,
 946                                   struct vxlan_rdst *rdst, bool did_rsc)
 947 {
 948         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
 949         struct rtable *rt;
 950         const struct iphdr *old_iph;
 951         struct iphdr *iph;
 952         struct vxlanhdr *vxh;
 953         struct udphdr *uh;
 954         struct flowi4 fl4;
 955         __be32 dst;
 956         __u16 src_port, dst_port;
 957         u32 vni;
 958         __be16 df = 0;
 959         __u8 tos, ttl;
 960
 961         dst_port = rdst->remote_port ? rdst->remote_port : vxlan_port;
 962         vni = rdst->remote_vni;
 963         dst = rdst->remote_ip;
 964
 965         if (!dst) {
 966                 if (did_rsc) {
 967                         /* short-circuited back to local bridge */
 968                         vxlan_encap_bypass(skb, vxlan, vxlan);
 969                         return NETDEV_TX_OK;
 970                 }
 971                 goto drop;
 972         }
 973
 974         if (!skb->encapsulation) {
 975                 skb_reset_inner_headers(skb);
 976                 skb->encapsulation = 1;
 977         }
 978
 979         /* Need space for new headers (invalidates iph ptr) */
 980         if (skb_cow_head(skb, VXLAN_HEADROOM))
 981                 goto drop;
 982
 983         old_iph = ip_hdr(skb);
 984
 985         ttl = vxlan->ttl;
 986         if (!ttl && IN_MULTICAST(ntohl(dst)))
 987                 ttl = 1;
 988
 989         tos = vxlan->tos;
 990         if (tos == 1)
 991                 tos = ip_tunnel_get_dsfield(old_iph, skb);
 992
 993         src_port = vxlan_src_port(vxlan, skb);
 994
 995         memset(&fl4, 0, sizeof(fl4));
 996         fl4.flowi4_oif = rdst->remote_ifindex;
 997         fl4.flowi4_tos = RT_TOS(tos);
 998         fl4.daddr = dst;
 999         fl4.saddr = vxlan->saddr;
1000
1001         rt = ip_route_output_key(dev_net(dev), &fl4);
1002         if (IS_ERR(rt)) {
1003                 netdev_dbg(dev, "no route to %pI4\n", &dst);
1004                 dev->stats.tx_carrier_errors++;
1005                 goto tx_error;
1006         }
1007
1008         if (rt->dst.dev == dev) {
1009                 netdev_dbg(dev, "circular route to %pI4\n", &dst);
1010                 ip_rt_put(rt);
1011                 dev->stats.collisions++;
1012                 goto tx_error;
1013         }
1014
1015         /* Bypass encapsulation if the destination is local */
1016         if (rt->rt_flags & RTCF_LOCAL) {
1017                 struct vxlan_dev *dst_vxlan;
1018
1019                 ip_rt_put(rt);
1020                 dst_vxlan = vxlan_find_vni(dev_net(dev), vni);
1021                 if (!dst_vxlan)
1022                         goto tx_error;
1023                 vxlan_encap_bypass(skb, vxlan, dst_vxlan);
1024                 return NETDEV_TX_OK;
1025         }
1026
1027         memset(&(IPCB(skb)->opt), 0, sizeof(IPCB(skb)->opt));
1028         IPCB(skb)->flags &= ~(IPSKB_XFRM_TUNNEL_SIZE | IPSKB_XFRM_TRANSFORMED |
1029                               IPSKB_REROUTED);
1030         skb_dst_drop(skb);
1031         skb_dst_set(skb, &rt->dst);
1032
1033         vxh = (struct vxlanhdr *) __skb_push(skb, sizeof(*vxh));
1034         vxh->vx_flags = htonl(VXLAN_FLAGS);
1035         vxh->vx_vni = htonl(vni << 8);
1036
1037         __skb_push(skb, sizeof(*uh));
1038         skb_reset_transport_header(skb);
1039         uh = udp_hdr(skb);
1040
1041         uh->dest = htons(dst_port);
1042         uh->source = htons(src_port);
1043
1044         uh->len = htons(skb->len);
1045         uh->check = 0;
1046
1047         __skb_push(skb, sizeof(*iph));
1048         skb_reset_network_header(skb);
1049         iph             = ip_hdr(skb);
1050         iph->version    = 4;
1051         iph->ihl        = sizeof(struct iphdr) >> 2;
1052         iph->frag_off   = df;
1053         iph->protocol   = IPPROTO_UDP;
1054         iph->tos        = ip_tunnel_ecn_encap(tos, old_iph, skb);
1055         iph->daddr      = dst;
1056         iph->saddr      = fl4.saddr;
1057         iph->ttl        = ttl ? : ip4_dst_hoplimit(&rt->dst);
1058         tunnel_ip_select_ident(skb, old_iph, &rt->dst);
1059
1060         nf_reset(skb);
1061
1062         vxlan_set_owner(dev, skb);
1063
1064         if (handle_offloads(skb))
1065                 goto drop;
1066
1067         iptunnel_xmit(skb, dev);
1068         return NETDEV_TX_OK;
1069
1070 drop:
1071         dev->stats.tx_dropped++;
1072         goto tx_free;
1073
1074 tx_error:
1075         dev->stats.tx_errors++;
1076 tx_free:
1077         dev_kfree_skb(skb);
1078         return NETDEV_TX_OK;
1079 }
1080
1081 /* Transmit local packets over Vxlan
1082  *
1083  * Outer IP header inherits ECN and DF from inner header.
