xref: /openbmc/linux/net/netfilter/ipvs/ip_vs_lblc.c (revision 385a5dc9)
12874c5fdSThomas Gleixner // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
2cb7f6a7bSJulius Volz /*
3cb7f6a7bSJulius Volz  * IPVS:        Locality-Based Least-Connection scheduling module
4cb7f6a7bSJulius Volz  *
5cb7f6a7bSJulius Volz  * Authors:     Wensong Zhang <wensong@gnuchina.org>
6cb7f6a7bSJulius Volz  *
7cb7f6a7bSJulius Volz  * Changes:
8cb7f6a7bSJulius Volz  *     Martin Hamilton         :    fixed the terrible locking bugs
9cb7f6a7bSJulius Volz  *                                   *lock(tbl->lock) ==> *lock(&tbl->lock)
10421f91d2SUwe Kleine-König  *     Wensong Zhang           :    fixed the uninitialized tbl->lock bug
11cb7f6a7bSJulius Volz  *     Wensong Zhang           :    added doing full expiration check to
12cb7f6a7bSJulius Volz  *                                   collect stale entries of 24+ hours when
13cb7f6a7bSJulius Volz  *                                   no partial expire check in a half hour
14cb7f6a7bSJulius Volz  *     Julian Anastasov        :    replaced del_timer call with del_timer_sync
15cb7f6a7bSJulius Volz  *                                   to avoid the possible race between timer
16cb7f6a7bSJulius Volz  *                                   handler and del_timer thread in SMP
17cb7f6a7bSJulius Volz  */
18cb7f6a7bSJulius Volz 
19cb7f6a7bSJulius Volz /*
20cb7f6a7bSJulius Volz  * The lblc algorithm is as follows (pseudo code):
21cb7f6a7bSJulius Volz  *
22cb7f6a7bSJulius Volz  *       if cachenode[dest_ip] is null then
23cb7f6a7bSJulius Volz  *               n, cachenode[dest_ip] <- {weighted least-conn node};
24cb7f6a7bSJulius Volz  *       else
25cb7f6a7bSJulius Volz  *               n <- cachenode[dest_ip];
26cb7f6a7bSJulius Volz  *               if (n is dead) OR
27cb7f6a7bSJulius Volz  *                  (n.conns>n.weight AND
28cb7f6a7bSJulius Volz  *                   there is a node m with m.conns<m.weight/2) then
29cb7f6a7bSJulius Volz  *                 n, cachenode[dest_ip] <- {weighted least-conn node};
30cb7f6a7bSJulius Volz  *
31cb7f6a7bSJulius Volz  *       return n;
32cb7f6a7bSJulius Volz  *
33cb7f6a7bSJulius Volz  * Thanks must go to Wenzhuo Zhang for talking WCCP to me and pushing
34cb7f6a7bSJulius Volz  * me to write this module.
35cb7f6a7bSJulius Volz  */
36cb7f6a7bSJulius Volz 
379aada7acSHannes Eder #define KMSG_COMPONENT "IPVS"
389aada7acSHannes Eder #define pr_fmt(fmt) KMSG_COMPONENT ": " fmt
399aada7acSHannes Eder 
40cb7f6a7bSJulius Volz #include <linux/ip.h>
415a0e3ad6STejun Heo #include <linux/slab.h>
42cb7f6a7bSJulius Volz #include <linux/module.h>
43cb7f6a7bSJulius Volz #include <linux/kernel.h>
44cb7f6a7bSJulius Volz #include <linux/skbuff.h>
45cb7f6a7bSJulius Volz #include <linux/jiffies.h>
469a17740eSVincent Bernat #include <linux/hash.h>
47cb7f6a7bSJulius Volz 
48cb7f6a7bSJulius Volz /* for sysctl */
49cb7f6a7bSJulius Volz #include <linux/fs.h>
50cb7f6a7bSJulius Volz #include <linux/sysctl.h>
51cb7f6a7bSJulius Volz 
52cb7f6a7bSJulius Volz #include <net/ip_vs.h>
53cb7f6a7bSJulius Volz 
54cb7f6a7bSJulius Volz 
55cb7f6a7bSJulius Volz /*
56cb7f6a7bSJulius Volz  *    It is for garbage collection of stale IPVS lblc entries,
57cb7f6a7bSJulius Volz  *    when the table is full.
