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
 133         hdr->nexthdr = NEXTHDR_ROUTING;
 134
 135         isrh = (void *)hdr + sizeof(*hdr);
 136         memcpy(isrh, osrh, hdrlen);
 137
 138         isrh->nexthdr = proto;
 139
 140         hdr->daddr = isrh->segments[isrh->first_segment];
 141         set_tun_src(net, dst->dev, &hdr->daddr, &hdr->saddr);
 142
 143 #ifdef CONFIG_IPV6_SEG6_HMAC
 144         if (sr_has_hmac(isrh)) {
 145                 err = seg6_push_hmac(net, &hdr->saddr, isrh);
 146                 if (unlikely(err))
 147                         return err;
 148         }
 149 #endif
 150
 151         skb_postpush_rcsum(skb, hdr, tot_len);
 152
 153         return 0;
 154 }
 155 EXPORT_SYMBOL_GPL(seg6_do_srh_encap);
 156
 157 /* insert an SRH within an IPv6 packet, just after the IPv6 header */
 158 int seg6_do_srh_inline(struct sk_buff *skb, struct ipv6_sr_hdr *osrh)
 159 {
 160         struct ipv6hdr *hdr, *oldhdr;
 161         struct ipv6_sr_hdr *isrh;
 162         int hdrlen, err;
 163
 164         hdrlen = (osrh->hdrlen + 1) << 3;
 165
 166         err = skb_cow_head(skb, hdrlen + skb->mac_len);
 167         if (unlikely(err))
 168                 return err;
 169
 170         oldhdr = ipv6_hdr(skb);
 171
 172         skb_pull(skb, sizeof(struct ipv6hdr));
 173         skb_postpull_rcsum(skb, skb_network_header(skb),
 174                            sizeof(struct ipv6hdr));
 175
 176         skb_push(skb, sizeof(struct ipv6hdr) + hdrlen);
 177         skb_reset_network_header(skb);
 178         skb_mac_header_rebuild(skb);
 179
 180         hdr = ipv6_hdr(skb);
 181
 182         memmove(hdr, oldhdr, sizeof(*hdr));
 183
 184         isrh = (void *)hdr + sizeof(*hdr);
 185         memcpy(isrh, osrh, hdrlen);
 186
 187         isrh->nexthdr = hdr->nexthdr;
 188         hdr->nexthdr = NEXTHDR_ROUTING;
 189
 190         isrh->segments[0] = hdr->daddr;
 191         hdr->daddr = isrh->segments[isrh->first_segment];
 192
 193 #ifdef CONFIG_IPV6_SEG6_HMAC
 194         if (sr_has_hmac(isrh)) {
 195                 struct net *net = dev_net(skb_dst(skb)->dev);
 196
 197                 err = seg6_push_hmac(net, &hdr->saddr, isrh);
 198                 if (unlikely(err))
 199                         return err;
 200         }
 201 #endif
 202
 203         skb_postpush_rcsum(skb, hdr, sizeof(struct ipv6hdr) + hdrlen);
 204
 205         return 0;
 206 }
 207 EXPORT_SYMBOL_GPL(seg6_do_srh_inline);
 208
 209 static int seg6_do_srh(struct sk_buff *skb)
 210 {
 211         struct dst_entry *dst = skb_dst(skb);
 212         struct seg6_iptunnel_encap *tinfo;
 213         int proto, err = 0;
 214
 215         tinfo = seg6_encap_lwtunnel(dst->lwtstate);
 216
 217         switch (tinfo->mode) {
 218         case SEG6_IPTUN_MODE_INLINE:
 219                 if (skb->protocol != htons(ETH_P_IPV6))
 220                         return -EINVAL;
 221
 222                 err = seg6_do_srh_inline(skb, tinfo->srh);
 223                 if (err)
 224                         return err;
 225                 break;
 226         case SEG6_IPTUN_MODE_ENCAP:
 227                 err = iptunnel_handle_offloads(skb, SKB_GSO_IPXIP6);
 228                 if (err)
 229                         return err;
 230
 231                 if (skb->protocol == htons(ETH_P_IPV6))
 232                         proto = IPPROTO_IPV6;
 233                 else if (skb->protocol == htons(ETH_P_IP))
 234                         proto = IPPROTO_IPIP;
 235                 else
 236                         return -EINVAL;
 237
 238                 err = seg6_do_srh_encap(skb, tinfo->srh, proto);
 239                 if (err)
 240                         return err;
 241
 242                 skb_set_inner_transport_header(skb, skb_transport_offset(skb));
 243                 skb_set_inner_protocol(skb, skb->protocol);
 244                 skb->protocol = htons(ETH_P_IPV6);
 245                 break;
 246         case SEG6_IPTUN_MODE_L2ENCAP:
 247                 if (!skb_mac_header_was_set(skb))
 248                         return -EINVAL;
 249
 250                 if (pskb_expand_head(skb, skb->mac_len, 0, GFP_ATOMIC) < 0)