1084  * Outer UDP destination is the VXLAN assigned port.
1085  *           source port is based on hash of flow
1086  */
1087 static netdev_tx_t vxlan_xmit(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev)
1088 {
1089         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1090         struct ethhdr *eth;
1091         bool did_rsc = false;
1092         struct vxlan_rdst group, *rdst0, *rdst;
1093         struct vxlan_fdb *f;
1094         int rc1, rc;
1095
1096         skb_reset_mac_header(skb);
1097         eth = eth_hdr(skb);
1098
1099         if ((vxlan->flags & VXLAN_F_PROXY) && ntohs(eth->h_proto) == ETH_P_ARP)
1100                 return arp_reduce(dev, skb);
1101         else if ((vxlan->flags&VXLAN_F_RSC) && ntohs(eth->h_proto) == ETH_P_IP)
1102                 did_rsc = route_shortcircuit(dev, skb);
1103
1104         f = vxlan_find_mac(vxlan, eth->h_dest);
1105         if (f == NULL) {
1106                 did_rsc = false;
1107                 group.remote_port = vxlan_port;
1108                 group.remote_vni = vxlan->vni;
1109                 group.remote_ip = vxlan->gaddr;
1110                 group.remote_ifindex = vxlan->link;
1111                 group.remote_next = 0;
1112                 rdst0 = &group;
1113
1114                 if (group.remote_ip == htonl(INADDR_ANY) &&
1115                     (vxlan->flags & VXLAN_F_L2MISS) &&
1116                     !is_multicast_ether_addr(eth->h_dest))
1117                         vxlan_fdb_miss(vxlan, eth->h_dest);
1118         } else
1119                 rdst0 = &f->remote;
1120
1121         rc = NETDEV_TX_OK;
1122
1123         /* if there are multiple destinations, send copies */
1124         for (rdst = rdst0->remote_next; rdst; rdst = rdst->remote_next) {
1125                 struct sk_buff *skb1;
1126
1127                 skb1 = skb_clone(skb, GFP_ATOMIC);
1128                 rc1 = vxlan_xmit_one(skb1, dev, rdst, did_rsc);
1129                 if (rc == NETDEV_TX_OK)
1130                         rc = rc1;
1131         }
1132
1133         rc1 = vxlan_xmit_one(skb, dev, rdst0, did_rsc);
1134         if (rc == NETDEV_TX_OK)
1135                 rc = rc1;
1136         return rc;
1137 }
1138
1139 /* Walk the forwarding table and purge stale entries */
1140 static void vxlan_cleanup(unsigned long arg)
1141 {
1142         struct vxlan_dev *vxlan = (struct vxlan_dev *) arg;
1143         unsigned long next_timer = jiffies + FDB_AGE_INTERVAL;
1144         unsigned int h;
1145
1146         if (!netif_running(vxlan->dev))
1147                 return;
1148
1149         spin_lock_bh(&vxlan->hash_lock);
1150         for (h = 0; h < FDB_HASH_SIZE; ++h) {
1151                 struct hlist_node *p, *n;
1152                 hlist_for_each_safe(p, n, &vxlan->fdb_head[h]) {
1153                         struct vxlan_fdb *f
1154                                 = container_of(p, struct vxlan_fdb, hlist);
1155                         unsigned long timeout;
1156
1157                         if (f->state & NUD_PERMANENT)
1158                                 continue;
1159
1160                         timeout = f->used + vxlan->age_interval * HZ;
1161                         if (time_before_eq(timeout, jiffies)) {
1162                                 netdev_dbg(vxlan->dev,
1163                                            "garbage collect %pM\n",
1164                                            f->eth_addr);
1165                                 f->state = NUD_STALE;
1166                                 vxlan_fdb_destroy(vxlan, f);
1167                         } else if (time_before(timeout, next_timer))
1168                                 next_timer = timeout;
1169                 }
1170         }
1171         spin_unlock_bh(&vxlan->hash_lock);
1172
1173         mod_timer(&vxlan->age_timer, next_timer);
