xref: /openbmc/linux/include/net/erspan.h (revision 4eb5928d)
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 <uapi/linux/erspan.h>
62 
63 #define ERSPAN_VERSION	0x1	/* ERSPAN type II */
64 #define VER_MASK	0xf000
65 #define VLAN_MASK	0x0fff
66 #define COS_MASK	0xe000
67 #define EN_MASK		0x1800
68 #define T_MASK		0x0400
69 #define ID_MASK		0x03ff
70 #define INDEX_MASK	0xfffff
71 
72 #define ERSPAN_VERSION2	0x2	/* ERSPAN type III*/
73 #define BSO_MASK	EN_MASK
74 #define SGT_MASK	0xffff0000
75 #define P_MASK		0x8000
76 #define FT_MASK		0x7c00
77 #define HWID_MASK	0x03f0
78 #define DIR_MASK	0x0008
79 #define GRA_MASK	0x0006
80 #define O_MASK		0x0001
81 
82 #define HWID_OFFSET    4
83 #define DIR_OFFSET     3
84 
85 enum erspan_encap_type {
86 	ERSPAN_ENCAP_NOVLAN = 0x0,	/* originally without VLAN tag */
87 	ERSPAN_ENCAP_ISL = 0x1,		/* originally ISL encapsulated */
88 	ERSPAN_ENCAP_8021Q = 0x2,	/* originally 802.1Q encapsulated */
89 	ERSPAN_ENCAP_INFRAME = 0x3,	/* VLAN tag perserved in frame */
90 };
91 
92 #define ERSPAN_V1_MDSIZE	4
93 #define ERSPAN_V2_MDSIZE	8
94 
95 struct erspan_base_hdr {
96 #if defined(__LITTLE_ENDIAN_BITFIELD)
97 	__u8	vlan_upper:4,
98 		ver:4;
99 	__u8	vlan:8;
100 	__u8	session_id_upper:2,
101 		t:1,
102 		en:2,
103 		cos:3;
104 	__u8	session_id:8;
105 #elif defined(__BIG_ENDIAN_BITFIELD)
106 	__u8	ver: 4,
107 		vlan_upper:4;
108 	__u8	vlan:8;
109 	__u8	cos:3,
110 		en:2,
111 		t:1,
112 		session_id_upper:2;
113 	__u8	session_id:8;
114 #else
115 #error "Please fix <asm/byteorder.h>"
116 #endif
117 };
118 
119 static inline void set_session_id(struct erspan_base_hdr *ershdr, u16 id)
120 {
121 	ershdr->session_id = id & 0xff;
122 	ershdr->session_id_upper = (id >> 8) & 0x3;
123 }
124 
125 static inline u16 get_session_id(const struct erspan_base_hdr *ershdr)
126 {
127 	return (ershdr->session_id_upper << 8) + ershdr->session_id;
128 }
129 
130 static inline void set_vlan(struct erspan_base_hdr *ershdr, u16 vlan)
131 {
132 	ershdr->vlan = vlan & 0xff;
133 	ershdr->vlan_upper = (vlan >> 8) & 0xf;
134 }
135 
136 static inline u16 get_vlan(const struct erspan_base_hdr *ershdr)
137 {
138 	return (ershdr->vlan_upper << 8) + ershdr->vlan;
139 }
140 
141 static inline void set_hwid(struct erspan_md2 *md2, u8 hwid)
142 {
143 	md2->hwid = hwid & 0xf;
144 	md2->hwid_upper = (hwid >> 4) & 0x3;
145 }
146 
147 static inline u8 get_hwid(const struct erspan_md2 *md2)
148 {
149 	return (md2->hwid_upper << 4) + md2->hwid;
150 }
151 
152 static inline int erspan_hdr_len(int version)
153 {
154 	if (version == 0)
155 		return 0;
156 
157 	return sizeof(struct erspan_base_hdr) +
158 	       (version == 1 ? ERSPAN_V1_MDSIZE : ERSPAN_V2_MDSIZE);
159 }
160 
161 static inline u8 tos_to_cos(u8 tos)
162 {
163 	u8 dscp, cos;
164 
165 	dscp = tos >> 2;
166 	cos = dscp >> 3;
167 	return cos;
168 }
169 
170 static inline void erspan_build_header(struct sk_buff *skb,
171 				u32 id, u32 index,
172 				bool truncate, bool is_ipv4)
173 {
174 	struct ethhdr *eth = (struct ethhdr *)skb->data;
175 	enum erspan_encap_type enc_type;
176 	struct erspan_base_hdr *ershdr;
177 	struct qtag_prefix {
178 		__be16 eth_type;
179 		__be16 tci;
180 	} *qp;
181 	u16 vlan_tci = 0;
182 	u8 tos;
183 	__be32 *idx;
184 
185 	tos = is_ipv4 ? ip_hdr(skb)->tos :
186 			(ipv6_hdr(skb)->priority << 4) +
187 			(ipv6_hdr(skb)->flow_lbl[0] >> 4);
188 
189 	enc_type = ERSPAN_ENCAP_NOVLAN;
190 
191 	/* If mirrored packet has vlan tag, extract tci and
192 	 *  perserve vlan header in the mirrored frame.