58cb7f6a7bSJulius Volz  */
59cb7f6a7bSJulius Volz #define CHECK_EXPIRE_INTERVAL   (60*HZ)
60cb7f6a7bSJulius Volz #define ENTRY_TIMEOUT           (6*60*HZ)
61cb7f6a7bSJulius Volz 
62b27d777eSSimon Horman #define DEFAULT_EXPIRATION	(24*60*60*HZ)
63b27d777eSSimon Horman 
64cb7f6a7bSJulius Volz /*
65cb7f6a7bSJulius Volz  *    It is for full expiration check.
66cb7f6a7bSJulius Volz  *    When there is no partial expiration check (garbage collection)
67cb7f6a7bSJulius Volz  *    in a half hour, do a full expiration check to collect stale
68cb7f6a7bSJulius Volz  *    entries that haven't been touched for a day.
69cb7f6a7bSJulius Volz  */
70cb7f6a7bSJulius Volz #define COUNT_FOR_FULL_EXPIRATION   30
71cb7f6a7bSJulius Volz 
72cb7f6a7bSJulius Volz 
73cb7f6a7bSJulius Volz /*
74cb7f6a7bSJulius Volz  *     for IPVS lblc entry hash table
75cb7f6a7bSJulius Volz  */
76cb7f6a7bSJulius Volz #ifndef CONFIG_IP_VS_LBLC_TAB_BITS
77cb7f6a7bSJulius Volz #define CONFIG_IP_VS_LBLC_TAB_BITS      10
78cb7f6a7bSJulius Volz #endif
79cb7f6a7bSJulius Volz #define IP_VS_LBLC_TAB_BITS     CONFIG_IP_VS_LBLC_TAB_BITS
80cb7f6a7bSJulius Volz #define IP_VS_LBLC_TAB_SIZE     (1 << IP_VS_LBLC_TAB_BITS)
81cb7f6a7bSJulius Volz #define IP_VS_LBLC_TAB_MASK     (IP_VS_LBLC_TAB_SIZE - 1)
82cb7f6a7bSJulius Volz 
83cb7f6a7bSJulius Volz 
84cb7f6a7bSJulius Volz /*
85cb7f6a7bSJulius Volz  *      IPVS lblc entry represents an association between destination
86cb7f6a7bSJulius Volz  *      IP address and its destination server
87cb7f6a7bSJulius Volz  */
88cb7f6a7bSJulius Volz struct ip_vs_lblc_entry {
89c2a4ffb7SJulian Anastasov 	struct hlist_node	list;
9044548375SJulius Volz 	int			af;		/* address family */
9144548375SJulius Volz 	union nf_inet_addr      addr;           /* destination IP address */
922f3d771aSJulian Anastasov 	struct ip_vs_dest	*dest;          /* real server (cache) */
93cb7f6a7bSJulius Volz 	unsigned long           lastuse;        /* last used time */
94c2a4ffb7SJulian Anastasov 	struct rcu_head		rcu_head;
95cb7f6a7bSJulius Volz };
96cb7f6a7bSJulius Volz 
97cb7f6a7bSJulius Volz 
98cb7f6a7bSJulius Volz /*
99cb7f6a7bSJulius Volz  *      IPVS lblc hash table
100cb7f6a7bSJulius Volz  */
101cb7f6a7bSJulius Volz struct ip_vs_lblc_table {
102c2a4ffb7SJulian Anastasov 	struct rcu_head		rcu_head;
103f33c8b94SJulian Anastasov 	struct hlist_head	bucket[IP_VS_LBLC_TAB_SIZE];  /* hash bucket */
104c2a4ffb7SJulian Anastasov 	struct timer_list       periodic_timer; /* collect stale entries */
1058ef81c65SKees Cook 	struct ip_vs_service	*svc;		/* pointer back to service */
106cb7f6a7bSJulius Volz 	atomic_t                entries;        /* number of entries */
107cb7f6a7bSJulius Volz 	int                     max_size;       /* maximum size of entries */