1174 }
1175
1176 /* Setup stats when device is created */
1177 static int vxlan_init(struct net_device *dev)
1178 {
1179         dev->tstats = alloc_percpu(struct pcpu_tstats);
1180         if (!dev->tstats)
1181                 return -ENOMEM;
1182
1183         return 0;
1184 }
1185
1186 /* Start ageing timer and join group when device is brought up */
1187 static int vxlan_open(struct net_device *dev)
1188 {
1189         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1190         int err;
1191
1192         if (vxlan->gaddr) {
1193                 err = vxlan_join_group(dev);
1194                 if (err)
1195                         return err;
1196         }
1197
1198         if (vxlan->age_interval)
1199                 mod_timer(&vxlan->age_timer, jiffies + FDB_AGE_INTERVAL);
1200
1201         return 0;
1202 }
1203
1204 /* Purge the forwarding table */
1205 static void vxlan_flush(struct vxlan_dev *vxlan)
1206 {
1207         unsigned h;
1208
1209         spin_lock_bh(&vxlan->hash_lock);
1210         for (h = 0; h < FDB_HASH_SIZE; ++h) {
1211                 struct hlist_node *p, *n;
1212                 hlist_for_each_safe(p, n, &vxlan->fdb_head[h]) {
1213                         struct vxlan_fdb *f
1214                                 = container_of(p, struct vxlan_fdb, hlist);
1215                         vxlan_fdb_destroy(vxlan, f);
1216                 }
1217         }
1218         spin_unlock_bh(&vxlan->hash_lock);
1219 }
1220
1221 /* Cleanup timer and forwarding table on shutdown */
1222 static int vxlan_stop(struct net_device *dev)
1223 {
1224         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1225
1226         if (vxlan->gaddr)
1227                 vxlan_leave_group(dev);
1228
1229         del_timer_sync(&vxlan->age_timer);
1230
1231         vxlan_flush(vxlan);
1232
1233         return 0;
1234 }
1235
1236 /* Stub, nothing needs to be done. */
1237 static void vxlan_set_multicast_list(struct net_device *dev)
1238 {
1239 }
1240
1241 static const struct net_device_ops vxlan_netdev_ops = {
1242         .ndo_init               = vxlan_init,
1243         .ndo_open               = vxlan_open,
1244         .ndo_stop               = vxlan_stop,
1245         .ndo_start_xmit         = vxlan_xmit,
1246         .ndo_get_stats64        = ip_tunnel_get_stats64,
1247         .ndo_set_rx_mode        = vxlan_set_multicast_list,
1248         .ndo_change_mtu         = eth_change_mtu,
1249         .ndo_validate_addr      = eth_validate_addr,
1250         .ndo_set_mac_address    = eth_mac_addr,
1251         .ndo_fdb_add            = vxlan_fdb_add,
1252         .ndo_fdb_del            = vxlan_fdb_delete,
1253         .ndo_fdb_dump           = vxlan_fdb_dump,
1254 };
1255
1256 /* Info for udev, that this is a virtual tunnel endpoint */
1257 static struct device_type vxlan_type = {
1258         .name = "vxlan",
1259 };
1260
1261 static void vxlan_free(struct net_device *dev)
1262 {
1263         free_percpu(dev->tstats);
1264         free_netdev(dev);
1265 }
1266
1267 /* Initialize the device structure. */
1268 static void vxlan_setup(struct net_device *dev)
1269 {
1270         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1271         unsigned h;
1272         int low, high;
1273
1274         eth_hw_addr_random(dev);
1275         ether_setup(dev);
1276         dev->hard_header_len = ETH_HLEN + VXLAN_HEADROOM;
1277
1278         dev->netdev_ops = &vxlan_netdev_ops;
1279         dev->destructor = vxlan_free;
1280         SET_NETDEV_DEVTYPE(dev, &vxlan_type);
1281
1282         dev->tx_queue_len = 0;
1283         dev->features   |= NETIF_F_LLTX;
1284         dev->features   |= NETIF_F_NETNS_LOCAL;
1285         dev->features   |= NETIF_F_SG | NETIF_F_HW_CSUM;
1286         dev->features   |= NETIF_F_RXCSUM;
