xref: /openbmc/linux/net/sched/act_nat.c (revision 86062033feb8a1692f7a3d570c652f1b4a4b4b52)
1b4219952SHerbert Xu /*
2b4219952SHerbert Xu  * Stateless NAT actions
3b4219952SHerbert Xu  *
4b4219952SHerbert Xu  * Copyright (c) 2007 Herbert Xu <herbert@gondor.apana.org.au>
5b4219952SHerbert Xu  *
6b4219952SHerbert Xu  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
7b4219952SHerbert Xu  * under the terms of the GNU General Public License as published by the Free
8b4219952SHerbert Xu  * Software Foundation; either version 2 of the License, or (at your option)
9b4219952SHerbert Xu  * any later version.
10b4219952SHerbert Xu  */
11b4219952SHerbert Xu 
12b4219952SHerbert Xu #include <linux/errno.h>
13b4219952SHerbert Xu #include <linux/init.h>
14b4219952SHerbert Xu #include <linux/kernel.h>
15b4219952SHerbert Xu #include <linux/module.h>
16b4219952SHerbert Xu #include <linux/netfilter.h>
17b4219952SHerbert Xu #include <linux/rtnetlink.h>
18b4219952SHerbert Xu #include <linux/skbuff.h>
19b4219952SHerbert Xu #include <linux/slab.h>
20b4219952SHerbert Xu #include <linux/spinlock.h>
21b4219952SHerbert Xu #include <linux/string.h>
22b4219952SHerbert Xu #include <linux/tc_act/tc_nat.h>
23b4219952SHerbert Xu #include <net/act_api.h>
24b4219952SHerbert Xu #include <net/icmp.h>
25b4219952SHerbert Xu #include <net/ip.h>
26b4219952SHerbert Xu #include <net/netlink.h>
27b4219952SHerbert Xu #include <net/tc_act/tc_nat.h>
28b4219952SHerbert Xu #include <net/tcp.h>
29b4219952SHerbert Xu #include <net/udp.h>
30b4219952SHerbert Xu 
31b4219952SHerbert Xu 
32b4219952SHerbert Xu #define NAT_TAB_MASK	15
33b4219952SHerbert Xu 
34369ba567SWANG Cong static struct tcf_hashinfo nat_hash_info;
35b4219952SHerbert Xu 
3653b2bf3fSPatrick McHardy static const struct nla_policy nat_policy[TCA_NAT_MAX + 1] = {
3753b2bf3fSPatrick McHardy 	[TCA_NAT_PARMS]	= { .len = sizeof(struct tc_nat) },
3853b2bf3fSPatrick McHardy };
3953b2bf3fSPatrick McHardy 
40c1b52739SBenjamin LaHaise static int tcf_nat_init(struct net *net, struct nlattr *nla, struct nlattr *est,
41b4219952SHerbert Xu 			struct tc_action *a, int ovr, int bind)
42b4219952SHerbert Xu {
437ba699c6SPatrick McHardy 	struct nlattr *tb[TCA_NAT_MAX + 1];
44b4219952SHerbert Xu 	struct tc_nat *parm;
45cee63723SPatrick McHardy 	int ret = 0, err;
46b4219952SHerbert Xu 	struct tcf_nat *p;
47b4219952SHerbert Xu 
48cee63723SPatrick McHardy 	if (nla == NULL)
49b4219952SHerbert Xu 		return -EINVAL;
50b4219952SHerbert Xu 
5153b2bf3fSPatrick McHardy 	err = nla_parse_nested(tb, TCA_NAT_MAX, nla, nat_policy);
52cee63723SPatrick McHardy 	if (err < 0)
53cee63723SPatrick McHardy 		return err;
54cee63723SPatrick McHardy 
5553b2bf3fSPatrick McHardy 	if (tb[TCA_NAT_PARMS] == NULL)
56b4219952SHerbert Xu 		return -EINVAL;
577ba699c6SPatrick McHardy 	parm = nla_data(tb[TCA_NAT_PARMS]);
58b4219952SHerbert Xu 
