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         hdr->payload_len = htons(skb->len - sizeof(struct ipv6hdr));
 160
 161         skb_postpush_rcsum(skb, hdr, tot_len);
 162
 163         return 0;
 164 }
 165 EXPORT_SYMBOL_GPL(seg6_do_srh_encap);
 166
 167 /* insert an SRH within an IPv6 packet, just after the IPv6 header */
 168 int seg6_do_srh_inline(struct sk_buff *skb, struct ipv6_sr_hdr *osrh)
 169 {
 170         struct ipv6hdr *hdr, *oldhdr;
 171         struct ipv6_sr_hdr *isrh;
 172         int hdrlen, err;
 173
 174         hdrlen = (osrh->hdrlen + 1) << 3;
 175
 176         err = skb_cow_head(skb, hdrlen + skb->mac_len);
 177         if (unlikely(err))
 178                 return err;
 179
 180         oldhdr = ipv6_hdr(skb);
 181
 182         skb_pull(skb, sizeof(struct ipv6hdr));
 183         skb_postpull_rcsum(skb, skb_network_header(skb),
 184                            sizeof(struct ipv6hdr));
 185
 186         skb_push(skb, sizeof(struct ipv6hdr) + hdrlen);
 187         skb_reset_network_header(skb);
 188         skb_mac_header_rebuild(skb);
 189
 190         hdr = ipv6_hdr(skb);
 191
 192         memmove(hdr, oldhdr, sizeof(*hdr));
 193
 194         isrh = (void *)hdr + sizeof(*hdr);
 195         memcpy(isrh, osrh, hdrlen);
 196
 197         isrh->nexthdr = hdr->nexthdr;
 198         hdr->nexthdr = NEXTHDR_ROUTING;
 199
 200         isrh->segments[0] = hdr->daddr;
 201         hdr->daddr = isrh->segments[isrh->first_segment];
 202
 203 #ifdef CONFIG_IPV6_SEG6_HMAC
 204         if (sr_has_hmac(isrh)) {
 205                 struct net *net = dev_net(skb_dst(skb)->dev);
 206
 207                 err = seg6_push_hmac(net, &hdr->saddr, isrh);
 208                 if (unlikely(err))
 209                         return err;
 210         }
 211 #endif
 212
 213         hdr->payload_len = htons(skb->len - sizeof(struct ipv6hdr));
 214
 215         skb_postpush_rcsum(skb, hdr, sizeof(struct ipv6hdr) + hdrlen);
 216
 217         return 0;
 218 }
 219 EXPORT_SYMBOL_GPL(seg6_do_srh_inline);
 220
 221 static int seg6_do_srh(struct sk_buff *skb)
 222 {
 223         struct dst_entry *dst = skb_dst(skb);
 224         struct seg6_iptunnel_encap *tinfo;
 225         int proto, err = 0;
 226
 227         tinfo = seg6_encap_lwtunnel(dst->lwtstate);
 228
 229         switch (tinfo->mode) {
 230         case SEG6_IPTUN_MODE_INLINE:
 231                 if (skb->protocol != htons(ETH_P_IPV6))
 232                         return -EINVAL;
 233
 234                 err = seg6_do_srh_inline(skb, tinfo->srh);
 235                 if (err)
 236                         return err;
 237                 break;
 238         case SEG6_IPTUN_MODE_ENCAP:
 239                 err = iptunnel_handle_offloads(skb, SKB_GSO_IPXIP6);
 240                 if (err)
 241                         return err;
 242
 243                 if (skb->protocol == htons(ETH_P_IPV6))
 244                         proto = IPPROTO_IPV6;
 245                 else if (skb->protocol == htons(ETH_P_IP))
 246                         proto = IPPROTO_IPIP;
 247                 else
 248                         return -EINVAL;
 249
 250                 err = seg6_do_srh_encap(skb, tinfo->srh, proto);
 251                 if (err)
 252                         return err;
 253
 254                 skb_set_inner_transport_header(skb, skb_transport_offset(skb));
 255                 skb_set_inner_protocol(skb, skb->protocol);
 256                 skb->protocol = htons(ETH_P_IPV6);
 257                 break;
 258         case SEG6_IPTUN_MODE_L2ENCAP:
 259                 if (!skb_mac_header_was_set(skb))
 260                         return -EINVAL;
 261
 262                 if (pskb_expand_head(skb, skb->mac_len, 0, GFP_ATOMIC) < 0)
 263                         return -ENOMEM;
 264
 265                 skb_mac_header_rebuild(skb);
 266                 skb_push(skb, skb->mac_len);
 267
 268                 err = seg6_do_srh_encap(skb, tinfo->srh, NEXTHDR_NONE);
