net/ipv6/seg6_iptunnel.c

   1 /*
   2  *  SR-IPv6 implementation
   3  *
   4  *  Author:
   5  *  David Lebrun <david.lebrun@uclouvain.be>
   6  *
   7  *
   8  *  This program is free software; you can redistribute it and/or
   9  *        modify it under the terms of the GNU General Public License
  10  *        as published by the Free Software Foundation; either version
  11  *        2 of the License, or (at your option) any later version.
  12  */
  13
  14 #include <linux/types.h>
  15 #include <linux/skbuff.h>
  16 #include <linux/net.h>
  17 #include <linux/module.h>
  18 #include <net/ip.h>
  19 #include <net/ip_tunnels.h>
  20 #include <net/lwtunnel.h>
  21 #include <net/netevent.h>
  22 #include <net/netns/generic.h>
  23 #include <net/ip6_fib.h>
  24 #include <net/route.h>
  25 #include <net/seg6.h>
  26 #include <linux/seg6.h>
  27 #include <linux/seg6_iptunnel.h>
  28 #include <net/addrconf.h>
  29 #include <net/ip6_route.h>
  30 #include <net/dst_cache.h>
  31 #ifdef CONFIG_IPV6_SEG6_HMAC
  32 #include <net/seg6_hmac.h>
  33 #endif
  34
  35 struct seg6_lwt {
  36         struct dst_cache cache;
  37         struct seg6_iptunnel_encap tuninfo[0];
  38 };
  39
  40 static inline struct seg6_lwt *seg6_lwt_lwtunnel(struct lwtunnel_state *lwt)
  41 {
  42         return (struct seg6_lwt *)lwt->data;
  43 }
  44
  45 static inline struct seg6_iptunnel_encap *
  46 seg6_encap_lwtunnel(struct lwtunnel_state *lwt)
  47 {
  48         return seg6_lwt_lwtunnel(lwt)->tuninfo;
  49 }
  50
  51 static const struct nla_policy seg6_iptunnel_policy[SEG6_IPTUNNEL_MAX + 1] = {
  52         [SEG6_IPTUNNEL_SRH]     = { .type = NLA_BINARY },
  53 };
  54
  55 static int nla_put_srh(struct sk_buff *skb, int attrtype,
  56                        struct seg6_iptunnel_encap *tuninfo)
  57 {
  58         struct seg6_iptunnel_encap *data;
  59         struct nlattr *nla;
  60         int len;
  61
  62         len = SEG6_IPTUN_ENCAP_SIZE(tuninfo);
  63
  64         nla = nla_reserve(skb, attrtype, len);
  65         if (!nla)
  66                 return -EMSGSIZE;
  67
  68         data = nla_data(nla);
  69         memcpy(data, tuninfo, len);
  70
  71         return 0;
  72 }
  73
  74 static void set_tun_src(struct net *net, struct net_device *dev,
  75                         struct in6_addr *daddr, struct in6_addr *saddr)
  76 {
  77         struct seg6_pernet_data *sdata = seg6_pernet(net);
  78         struct in6_addr *tun_src;
  79
  80         rcu_read_lock();
  81
  82         tun_src = rcu_dereference(sdata->tun_src);
  83
  84         if (!ipv6_addr_any(tun_src)) {
  85                 memcpy(saddr, tun_src, sizeof(struct in6_addr));
  86         } else {
  87                 ipv6_dev_get_saddr(net, dev, daddr, IPV6_PREFER_SRC_PUBLIC,
  88                                    saddr);
  89         }
  90
  91         rcu_read_unlock();
  92 }
  93
  94 /* encapsulate an IPv6 packet within an outer IPv6 header with a given SRH */
  95 int seg6_do_srh_encap(struct sk_buff *skb, struct ipv6_sr_hdr *osrh, int proto)
  96 {
  97         struct dst_entry *dst = skb_dst(skb);
  98         struct net *net = dev_net(dst->dev);
  99         struct ipv6hdr *hdr, *inner_hdr;
 100         struct ipv6_sr_hdr *isrh;
 101         int hdrlen, tot_len, err;
 102
 103         hdrlen = (osrh->hdrlen + 1) << 3;
 104         tot_len = hdrlen + sizeof(*hdr);
 105
 106         err = skb_cow_head(skb, tot_len + skb->mac_len);