59*86062033SWANG Cong 	if (!tcf_hash_check(parm->index, a, bind)) {
60*86062033SWANG Cong 		ret = tcf_hash_create(parm->index, est, a, sizeof(*p), bind);
61*86062033SWANG Cong 		if (ret)
62*86062033SWANG Cong 			return ret;
63b4219952SHerbert Xu 		ret = ACT_P_CREATED;
64b4219952SHerbert Xu 	} else {
651a29321eSJamal Hadi Salim 		if (bind)
661a29321eSJamal Hadi Salim 			return 0;
67*86062033SWANG Cong 		tcf_hash_release(a, bind);
681a29321eSJamal Hadi Salim 		if (!ovr)
69b4219952SHerbert Xu 			return -EEXIST;
70b4219952SHerbert Xu 	}
71*86062033SWANG Cong 	p = to_tcf_nat(a);
72b4219952SHerbert Xu 
73b4219952SHerbert Xu 	spin_lock_bh(&p->tcf_lock);
74b4219952SHerbert Xu 	p->old_addr = parm->old_addr;
75b4219952SHerbert Xu 	p->new_addr = parm->new_addr;
76b4219952SHerbert Xu 	p->mask = parm->mask;
77b4219952SHerbert Xu 	p->flags = parm->flags;
78b4219952SHerbert Xu 
79b4219952SHerbert Xu 	p->tcf_action = parm->action;
80b4219952SHerbert Xu 	spin_unlock_bh(&p->tcf_lock);
81b4219952SHerbert Xu 
82b4219952SHerbert Xu 	if (ret == ACT_P_CREATED)
83*86062033SWANG Cong 		tcf_hash_insert(a);
84b4219952SHerbert Xu 
85b4219952SHerbert Xu 	return ret;
86b4219952SHerbert Xu }
87b4219952SHerbert Xu 
88dc7f9f6eSEric Dumazet static int tcf_nat(struct sk_buff *skb, const struct tc_action *a,
89b4219952SHerbert Xu 		   struct tcf_result *res)
90b4219952SHerbert Xu {
91b4219952SHerbert Xu 	struct tcf_nat *p = a->priv;
92b4219952SHerbert Xu 	struct iphdr *iph;
93b4219952SHerbert Xu 	__be32 old_addr;
94b4219952SHerbert Xu 	__be32 new_addr;
95b4219952SHerbert Xu 	__be32 mask;
96b4219952SHerbert Xu 	__be32 addr;
97b4219952SHerbert Xu 	int egress;
98b4219952SHerbert Xu 	int action;
99b4219952SHerbert Xu 	int ihl;
10036d12690SChangli Gao 	int noff;
101b4219952SHerbert Xu 
102b4219952SHerbert Xu 	spin_lock(&p->tcf_lock);
103b4219952SHerbert Xu 
104b4219952SHerbert Xu 	p->tcf_tm.lastuse = jiffies;
105b4219952SHerbert Xu 	old_addr = p->old_addr;
106b4219952SHerbert Xu 	new_addr = p->new_addr;
107b4219952SHerbert Xu 	mask = p->mask;
108b4219952SHerbert Xu 	egress = p->flags & TCA_NAT_FLAG_EGRESS;
109b4219952SHerbert Xu 	action = p->tcf_action;
110b4219952SHerbert Xu 
111bfe0d029SEric Dumazet 	bstats_update(&p->tcf_bstats, skb);
112b4219952SHerbert Xu 
113b4219952SHerbert Xu 	spin_unlock(&p->tcf_lock);
114b4219952SHerbert Xu 
115b4219952SHerbert Xu 	if (unlikely(action == TC_ACT_SHOT))
116b4219952SHerbert Xu 		goto drop;
117b4219952SHerbert Xu 
11836d12690SChangli Gao 	noff = skb_network_offset(skb);
11936d12690SChangli Gao 	if (!pskb_may_pull(skb, sizeof(*iph) + noff))
120b4219952SHerbert Xu 		goto drop;
121b4219952SHerbert Xu 
122b4219952SHerbert Xu 	iph = ip_hdr(skb);
123b4219952SHerbert Xu 
124b4219952SHerbert Xu 	if (egress)
125b4219952SHerbert Xu 		addr = iph->saddr;
126b4219952SHerbert Xu 	else
127b4219952SHerbert Xu 		addr = iph->daddr;
128b4219952SHerbert Xu 
