include/net/ip_tunnels.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
   2 #ifndef __NET_IP_TUNNELS_H
   3 #define __NET_IP_TUNNELS_H 1
   4
   5 #include <linux/if_tunnel.h>
   6 #include <linux/netdevice.h>
   7 #include <linux/skbuff.h>
   8 #include <linux/socket.h>
   9 #include <linux/types.h>
  10 #include <linux/u64_stats_sync.h>
  11 #include <linux/bitops.h>
  12
  13 #include <net/dsfield.h>
  14 #include <net/gro_cells.h>
  15 #include <net/inet_ecn.h>
  16 #include <net/netns/generic.h>
  17 #include <net/rtnetlink.h>
  18 #include <net/lwtunnel.h>
  19 #include <net/dst_cache.h>
  20
  21 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
  22 #include <net/ipv6.h>
  23 #include <net/ip6_fib.h>
  24 #include <net/ip6_route.h>
  25 #endif
  26
  27 /* Keep error state on tunnel for 30 sec */
  28 #define IPTUNNEL_ERR_TIMEO      (30*HZ)
  29
  30 /* Used to memset ip_tunnel padding. */
  31 #define IP_TUNNEL_KEY_SIZE      offsetofend(struct ip_tunnel_key, tp_dst)
  32
  33 /* Used to memset ipv4 address padding. */
  34 #define IP_TUNNEL_KEY_IPV4_PAD  offsetofend(struct ip_tunnel_key, u.ipv4.dst)
  35 #define IP_TUNNEL_KEY_IPV4_PAD_LEN                              \
  36         (sizeof_field(struct ip_tunnel_key, u) -                \
  37          sizeof_field(struct ip_tunnel_key, u.ipv4))
  38
  39 struct ip_tunnel_key {
  40         __be64                  tun_id;
  41         union {
  42                 struct {
  43                         __be32  src;
  44                         __be32  dst;
  45                 } ipv4;
  46                 struct {
  47                         struct in6_addr src;
  48                         struct in6_addr dst;
  49                 } ipv6;
  50         } u;
  51         __be16                  tun_flags;
  52         u8                      tos;            /* TOS for IPv4, TC for IPv6 */
  53         u8                      ttl;            /* TTL for IPv4, HL for IPv6 */
  54         __be32                  label;          /* Flow Label for IPv6 */
  55         u32                     nhid;
  56         __be16                  tp_src;
  57         __be16                  tp_dst;
  58         __u8                    flow_flags;
  59 };
  60
  61 struct ip_tunnel_encap {
  62         u16                     type;
  63         u16                     flags;
  64         __be16                  sport;
  65         __be16                  dport;
  66 };
  67
  68 /* Flags for ip_tunnel_info mode. */
  69 #define IP_TUNNEL_INFO_TX       0x01    /* represents tx tunnel parameters */
  70 #define IP_TUNNEL_INFO_IPV6     0x02    /* key contains IPv6 addresses */
  71 #define IP_TUNNEL_INFO_BRIDGE   0x04    /* represents a bridged tunnel id */
  72
  73 /* Maximum tunnel options length. */
  74 #define IP_TUNNEL_OPTS_MAX                                      \
  75         GENMASK((sizeof_field(struct ip_tunnel_info,            \
  76                               options_len) * BITS_PER_BYTE) - 1, 0)
  77
  78 #define ip_tunnel_info_opts(info)                               \
  79         _Generic(info,                                          \
  80                  const struct ip_tunnel_info * : ((const void *)((info) + 1)),\
  81                  struct ip_tunnel_info * : ((void *)((info) + 1))\
  82         )
  83
  84 struct ip_tunnel_info {
  85         struct ip_tunnel_key    key;
  86         struct ip_tunnel_encap  encap;
  87 #ifdef CONFIG_DST_CACHE
  88         struct dst_cache        dst_cache;
  89 #endif
  90         u8                      options_len;
  91         u8                      mode;
  92 };
  93
  94 /* 6rd prefix/relay information */
  95 #ifdef CONFIG_IPV6_SIT_6RD
  96 struct ip_tunnel_6rd_parm {
  97         struct in6_addr         prefix;
  98         __be32                  relay_prefix;
  99         u16                     prefixlen;