 107         if (unlikely(err))
 108                 return err;
 109
 110         inner_hdr = ipv6_hdr(skb);
 111
 112         skb_push(skb, tot_len);
 113         skb_reset_network_header(skb);
 114         skb_mac_header_rebuild(skb);
 115         hdr = ipv6_hdr(skb);
 116
 117         /* inherit tc, flowlabel and hlim
 118          * hlim will be decremented in ip6_forward() afterwards and
 119          * decapsulation will overwrite inner hlim with outer hlim
 120          */
 121
 122         if (skb->protocol == htons(ETH_P_IPV6)) {
 123                 ip6_flow_hdr(hdr, ip6_tclass(ip6_flowinfo(inner_hdr)),
 124                              ip6_flowlabel(inner_hdr));
 125                 hdr->hop_limit = inner_hdr->hop_limit;
 126         } else {
 127                 ip6_flow_hdr(hdr, 0, 0);
 128                 hdr->hop_limit = ip6_dst_hoplimit(skb_dst(skb));
 129
 130                 memset(IP6CB(skb), 0, sizeof(*IP6CB(skb)));
 131
 132                 /* the control block has been erased, so we have to set the
 133                  * iif once again.
 134                  * We read the receiving interface index directly from the
 135                  * skb->skb_iif as it is done in the IPv4 receiving path (i.e.:
 136                  * ip_rcv_core(...)).
 137                  */
 138                 IP6CB(skb)->iif = skb->skb_iif;
 139         }
 140
 141         hdr->nexthdr = NEXTHDR_ROUTING;
 142
 143         isrh = (void *)hdr + sizeof(*hdr);
 144         memcpy(isrh, osrh, hdrlen);
 145
 146         isrh->nexthdr = proto;
 147
 148         hdr->daddr = isrh->segments[isrh->first_segment];
 149         set_tun_src(net, dst->dev, &hdr->daddr, &hdr->saddr);
 150
 151 #ifdef CONFIG_IPV6_SEG6_HMAC
 152         if (sr_has_hmac(isrh)) {
 153                 err = seg6_push_hmac(net, &hdr->saddr, isrh);
 154                 if (unlikely(err))
 155                         return err;
 156         }
 157 #endif
 158
 159         skb_postpush_rcsum(skb, hdr, tot_len);
 160
 161         return 0;
 162 }
 163 EXPORT_SYMBOL_GPL(seg6_do_srh_encap);
 164
 165 /* insert an SRH within an IPv6 packet, just after the IPv6 header */
 166 int seg6_do_srh_inline(struct sk_buff *skb, struct ipv6_sr_hdr *osrh)
 167 {
 168         struct ipv6hdr *hdr, *oldhdr;
 169         struct ipv6_sr_hdr *isrh;
 170         int hdrlen, err;
 171
 172         hdrlen = (osrh->hdrlen + 1) << 3;
 173
 174         err = skb_cow_head(skb, hdrlen + skb->mac_len);
 175         if (unlikely(err))
 176                 return err;
 177
 178         oldhdr = ipv6_hdr(skb);
 179
 180         skb_pull(skb, sizeof(struct ipv6hdr));
 181         skb_postpull_rcsum(skb, skb_network_header(skb),
 182                            sizeof(struct ipv6hdr));
 183
 184         skb_push(skb, sizeof(struct ipv6hdr) + hdrlen);
 185         skb_reset_network_header(skb);
 186         skb_mac_header_rebuild(skb);
 187
 188         hdr = ipv6_hdr(skb);
 189
 190         memmove(hdr, oldhdr, sizeof(*hdr));
 191
 192         isrh = (void *)hdr + sizeof(*hdr);
 193         memcpy(isrh, osrh, hdrlen);
 194
 195         isrh->nexthdr = hdr->nexthdr;
 196         hdr->nexthdr = NEXTHDR_ROUTING;
 197
 198         isrh->segments[0] = hdr->daddr;
 199         hdr->daddr = isrh->segments[isrh->first_segment];
 200
 201 #ifdef CONFIG_IPV6_SEG6_HMAC
 202         if (sr_has_hmac(isrh)) {
 203                 struct net *net = dev_net(skb_dst(skb)->dev);