108cb7f6a7bSJulius Volz 	int                     rover;          /* rover for expire check */
109cb7f6a7bSJulius Volz 	int                     counter;        /* counter for no expire */
110c2a4ffb7SJulian Anastasov 	bool			dead;
111cb7f6a7bSJulius Volz };
112cb7f6a7bSJulius Volz 
113cb7f6a7bSJulius Volz 
114cb7f6a7bSJulius Volz /*
115cb7f6a7bSJulius Volz  *      IPVS LBLC sysctl table
116cb7f6a7bSJulius Volz  */
117fb1de432SSimon Horman #ifdef CONFIG_SYSCTL
118fe2c6338SJoe Perches static struct ctl_table vs_vars_table[] = {
119cb7f6a7bSJulius Volz 	{
120cb7f6a7bSJulius Volz 		.procname	= "lblc_expiration",
121b6e885ddSHans Schillstrom 		.data		= NULL,
122cb7f6a7bSJulius Volz 		.maxlen		= sizeof(int),
123cb7f6a7bSJulius Volz 		.mode		= 0644,
1246d9f239aSAlexey Dobriyan 		.proc_handler	= proc_dointvec_jiffies,
125cb7f6a7bSJulius Volz 	},
126f8572d8fSEric W. Biederman 	{ }
127cb7f6a7bSJulius Volz };
128fb1de432SSimon Horman #endif
129cb7f6a7bSJulius Volz 
ip_vs_lblc_rcu_free(struct rcu_head * head)1302f3d771aSJulian Anastasov static void ip_vs_lblc_rcu_free(struct rcu_head *head)
131cb7f6a7bSJulius Volz {
1322f3d771aSJulian Anastasov 	struct ip_vs_lblc_entry *en = container_of(head,
1332f3d771aSJulian Anastasov 						   struct ip_vs_lblc_entry,
1342f3d771aSJulian Anastasov 						   rcu_head);
135c2a4ffb7SJulian Anastasov 
1369e4e948aSJulian Anastasov 	ip_vs_dest_put_and_free(en->dest);
1372f3d771aSJulian Anastasov 	kfree(en);
138cb7f6a7bSJulius Volz }
139cb7f6a7bSJulius Volz 
ip_vs_lblc_del(struct ip_vs_lblc_entry * en)1402f3d771aSJulian Anastasov static inline void ip_vs_lblc_del(struct ip_vs_lblc_entry *en)
1412f3d771aSJulian Anastasov {
1422f3d771aSJulian Anastasov 	hlist_del_rcu(&en->list);
1432f3d771aSJulian Anastasov 	call_rcu(&en->rcu_head, ip_vs_lblc_rcu_free);
1442f3d771aSJulian Anastasov }
145cb7f6a7bSJulius Volz 
146cb7f6a7bSJulius Volz /*
147cb7f6a7bSJulius Volz  *	Returns hash value for IPVS LBLC entry
148cb7f6a7bSJulius Volz  */
14995c96174SEric Dumazet static inline unsigned int
ip_vs_lblc_hashkey(int af,const union nf_inet_addr * addr)15044548375SJulius Volz ip_vs_lblc_hashkey(int af, const union nf_inet_addr *addr)
151cb7f6a7bSJulius Volz {
15244548375SJulius Volz 	__be32 addr_fold = addr->ip;
15344548375SJulius Volz 
15444548375SJulius Volz #ifdef CONFIG_IP_VS_IPV6
15544548375SJulius Volz 	if (af == AF_INET6)
15644548375SJulius Volz 		addr_fold = addr->ip6[0]^addr->ip6[1]^
15744548375SJulius Volz 			    addr->ip6[2]^addr->ip6[3];
15844548375SJulius Volz #endif
1599a17740eSVincent Bernat 	return hash_32(ntohl(addr_fold), IP_VS_LBLC_TAB_BITS);
160cb7f6a7bSJulius Volz }
161cb7f6a7bSJulius Volz 
162cb7f6a7bSJulius Volz 
163cb7f6a7bSJulius Volz /*
164cb7f6a7bSJulius Volz  *	Hash an entry in the ip_vs_lblc_table.
165cb7f6a7bSJulius Volz  *	returns bool success.