129b4219952SHerbert Xu 	if (!((old_addr ^ addr) & mask)) {
130b4219952SHerbert Xu 		if (skb_cloned(skb) &&
13136d12690SChangli Gao 		    !skb_clone_writable(skb, sizeof(*iph) + noff) &&
132b4219952SHerbert Xu 		    pskb_expand_head(skb, 0, 0, GFP_ATOMIC))
133b4219952SHerbert Xu 			goto drop;
134b4219952SHerbert Xu 
135b4219952SHerbert Xu 		new_addr &= mask;
136b4219952SHerbert Xu 		new_addr |= addr & ~mask;
137b4219952SHerbert Xu 
138b4219952SHerbert Xu 		/* Rewrite IP header */
139b4219952SHerbert Xu 		iph = ip_hdr(skb);
140b4219952SHerbert Xu 		if (egress)
141b4219952SHerbert Xu 			iph->saddr = new_addr;
142b4219952SHerbert Xu 		else
143b4219952SHerbert Xu 			iph->daddr = new_addr;
144b4219952SHerbert Xu 
145be0ea7d5SPatrick McHardy 		csum_replace4(&iph->check, addr, new_addr);
14633c29ddeSChangli Gao 	} else if ((iph->frag_off & htons(IP_OFFSET)) ||
14733c29ddeSChangli Gao 		   iph->protocol != IPPROTO_ICMP) {
14833c29ddeSChangli Gao 		goto out;
149b4219952SHerbert Xu 	}
150b4219952SHerbert Xu 
151b4219952SHerbert Xu 	ihl = iph->ihl * 4;
152b4219952SHerbert Xu 
153b4219952SHerbert Xu 	/* It would be nice to share code with stateful NAT. */
154b4219952SHerbert Xu 	switch (iph->frag_off & htons(IP_OFFSET) ? 0 : iph->protocol) {
155b4219952SHerbert Xu 	case IPPROTO_TCP:
156b4219952SHerbert Xu 	{
157b4219952SHerbert Xu 		struct tcphdr *tcph;
158b4219952SHerbert Xu 
15936d12690SChangli Gao 		if (!pskb_may_pull(skb, ihl + sizeof(*tcph) + noff) ||
160b4219952SHerbert Xu 		    (skb_cloned(skb) &&
16136d12690SChangli Gao 		     !skb_clone_writable(skb, ihl + sizeof(*tcph) + noff) &&
162b4219952SHerbert Xu 		     pskb_expand_head(skb, 0, 0, GFP_ATOMIC)))
163b4219952SHerbert Xu 			goto drop;
164b4219952SHerbert Xu 
165b4219952SHerbert Xu 		tcph = (void *)(skb_network_header(skb) + ihl);
166be0ea7d5SPatrick McHardy 		inet_proto_csum_replace4(&tcph->check, skb, addr, new_addr, 1);
167b4219952SHerbert Xu 		break;
168b4219952SHerbert Xu 	}
169b4219952SHerbert Xu 	case IPPROTO_UDP:
170b4219952SHerbert Xu 	{
171b4219952SHerbert Xu 		struct udphdr *udph;
172b4219952SHerbert Xu 
17336d12690SChangli Gao 		if (!pskb_may_pull(skb, ihl + sizeof(*udph) + noff) ||
174b4219952SHerbert Xu 		    (skb_cloned(skb) &&
17536d12690SChangli Gao 		     !skb_clone_writable(skb, ihl + sizeof(*udph) + noff) &&
176b4219952SHerbert Xu 		     pskb_expand_head(skb, 0, 0, GFP_ATOMIC)))
177b4219952SHerbert Xu 			goto drop;
178b4219952SHerbert Xu 
179b4219952SHerbert Xu 		udph = (void *)(skb_network_header(skb) + ihl);
180b4219952SHerbert Xu 		if (udph->check || skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL) {
181be0ea7d5SPatrick McHardy 			inet_proto_csum_replace4(&udph->check, skb, addr,
182b4219952SHerbert Xu 						 new_addr, 1);
183b4219952SHerbert Xu 			if (!udph->check)
184b4219952SHerbert Xu 				udph->check = CSUM_MANGLED_0;
185b4219952SHerbert Xu 		}
186b4219952SHerbert Xu 		break;