 204
 205                 err = seg6_push_hmac(net, &hdr->saddr, isrh);
 206                 if (unlikely(err))
 207                         return err;
 208         }
 209 #endif
 210
 211         skb_postpush_rcsum(skb, hdr, sizeof(struct ipv6hdr) + hdrlen);
 212
 213         return 0;
 214 }
 215 EXPORT_SYMBOL_GPL(seg6_do_srh_inline);
 216
 217 static int seg6_do_srh(struct sk_buff *skb)
 218 {
 219         struct dst_entry *dst = skb_dst(skb);
 220         struct seg6_iptunnel_encap *tinfo;
 221         int proto, err = 0;
 222
 223         tinfo = seg6_encap_lwtunnel(dst->lwtstate);
 224
 225         switch (tinfo->mode) {
 226         case SEG6_IPTUN_MODE_INLINE:
 227                 if (skb->protocol != htons(ETH_P_IPV6))
 228                         return -EINVAL;
 229
 230                 err = seg6_do_srh_inline(skb, tinfo->srh);
 231                 if (err)
 232                         return err;
 233                 break;
 234         case SEG6_IPTUN_MODE_ENCAP:
 235                 err = iptunnel_handle_offloads(skb, SKB_GSO_IPXIP6);
 236                 if (err)
 237                         return err;
 238
 239                 if (skb->protocol == htons(ETH_P_IPV6))
 240                         proto = IPPROTO_IPV6;
 241                 else if (skb->protocol == htons(ETH_P_IP))
 242                         proto = IPPROTO_IPIP;
 243                 else
 244                         return -EINVAL;
 245
 246                 err = seg6_do_srh_encap(skb, tinfo->srh, proto);
 247                 if (err)
 248                         return err;
 249
 250                 skb_set_inner_transport_header(skb, skb_transport_offset(skb));
 251                 skb_set_inner_protocol(skb, skb->protocol);
 252                 skb->protocol = htons(ETH_P_IPV6);
 253                 break;
 254         case SEG6_IPTUN_MODE_L2ENCAP:
 255                 if (!skb_mac_header_was_set(skb))
 256                         return -EINVAL;
 257
 258                 if (pskb_expand_head(skb, skb->mac_len, 0, GFP_ATOMIC) < 0)
 259                         return -ENOMEM;
 260
 261                 skb_mac_header_rebuild(skb);
 262                 skb_push(skb, skb->mac_len);
 263
 264                 err = seg6_do_srh_encap(skb, tinfo->srh, NEXTHDR_NONE);
 265                 if (err)
 266                         return err;
 267
 268                 skb->protocol = htons(ETH_P_IPV6);
 269                 break;
 270         }
 271
 272         ipv6_hdr(skb)->payload_len = htons(skb->len - sizeof(struct ipv6hdr));
 273         skb_set_transport_header(skb, sizeof(struct ipv6hdr));
 274
 275         return 0;
 276 }
 277
 278 static int seg6_input(struct sk_buff *skb)
 279 {
 280         struct dst_entry *orig_dst = skb_dst(skb);
 281         struct dst_entry *dst = NULL;
 282         struct seg6_lwt *slwt;
 283         int err;
 284
 285         err = seg6_do_srh(skb);
 286         if (unlikely(err)) {
 287                 kfree_skb(skb);
 288                 return err;
 289         }
 290
 291         slwt = seg6_lwt_lwtunnel(orig_dst->lwtstate);
 292
 293         preempt_disable();
 294         dst = dst_cache_get(&slwt->cache);
 295         preempt_enable();
 296
 297         skb_dst_drop(skb);
 298
 299         if (!dst) {
 300                 ip6_route_input(skb);
 301                 dst = skb_dst(skb);
 302                 if (!dst->error) {