 269                 if (err)
 270                         return err;
 271
 272                 skb->protocol = htons(ETH_P_IPV6);
 273                 break;
 274         }
 275
 276         skb_set_transport_header(skb, sizeof(struct ipv6hdr));
 277
 278         return 0;
 279 }
 280
 281 static int seg6_input(struct sk_buff *skb)
 282 {
 283         struct dst_entry *orig_dst = skb_dst(skb);
 284         struct dst_entry *dst = NULL;
 285         struct seg6_lwt *slwt;
 286         int err;
 287
 288         err = seg6_do_srh(skb);
 289         if (unlikely(err)) {
 290                 kfree_skb(skb);
 291                 return err;
 292         }
 293
 294         slwt = seg6_lwt_lwtunnel(orig_dst->lwtstate);
 295
 296         preempt_disable();
 297         dst = dst_cache_get(&slwt->cache);
 298         preempt_enable();
 299
 300         skb_dst_drop(skb);
 301
 302         if (!dst) {
 303                 ip6_route_input(skb);
 304                 dst = skb_dst(skb);
 305                 if (!dst->error) {
 306                         preempt_disable();
 307                         dst_cache_set_ip6(&slwt->cache, dst,
 308                                           &ipv6_hdr(skb)->saddr);
 309                         preempt_enable();
 310                 }
 311         } else {
 312                 skb_dst_set(skb, dst);
 313         }
 314
 315         err = skb_cow_head(skb, LL_RESERVED_SPACE(dst->dev));
 316         if (unlikely(err))
 317                 return err;
 318
 319         return dst_input(skb);
 320 }
 321
 322 static int seg6_output(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 323 {
 324         struct dst_entry *orig_dst = skb_dst(skb);
 325         struct dst_entry *dst = NULL;
 326         struct seg6_lwt *slwt;
 327         int err = -EINVAL;
 328
 329         err = seg6_do_srh(skb);
 330         if (unlikely(err))
 331                 goto drop;
 332
 333         slwt = seg6_lwt_lwtunnel(orig_dst->lwtstate);
 334
 335         preempt_disable();
 336         dst = dst_cache_get(&slwt->cache);
 337         preempt_enable();
 338
 339         if (unlikely(!dst)) {
 340                 struct ipv6hdr *hdr = ipv6_hdr(skb);
 341                 struct flowi6 fl6;
 342
 343                 memset(&fl6, 0, sizeof(fl6));
 344                 fl6.daddr = hdr->daddr;
 345                 fl6.saddr = hdr->saddr;
 346                 fl6.flowlabel = ip6_flowinfo(hdr);
 347                 fl6.flowi6_mark = skb->mark;
 348                 fl6.flowi6_proto = hdr->nexthdr;
 349
 350                 dst = ip6_route_output(net, NULL, &fl6);
 351                 if (dst->error) {
 352                         err = dst->error;
 353                         dst_release(dst);
 354                         goto drop;
 355                 }
 356
 357                 preempt_disable();
 358                 dst_cache_set_ip6(&slwt->cache, dst, &fl6.saddr);
 359                 preempt_enable();
 360         }
 361
 362         skb_dst_drop(skb);
 363         skb_dst_set(skb, dst);
 364
 365         err = skb_cow_head(skb, LL_RESERVED_SPACE(dst->dev));
 366         if (unlikely(err))
 367                 goto drop;
 368
 369         return dst_output(net, sk, skb);
 370 drop:
 371         kfree_skb(skb);
 372         return err;
 373 }
 374
 375 static int seg6_build_state(struct nlattr *nla,
 376                             unsigned int family, const void *cfg,
 377                             struct lwtunnel_state **ts,
 378                             struct netlink_ext_ack *extack)
 379 {
 380         struct nlattr *tb[SEG6_IPTUNNEL_MAX + 1];
 381         struct seg6_iptunnel_encap *tuninfo;
 382         struct lwtunnel_state *newts;
 383         int tuninfo_len, min_size;
 384         struct seg6_lwt *slwt;
 385         int err;
 386
 387         if (family != AF_INET && family != AF_INET6)
 388                 return -EINVAL;
 389
 390         err = nla_parse_nested(tb, SEG6_IPTUNNEL_MAX, nla,