 251                         return -ENOMEM;
 252
 253                 skb_mac_header_rebuild(skb);
 254                 skb_push(skb, skb->mac_len);
 255
 256                 err = seg6_do_srh_encap(skb, tinfo->srh, NEXTHDR_NONE);
 257                 if (err)
 258                         return err;
 259
 260                 skb->protocol = htons(ETH_P_IPV6);
 261                 break;
 262         }
 263
 264         ipv6_hdr(skb)->payload_len = htons(skb->len - sizeof(struct ipv6hdr));
 265         skb_set_transport_header(skb, sizeof(struct ipv6hdr));
 266
 267         return 0;
 268 }
 269
 270 static int seg6_input(struct sk_buff *skb)
 271 {
 272         struct dst_entry *orig_dst = skb_dst(skb);
 273         struct dst_entry *dst = NULL;
 274         struct seg6_lwt *slwt;
 275         int err;
 276
 277         err = seg6_do_srh(skb);
 278         if (unlikely(err)) {
 279                 kfree_skb(skb);
 280                 return err;
 281         }
 282
 283         slwt = seg6_lwt_lwtunnel(orig_dst->lwtstate);
 284
 285         preempt_disable();
 286         dst = dst_cache_get(&slwt->cache);
 287         preempt_enable();
 288
 289         skb_dst_drop(skb);
 290
 291         if (!dst) {
 292                 ip6_route_input(skb);
 293                 dst = skb_dst(skb);
 294                 if (!dst->error) {
 295                         preempt_disable();
 296                         dst_cache_set_ip6(&slwt->cache, dst,
 297                                           &ipv6_hdr(skb)->saddr);
 298                         preempt_enable();
 299                 }
 300         } else {
 301                 skb_dst_set(skb, dst);
 302         }
 303
 304         err = skb_cow_head(skb, LL_RESERVED_SPACE(dst->dev));
 305         if (unlikely(err))
 306                 return err;
 307
 308         return dst_input(skb);
 309 }
 310
 311 static int seg6_output(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 312 {
 313         struct dst_entry *orig_dst = skb_dst(skb);
 314         struct dst_entry *dst = NULL;
 315         struct seg6_lwt *slwt;
 316         int err = -EINVAL;
 317
 318         err = seg6_do_srh(skb);
 319         if (unlikely(err))
 320                 goto drop;
 321
 322         slwt = seg6_lwt_lwtunnel(orig_dst->lwtstate);
 323
 324         preempt_disable();
 325         dst = dst_cache_get(&slwt->cache);
 326         preempt_enable();
 327
 328         if (unlikely(!dst)) {
 329                 struct ipv6hdr *hdr = ipv6_hdr(skb);
 330                 struct flowi6 fl6;
 331
 332                 memset(&fl6, 0, sizeof(fl6));
 333                 fl6.daddr = hdr->daddr;
 334                 fl6.saddr = hdr->saddr;
 335                 fl6.flowlabel = ip6_flowinfo(hdr);
 336                 fl6.flowi6_mark = skb->mark;
 337                 fl6.flowi6_proto = hdr->nexthdr;
 338
 339                 dst = ip6_route_output(net, NULL, &fl6);
 340                 if (dst->error) {
 341                         err = dst->error;
 342                         dst_release(dst);
 343                         goto drop;
 344                 }
 345
 346                 preempt_disable();
 347                 dst_cache_set_ip6(&slwt->cache, dst, &fl6.saddr);
 348                 preempt_enable();
 349         }
 350
 351         skb_dst_drop(skb);
 352         skb_dst_set(skb, dst);
 353
 354         err = skb_cow_head(skb, LL_RESERVED_SPACE(dst->dev));
 355         if (unlikely(err))
 356                 goto drop;
 357
 358         return dst_output(net, sk, skb);
 359 drop:
 360         kfree_skb(skb);
 361         return err;
 362 }
 363
 364 static int seg6_build_state(struct nlattr *nla,
 365                             unsigned int family, const void *cfg,
 366                             struct lwtunnel_state **ts,
 367                             struct netlink_ext_ack *extack)
 368 {
 369         struct nlattr *tb[SEG6_IPTUNNEL_MAX + 1];
 370         struct seg6_iptunnel_encap *tuninfo;
 371         struct lwtunnel_state *newts;
 372         int tuninfo_len, min_size;
 373         struct seg6_lwt *slwt;
