xref: /openbmc/linux/include/net/erspan.h (revision 4f2c0a4acffbec01079c28f839422e64ddeff004)
1  #ifndef __LINUX_ERSPAN_H
2  #define __LINUX_ERSPAN_H
3  
4  /*
5   * GRE header for ERSPAN type I encapsulation (4 octets [34:37])
6   *      0                   1                   2                   3
7   *      0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
8   *     +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
9   *     |0|0|0|0|0|00000|000000000|00000|    Protocol Type for ERSPAN   |
10   *     +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
11   *
12   *  The Type I ERSPAN frame format is based on the barebones IP + GRE
13   *  encapsulation (as described above) on top of the raw mirrored frame.
14   *  There is no extra ERSPAN header.
15   *
16   *
17   * GRE header for ERSPAN type II and II encapsulation (8 octets [34:41])
18   *       0                   1                   2                   3
19   *      0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
20   *     +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
21   *     |0|0|0|1|0|00000|000000000|00000|    Protocol Type for ERSPAN   |
22   *     +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
23   *     |      Sequence Number (increments per packet per session)      |
24   *     +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
25   *
26   *  Note that in the above GRE header [RFC1701] out of the C, R, K, S,
27   *  s, Recur, Flags, Version fields only S (bit 03) is set to 1. The
28   *  other fields are set to zero, so only a sequence number follows.
29   *
30   *  ERSPAN Version 1 (Type II) header (8 octets [42:49])
31   *  0                   1                   2                   3
32   *  0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
33   * +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
34   * |  Ver  |          VLAN         | COS | En|T|    Session ID     |
35   * +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
36   * |      Reserved         |                  Index                |
37   * +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
38   *
39   *
40   *  ERSPAN Version 2 (Type III) header (12 octets [42:49])
41   *  0                   1                   2                   3
42   *  0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
43   * +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
44   * |  Ver  |          VLAN         | COS |BSO|T|     Session ID    |
45   * +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
46   * |                          Timestamp                            |
47   * +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
48   * |             SGT               |P|    FT   |   Hw ID   |D|Gra|O|
49   * +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
50   *
51   *      Platform Specific SubHeader (8 octets, optional)
52   * +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
53   * |  Platf ID |               Platform Specific Info              |
54   * +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
55   * |                  Platform Specific Info                       |
56   * +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
57   *
58   * GRE proto ERSPAN type I/II = 0x88BE, type III = 0x22EB
59   */
60  
61  #include <linux/ip.h>
62  #include <linux/ipv6.h>
63  #include <linux/skbuff.h>
64  #include <uapi/linux/erspan.h>
65  
66  #define ERSPAN_VERSION	0x1	/* ERSPAN type II */
67  #define VER_MASK	0xf000
68  #define VLAN_MASK	0x0fff
69  #define COS_MASK	0xe000
70  #define EN_MASK		0x1800
71  #define T_MASK		0x0400
72  #define ID_MASK		0x03ff
73  #define INDEX_MASK	0xfffff
74  
75  #define ERSPAN_VERSION2	0x2	/* ERSPAN type III*/
76  #define BSO_MASK	EN_MASK
77  #define SGT_MASK	0xffff0000
78  #define P_MASK		0x8000
79  #define FT_MASK		0x7c00
80  #define HWID_MASK	0x03f0
81  #define DIR_MASK	0x0008
82  #define GRA_MASK	0x0006
83  #define O_MASK		0x0001
84  
85  #define HWID_OFFSET    4
86  #define DIR_OFFSET     3
87  
88  enum erspan_encap_type {
89  	ERSPAN_ENCAP_NOVLAN = 0x0,	/* originally without VLAN tag */
90  	ERSPAN_ENCAP_ISL = 0x1,		/* originally ISL encapsulated */