 100         u16                     relay_prefixlen;
 101 };
 102 #endif
 103
 104 struct ip_tunnel_prl_entry {
 105         struct ip_tunnel_prl_entry __rcu *next;
 106         __be32                          addr;
 107         u16                             flags;
 108         struct rcu_head                 rcu_head;
 109 };
 110
 111 struct metadata_dst;
 112
 113 struct ip_tunnel {
 114         struct ip_tunnel __rcu  *next;
 115         struct hlist_node hash_node;
 116
 117         struct net_device       *dev;
 118         netdevice_tracker       dev_tracker;
 119
 120         struct net              *net;   /* netns for packet i/o */
 121
 122         unsigned long   err_time;       /* Time when the last ICMP error
 123                                          * arrived */
 124         int             err_count;      /* Number of arrived ICMP errors */
 125
 126         /* These four fields used only by GRE */
 127         u32             i_seqno;        /* The last seen seqno  */
 128         atomic_t        o_seqno;        /* The last output seqno */
 129         int             tun_hlen;       /* Precalculated header length */
 130
 131         /* These four fields used only by ERSPAN */
 132         u32             index;          /* ERSPAN type II index */
 133         u8              erspan_ver;     /* ERSPAN version */
 134         u8              dir;            /* ERSPAN direction */
 135         u16             hwid;           /* ERSPAN hardware ID */
 136
 137         struct dst_cache dst_cache;
 138
 139         struct ip_tunnel_parm parms;
 140
 141         int             mlink;
 142         int             encap_hlen;     /* Encap header length (FOU,GUE) */
 143         int             hlen;           /* tun_hlen + encap_hlen */
 144         struct ip_tunnel_encap encap;
 145
 146         /* for SIT */
 147 #ifdef CONFIG_IPV6_SIT_6RD
 148         struct ip_tunnel_6rd_parm ip6rd;
 149 #endif
 150         struct ip_tunnel_prl_entry __rcu *prl;  /* potential router list */
 151         unsigned int            prl_count;      /* # of entries in PRL */
 152         unsigned int            ip_tnl_net_id;
 153         struct gro_cells        gro_cells;
 154         __u32                   fwmark;
 155         bool                    collect_md;
 156         bool                    ignore_df;
 157 };
 158
 159 struct tnl_ptk_info {
 160         __be16 flags;
 161         __be16 proto;
 162         __be32 key;
 163         __be32 seq;
 164         int hdr_len;
 165 };
 166
 167 #define PACKET_RCVD     0
 168 #define PACKET_REJECT   1
 169 #define PACKET_NEXT     2
 170
 171 #define IP_TNL_HASH_BITS   7
 172 #define IP_TNL_HASH_SIZE   (1 << IP_TNL_HASH_BITS)
 173
 174 struct ip_tunnel_net {
 175         struct net_device *fb_tunnel_dev;
 176         struct rtnl_link_ops *rtnl_link_ops;
 177         struct hlist_head tunnels[IP_TNL_HASH_SIZE];
 178         struct ip_tunnel __rcu *collect_md_tun;
 179         int type;
 180 };
 181
 182 static inline void ip_tunnel_key_init(struct ip_tunnel_key *key,
 183                                       __be32 saddr, __be32 daddr,
 184                                       u8 tos, u8 ttl, __be32 label,
 185                                       __be16 tp_src, __be16 tp_dst,
 186                                       __be64 tun_id, __be16 tun_flags)
 187 {
 188         key->tun_id = tun_id;
 189         key->u.ipv4.src = saddr;
 190         key->u.ipv4.dst = daddr;
 191         memset((unsigned char *)key + IP_TUNNEL_KEY_IPV4_PAD,
 192                0, IP_TUNNEL_KEY_IPV4_PAD_LEN);
 193         key->tos = tos;
 194         key->ttl = ttl;
 195         key->label = label;
 196         key->tun_flags = tun_flags;
 197
 198         /* For the tunnel types on the top of IPsec, the tp_src and tp_dst of
 199          * the upper tunnel are used.
