VNFs/DPPD-PROX/handle_master.c

   1 /*
   2 // Copyright (c) 2010-2017 Intel Corporation
   3 //
   4 // Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   5 // you may not use this file except in compliance with the License.
   6 // You may obtain a copy of the License at
   7 //
   8 //     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
   9 //
  10 // Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  11 // distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  12 // WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  13 // See the License for the specific language governing permissions and
  14 // limitations under the License.
  15 */
  16
  17 #include <rte_hash.h>
  18 #include <rte_hash_crc.h>
  19 #include "prox_cfg.h"
  20
  21 #include "prox_globals.h"
  22 #include "rx_pkt.h"
  23 #include "arp.h"
  24 #include "handle_master.h"
  25 #include "log.h"
  26 #include "mbuf_utils.h"
  27 #include "etypes.h"
  28 #include "defaults.h"
  29 #include "prox_cfg.h"
  30 #include "prox_malloc.h"
  31 #include "quit.h"
  32 #include "task_init.h"
  33 #include "prox_port_cfg.h"
  34 #include "main.h"
  35 #include "lconf.h"
  36 #include "input.h"
  37 #include "tx_pkt.h"
  38
  39 #define IP4(x) x & 0xff, (x >> 8) & 0xff, (x >> 16) & 0xff, x >> 24
  40
  41 const char *actions_string[] = {"UPDATE_FROM_CTRL", "SEND_ARP_REQUEST_FROM_CTRL", "SEND_ARP_REPLY_FROM_CTRL", "HANDLE_ARP_TO_CTRL", "REQ_MAC_TO_CTRL"};
  42
  43 static struct my_arp_t arp_reply = {
  44         .htype = 0x100,
  45         .ptype = 8,
  46         .hlen = 6,
  47         .plen = 4,
  48         .oper = 0x200
  49 };
  50 static struct my_arp_t arp_request = {
  51         .htype = 0x100,
  52         .ptype = 8,
  53         .hlen = 6,
  54         .plen = 4,
  55         .oper = 0x100
  56 };
  57
  58 struct ip_table {
  59         struct ether_addr       mac;
  60         struct rte_ring         *ring;
  61 };
  62
  63 struct port_table {
  64         struct ether_addr       mac;
  65         struct rte_ring         *ring;
  66         uint32_t                ip;
  67         uint8_t                 port;
  68         uint8_t                 flags;
  69 };
  70
  71 struct task_master {
  72         struct task_base base;
  73         struct rte_ring *ctrl_rx_ring;
  74         struct rte_ring **ctrl_tx_rings;
  75         struct ip_table *internal_ip_table;
  76         struct ip_table *external_ip_table;
  77         struct rte_hash  *external_ip_hash;
  78         struct rte_hash  *internal_ip_hash;
  79         struct port_table internal_port_table[PROX_MAX_PORTS];
  80 };
  81
  82 struct ip_port {
  83         uint32_t ip;
  84         uint8_t port;
  85 } __attribute__((packed));
  86
  87 static inline uint8_t get_command(struct rte_mbuf *mbuf)
  88 {
  89         return mbuf->udata64 & 0xFF;
  90 }
  91 static inline uint8_t get_task(struct rte_mbuf *mbuf)
  92 {
  93         return (mbuf->udata64 >> 8) & 0xFF;
  94 }
  95 static inline uint8_t get_core(struct rte_mbuf *mbuf)
  96 {
  97         return (mbuf->udata64 >> 16) & 0xFF;
  98 }
  99 static inline uint8_t get_port(struct rte_mbuf *mbuf)
 100 {
 101         return mbuf->port;
 102 }
 103 static inline uint32_t get_ip(struct rte_mbuf *mbuf)
 104 {
 105         return (mbuf->udata64 >> 32) & 0xFFFFFFFF;
 106 }
 107
 108 void register_ip_to_ctrl_plane(struct task_base *tbase, uint32_t ip, uint8_t port_id, uint8_t core_id, uint8_t task_id)
 109 {
 110         struct task_master *task = (struct task_master *)tbase;
 111         struct ip_port key;
 112         plogx_dbg("\tregistering IP %x.%x.%x.%x with port %d core %d and task %d\n", IP4(ip), port_id, core_id, task_id);