 391                                seg6_iptunnel_policy, extack);
 392
 393         if (err < 0)
 394                 return err;
 395
 396         if (!tb[SEG6_IPTUNNEL_SRH])
 397                 return -EINVAL;
 398
 399         tuninfo = nla_data(tb[SEG6_IPTUNNEL_SRH]);
 400         tuninfo_len = nla_len(tb[SEG6_IPTUNNEL_SRH]);
 401
 402         /* tuninfo must contain at least the iptunnel encap structure,
 403          * the SRH and one segment
 404          */
 405         min_size = sizeof(*tuninfo) + sizeof(struct ipv6_sr_hdr) +
 406                    sizeof(struct in6_addr);
 407         if (tuninfo_len < min_size)
 408                 return -EINVAL;
 409
 410         switch (tuninfo->mode) {
 411         case SEG6_IPTUN_MODE_INLINE:
 412                 if (family != AF_INET6)
 413                         return -EINVAL;
 414
 415                 break;
 416         case SEG6_IPTUN_MODE_ENCAP:
 417                 break;
 418         case SEG6_IPTUN_MODE_L2ENCAP:
 419                 break;
 420         default:
 421                 return -EINVAL;
 422         }
 423
 424         /* verify that SRH is consistent */
 425         if (!seg6_validate_srh(tuninfo->srh, tuninfo_len - sizeof(*tuninfo)))
 426                 return -EINVAL;
 427
 428         newts = lwtunnel_state_alloc(tuninfo_len + sizeof(*slwt));
 429         if (!newts)
 430                 return -ENOMEM;
 431
 432         slwt = seg6_lwt_lwtunnel(newts);
 433
 434         err = dst_cache_init(&slwt->cache, GFP_ATOMIC);
 435         if (err) {
 436                 kfree(newts);
 437                 return err;
 438         }
 439
 440         memcpy(&slwt->tuninfo, tuninfo, tuninfo_len);
 441
 442         newts->type = LWTUNNEL_ENCAP_SEG6;
 443         newts->flags |= LWTUNNEL_STATE_INPUT_REDIRECT;
 444
 445         if (tuninfo->mode != SEG6_IPTUN_MODE_L2ENCAP)
 446                 newts->flags |= LWTUNNEL_STATE_OUTPUT_REDIRECT;
 447
 448         newts->headroom = seg6_lwt_headroom(tuninfo);
 449
 450         *ts = newts;
 451
 452         return 0;
 453 }
 454
 455 static void seg6_destroy_state(struct lwtunnel_state *lwt)
 456 {
 457         dst_cache_destroy(&seg6_lwt_lwtunnel(lwt)->cache);
 458 }
 459
 460 static int seg6_fill_encap_info(struct sk_buff *skb,
 461                                 struct lwtunnel_state *lwtstate)
 462 {
 463         struct seg6_iptunnel_encap *tuninfo = seg6_encap_lwtunnel(lwtstate);
 464
 465         if (nla_put_srh(skb, SEG6_IPTUNNEL_SRH, tuninfo))
 466                 return -EMSGSIZE;
 467
 468         return 0;
 469 }
 470
 471 static int seg6_encap_nlsize(struct lwtunnel_state *lwtstate)
 472 {
 473         struct seg6_iptunnel_encap *tuninfo = seg6_encap_lwtunnel(lwtstate);
 474
 475         return nla_total_size(SEG6_IPTUN_ENCAP_SIZE(tuninfo));
 476 }
 477
 478 static int seg6_encap_cmp(struct lwtunnel_state *a, struct lwtunnel_state *b)
 479 {
 480         struct seg6_iptunnel_encap *a_hdr = seg6_encap_lwtunnel(a);
 481         struct seg6_iptunnel_encap *b_hdr = seg6_encap_lwtunnel(b);
 482         int len = SEG6_IPTUN_ENCAP_SIZE(a_hdr);
 483
 484         if (len != SEG6_IPTUN_ENCAP_SIZE(b_hdr))
 485                 return 1;
 486
 487         return memcmp(a_hdr, b_hdr, len);
 488 }
 489
 490 static const struct lwtunnel_encap_ops seg6_iptun_ops = {
 491         .build_state = seg6_build_state,
 492         .destroy_state = seg6_destroy_state,
 493         .output = seg6_output,
 494         .input = seg6_input,
 495         .fill_encap = seg6_fill_encap_info,
 496         .get_encap_size = seg6_encap_nlsize,
 497         .cmp_encap = seg6_encap_cmp,
 498         .owner = THIS_MODULE,
 499 };
 500
 501 int __init seg6_iptunnel_init(void)
 502 {
 503         return lwtunnel_encap_add_ops(&seg6_iptun_ops, LWTUNNEL_ENCAP_SEG6);
 504 }
 505
 506 void seg6_iptunnel_exit(void)
 507 {
 508         lwtunnel_encap_del_ops(&seg6_iptun_ops, LWTUNNEL_ENCAP_SEG6);
 509 }