1287         dev->features   |= NETIF_F_GSO_SOFTWARE;
1288
1289         dev->hw_features |= NETIF_F_SG | NETIF_F_HW_CSUM | NETIF_F_RXCSUM;
1290         dev->hw_features |= NETIF_F_GSO_SOFTWARE;
1291         dev->priv_flags &= ~IFF_XMIT_DST_RELEASE;
1292         dev->priv_flags |= IFF_LIVE_ADDR_CHANGE;
1293
1294         spin_lock_init(&vxlan->hash_lock);
1295
1296         init_timer_deferrable(&vxlan->age_timer);
1297         vxlan->age_timer.function = vxlan_cleanup;
1298         vxlan->age_timer.data = (unsigned long) vxlan;
1299
1300         inet_get_local_port_range(&low, &high);
1301         vxlan->port_min = low;
1302         vxlan->port_max = high;
1303
1304         vxlan->dev = dev;
1305
1306         for (h = 0; h < FDB_HASH_SIZE; ++h)
1307                 INIT_HLIST_HEAD(&vxlan->fdb_head[h]);
1308 }
1309
1310 static const struct nla_policy vxlan_policy[IFLA_VXLAN_MAX + 1] = {
1311         [IFLA_VXLAN_ID]         = { .type = NLA_U32 },
1312         [IFLA_VXLAN_GROUP]      = { .len = FIELD_SIZEOF(struct iphdr, daddr) },
1313         [IFLA_VXLAN_LINK]       = { .type = NLA_U32 },
1314         [IFLA_VXLAN_LOCAL]      = { .len = FIELD_SIZEOF(struct iphdr, saddr) },
1315         [IFLA_VXLAN_TOS]        = { .type = NLA_U8 },
1316         [IFLA_VXLAN_TTL]        = { .type = NLA_U8 },
1317         [IFLA_VXLAN_LEARNING]   = { .type = NLA_U8 },
1318         [IFLA_VXLAN_AGEING]     = { .type = NLA_U32 },
1319         [IFLA_VXLAN_LIMIT]      = { .type = NLA_U32 },
1320         [IFLA_VXLAN_PORT_RANGE] = { .len  = sizeof(struct ifla_vxlan_port_range) },
1321         [IFLA_VXLAN_PROXY]      = { .type = NLA_U8 },
1322         [IFLA_VXLAN_RSC]        = { .type = NLA_U8 },
1323         [IFLA_VXLAN_L2MISS]     = { .type = NLA_U8 },
1324         [IFLA_VXLAN_L3MISS]     = { .type = NLA_U8 },
1325 };
1326
1327 static int vxlan_validate(struct nlattr *tb[], struct nlattr *data[])
1328 {
1329         if (tb[IFLA_ADDRESS]) {
1330                 if (nla_len(tb[IFLA_ADDRESS]) != ETH_ALEN) {
1331                         pr_debug("invalid link address (not ethernet)\n");
1332                         return -EINVAL;
1333                 }
1334
1335                 if (!is_valid_ether_addr(nla_data(tb[IFLA_ADDRESS]))) {
1336                         pr_debug("invalid all zero ethernet address\n");
1337                         return -EADDRNOTAVAIL;
1338                 }
1339         }
1340
1341         if (!data)
1342                 return -EINVAL;
1343
1344         if (data[IFLA_VXLAN_ID]) {
1345                 __u32 id = nla_get_u32(data[IFLA_VXLAN_ID]);
1346                 if (id >= VXLAN_VID_MASK)
1347                         return -ERANGE;
1348         }
1349
1350         if (data[IFLA_VXLAN_GROUP]) {
1351                 __be32 gaddr = nla_get_be32(data[IFLA_VXLAN_GROUP]);
1352                 if (!IN_MULTICAST(ntohl(gaddr))) {
1353                         pr_debug("group address is not IPv4 multicast\n");
1354                         return -EADDRNOTAVAIL;
1355                 }
1356         }
1357
1358         if (data[IFLA_VXLAN_PORT_RANGE]) {
1359                 const struct ifla_vxlan_port_range *p
1360                         = nla_data(data[IFLA_VXLAN_PORT_RANGE]);
1361
1362                 if (ntohs(p->high) < ntohs(p->low)) {
1363                         pr_debug("port range %u .. %u not valid\n",
1364                                  ntohs(p->low), ntohs(p->high));
1365                         return -EINVAL;
1366                 }
1367         }
1368
1369         return 0;
1370 }
1371
1372 static void vxlan_get_drvinfo(struct net_device *netdev,
1373                               struct ethtool_drvinfo *drvinfo)
1374 {
1375         strlcpy(drvinfo->version, VXLAN_VERSION, sizeof(drvinfo->version));
1376         strlcpy(drvinfo->driver, "vxlan", sizeof(drvinfo->driver));