187b4219952SHerbert Xu 	}
188b4219952SHerbert Xu 	case IPPROTO_ICMP:
189b4219952SHerbert Xu 	{
190b4219952SHerbert Xu 		struct icmphdr *icmph;
191b4219952SHerbert Xu 
19236d12690SChangli Gao 		if (!pskb_may_pull(skb, ihl + sizeof(*icmph) + noff))
193b4219952SHerbert Xu 			goto drop;
194b4219952SHerbert Xu 
195b4219952SHerbert Xu 		icmph = (void *)(skb_network_header(skb) + ihl);
196b4219952SHerbert Xu 
197b4219952SHerbert Xu 		if ((icmph->type != ICMP_DEST_UNREACH) &&
198b4219952SHerbert Xu 		    (icmph->type != ICMP_TIME_EXCEEDED) &&
199b4219952SHerbert Xu 		    (icmph->type != ICMP_PARAMETERPROB))
200b4219952SHerbert Xu 			break;
201b4219952SHerbert Xu 
20236d12690SChangli Gao 		if (!pskb_may_pull(skb, ihl + sizeof(*icmph) + sizeof(*iph) +
20336d12690SChangli Gao 					noff))
20470c2efa5SChangli Gao 			goto drop;
20570c2efa5SChangli Gao 
206072d79a3SChangli Gao 		icmph = (void *)(skb_network_header(skb) + ihl);
207b4219952SHerbert Xu 		iph = (void *)(icmph + 1);
208b4219952SHerbert Xu 		if (egress)
209b4219952SHerbert Xu 			addr = iph->daddr;
210b4219952SHerbert Xu 		else
211b4219952SHerbert Xu 			addr = iph->saddr;
212b4219952SHerbert Xu 
213b4219952SHerbert Xu 		if ((old_addr ^ addr) & mask)
214b4219952SHerbert Xu 			break;
215b4219952SHerbert Xu 
216b4219952SHerbert Xu 		if (skb_cloned(skb) &&
21736d12690SChangli Gao 		    !skb_clone_writable(skb, ihl + sizeof(*icmph) +
21836d12690SChangli Gao 					     sizeof(*iph) + noff) &&
219b4219952SHerbert Xu 		    pskb_expand_head(skb, 0, 0, GFP_ATOMIC))
220b4219952SHerbert Xu 			goto drop;
221b4219952SHerbert Xu 
222b4219952SHerbert Xu 		icmph = (void *)(skb_network_header(skb) + ihl);
223b4219952SHerbert Xu 		iph = (void *)(icmph + 1);
224b4219952SHerbert Xu 
225b4219952SHerbert Xu 		new_addr &= mask;
226b4219952SHerbert Xu 		new_addr |= addr & ~mask;
227b4219952SHerbert Xu 
228b4219952SHerbert Xu 		/* XXX Fix up the inner checksums. */
229b4219952SHerbert Xu 		if (egress)
230b4219952SHerbert Xu 			iph->daddr = new_addr;
231b4219952SHerbert Xu 		else
232b4219952SHerbert Xu 			iph->saddr = new_addr;
233b4219952SHerbert Xu 
234be0ea7d5SPatrick McHardy 		inet_proto_csum_replace4(&icmph->checksum, skb, addr, new_addr,
2353a3dfb06SChangli Gao 					 0);
236b4219952SHerbert Xu 		break;
237b4219952SHerbert Xu 	}
238b4219952SHerbert Xu 	default:
239b4219952SHerbert Xu 		break;
240b4219952SHerbert Xu 	}
241b4219952SHerbert Xu 
24233c29ddeSChangli Gao out:
243b4219952SHerbert Xu 	return action;
244b4219952SHerbert Xu 
245b4219952SHerbert Xu drop:
246b4219952SHerbert Xu 	spin_lock(&p->tcf_lock);
247b4219952SHerbert Xu 	p->tcf_qstats.drops++;
248b4219952SHerbert Xu 	spin_unlock(&p->tcf_lock);
249b4219952SHerbert Xu 	return TC_ACT_SHOT;
250b4219952SHerbert Xu }
251b4219952SHerbert Xu 
252b4219952SHerbert Xu static int tcf_nat_dump(struct sk_buff *skb, struct tc_action *a,
253b4219952SHerbert Xu 			int bind, int ref)