193 	 */
194 	if (eth->h_proto == htons(ETH_P_8021Q)) {
195 		qp = (struct qtag_prefix *)(skb->data + 2 * ETH_ALEN);
196 		vlan_tci = ntohs(qp->tci);
197 		enc_type = ERSPAN_ENCAP_INFRAME;
198 	}
199 
200 	skb_push(skb, sizeof(*ershdr) + ERSPAN_V1_MDSIZE);
201 	ershdr = (struct erspan_base_hdr *)skb->data;
202 	memset(ershdr, 0, sizeof(*ershdr) + ERSPAN_V1_MDSIZE);
203 
204 	/* Build base header */
205 	ershdr->ver = ERSPAN_VERSION;
206 	ershdr->cos = tos_to_cos(tos);
207 	ershdr->en = enc_type;
208 	ershdr->t = truncate;
209 	set_vlan(ershdr, vlan_tci);
210 	set_session_id(ershdr, id);
211 
212 	/* Build metadata */
213 	idx = (__be32 *)(ershdr + 1);
214 	*idx = htonl(index & INDEX_MASK);
215 }
216 
217 /* ERSPAN GRA: timestamp granularity
218  *   00b --> granularity = 100 microseconds
219  *   01b --> granularity = 100 nanoseconds
220  *   10b --> granularity = IEEE 1588
221  * Here we only support 100 microseconds.
222  */
223 static inline __be32 erspan_get_timestamp(void)
224 {
225 	u64 h_usecs;
226 	ktime_t kt;
227 
228 	kt = ktime_get_real();
229 	h_usecs = ktime_divns(kt, 100 * NSEC_PER_USEC);
230 
231 	/* ERSPAN base header only has 32-bit,
232 	 * so it wraps around 4 days.
233 	 */
234 	return htonl((u32)h_usecs);
235 }
236 
237 /* ERSPAN BSO (Bad/Short/Oversized), see RFC1757
238  *   00b --> Good frame with no error, or unknown integrity
239  *   01b --> Payload is a Short Frame
240  *   10b --> Payload is an Oversized Frame
241  *   11b --> Payload is a Bad Frame with CRC or Alignment Error
242  */
243 enum erspan_bso {
244 	BSO_NOERROR = 0x0,
245 	BSO_SHORT = 0x1,
246 	BSO_OVERSIZED = 0x2,
247 	BSO_BAD = 0x3,
248 };
249 
250 static inline u8 erspan_detect_bso(struct sk_buff *skb)
251 {
252 	/* BSO_BAD is not handled because the frame CRC
253 	 * or alignment error information is in FCS.
254 	 */
255 	if (skb->len < ETH_ZLEN)
256 		return BSO_SHORT;
257 
258 	if (skb->len > ETH_FRAME_LEN)
259 		return BSO_OVERSIZED;
260 
261 	return BSO_NOERROR;
262 }
263 
264 static inline void erspan_build_header_v2(struct sk_buff *skb,
265 					  u32 id, u8 direction, u16 hwid,
266 					  bool truncate, bool is_ipv4)
267 {
268 	struct ethhdr *eth = (struct ethhdr *)skb->data;
269 	struct erspan_base_hdr *ershdr;
270 	struct erspan_md2 *md2;
271 	struct qtag_prefix {
272 		__be16 eth_type;
273 		__be16 tci;
274 	} *qp;
275 	u16 vlan_tci = 0;
276 	u8 gra = 0; /* 100 usec */
277 	u8 bso = 0; /* Bad/Short/Oversized */
278 	u8 sgt = 0;
279 	u8 tos;
280 
281 	tos = is_ipv4 ? ip_hdr(skb)->tos :
282 			(ipv6_hdr(skb)->priority << 4) +
283 			(ipv6_hdr(skb)->flow_lbl[0] >> 4);
284 
285 	/* Unlike v1, v2 does not have En field,
286 	 * so only extract vlan tci field.
287 	 */
288 	if (eth->h_proto == htons(ETH_P_8021Q)) {
289 		qp = (struct qtag_prefix *)(skb->data + 2 * ETH_ALEN);
290 		vlan_tci = ntohs(qp->tci);
291 	}
292 
293 	bso = erspan_detect_bso(skb);
294 	skb_push(skb, sizeof(*ershdr) + ERSPAN_V2_MDSIZE);
295 	ershdr = (struct erspan_base_hdr *)skb->data;
296 	memset(ershdr, 0, sizeof(*ershdr) + ERSPAN_V2_MDSIZE);
297 
298 	/* Build base header */
299 	ershdr->ver = ERSPAN_VERSION2;
300 	ershdr->cos = tos_to_cos(tos);
301 	ershdr->en = bso;
302 	ershdr->t = truncate;
303 	set_vlan(ershdr, vlan_tci);
304 	set_session_id(ershdr, id);
305 
306 	/* Build metadata */
307 	md2 = (struct erspan_md2 *)(ershdr + 1);
308 	md2->timestamp = erspan_get_timestamp();
309 	md2->sgt = htons(sgt);
310 	md2->p = 1;
311 	md2->ft = 0;
312 	md2->dir = direction;
313 	md2->gra = gra;
314 	md2->o = 0;
315 	set_hwid(md2, hwid);
316 }
317 
318 #endif
319