 200          * E.g: GRE over IPSEC, the tp_src and tp_port are zero.
 201          */
 202         key->tp_src = tp_src;
 203         key->tp_dst = tp_dst;
 204
 205         /* Clear struct padding. */
 206         if (sizeof(*key) != IP_TUNNEL_KEY_SIZE)
 207                 memset((unsigned char *)key + IP_TUNNEL_KEY_SIZE,
 208                        0, sizeof(*key) - IP_TUNNEL_KEY_SIZE);
 209 }
 210
 211 static inline bool
 212 ip_tunnel_dst_cache_usable(const struct sk_buff *skb,
 213                            const struct ip_tunnel_info *info)
 214 {
 215         if (skb->mark)
 216                 return false;
 217         if (!info)
 218                 return true;
 219         if (info->key.tun_flags & TUNNEL_NOCACHE)
 220                 return false;
 221
 222         return true;
 223 }
 224
 225 static inline unsigned short ip_tunnel_info_af(const struct ip_tunnel_info
 226                                                *tun_info)
 227 {
 228         return tun_info->mode & IP_TUNNEL_INFO_IPV6 ? AF_INET6 : AF_INET;
 229 }
 230
 231 static inline __be64 key32_to_tunnel_id(__be32 key)
 232 {
 233 #ifdef __BIG_ENDIAN
 234         return (__force __be64)key;
 235 #else
 236         return (__force __be64)((__force u64)key << 32);
 237 #endif
 238 }
 239
 240 /* Returns the least-significant 32 bits of a __be64. */
 241 static inline __be32 tunnel_id_to_key32(__be64 tun_id)
 242 {
 243 #ifdef __BIG_ENDIAN
 244         return (__force __be32)tun_id;
 245 #else
 246         return (__force __be32)((__force u64)tun_id >> 32);
 247 #endif
 248 }
 249
 250 #ifdef CONFIG_INET
 251
 252 static inline void ip_tunnel_init_flow(struct flowi4 *fl4,
 253                                        int proto,
 254                                        __be32 daddr, __be32 saddr,
 255                                        __be32 key, __u8 tos,
 256                                        struct net *net, int oif,
 257                                        __u32 mark, __u32 tun_inner_hash,
 258                                        __u8 flow_flags)
 259 {
 260         memset(fl4, 0, sizeof(*fl4));
 261
 262         if (oif) {
 263                 fl4->flowi4_l3mdev = l3mdev_master_upper_ifindex_by_index_rcu(net, oif);
 264                 /* Legacy VRF/l3mdev use case */
 265                 fl4->flowi4_oif = fl4->flowi4_l3mdev ? 0 : oif;
 266         }
 267
 268         fl4->daddr = daddr;
 269         fl4->saddr = saddr;
 270         fl4->flowi4_tos = tos;
 271         fl4->flowi4_proto = proto;
 272         fl4->fl4_gre_key = key;
 273         fl4->flowi4_mark = mark;
 274         fl4->flowi4_multipath_hash = tun_inner_hash;
 275         fl4->flowi4_flags = flow_flags;
 276 }
 277
 278 int ip_tunnel_init(struct net_device *dev);
 279 void ip_tunnel_uninit(struct net_device *dev);
 280 void  ip_tunnel_dellink(struct net_device *dev, struct list_head *head);
 281 struct net *ip_tunnel_get_link_net(const struct net_device *dev);
 282 int ip_tunnel_get_iflink(const struct net_device *dev);
 283 int ip_tunnel_init_net(struct net *net, unsigned int ip_tnl_net_id,
 284                        struct rtnl_link_ops *ops, char *devname);
 285
 286 void ip_tunnel_delete_nets(struct list_head *list_net, unsigned int id,
 287                            struct rtnl_link_ops *ops);
 288
 289 void ip_tunnel_xmit(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev,