254b4219952SHerbert Xu {
255b4219952SHerbert Xu 	unsigned char *b = skb_tail_pointer(skb);
256b4219952SHerbert Xu 	struct tcf_nat *p = a->priv;
2571c40be12SEric Dumazet 	struct tc_nat opt = {
2581c40be12SEric Dumazet 		.old_addr = p->old_addr,
2591c40be12SEric Dumazet 		.new_addr = p->new_addr,
2601c40be12SEric Dumazet 		.mask     = p->mask,
2611c40be12SEric Dumazet 		.flags    = p->flags,
2621c40be12SEric Dumazet 
2631c40be12SEric Dumazet 		.index    = p->tcf_index,
2641c40be12SEric Dumazet 		.action   = p->tcf_action,
2651c40be12SEric Dumazet 		.refcnt   = p->tcf_refcnt - ref,
2661c40be12SEric Dumazet 		.bindcnt  = p->tcf_bindcnt - bind,
2671c40be12SEric Dumazet 	};
268b4219952SHerbert Xu 	struct tcf_t t;
269b4219952SHerbert Xu 
2701b34ec43SDavid S. Miller 	if (nla_put(skb, TCA_NAT_PARMS, sizeof(opt), &opt))
2711b34ec43SDavid S. Miller 		goto nla_put_failure;
272b4219952SHerbert Xu 	t.install = jiffies_to_clock_t(jiffies - p->tcf_tm.install);
273b4219952SHerbert Xu 	t.lastuse = jiffies_to_clock_t(jiffies - p->tcf_tm.lastuse);
274b4219952SHerbert Xu 	t.expires = jiffies_to_clock_t(p->tcf_tm.expires);
2751b34ec43SDavid S. Miller 	if (nla_put(skb, TCA_NAT_TM, sizeof(t), &t))
2761b34ec43SDavid S. Miller 		goto nla_put_failure;
277b4219952SHerbert Xu 
278b4219952SHerbert Xu 	return skb->len;
279b4219952SHerbert Xu 
2807ba699c6SPatrick McHardy nla_put_failure:
281b4219952SHerbert Xu 	nlmsg_trim(skb, b);
282b4219952SHerbert Xu 	return -1;
283b4219952SHerbert Xu }
284b4219952SHerbert Xu 
285b4219952SHerbert Xu static struct tc_action_ops act_nat_ops = {
286b4219952SHerbert Xu 	.kind		=	"nat",
287b4219952SHerbert Xu 	.hinfo		=	&nat_hash_info,
288b4219952SHerbert Xu 	.type		=	TCA_ACT_NAT,
289b4219952SHerbert Xu 	.owner		=	THIS_MODULE,
290b4219952SHerbert Xu 	.act		=	tcf_nat,
291b4219952SHerbert Xu 	.dump		=	tcf_nat_dump,
292*86062033SWANG Cong 	.cleanup	=	tcf_hash_release,
293b4219952SHerbert Xu 	.init		=	tcf_nat_init,
294b4219952SHerbert Xu };
295b4219952SHerbert Xu 
296b4219952SHerbert Xu MODULE_DESCRIPTION("Stateless NAT actions");
297b4219952SHerbert Xu MODULE_LICENSE("GPL");
298b4219952SHerbert Xu 
299b4219952SHerbert Xu static int __init nat_init_module(void)
300b4219952SHerbert Xu {
301568a153aSWANG Cong 	int err = tcf_hashinfo_init(&nat_hash_info, NAT_TAB_MASK);
302369ba567SWANG Cong 	if (err)
303369ba567SWANG Cong 		return err;
304b4219952SHerbert Xu 	return tcf_register_action(&act_nat_ops);
305b4219952SHerbert Xu }
306b4219952SHerbert Xu 
307b4219952SHerbert Xu static void __exit nat_cleanup_module(void)
308b4219952SHerbert Xu {
309b4219952SHerbert Xu 	tcf_unregister_action(&act_nat_ops);
310369ba567SWANG Cong 	tcf_hashinfo_destroy(&nat_hash_info);
311b4219952SHerbert Xu }
312b4219952SHerbert Xu 
313b4219952SHerbert Xu module_init(nat_init_module);
314b4219952SHerbert Xu module_exit(nat_cleanup_module);
315