 113
 114         if (port_id >= PROX_MAX_PORTS) {
 115                 plog_err("Unable to register ip %x, port %d\n", ip, port_id);
 116                 return;
 117         }
 118
 119         /* TODO - stoe multiple rings if multiple cores able to handle IP
 120            Remove them when such cores are stopped and de-register IP
 121         */
 122         task->internal_port_table[port_id].ring = task->ctrl_tx_rings[core_id * MAX_TASKS_PER_CORE + task_id];
 123         memcpy(&task->internal_port_table[port_id].mac, &prox_port_cfg[port_id].eth_addr, 6);
 124         task->internal_port_table[port_id].ip = ip;
 125
 126         if (ip == RANDOM_IP) {
 127                 task->internal_port_table[port_id].flags |= HANDLE_RANDOM_IP_FLAG;
 128                 return;
 129         }
 130
 131         key.ip = ip;
 132         key.port = port_id;
 133         int ret = rte_hash_add_key(task->internal_ip_hash, (const void *)&key);
 134         if (unlikely(ret < 0)) {
 135                 plog_err("Unable to register ip %x\n", ip);
 136                 return;
 137         }
 138         memcpy(&task->internal_ip_table[ret].mac, &prox_port_cfg[port_id].eth_addr, 6);
 139         task->internal_ip_table[ret].ring = task->ctrl_tx_rings[core_id * MAX_TASKS_PER_CORE + task_id];
 140
 141 }
 142
 143 static inline void handle_arp_reply(struct task_base *tbase, struct rte_mbuf *mbuf)
 144 {
 145         struct task_master *task = (struct task_master *)tbase;
 146         struct ether_hdr_arp *hdr_arp = rte_pktmbuf_mtod(mbuf, struct ether_hdr_arp *);
 147         int i, ret;
 148         uint32_t key = hdr_arp->arp.data.spa;
 149         plogx_dbg("\tMaster handling ARP reply for ip %x\n", key);
 150
 151         ret = rte_hash_lookup(task->external_ip_hash, (const void *)&key);
 152         if (unlikely(ret < 0)) {
 153                 // entry not found for this IP: we did not ask a request, delete the reply
 154                 tx_drop(mbuf);
 155         } else {
 156                 // entry found for this IP
 157                 struct rte_ring *ring = task->external_ip_table[ret].ring;
 158                 memcpy(&hdr_arp->ether_hdr.d_addr.addr_bytes, &task->external_ip_table[ret].mac, 6);
 159                 tx_ring_ip(tbase, ring, UPDATE_FROM_CTRL, mbuf, key);
 160         }
 161 }
 162
 163 static inline void handle_arp_request(struct task_base *tbase, struct rte_mbuf *mbuf)
 164 {
 165         struct task_master *task = (struct task_master *)tbase;
 166         struct ether_hdr_arp *hdr_arp = rte_pktmbuf_mtod(mbuf, struct ether_hdr_arp *);
 167         int i, ret;
 168         uint8_t port = get_port(mbuf);
 169
 170         struct ip_port key;
 171         key.ip = hdr_arp->arp.data.tpa;
 172         key.port = port;
 173         if (task->internal_port_table[port].flags & HANDLE_RANDOM_IP_FLAG) {
 174                 struct ether_addr mac;
 175                 plogx_dbg("\tMaster handling ARP request for ip %x on port %d which supports random ip\n", key.ip, key.port);
 176                 struct rte_ring *ring = task->internal_port_table[port].ring;
 177                 create_mac(hdr_arp, &mac);
 178                 mbuf->ol_flags &= ~(PKT_TX_IP_CKSUM|PKT_TX_UDP_CKSUM);
 179                 build_arp_reply(hdr_arp, &mac);
 180                 tx_ring(tbase, ring, ARP_REPLY_FROM_CTRL, mbuf);
 181                 return;
 182         }
 183
 184         plogx_dbg("\tMaster handling ARP request for ip %x\n", key.ip);
 185
 186         ret = rte_hash_lookup(task->internal_ip_hash, (const void *)&key);
 187         if (unlikely(ret < 0)) {
 188                 // entry not found for this IP.