 290                     const struct iphdr *tnl_params, const u8 protocol);
 291 void ip_md_tunnel_xmit(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev,
 292                        const u8 proto, int tunnel_hlen);
 293 int ip_tunnel_ctl(struct net_device *dev, struct ip_tunnel_parm *p, int cmd);
 294 int ip_tunnel_siocdevprivate(struct net_device *dev, struct ifreq *ifr,
 295                              void __user *data, int cmd);
 296 int __ip_tunnel_change_mtu(struct net_device *dev, int new_mtu, bool strict);
 297 int ip_tunnel_change_mtu(struct net_device *dev, int new_mtu);
 298
 299 struct ip_tunnel *ip_tunnel_lookup(struct ip_tunnel_net *itn,
 300                                    int link, __be16 flags,
 301                                    __be32 remote, __be32 local,
 302                                    __be32 key);
 303
 304 void ip_tunnel_md_udp_encap(struct sk_buff *skb, struct ip_tunnel_info *info);
 305 int ip_tunnel_rcv(struct ip_tunnel *tunnel, struct sk_buff *skb,
 306                   const struct tnl_ptk_info *tpi, struct metadata_dst *tun_dst,
 307                   bool log_ecn_error);
 308 int ip_tunnel_changelink(struct net_device *dev, struct nlattr *tb[],
 309                          struct ip_tunnel_parm *p, __u32 fwmark);
 310 int ip_tunnel_newlink(struct net_device *dev, struct nlattr *tb[],
 311                       struct ip_tunnel_parm *p, __u32 fwmark);
 312 void ip_tunnel_setup(struct net_device *dev, unsigned int net_id);
 313
 314 bool ip_tunnel_netlink_encap_parms(struct nlattr *data[],
 315                                    struct ip_tunnel_encap *encap);
 316
 317 void ip_tunnel_netlink_parms(struct nlattr *data[],
 318                              struct ip_tunnel_parm *parms);
 319
 320 extern const struct header_ops ip_tunnel_header_ops;
 321 __be16 ip_tunnel_parse_protocol(const struct sk_buff *skb);
 322
 323 struct ip_tunnel_encap_ops {
 324         size_t (*encap_hlen)(struct ip_tunnel_encap *e);
 325         int (*build_header)(struct sk_buff *skb, struct ip_tunnel_encap *e,
 326                             u8 *protocol, struct flowi4 *fl4);
 327         int (*err_handler)(struct sk_buff *skb, u32 info);
 328 };
 329
 330 #define MAX_IPTUN_ENCAP_OPS 8
 331
 332 extern const struct ip_tunnel_encap_ops __rcu *
 333                 iptun_encaps[MAX_IPTUN_ENCAP_OPS];
 334
 335 int ip_tunnel_encap_add_ops(const struct ip_tunnel_encap_ops *op,
 336                             unsigned int num);
 337 int ip_tunnel_encap_del_ops(const struct ip_tunnel_encap_ops *op,
 338                             unsigned int num);
 339
 340 int ip_tunnel_encap_setup(struct ip_tunnel *t,
 341                           struct ip_tunnel_encap *ipencap);
 342
 343 static inline bool pskb_inet_may_pull(struct sk_buff *skb)
 344 {
 345         int nhlen;
 346
 347         switch (skb->protocol) {
 348 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
 349         case htons(ETH_P_IPV6):
 350                 nhlen = sizeof(struct ipv6hdr);
 351                 break;
 352 #endif
 353         case htons(ETH_P_IP):
 354                 nhlen = sizeof(struct iphdr);
 355                 break;
 356         default:
 357                 nhlen = 0;
 358         }
 359
 360         return pskb_network_may_pull(skb, nhlen);
 361 }
 362
 363 static inline int ip_encap_hlen(struct ip_tunnel_encap *e)
 364 {
 365         const struct ip_tunnel_encap_ops *ops;
 366         int hlen = -EINVAL;