166cb7f6a7bSJulius Volz  */
167cb7f6a7bSJulius Volz static void
ip_vs_lblc_hash(struct ip_vs_lblc_table * tbl,struct ip_vs_lblc_entry * en)168cb7f6a7bSJulius Volz ip_vs_lblc_hash(struct ip_vs_lblc_table *tbl, struct ip_vs_lblc_entry *en)
169cb7f6a7bSJulius Volz {
17095c96174SEric Dumazet 	unsigned int hash = ip_vs_lblc_hashkey(en->af, &en->addr);
171cb7f6a7bSJulius Volz 
172c2a4ffb7SJulian Anastasov 	hlist_add_head_rcu(&en->list, &tbl->bucket[hash]);
173cb7f6a7bSJulius Volz 	atomic_inc(&tbl->entries);
174cb7f6a7bSJulius Volz }
175cb7f6a7bSJulius Volz 
176cb7f6a7bSJulius Volz 
177c2a4ffb7SJulian Anastasov /* Get ip_vs_lblc_entry associated with supplied parameters. */
178cb7f6a7bSJulius Volz static inline struct ip_vs_lblc_entry *
ip_vs_lblc_get(int af,struct ip_vs_lblc_table * tbl,const union nf_inet_addr * addr)17944548375SJulius Volz ip_vs_lblc_get(int af, struct ip_vs_lblc_table *tbl,
18044548375SJulius Volz 	       const union nf_inet_addr *addr)
181cb7f6a7bSJulius Volz {
18295c96174SEric Dumazet 	unsigned int hash = ip_vs_lblc_hashkey(af, addr);
183cb7f6a7bSJulius Volz 	struct ip_vs_lblc_entry *en;
184cb7f6a7bSJulius Volz 
185c2a4ffb7SJulian Anastasov 	hlist_for_each_entry_rcu(en, &tbl->bucket[hash], list)
18644548375SJulius Volz 		if (ip_vs_addr_equal(af, &en->addr, addr))
187cb7f6a7bSJulius Volz 			return en;
188cb7f6a7bSJulius Volz 
189cb7f6a7bSJulius Volz 	return NULL;
190cb7f6a7bSJulius Volz }
191cb7f6a7bSJulius Volz 
192cb7f6a7bSJulius Volz 
193cb7f6a7bSJulius Volz /*
194cb7f6a7bSJulius Volz  * Create or update an ip_vs_lblc_entry, which is a mapping of a destination IP
195ba3a3ce1SJulian Anastasov  * address to a server. Called under spin lock.
196cb7f6a7bSJulius Volz  */
197cb7f6a7bSJulius Volz static inline struct ip_vs_lblc_entry *
ip_vs_lblc_new(struct ip_vs_lblc_table * tbl,const union nf_inet_addr * daddr,u16 af,struct ip_vs_dest * dest)19844548375SJulius Volz ip_vs_lblc_new(struct ip_vs_lblc_table *tbl, const union nf_inet_addr *daddr,
199f7fa3800SJulian Anastasov 	       u16 af, struct ip_vs_dest *dest)
200cb7f6a7bSJulius Volz {
201cb7f6a7bSJulius Volz 	struct ip_vs_lblc_entry *en;
202cb7f6a7bSJulius Volz 
203f7fa3800SJulian Anastasov 	en = ip_vs_lblc_get(af, tbl, daddr);
2042f3d771aSJulian Anastasov 	if (en) {
2052f3d771aSJulian Anastasov 		if (en->dest == dest)
2062f3d771aSJulian Anastasov 			return en;
2072f3d771aSJulian Anastasov 		ip_vs_lblc_del(en);
2082f3d771aSJulian Anastasov 	}
209cb7f6a7bSJulius Volz 	en = kmalloc(sizeof(*en), GFP_ATOMIC);
2100a9ee813SJoe Perches 	if (!en)
211cb7f6a7bSJulius Volz 		return NULL;
212cb7f6a7bSJulius Volz 
213f7fa3800SJulian Anastasov 	en->af = af;
214f7fa3800SJulian Anastasov 	ip_vs_addr_copy(af, &en->addr, daddr);
215cb7f6a7bSJulius Volz 	en->lastuse = jiffies;
216cb7f6a7bSJulius Volz 
217c2a4ffb7SJulian Anastasov 	ip_vs_dest_hold(dest);
2182f3d771aSJulian Anastasov 	en->dest = dest;
219cb7f6a7bSJulius Volz 
220cb7f6a7bSJulius Volz 	ip_vs_lblc_hash(tbl, en);
221cb7f6a7bSJulius Volz 
222cb7f6a7bSJulius Volz 	return en;
223cb7f6a7bSJulius Volz }
224cb7f6a7bSJulius Volz 
225cb7f6a7bSJulius Volz 
226cb7f6a7bSJulius Volz /*
227cb7f6a7bSJulius Volz  *      Flush all the entries of the specified table.