 374         int err;
 375
 376         if (family != AF_INET && family != AF_INET6)
 377                 return -EINVAL;
 378
 379         err = nla_parse_nested(tb, SEG6_IPTUNNEL_MAX, nla,
 380                                seg6_iptunnel_policy, extack);
 381
 382         if (err < 0)
 383                 return err;
 384
 385         if (!tb[SEG6_IPTUNNEL_SRH])
 386                 return -EINVAL;
 387
 388         tuninfo = nla_data(tb[SEG6_IPTUNNEL_SRH]);
 389         tuninfo_len = nla_len(tb[SEG6_IPTUNNEL_SRH]);
 390
 391         /* tuninfo must contain at least the iptunnel encap structure,
 392          * the SRH and one segment
 393          */
 394         min_size = sizeof(*tuninfo) + sizeof(struct ipv6_sr_hdr) +
 395                    sizeof(struct in6_addr);
 396         if (tuninfo_len < min_size)
 397                 return -EINVAL;
 398
 399         switch (tuninfo->mode) {
 400         case SEG6_IPTUN_MODE_INLINE:
 401                 if (family != AF_INET6)
 402                         return -EINVAL;
 403
 404                 break;
 405         case SEG6_IPTUN_MODE_ENCAP:
 406                 break;
 407         case SEG6_IPTUN_MODE_L2ENCAP:
 408                 break;
 409         default:
 410                 return -EINVAL;
 411         }
 412
 413         /* verify that SRH is consistent */
 414         if (!seg6_validate_srh(tuninfo->srh, tuninfo_len - sizeof(*tuninfo)))
 415                 return -EINVAL;
 416
 417         newts = lwtunnel_state_alloc(tuninfo_len + sizeof(*slwt));
 418         if (!newts)
 419                 return -ENOMEM;
 420
 421         slwt = seg6_lwt_lwtunnel(newts);
 422
 423         err = dst_cache_init(&slwt->cache, GFP_ATOMIC);
 424         if (err) {
 425                 kfree(newts);
 426                 return err;
 427         }
 428
 429         memcpy(&slwt->tuninfo, tuninfo, tuninfo_len);
 430
 431         newts->type = LWTUNNEL_ENCAP_SEG6;
 432         newts->flags |= LWTUNNEL_STATE_INPUT_REDIRECT;
 433
 434         if (tuninfo->mode != SEG6_IPTUN_MODE_L2ENCAP)
 435                 newts->flags |= LWTUNNEL_STATE_OUTPUT_REDIRECT;
 436
 437         newts->headroom = seg6_lwt_headroom(tuninfo);
 438
 439         *ts = newts;
 440
 441         return 0;
 442 }
 443
 444 static void seg6_destroy_state(struct lwtunnel_state *lwt)
 445 {
 446         dst_cache_destroy(&seg6_lwt_lwtunnel(lwt)->cache);
 447 }
 448
 449 static int seg6_fill_encap_info(struct sk_buff *skb,
 450                                 struct lwtunnel_state *lwtstate)
 451 {
 452         struct seg6_iptunnel_encap *tuninfo = seg6_encap_lwtunnel(lwtstate);
 453
 454         if (nla_put_srh(skb, SEG6_IPTUNNEL_SRH, tuninfo))
 455                 return -EMSGSIZE;
 456
 457         return 0;
 458 }
 459
 460 static int seg6_encap_nlsize(struct lwtunnel_state *lwtstate)
 461 {
 462         struct seg6_iptunnel_encap *tuninfo = seg6_encap_lwtunnel(lwtstate);
 463
 464         return nla_total_size(SEG6_IPTUN_ENCAP_SIZE(tuninfo));
 465 }
 466
 467 static int seg6_encap_cmp(struct lwtunnel_state *a, struct lwtunnel_state *b)
 468 {
 469         struct seg6_iptunnel_encap *a_hdr = seg6_encap_lwtunnel(a);
 470         struct seg6_iptunnel_encap *b_hdr = seg6_encap_lwtunnel(b);
 471         int len = SEG6_IPTUN_ENCAP_SIZE(a_hdr);
 472
 473         if (len != SEG6_IPTUN_ENCAP_SIZE(b_hdr))
 474                 return 1;
 475
 476         return memcmp(a_hdr, b_hdr, len);
 477 }
 478
 479 static const struct lwtunnel_encap_ops seg6_iptun_ops = {
 480         .build_state = seg6_build_state,
 481         .destroy_state = seg6_destroy_state,
 482         .output = seg6_output,
 483         .input = seg6_input,
 484         .fill_encap = seg6_fill_encap_info,
 485         .get_encap_size = seg6_encap_nlsize,
 486         .cmp_encap = seg6_encap_cmp,
 487         .owner = THIS_MODULE,
 488 };
 489
 490 int __init seg6_iptunnel_init(void)
 491 {
 492         return lwtunnel_encap_add_ops(&seg6_iptun_ops, LWTUNNEL_ENCAP_SEG6);
 493 }
 494
 495 void seg6_iptunnel_exit(void)
 496 {
 497         lwtunnel_encap_del_ops(&seg6_iptun_ops, LWTUNNEL_ENCAP_SEG6);
 498 }