1377 }
1378
1379 static const struct ethtool_ops vxlan_ethtool_ops = {
1380         .get_drvinfo    = vxlan_get_drvinfo,
1381         .get_link       = ethtool_op_get_link,
1382 };
1383
1384 static int vxlan_newlink(struct net *net, struct net_device *dev,
1385                          struct nlattr *tb[], struct nlattr *data[])
1386 {
1387         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1388         __u32 vni;
1389         int err;
1390
1391         if (!data[IFLA_VXLAN_ID])
1392                 return -EINVAL;
1393
1394         vni = nla_get_u32(data[IFLA_VXLAN_ID]);
1395         if (vxlan_find_vni(net, vni)) {
1396                 pr_info("duplicate VNI %u\n", vni);
1397                 return -EEXIST;
1398         }
1399         vxlan->vni = vni;
1400
1401         if (data[IFLA_VXLAN_GROUP])
1402                 vxlan->gaddr = nla_get_be32(data[IFLA_VXLAN_GROUP]);
1403
1404         if (data[IFLA_VXLAN_LOCAL])
1405                 vxlan->saddr = nla_get_be32(data[IFLA_VXLAN_LOCAL]);
1406
1407         if (data[IFLA_VXLAN_LINK] &&
1408             (vxlan->link = nla_get_u32(data[IFLA_VXLAN_LINK]))) {
1409                 struct net_device *lowerdev
1410                          = __dev_get_by_index(net, vxlan->link);
1411
1412                 if (!lowerdev) {
1413                         pr_info("ifindex %d does not exist\n", vxlan->link);
1414                         return -ENODEV;
1415                 }
1416
1417                 if (!tb[IFLA_MTU])
1418                         dev->mtu = lowerdev->mtu - VXLAN_HEADROOM;
1419
1420                 /* update header length based on lower device */
1421                 dev->hard_header_len = lowerdev->hard_header_len +
1422                                        VXLAN_HEADROOM;
1423         }
1424
1425         if (data[IFLA_VXLAN_TOS])
1426                 vxlan->tos  = nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_TOS]);
1427
1428         if (data[IFLA_VXLAN_TTL])
1429                 vxlan->ttl = nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_TTL]);
1430
1431         if (!data[IFLA_VXLAN_LEARNING] || nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_LEARNING]))
1432                 vxlan->flags |= VXLAN_F_LEARN;
1433
1434         if (data[IFLA_VXLAN_AGEING])
1435                 vxlan->age_interval = nla_get_u32(data[IFLA_VXLAN_AGEING]);
1436         else
1437                 vxlan->age_interval = FDB_AGE_DEFAULT;
1438
1439         if (data[IFLA_VXLAN_PROXY] && nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_PROXY]))
1440                 vxlan->flags |= VXLAN_F_PROXY;
1441
1442         if (data[IFLA_VXLAN_RSC] && nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_RSC]))
1443                 vxlan->flags |= VXLAN_F_RSC;
1444
1445         if (data[IFLA_VXLAN_L2MISS] && nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_L2MISS]))
1446                 vxlan->flags |= VXLAN_F_L2MISS;
1447
1448         if (data[IFLA_VXLAN_L3MISS] && nla_get_u8(data[IFLA_VXLAN_L3MISS]))
1449                 vxlan->flags |= VXLAN_F_L3MISS;
1450
1451         if (data[IFLA_VXLAN_LIMIT])
1452                 vxlan->addrmax = nla_get_u32(data[IFLA_VXLAN_LIMIT]);
1453
1454         if (data[IFLA_VXLAN_PORT_RANGE]) {
1455                 const struct ifla_vxlan_port_range *p
1456                         = nla_data(data[IFLA_VXLAN_PORT_RANGE]);
1457                 vxlan->port_min = ntohs(p->low);
1458                 vxlan->port_max = ntohs(p->high);
1459         }
1460
1461         SET_ETHTOOL_OPS(dev, &vxlan_ethtool_ops);
1462
1463         err = register_netdevice(dev);
1464         if (!err)
1465                 hlist_add_head_rcu(&vxlan->hlist, vni_head(net, vxlan->vni));
1466
1467         return err;
1468 }
1469
1470 static void vxlan_dellink(struct net_device *dev, struct list_head *head)