 189                 plogx_dbg("Master ignoring ARP REQUEST received on un-registered IP %d.%d.%d.%d on port %d\n", IP4(hdr_arp->arp.data.tpa), port);
 190                 tx_drop(mbuf);
 191         } else {
 192                 struct rte_ring *ring = task->internal_ip_table[ret].ring;
 193                 mbuf->ol_flags &= ~(PKT_TX_IP_CKSUM|PKT_TX_UDP_CKSUM);
 194                 build_arp_reply(hdr_arp, &task->internal_ip_table[ret].mac);
 195                 tx_ring(tbase, ring, ARP_REPLY_FROM_CTRL, mbuf);
 196         }
 197 }
 198
 199 static inline void handle_unknown_ip(struct task_base *tbase, struct rte_mbuf *mbuf)
 200 {
 201         struct task_master *task = (struct task_master *)tbase;
 202         struct ether_hdr_arp *hdr_arp = rte_pktmbuf_mtod(mbuf, struct ether_hdr_arp *);
 203         uint8_t port = get_port(mbuf);
 204         uint32_t ip_dst = get_ip(mbuf);
 205         int ret1, ret2;
 206
 207         plogx_dbg("\tMaster handling unknown ip %x for port %d\n", ip_dst, port);
 208         if (unlikely(port >= PROX_MAX_PORTS)) {
 209                 plogx_dbg("Port %d not found", port);
 210                 tx_drop(mbuf);
 211                 return;
 212         }
 213         uint32_t ip_src = task->internal_port_table[port].ip;
 214         struct rte_ring *ring = task->ctrl_tx_rings[get_core(mbuf) * MAX_TASKS_PER_CORE + get_task(mbuf)];
 215
 216         if (ring == NULL) {
 217                 plogx_dbg("Port %d not registered", port);
 218                 tx_drop(mbuf);
 219                 return;
 220         }
 221
 222         ret2 = rte_hash_add_key(task->external_ip_hash, (const void *)&ip_dst);
 223         if (unlikely(ret2 < 0)) {
 224                 // entry not found for this IP: delete the reply
 225                 plogx_dbg("Unable to add IP %x in external_ip_hash\n", rte_be_to_cpu_32(hdr_arp->arp.data.tpa));
 226                 tx_drop(mbuf);
 227                 return;
 228         }
 229         task->external_ip_table[ret2].ring = ring;
 230         memcpy(&task->external_ip_table[ret2].mac, &task->internal_port_table[port].mac, 6);
 231
 232         mbuf->ol_flags &= ~(PKT_TX_IP_CKSUM|PKT_TX_UDP_CKSUM);
 233         build_arp_request(mbuf, &task->internal_port_table[port].mac, ip_dst, ip_src);
 234         tx_ring(tbase, ring, ARP_REQ_FROM_CTRL, mbuf);
 235 }
 236
 237 static inline void handle_message(struct task_base *tbase, struct rte_mbuf *mbuf, int ring_id)
 238 {
 239         struct ether_hdr_arp *hdr_arp = rte_pktmbuf_mtod(mbuf, struct ether_hdr_arp *);
 240         int command = get_command(mbuf);
 241         uint32_t ip;
 242         plogx_dbg("\tMaster received %s (%x) from mbuf %p\n", actions_string[command], command, mbuf);
 243
 244         switch(command) {
 245         case ARP_TO_CTRL:
 246                 if (hdr_arp->ether_hdr.ether_type != ETYPE_ARP) {
 247                         tx_drop(mbuf);
 248                         plog_err("\tUnexpected message received: ARP_TO_CTRL with ether_type %x\n", hdr_arp->ether_hdr.ether_type);
 249                         return;
 250                 } else if (arp_is_gratuitous(hdr_arp)) {
 251                         plog_info("\tReceived gratuitous packet \n");
 252                         tx_drop(mbuf);
 253                         return;
 254                 } else if (memcmp(&hdr_arp->arp, &arp_reply, 8) == 0) {
 255                         uint32_t ip = hdr_arp->arp.data.spa;
 256                         handle_arp_reply(tbase, mbuf);
 257                 } else if (memcmp(&hdr_arp->arp, &arp_request, 8) == 0) {
 258                         handle_arp_request(tbase, mbuf);
 259                 } else {
 260                         plog_info("\tReceived unexpected ARP operation %d\n", hdr_arp->arp.oper);
 261                         tx_drop(mbuf);
 262                         return;
 263                 }
 264                 break;
 265         case REQ_MAC_TO_CTRL:
 266                 handle_unknown_ip(tbase, mbuf);