91  	ERSPAN_ENCAP_8021Q = 0x2,	/* originally 802.1Q encapsulated */
92  	ERSPAN_ENCAP_INFRAME = 0x3,	/* VLAN tag perserved in frame */
93  };
94  
95  #define ERSPAN_V1_MDSIZE	4
96  #define ERSPAN_V2_MDSIZE	8
97  
98  struct erspan_base_hdr {
99  #if defined(__LITTLE_ENDIAN_BITFIELD)
100  	__u8	vlan_upper:4,
101  		ver:4;
102  	__u8	vlan:8;
103  	__u8	session_id_upper:2,
104  		t:1,
105  		en:2,
106  		cos:3;
107  	__u8	session_id:8;
108  #elif defined(__BIG_ENDIAN_BITFIELD)
109  	__u8	ver: 4,
110  		vlan_upper:4;
111  	__u8	vlan:8;
112  	__u8	cos:3,
113  		en:2,
114  		t:1,
115  		session_id_upper:2;
116  	__u8	session_id:8;
117  #else
118  #error "Please fix <asm/byteorder.h>"
119  #endif
120  };
121  
set_session_id(struct erspan_base_hdr * ershdr,u16 id)122  static inline void set_session_id(struct erspan_base_hdr *ershdr, u16 id)
123  {
124  	ershdr->session_id = id & 0xff;
125  	ershdr->session_id_upper = (id >> 8) & 0x3;
126  }
127  
get_session_id(const struct erspan_base_hdr * ershdr)128  static inline u16 get_session_id(const struct erspan_base_hdr *ershdr)
129  {
130  	return (ershdr->session_id_upper << 8) + ershdr->session_id;
131  }
132  
set_vlan(struct erspan_base_hdr * ershdr,u16 vlan)133  static inline void set_vlan(struct erspan_base_hdr *ershdr, u16 vlan)
134  {
135  	ershdr->vlan = vlan & 0xff;
136  	ershdr->vlan_upper = (vlan >> 8) & 0xf;
137  }
138  
get_vlan(const struct erspan_base_hdr * ershdr)139  static inline u16 get_vlan(const struct erspan_base_hdr *ershdr)
140  {
141  	return (ershdr->vlan_upper << 8) + ershdr->vlan;
142  }
143  
set_hwid(struct erspan_md2 * md2,u8 hwid)144  static inline void set_hwid(struct erspan_md2 *md2, u8 hwid)
145  {
146  	md2->hwid = hwid & 0xf;
147  	md2->hwid_upper = (hwid >> 4) & 0x3;
148  }
149  
get_hwid(const struct erspan_md2 * md2)150  static inline u8 get_hwid(const struct erspan_md2 *md2)
151  {
152  	return (md2->hwid_upper << 4) + md2->hwid;
153  }
154  
erspan_hdr_len(int version)155  static inline int erspan_hdr_len(int version)
156  {
157  	if (version == 0)
158  		return 0;
159  
160  	return sizeof(struct erspan_base_hdr) +
161  	       (version == 1 ? ERSPAN_V1_MDSIZE : ERSPAN_V2_MDSIZE);
162  }
163  
tos_to_cos(u8 tos)164  static inline u8 tos_to_cos(u8 tos)
165  {
166  	u8 dscp, cos;
167  
168  	dscp = tos >> 2;
169  	cos = dscp >> 3;
170  	return cos;
171  }
172  
erspan_build_header(struct sk_buff * skb,u32 id,u32 index,bool truncate,bool is_ipv4)173  static inline void erspan_build_header(struct sk_buff *skb,
174  				u32 id, u32 index,
175  				bool truncate, bool is_ipv4)
176  {
177  	struct ethhdr *eth = (struct ethhdr *)skb->data;
178  	enum erspan_encap_type enc_type;
179  	struct erspan_base_hdr *ershdr;
180  	struct qtag_prefix {
181  		__be16 eth_type;
182  		__be16 tci;
183  	} *qp;
184  	u16 vlan_tci = 0;
185  	u8 tos;
186  	__be32 *idx;
187  
188  	tos = is_ipv4 ? ip_hdr(skb)->tos :
189  			(ipv6_hdr(skb)->priority << 4) +
190  			(ipv6_hdr(skb)->flow_lbl[0] >> 4);
191  
192  	enc_type = ERSPAN_ENCAP_NOVLAN;
193  
194  	/* If mirrored packet has vlan tag, extract tci and
195  	 *  perserve vlan header in the mirrored frame.
196  	 */
197  	if (eth->h_proto == htons(ETH_P_8021Q)) {
198  		qp = (struct qtag_prefix *)(skb->data + 2 * ETH_ALEN);
199  		vlan_tci = ntohs(qp->tci);
200  		enc_type = ERSPAN_ENCAP_INFRAME;
201  	}
202  
203  	skb_push(skb, sizeof(*ershdr) + ERSPAN_V1_MDSIZE);
204  	ershdr = (struct erspan_base_hdr *)skb->data;
205  	memset(ershdr, 0, sizeof(*ershdr) + ERSPAN_V1_MDSIZE);
206  
207  	/* Build base header */
208  	ershdr->ver = ERSPAN_VERSION;
209  	ershdr->cos = tos_to_cos(tos);
210  	ershdr->en = enc_type;
211  	ershdr->t = truncate;
212  	set_vlan(ershdr, vlan_tci);
213  	set_session_id(ershdr, id);
214  
215  	/* Build metadata */
216  	idx = (__be32 *)(ershdr + 1);
217  	*idx = htonl(index & INDEX_MASK);
218  }
219  
220  /* ERSPAN GRA: timestamp granularity
221   *   00b --> granularity = 100 microseconds
222   *   01b --> granularity = 100 nanoseconds
223   *   10b --> granularity = IEEE 1588
224   * Here we only support 100 microseconds.