1471 {
1472         struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1473
1474         hlist_del_rcu(&vxlan->hlist);
1475
1476         unregister_netdevice_queue(dev, head);
1477 }
1478
1479 static size_t vxlan_get_size(const struct net_device *dev)
1480 {
1481
1482         return nla_total_size(sizeof(__u32)) +  /* IFLA_VXLAN_ID */
1483                 nla_total_size(sizeof(__be32)) +/* IFLA_VXLAN_GROUP */
1484                 nla_total_size(sizeof(__u32)) + /* IFLA_VXLAN_LINK */
1485                 nla_total_size(sizeof(__be32))+ /* IFLA_VXLAN_LOCAL */
1486                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_TTL */
1487                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_TOS */
1488                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_LEARNING */
1489                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_PROXY */
1490                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_RSC */
1491                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_L2MISS */
1492                 nla_total_size(sizeof(__u8)) +  /* IFLA_VXLAN_L3MISS */
1493                 nla_total_size(sizeof(__u32)) + /* IFLA_VXLAN_AGEING */
1494                 nla_total_size(sizeof(__u32)) + /* IFLA_VXLAN_LIMIT */
1495                 nla_total_size(sizeof(struct ifla_vxlan_port_range)) +
1496                 0;
1497 }
1498
1499 static int vxlan_fill_info(struct sk_buff *skb, const struct net_device *dev)
1500 {
1501         const struct vxlan_dev *vxlan = netdev_priv(dev);
1502         struct ifla_vxlan_port_range ports = {
1503                 .low =  htons(vxlan->port_min),
1504                 .high = htons(vxlan->port_max),
1505         };
1506
1507         if (nla_put_u32(skb, IFLA_VXLAN_ID, vxlan->vni))
1508                 goto nla_put_failure;
1509
1510         if (vxlan->gaddr && nla_put_be32(skb, IFLA_VXLAN_GROUP, vxlan->gaddr))
1511                 goto nla_put_failure;
1512
1513         if (vxlan->link && nla_put_u32(skb, IFLA_VXLAN_LINK, vxlan->link))
1514                 goto nla_put_failure;
1515
1516         if (vxlan->saddr && nla_put_be32(skb, IFLA_VXLAN_LOCAL, vxlan->saddr))
1517                 goto nla_put_failure;
1518
1519         if (nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_TTL, vxlan->ttl) ||
1520             nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_TOS, vxlan->tos) ||
1521             nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_LEARNING,
1522                         !!(vxlan->flags & VXLAN_F_LEARN)) ||
1523             nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_PROXY,
1524                         !!(vxlan->flags & VXLAN_F_PROXY)) ||
1525             nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_RSC, !!(vxlan->flags & VXLAN_F_RSC)) ||
1526             nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_L2MISS,
1527                         !!(vxlan->flags & VXLAN_F_L2MISS)) ||
1528             nla_put_u8(skb, IFLA_VXLAN_L3MISS,
1529                         !!(vxlan->flags & VXLAN_F_L3MISS)) ||
1530             nla_put_u32(skb, IFLA_VXLAN_AGEING, vxlan->age_interval) ||
1531             nla_put_u32(skb, IFLA_VXLAN_LIMIT, vxlan->addrmax))
1532                 goto nla_put_failure;
1533
1534         if (nla_put(skb, IFLA_VXLAN_PORT_RANGE, sizeof(ports), &ports))
1535                 goto nla_put_failure;
1536
1537         return 0;
1538
1539 nla_put_failure:
1540         return -EMSGSIZE;
1541 }
1542
1543 static struct rtnl_link_ops vxlan_link_ops __read_mostly = {
1544         .kind           = "vxlan",
1545         .maxtype        = IFLA_VXLAN_MAX,
1546         .policy         = vxlan_policy,
1547         .priv_size      = sizeof(struct vxlan_dev),