 267                 break;
 268         default:
 269                 plogx_dbg("\tMaster received unexpected message\n");
 270                 tx_drop(mbuf);
 271                 break;
 272         }
 273 }
 274
 275 void init_ctrl_plane(struct task_base *tbase)
 276 {
 277         prox_cfg.flags |= DSF_CTRL_PLANE_ENABLED;
 278         struct task_master *task = (struct task_master *)tbase;
 279         int socket = rte_lcore_to_socket_id(prox_cfg.master);
 280         uint32_t n_entries = MAX_ARP_ENTRIES * 4;
 281         static char hash_name[30];
 282         sprintf(hash_name, "A%03d_hash_arp_table", prox_cfg.master);
 283         struct rte_hash_parameters hash_params = {
 284                 .name = hash_name,
 285                 .entries = n_entries,
 286                 .key_len = sizeof(uint32_t),
 287                 .hash_func = rte_hash_crc,
 288                 .hash_func_init_val = 0,
 289         };
 290         task->external_ip_hash = rte_hash_create(&hash_params);
 291         PROX_PANIC(task->external_ip_hash == NULL, "Failed to set up external ip hash\n");
 292         plog_info("\texternal ip hash table allocated, with %d entries of size %d\n", hash_params.entries, hash_params.key_len);
 293         task->external_ip_table = (struct ip_table *)prox_zmalloc(n_entries * sizeof(struct ip_table), socket);
 294         PROX_PANIC(task->external_ip_table == NULL, "Failed to allocate memory for %u entries in external ip table\n", n_entries);
 295         plog_info("\texternal ip table, with %d entries of size %ld\n", n_entries, sizeof(struct ip_table));
 296
 297         hash_name[0]++;
 298         hash_params.key_len = sizeof(struct ip_port);
 299         task->internal_ip_hash = rte_hash_create(&hash_params);
 300         PROX_PANIC(task->internal_ip_hash == NULL, "Failed to set up internal ip hash\n");
 301         plog_info("\tinternal ip hash table allocated, with %d entries of size %d\n", hash_params.entries, hash_params.key_len);
 302         task->internal_ip_table = (struct ip_table *)prox_zmalloc(n_entries * sizeof(struct ip_table), socket);
 303         PROX_PANIC(task->internal_ip_table == NULL, "Failed to allocate memory for %u entries in internal ip table\n", n_entries);
 304         plog_info("\tinternal ip table, with %d entries of size %ld\n", n_entries, sizeof(struct ip_table));
 305 }
 306
 307 static int handle_ctrl_plane_f(struct task_base *tbase, __attribute__((unused)) struct rte_mbuf **mbuf, uint16_t n_pkts)
 308 {
 309         int ring_id, j, ret = 0;
 310         struct rte_mbuf *mbufs[MAX_RING_BURST];
 311         struct task_master *task = (struct task_master *)tbase;
 312
 313         /*      Handle_master works differently than other handle functions
 314                 It is not handled by a DPDK dataplane core
 315                 It is no thread_generic based, hence do not receive packets the same way
 316         */
 317
 318         ret = ring_deq(task->ctrl_rx_ring, mbufs);
 319         for (j = 0; j < ret; j++) {
 320                 handle_message(tbase, mbufs[j], ring_id);
 321         }
 322         return ret;
 323 }
 324
 325 static void init_task_master(struct task_base *tbase, struct task_args *targs)
 326 {
 327         if (prox_cfg.flags & DSF_CTRL_PLANE_ENABLED) {
 328                 struct task_master *task = (struct task_master *)tbase;
 329
 330                 task->ctrl_rx_ring = targs->lconf->ctrl_rings_p[0];
 331                 task->ctrl_tx_rings = ctrl_rings;
 332                 init_ctrl_plane(tbase);
 333                 handle_ctrl_plane = handle_ctrl_plane_f;
 334         }
 335 }
 336
 337 static struct task_init task_init_master = {
 338         .mode_str = "master",
 339         .init = init_task_master,
 340         .handle = NULL,
 341         .flag_features = TASK_FEATURE_NEVER_DISCARDS,
 342         .size = sizeof(struct task_master)
 343 };
 344
 345 __attribute__((constructor)) static void reg_task_gen(void)
 346 {
 347         reg_task(&task_init_master);
 348 }