 303                         preempt_disable();
 304                         dst_cache_set_ip6(&slwt->cache, dst,
 305                                           &ipv6_hdr(skb)->saddr);
 306                         preempt_enable();
 307                 }
 308         } else {
 309                 skb_dst_set(skb, dst);
 310         }
 311
 312         err = skb_cow_head(skb, LL_RESERVED_SPACE(dst->dev));
 313         if (unlikely(err))
 314                 return err;
 315
 316         return dst_input(skb);
 317 }
 318
 319 static int seg6_output(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 320 {
 321         struct dst_entry *orig_dst = skb_dst(skb);
 322         struct dst_entry *dst = NULL;
 323         struct seg6_lwt *slwt;
 324         int err = -EINVAL;
 325
 326         err = seg6_do_srh(skb);
 327         if (unlikely(err))
 328                 goto drop;
 329
 330         slwt = seg6_lwt_lwtunnel(orig_dst->lwtstate);
 331
 332         preempt_disable();
 333         dst = dst_cache_get(&slwt->cache);
 334         preempt_enable();
 335
 336         if (unlikely(!dst)) {
 337                 struct ipv6hdr *hdr = ipv6_hdr(skb);
 338                 struct flowi6 fl6;
 339
 340                 memset(&fl6, 0, sizeof(fl6));
 341                 fl6.daddr = hdr->daddr;
 342                 fl6.saddr = hdr->saddr;
 343                 fl6.flowlabel = ip6_flowinfo(hdr);
 344                 fl6.flowi6_mark = skb->mark;
 345                 fl6.flowi6_proto = hdr->nexthdr;
 346
 347                 dst = ip6_route_output(net, NULL, &fl6);
 348                 if (dst->error) {
 349                         err = dst->error;
 350                         dst_release(dst);
 351                         goto drop;
 352                 }
 353
 354                 preempt_disable();
 355                 dst_cache_set_ip6(&slwt->cache, dst, &fl6.saddr);
 356                 preempt_enable();
 357         }
 358
 359         skb_dst_drop(skb);
 360         skb_dst_set(skb, dst);
 361
 362         err = skb_cow_head(skb, LL_RESERVED_SPACE(dst->dev));
 363         if (unlikely(err))
 364                 goto drop;
 365
 366         return dst_output(net, sk, skb);
 367 drop:
 368         kfree_skb(skb);
 369         return err;
 370 }
 371
 372 static int seg6_build_state(struct nlattr *nla,
 373                             unsigned int family, const void *cfg,
 374                             struct lwtunnel_state **ts,
 375                             struct netlink_ext_ack *extack)
 376 {
 377         struct nlattr *tb[SEG6_IPTUNNEL_MAX + 1];
 378         struct seg6_iptunnel_encap *tuninfo;
 379         struct lwtunnel_state *newts;
 380         int tuninfo_len, min_size;
 381         struct seg6_lwt *slwt;
 382         int err;
 383
 384         if (family != AF_INET && family != AF_INET6)
 385                 return -EINVAL;
 386
 387         err = nla_parse_nested(tb, SEG6_IPTUNNEL_MAX, nla,
 388                                seg6_iptunnel_policy, extack);
 389
 390         if (err < 0)
 391                 return err;
 392
 393         if (!tb[SEG6_IPTUNNEL_SRH])
 394                 return -EINVAL;
 395
 396         tuninfo = nla_data(tb[SEG6_IPTUNNEL_SRH]);
 397         tuninfo_len = nla_len(tb[SEG6_IPTUNNEL_SRH]);
 398
 399         /* tuninfo must contain at least the iptunnel encap structure,
 400          * the SRH and one segment
 401          */
 402         min_size = sizeof(*tuninfo) + sizeof(struct ipv6_sr_hdr) +
