samples/bpf/xdp_tx_iptunnel_user.c

   1 /* Copyright (c) 2016 Facebook
   2  *
   3  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   4  * modify it under the terms of version 2 of the GNU General Public
   5  * License as published by the Free Software Foundation.
   6  */
   7 #include <linux/bpf.h>
   8 #include <assert.h>
   9 #include <errno.h>
  10 #include <signal.h>
  11 #include <stdio.h>
  12 #include <stdlib.h>
  13 #include <string.h>
  14 #include <sys/resource.h>
  15 #include <arpa/inet.h>
  16 #include <netinet/ether.h>
  17 #include <unistd.h>
  18 #include <time.h>
  19 #include "bpf_load.h"
  20 #include "libbpf.h"
  21 #include "bpf_util.h"
  22 #include "xdp_tx_iptunnel_common.h"
  23
  24 #define STATS_INTERVAL_S 2U
  25
  26 static int ifindex = -1;
  27
  28 static void int_exit(int sig)
  29 {
  30         if (ifindex > -1)
  31                 set_link_xdp_fd(ifindex, -1);
  32         exit(0);
  33 }
  34
  35 /* simple per-protocol drop counter
  36  */
  37 static void poll_stats(unsigned int kill_after_s)
  38 {
  39         const unsigned int nr_protos = 256;
  40         unsigned int nr_cpus = bpf_num_possible_cpus();
  41         time_t started_at = time(NULL);
  42         __u64 values[nr_cpus], prev[nr_protos][nr_cpus];
  43         __u32 proto;
  44         int i;
  45
  46         memset(prev, 0, sizeof(prev));
  47
  48         while (!kill_after_s || time(NULL) - started_at <= kill_after_s) {
  49                 sleep(STATS_INTERVAL_S);
  50
  51                 for (proto = 0; proto < nr_protos; proto++) {
  52                         __u64 sum = 0;
  53
  54                         assert(bpf_map_lookup_elem(map_fd[0], &proto, values) == 0);
  55                         for (i = 0; i < nr_cpus; i++)
  56                                 sum += (values[i] - prev[proto][i]);
  57
  58                         if (sum)
  59                                 printf("proto %u: sum:%10llu pkts, rate:%10llu pkts/s\n",
  60                                        proto, sum, sum / STATS_INTERVAL_S);
  61                         memcpy(prev[proto], values, sizeof(values));
  62                 }
  63         }
  64 }
  65
  66 static void usage(const char *cmd)
  67 {
  68         printf("Start a XDP prog which encapsulates incoming packets\n"
  69                "in an IPv4/v6 header and XDP_TX it out.  The dst <VIP:PORT>\n"
  70                "is used to select packets to encapsulate\n\n");
  71         printf("Usage: %s [...]\n", cmd);
  72         printf("    -i <ifindex> Interface Index\n");
  73         printf("    -a <vip-service-address> IPv4 or IPv6\n");
  74         printf("    -p <vip-service-port> A port range (e.g. 433-444) is also allowed\n");
  75         printf("    -s <source-ip> Used in the IPTunnel header\n");
  76         printf("    -d <dest-ip> Used in the IPTunnel header\n");
  77         printf("    -m <dest-MAC> Used in sending the IP Tunneled pkt\n");
  78         printf("    -T <stop-after-X-seconds> Default: 0 (forever)\n");
  79         printf("    -P <IP-Protocol> Default is TCP\n");
  80         printf("    -h Display this help\n");
  81 }
  82
  83 static int parse_ipstr(const char *ipstr, unsigned int *addr)
  84 {
  85         if (inet_pton(AF_INET6, ipstr, addr) == 1) {
  86                 return AF_INET6;
  87         } else if (inet_pton(AF_INET, ipstr, addr) == 1) {
  88                 addr[1] = addr[2] = addr[3] = 0;
  89                 return AF_INET;
  90         }
  91
  92         fprintf(stderr, "%s is an invalid IP\n", ipstr);
  93         return AF_UNSPEC;
  94 }
  95
  96 static int parse_ports(const char *port_str, int *min_port, int *max_port)
  97 {
  98         char *end;
  99         long tmp_min_port;
 100         long tmp_max_port;
 101
 102         tmp_min_port = strtol(optarg, &end, 10);
 103         if (tmp_min_port < 1 || tmp_min_port > 65535) {
 104                 fprintf(stderr, "Invalid port(s):%s\n", optarg);
 105                 return 1;
 106         }
 107
 108         if (*end == '-') {
 109                 end++;
 110                 tmp_max_port = strtol(end, NULL, 10);
 111                 if (tmp_max_port < 1 || tmp_max_port > 65535) {
 112                         fprintf(stderr, "Invalid port(s):%s\n", optarg);
 113                         return 1;
 114                 }
 115         } else {
 116                 tmp_max_port = tmp_min_port;
 117         }
 118
 119         if (tmp_min_port > tmp_max_port) {
 120                 fprintf(stderr, "Invalid port(s):%s\n", optarg);
 121                 return 1;
 122         }
 123
 124         if (tmp_max_port - tmp_min_port + 1 > MAX_IPTNL_ENTRIES) {
 125                 fprintf(stderr, "Port range (%s) is larger than %u\n",
 126                         port_str, MAX_IPTNL_ENTRIES);
 127                 return 1;
 128         }
 129         *min_port = tmp_min_port;