225   */
erspan_get_timestamp(void)226  static inline __be32 erspan_get_timestamp(void)
227  {
228  	u64 h_usecs;
229  	ktime_t kt;
230  
231  	kt = ktime_get_real();
232  	h_usecs = ktime_divns(kt, 100 * NSEC_PER_USEC);
233  
234  	/* ERSPAN base header only has 32-bit,
235  	 * so it wraps around 4 days.
236  	 */
237  	return htonl((u32)h_usecs);
238  }
239  
240  /* ERSPAN BSO (Bad/Short/Oversized), see RFC1757
241   *   00b --> Good frame with no error, or unknown integrity
242   *   01b --> Payload is a Short Frame
243   *   10b --> Payload is an Oversized Frame
244   *   11b --> Payload is a Bad Frame with CRC or Alignment Error
245   */
246  enum erspan_bso {
247  	BSO_NOERROR = 0x0,
248  	BSO_SHORT = 0x1,
249  	BSO_OVERSIZED = 0x2,
250  	BSO_BAD = 0x3,
251  };
252  
erspan_detect_bso(struct sk_buff * skb)253  static inline u8 erspan_detect_bso(struct sk_buff *skb)
254  {
255  	/* BSO_BAD is not handled because the frame CRC
256  	 * or alignment error information is in FCS.
257  	 */
258  	if (skb->len < ETH_ZLEN)
259  		return BSO_SHORT;
260  
261  	if (skb->len > ETH_FRAME_LEN)
262  		return BSO_OVERSIZED;
263  
264  	return BSO_NOERROR;
265  }
266  
erspan_build_header_v2(struct sk_buff * skb,u32 id,u8 direction,u16 hwid,bool truncate,bool is_ipv4)267  static inline void erspan_build_header_v2(struct sk_buff *skb,
268  					  u32 id, u8 direction, u16 hwid,
269  					  bool truncate, bool is_ipv4)
270  {
271  	struct ethhdr *eth = (struct ethhdr *)skb->data;
272  	struct erspan_base_hdr *ershdr;
273  	struct erspan_md2 *md2;
274  	struct qtag_prefix {
275  		__be16 eth_type;
276  		__be16 tci;
277  	} *qp;
278  	u16 vlan_tci = 0;
279  	u8 gra = 0; /* 100 usec */
280  	u8 bso = 0; /* Bad/Short/Oversized */
281  	u8 sgt = 0;
282  	u8 tos;
283  
284  	tos = is_ipv4 ? ip_hdr(skb)->tos :
285  			(ipv6_hdr(skb)->priority << 4) +
286  			(ipv6_hdr(skb)->flow_lbl[0] >> 4);
287  
288  	/* Unlike v1, v2 does not have En field,
289  	 * so only extract vlan tci field.
290  	 */
291  	if (eth->h_proto == htons(ETH_P_8021Q)) {
292  		qp = (struct qtag_prefix *)(skb->data + 2 * ETH_ALEN);
293  		vlan_tci = ntohs(qp->tci);
294  	}
295  
296  	bso = erspan_detect_bso(skb);
297  	skb_push(skb, sizeof(*ershdr) + ERSPAN_V2_MDSIZE);
298  	ershdr = (struct erspan_base_hdr *)skb->data;
299  	memset(ershdr, 0, sizeof(*ershdr) + ERSPAN_V2_MDSIZE);
300  
301  	/* Build base header */
302  	ershdr->ver = ERSPAN_VERSION2;
303  	ershdr->cos = tos_to_cos(tos);
304  	ershdr->en = bso;
305  	ershdr->t = truncate;
306  	set_vlan(ershdr, vlan_tci);
307  	set_session_id(ershdr, id);
308  
309  	/* Build metadata */
310  	md2 = (struct erspan_md2 *)(ershdr + 1);
311  	md2->timestamp = erspan_get_timestamp();
312  	md2->sgt = htons(sgt);
313  	md2->p = 1;
314  	md2->ft = 0;
315  	md2->dir = direction;
316  	md2->gra = gra;
317  	md2->o = 0;
318  	set_hwid(md2, hwid);
319  }
320  
321  #endif
322