 403                    sizeof(struct in6_addr);
 404         if (tuninfo_len < min_size)
 405                 return -EINVAL;
 406
 407         switch (tuninfo->mode) {
 408         case SEG6_IPTUN_MODE_INLINE:
 409                 if (family != AF_INET6)
 410                         return -EINVAL;
 411
 412                 break;
 413         case SEG6_IPTUN_MODE_ENCAP:
 414                 break;
 415         case SEG6_IPTUN_MODE_L2ENCAP:
 416                 break;
 417         default:
 418                 return -EINVAL;
 419         }
 420
 421         /* verify that SRH is consistent */
 422         if (!seg6_validate_srh(tuninfo->srh, tuninfo_len - sizeof(*tuninfo)))
 423                 return -EINVAL;
 424
 425         newts = lwtunnel_state_alloc(tuninfo_len + sizeof(*slwt));
 426         if (!newts)
 427                 return -ENOMEM;
 428
 429         slwt = seg6_lwt_lwtunnel(newts);
 430
 431         err = dst_cache_init(&slwt->cache, GFP_ATOMIC);
 432         if (err) {
 433                 kfree(newts);
 434                 return err;
 435         }
 436
 437         memcpy(&slwt->tuninfo, tuninfo, tuninfo_len);
 438
 439         newts->type = LWTUNNEL_ENCAP_SEG6;
 440         newts->flags |= LWTUNNEL_STATE_INPUT_REDIRECT;
 441
 442         if (tuninfo->mode != SEG6_IPTUN_MODE_L2ENCAP)
 443                 newts->flags |= LWTUNNEL_STATE_OUTPUT_REDIRECT;
 444
 445         newts->headroom = seg6_lwt_headroom(tuninfo);
 446
 447         *ts = newts;
 448
 449         return 0;
 450 }
 451
 452 static void seg6_destroy_state(struct lwtunnel_state *lwt)
 453 {
 454         dst_cache_destroy(&seg6_lwt_lwtunnel(lwt)->cache);
 455 }
 456
 457 static int seg6_fill_encap_info(struct sk_buff *skb,
 458                                 struct lwtunnel_state *lwtstate)
 459 {
 460         struct seg6_iptunnel_encap *tuninfo = seg6_encap_lwtunnel(lwtstate);
 461
 462         if (nla_put_srh(skb, SEG6_IPTUNNEL_SRH, tuninfo))
 463                 return -EMSGSIZE;
 464
 465         return 0;
 466 }
 467
 468 static int seg6_encap_nlsize(struct lwtunnel_state *lwtstate)
 469 {
 470         struct seg6_iptunnel_encap *tuninfo = seg6_encap_lwtunnel(lwtstate);
 471
 472         return nla_total_size(SEG6_IPTUN_ENCAP_SIZE(tuninfo));
 473 }
 474
 475 static int seg6_encap_cmp(struct lwtunnel_state *a, struct lwtunnel_state *b)
 476 {
 477         struct seg6_iptunnel_encap *a_hdr = seg6_encap_lwtunnel(a);
 478         struct seg6_iptunnel_encap *b_hdr = seg6_encap_lwtunnel(b);
 479         int len = SEG6_IPTUN_ENCAP_SIZE(a_hdr);
 480
 481         if (len != SEG6_IPTUN_ENCAP_SIZE(b_hdr))
 482                 return 1;
 483
 484         return memcmp(a_hdr, b_hdr, len);
 485 }
 486
 487 static const struct lwtunnel_encap_ops seg6_iptun_ops = {
 488         .build_state = seg6_build_state,
 489         .destroy_state = seg6_destroy_state,
 490         .output = seg6_output,
 491         .input = seg6_input,
 492         .fill_encap = seg6_fill_encap_info,
 493         .get_encap_size = seg6_encap_nlsize,
 494         .cmp_encap = seg6_encap_cmp,
 495         .owner = THIS_MODULE,
 496 };
 497
 498 int __init seg6_iptunnel_init(void)
 499 {
 500         return lwtunnel_encap_add_ops(&seg6_iptun_ops, LWTUNNEL_ENCAP_SEG6);
 501 }
 502
 503 void seg6_iptunnel_exit(void)
 504 {
 505         lwtunnel_encap_del_ops(&seg6_iptun_ops, LWTUNNEL_ENCAP_SEG6);
 506 }