 367
 368         if (e->type == TUNNEL_ENCAP_NONE)
 369                 return 0;
 370
 371         if (e->type >= MAX_IPTUN_ENCAP_OPS)
 372                 return -EINVAL;
 373
 374         rcu_read_lock();
 375         ops = rcu_dereference(iptun_encaps[e->type]);
 376         if (likely(ops && ops->encap_hlen))
 377                 hlen = ops->encap_hlen(e);
 378         rcu_read_unlock();
 379
 380         return hlen;
 381 }
 382
 383 static inline int ip_tunnel_encap(struct sk_buff *skb,
 384                                   struct ip_tunnel_encap *e,
 385                                   u8 *protocol, struct flowi4 *fl4)
 386 {
 387         const struct ip_tunnel_encap_ops *ops;
 388         int ret = -EINVAL;
 389
 390         if (e->type == TUNNEL_ENCAP_NONE)
 391                 return 0;
 392
 393         if (e->type >= MAX_IPTUN_ENCAP_OPS)
 394                 return -EINVAL;
 395
 396         rcu_read_lock();
 397         ops = rcu_dereference(iptun_encaps[e->type]);
 398         if (likely(ops && ops->build_header))
 399                 ret = ops->build_header(skb, e, protocol, fl4);
 400         rcu_read_unlock();
 401
 402         return ret;
 403 }
 404
 405 /* Extract dsfield from inner protocol */
 406 static inline u8 ip_tunnel_get_dsfield(const struct iphdr *iph,
 407                                        const struct sk_buff *skb)
 408 {
 409         __be16 payload_protocol = skb_protocol(skb, true);
 410
 411         if (payload_protocol == htons(ETH_P_IP))
 412                 return iph->tos;
 413         else if (payload_protocol == htons(ETH_P_IPV6))
 414                 return ipv6_get_dsfield((const struct ipv6hdr *)iph);
 415         else
 416                 return 0;
 417 }
 418
 419 static inline u8 ip_tunnel_get_ttl(const struct iphdr *iph,
 420                                        const struct sk_buff *skb)
 421 {
 422         __be16 payload_protocol = skb_protocol(skb, true);
 423
 424         if (payload_protocol == htons(ETH_P_IP))
 425                 return iph->ttl;
 426         else if (payload_protocol == htons(ETH_P_IPV6))
 427                 return ((const struct ipv6hdr *)iph)->hop_limit;
 428         else
 429                 return 0;
 430 }
 431
 432 /* Propogate ECN bits out */
 433 static inline u8 ip_tunnel_ecn_encap(u8 tos, const struct iphdr *iph,
 434                                      const struct sk_buff *skb)
 435 {
 436         u8 inner = ip_tunnel_get_dsfield(iph, skb);
 437
 438         return INET_ECN_encapsulate(tos, inner);
 439 }
 440
 441 int __iptunnel_pull_header(struct sk_buff *skb, int hdr_len,
 442                            __be16 inner_proto, bool raw_proto, bool xnet);
 443
 444 static inline int iptunnel_pull_header(struct sk_buff *skb, int hdr_len,
 445                                        __be16 inner_proto, bool xnet)
 446 {
 447         return __iptunnel_pull_header(skb, hdr_len, inner_proto, false, xnet);
 448 }
 449
 450 void iptunnel_xmit(struct sock *sk, struct rtable *rt, struct sk_buff *skb,
 451                    __be32 src, __be32 dst, u8 proto,
 452                    u8 tos, u8 ttl, __be16 df, bool xnet);
 453 struct metadata_dst *iptunnel_metadata_reply(struct metadata_dst *md,
 454                                              gfp_t flags);
 455 int skb_tunnel_check_pmtu(struct sk_buff *skb, struct dst_entry *encap_dst,
 456                           int headroom, bool reply);