 130         *max_port = tmp_max_port;
 131
 132         return 0;
 133 }
 134
 135 int main(int argc, char **argv)
 136 {
 137         unsigned char opt_flags[256] = {};
 138         unsigned int kill_after_s = 0;
 139         const char *optstr = "i:a:p:s:d:m:T:P:h";
 140         int min_port = 0, max_port = 0;
 141         struct iptnl_info tnl = {};
 142         struct rlimit r = {RLIM_INFINITY, RLIM_INFINITY};
 143         struct vip vip = {};
 144         char filename[256];
 145         int opt;
 146         int i;
 147
 148         tnl.family = AF_UNSPEC;
 149         vip.protocol = IPPROTO_TCP;
 150
 151         for (i = 0; i < strlen(optstr); i++)
 152                 if (optstr[i] != 'h' && 'a' <= optstr[i] && optstr[i] <= 'z')
 153                         opt_flags[(unsigned char)optstr[i]] = 1;
 154
 155         while ((opt = getopt(argc, argv, optstr)) != -1) {
 156                 unsigned short family;
 157                 unsigned int *v6;
 158
 159                 switch (opt) {
 160                 case 'i':
 161                         ifindex = atoi(optarg);
 162                         break;
 163                 case 'a':
 164                         vip.family = parse_ipstr(optarg, vip.daddr.v6);
 165                         if (vip.family == AF_UNSPEC)
 166                                 return 1;
 167                         break;
 168                 case 'p':
 169                         if (parse_ports(optarg, &min_port, &max_port))
 170                                 return 1;
 171                         break;
 172                 case 'P':
 173                         vip.protocol = atoi(optarg);
 174                         break;
 175                 case 's':
 176                 case 'd':
 177                         if (opt == 's')
 178                                 v6 = tnl.saddr.v6;
 179                         else
 180                                 v6 = tnl.daddr.v6;
 181
 182                         family = parse_ipstr(optarg, v6);
 183                         if (family == AF_UNSPEC)
 184                                 return 1;
 185                         if (tnl.family == AF_UNSPEC) {
 186                                 tnl.family = family;
 187                         } else if (tnl.family != family) {
 188                                 fprintf(stderr,
 189                                         "The IP version of the src and dst addresses used in the IP encapsulation does not match\n");
 190                                 return 1;
 191                         }
 192                         break;
 193                 case 'm':
 194                         if (!ether_aton_r(optarg,
 195                                           (struct ether_addr *)tnl.dmac)) {
 196                                 fprintf(stderr, "Invalid mac address:%s\n",
 197                                         optarg);
 198                                 return 1;
 199                         }
 200                         break;
 201                 case 'T':
 202                         kill_after_s = atoi(optarg);
 203                         break;
 204                 default:
 205                         usage(argv[0]);
 206                         return 1;
 207                 }
 208                 opt_flags[opt] = 0;
 209         }
 210
 211         for (i = 0; i < strlen(optstr); i++) {
 212                 if (opt_flags[(unsigned int)optstr[i]]) {
 213                         fprintf(stderr, "Missing argument -%c\n", optstr[i]);
 214                         usage(argv[0]);
 215                         return 1;
 216                 }
 217         }
 218
 219         if (setrlimit(RLIMIT_MEMLOCK, &r)) {
 220                 perror("setrlimit(RLIMIT_MEMLOCK, RLIM_INFINITY)");
 221                 return 1;
 222         }
 223
 224         snprintf(filename, sizeof(filename), "%s_kern.o", argv[0]);
 225
 226         if (load_bpf_file(filename)) {
 227                 printf("%s", bpf_log_buf);
 228                 return 1;
 229         }
 230
 231         if (!prog_fd[0]) {
 232                 printf("load_bpf_file: %s\n", strerror(errno));
 233                 return 1;
 234         }
 235
 236         signal(SIGINT, int_exit);
 237
 238         while (min_port <= max_port) {
 239                 vip.dport = htons(min_port++);
 240                 if (bpf_map_update_elem(map_fd[1], &vip, &tnl, BPF_NOEXIST)) {
 241                         perror("bpf_map_update_elem(&vip2tnl)");
 242                         return 1;
 243                 }
 244         }
 245
 246         if (set_link_xdp_fd(ifindex, prog_fd[0]) < 0) {
 247                 printf("link set xdp fd failed\n");
 248                 return 1;
 249         }
 250
 251         poll_stats(kill_after_s);
 252
 253         set_link_xdp_fd(ifindex, -1);
 254
 255         return 0;
 256 }