1548         .setup          = vxlan_setup,
1549         .validate       = vxlan_validate,
1550         .newlink        = vxlan_newlink,
1551         .dellink        = vxlan_dellink,
1552         .get_size       = vxlan_get_size,
1553         .fill_info      = vxlan_fill_info,
1554 };
1555
1556 static __net_init int vxlan_init_net(struct net *net)
1557 {
1558         struct vxlan_net *vn = net_generic(net, vxlan_net_id);
1559         struct sock *sk;
1560         struct sockaddr_in vxlan_addr = {
1561                 .sin_family = AF_INET,
1562                 .sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY),
1563         };
1564         int rc;
1565         unsigned h;
1566
1567         /* Create UDP socket for encapsulation receive. */
1568         rc = sock_create_kern(AF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP, &vn->sock);
1569         if (rc < 0) {
1570                 pr_debug("UDP socket create failed\n");
1571                 return rc;
1572         }
1573         /* Put in proper namespace */
1574         sk = vn->sock->sk;
1575         sk_change_net(sk, net);
1576
1577         vxlan_addr.sin_port = htons(vxlan_port);
1578
1579         rc = kernel_bind(vn->sock, (struct sockaddr *) &vxlan_addr,
1580                          sizeof(vxlan_addr));
1581         if (rc < 0) {
1582                 pr_debug("bind for UDP socket %pI4:%u (%d)\n",
1583                          &vxlan_addr.sin_addr, ntohs(vxlan_addr.sin_port), rc);
1584                 sk_release_kernel(sk);
1585                 vn->sock = NULL;
1586                 return rc;
1587         }
1588
1589         /* Disable multicast loopback */
1590         inet_sk(sk)->mc_loop = 0;
1591
1592         /* Mark socket as an encapsulation socket. */
1593         udp_sk(sk)->encap_type = 1;
1594         udp_sk(sk)->encap_rcv = vxlan_udp_encap_recv;
1595         udp_encap_enable();
1596
1597         for (h = 0; h < VNI_HASH_SIZE; ++h)
1598                 INIT_HLIST_HEAD(&vn->vni_list[h]);
1599
1600         return 0;
1601 }
1602
1603 static __net_exit void vxlan_exit_net(struct net *net)
1604 {
1605         struct vxlan_net *vn = net_generic(net, vxlan_net_id);
1606         struct vxlan_dev *vxlan;
1607         unsigned h;
1608
1609         rtnl_lock();
1610         for (h = 0; h < VNI_HASH_SIZE; ++h)
1611                 hlist_for_each_entry(vxlan, &vn->vni_list[h], hlist)
1612                         dev_close(vxlan->dev);
1613         rtnl_unlock();
1614
1615         if (vn->sock) {
1616                 sk_release_kernel(vn->sock->sk);
1617                 vn->sock = NULL;
1618         }
1619 }
1620
1621 static struct pernet_operations vxlan_net_ops = {
1622         .init = vxlan_init_net,
1623         .exit = vxlan_exit_net,
1624         .id   = &vxlan_net_id,
1625         .size = sizeof(struct vxlan_net),
1626 };
1627
1628 static int __init vxlan_init_module(void)
1629 {
1630         int rc;
1631
1632         get_random_bytes(&vxlan_salt, sizeof(vxlan_salt));
1633
1634         rc = register_pernet_device(&vxlan_net_ops);
1635         if (rc)
1636                 goto out1;
1637
1638         rc = rtnl_link_register(&vxlan_link_ops);
1639         if (rc)
1640                 goto out2;
1641
1642         return 0;
1643
1644 out2:
1645         unregister_pernet_device(&vxlan_net_ops);
1646 out1:
1647         return rc;
1648 }
1649 module_init(vxlan_init_module);
1650
1651 static void __exit vxlan_cleanup_module(void)
1652 {
1653         rtnl_link_unregister(&vxlan_link_ops);
1654         unregister_pernet_device(&vxlan_net_ops);
1655         rcu_barrier();
1656 }
1657 module_exit(vxlan_cleanup_module);
1658
1659 MODULE_LICENSE("GPL");
1660 MODULE_VERSION(VXLAN_VERSION);
1661 MODULE_AUTHOR("Stephen Hemminger <shemminger@vyatta.com>");
1662 MODULE_ALIAS_RTNL_LINK("vxlan");