 457
 458 int iptunnel_handle_offloads(struct sk_buff *skb, int gso_type_mask);
 459
 460 static inline int iptunnel_pull_offloads(struct sk_buff *skb)
 461 {
 462         if (skb_is_gso(skb)) {
 463                 int err;
 464
 465                 err = skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC);
 466                 if (unlikely(err))
 467                         return err;
 468                 skb_shinfo(skb)->gso_type &= ~(NETIF_F_GSO_ENCAP_ALL >>
 469                                                NETIF_F_GSO_SHIFT);
 470         }
 471
 472         skb->encapsulation = 0;
 473         return 0;
 474 }
 475
 476 static inline void iptunnel_xmit_stats(struct net_device *dev, int pkt_len)
 477 {
 478         if (pkt_len > 0) {
 479                 struct pcpu_sw_netstats *tstats = get_cpu_ptr(dev->tstats);
 480
 481                 u64_stats_update_begin(&tstats->syncp);
 482                 u64_stats_add(&tstats->tx_bytes, pkt_len);
 483                 u64_stats_inc(&tstats->tx_packets);
 484                 u64_stats_update_end(&tstats->syncp);
 485                 put_cpu_ptr(tstats);
 486                 return;
 487         }
 488
 489         if (pkt_len < 0) {
 490                 DEV_STATS_INC(dev, tx_errors);
 491                 DEV_STATS_INC(dev, tx_aborted_errors);
 492         } else {
 493                 DEV_STATS_INC(dev, tx_dropped);
 494         }
 495 }
 496
 497 static inline void ip_tunnel_info_opts_get(void *to,
 498                                            const struct ip_tunnel_info *info)
 499 {
 500         memcpy(to, info + 1, info->options_len);
 501 }
 502
 503 static inline void ip_tunnel_info_opts_set(struct ip_tunnel_info *info,
 504                                            const void *from, int len,
 505                                            __be16 flags)
 506 {
 507         info->options_len = len;
 508         if (len > 0) {
 509                 memcpy(ip_tunnel_info_opts(info), from, len);
 510                 info->key.tun_flags |= flags;
 511         }
 512 }
 513
 514 static inline struct ip_tunnel_info *lwt_tun_info(struct lwtunnel_state *lwtstate)
 515 {
 516         return (struct ip_tunnel_info *)lwtstate->data;
 517 }
 518
 519 DECLARE_STATIC_KEY_FALSE(ip_tunnel_metadata_cnt);
 520
 521 /* Returns > 0 if metadata should be collected */
 522 static inline int ip_tunnel_collect_metadata(void)
 523 {
 524         return static_branch_unlikely(&ip_tunnel_metadata_cnt);
 525 }
 526
 527 void __init ip_tunnel_core_init(void);
 528
 529 void ip_tunnel_need_metadata(void);
 530 void ip_tunnel_unneed_metadata(void);
 531
 532 #else /* CONFIG_INET */
 533
 534 static inline struct ip_tunnel_info *lwt_tun_info(struct lwtunnel_state *lwtstate)
 535 {
 536         return NULL;
 537 }
 538
 539 static inline void ip_tunnel_need_metadata(void)
 540 {
 541 }
 542
 543 static inline void ip_tunnel_unneed_metadata(void)
 544 {
 545 }
 546
 547 static inline void ip_tunnel_info_opts_get(void *to,
 548                                            const struct ip_tunnel_info *info)
 549 {
 550 }
 551
 552 static inline void ip_tunnel_info_opts_set(struct ip_tunnel_info *info,
 553                                            const void *from, int len,
 554                                            __be16 flags)
 555 {
 556         info->options_len = 0;
 557 }
 558
 559 #endif /* CONFIG_INET */
 560
 561 #endif /* __NET_IP_TUNNELS_H */