228cb7f6a7bSJulius Volz  */
ip_vs_lblc_flush(struct ip_vs_service * svc)229c2a4ffb7SJulian Anastasov static void ip_vs_lblc_flush(struct ip_vs_service *svc)
230cb7f6a7bSJulius Volz {
231c2a4ffb7SJulian Anastasov 	struct ip_vs_lblc_table *tbl = svc->sched_data;
232c2a4ffb7SJulian Anastasov 	struct ip_vs_lblc_entry *en;
233c2a4ffb7SJulian Anastasov 	struct hlist_node *next;
234cb7f6a7bSJulius Volz 	int i;
235cb7f6a7bSJulius Volz 
236ba3a3ce1SJulian Anastasov 	spin_lock_bh(&svc->sched_lock);
237a55efe1dSGustavo A. R. Silva 	tbl->dead = true;
238cb7f6a7bSJulius Volz 	for (i = 0; i < IP_VS_LBLC_TAB_SIZE; i++) {
239c2a4ffb7SJulian Anastasov 		hlist_for_each_entry_safe(en, next, &tbl->bucket[i], list) {
2402f3d771aSJulian Anastasov 			ip_vs_lblc_del(en);
241cb7f6a7bSJulius Volz 			atomic_dec(&tbl->entries);
242cb7f6a7bSJulius Volz 		}
243cb7f6a7bSJulius Volz 	}
244ba3a3ce1SJulian Anastasov 	spin_unlock_bh(&svc->sched_lock);
245cb7f6a7bSJulius Volz }
246cb7f6a7bSJulius Volz 
sysctl_lblc_expiration(struct ip_vs_service * svc)247b27d777eSSimon Horman static int sysctl_lblc_expiration(struct ip_vs_service *svc)
248b27d777eSSimon Horman {
249b27d777eSSimon Horman #ifdef CONFIG_SYSCTL
2503109d2f2SEric W. Biederman 	return svc->ipvs->sysctl_lblc_expiration;
251b27d777eSSimon Horman #else
252b27d777eSSimon Horman 	return DEFAULT_EXPIRATION;
253b27d777eSSimon Horman #endif
254b27d777eSSimon Horman }
255cb7f6a7bSJulius Volz 
ip_vs_lblc_full_check(struct ip_vs_service * svc)256cb7f6a7bSJulius Volz static inline void ip_vs_lblc_full_check(struct ip_vs_service *svc)
257cb7f6a7bSJulius Volz {
258cb7f6a7bSJulius Volz 	struct ip_vs_lblc_table *tbl = svc->sched_data;
259c2a4ffb7SJulian Anastasov 	struct ip_vs_lblc_entry *en;
260c2a4ffb7SJulian Anastasov 	struct hlist_node *next;
261cb7f6a7bSJulius Volz 	unsigned long now = jiffies;
262cb7f6a7bSJulius Volz 	int i, j;
263cb7f6a7bSJulius Volz 
264cb7f6a7bSJulius Volz 	for (i = 0, j = tbl->rover; i < IP_VS_LBLC_TAB_SIZE; i++) {
265cb7f6a7bSJulius Volz 		j = (j + 1) & IP_VS_LBLC_TAB_MASK;
266cb7f6a7bSJulius Volz 
267ba3a3ce1SJulian Anastasov 		spin_lock(&svc->sched_lock);
268c2a4ffb7SJulian Anastasov 		hlist_for_each_entry_safe(en, next, &tbl->bucket[j], list) {
269cb7f6a7bSJulius Volz 			if (time_before(now,
270b6e885ddSHans Schillstrom 					en->lastuse +
271b27d777eSSimon Horman 					sysctl_lblc_expiration(svc)))
272cb7f6a7bSJulius Volz 				continue;
273cb7f6a7bSJulius Volz 
2742f3d771aSJulian Anastasov 			ip_vs_lblc_del(en);
275cb7f6a7bSJulius Volz 			atomic_dec(&tbl->entries);
276cb7f6a7bSJulius Volz 		}
277ba3a3ce1SJulian Anastasov 		spin_unlock(&svc->sched_lock);
278cb7f6a7bSJulius Volz 	}
279cb7f6a7bSJulius Volz 	tbl->rover = j;
280cb7f6a7bSJulius Volz }
281cb7f6a7bSJulius Volz 
282cb7f6a7bSJulius Volz 
283cb7f6a7bSJulius Volz /*
284cb7f6a7bSJulius Volz  *      Periodical timer handler for IPVS lblc table
285cb7f6a7bSJulius Volz  *      It is used to collect stale entries when the number of entries
286cb7f6a7bSJulius Volz  *      exceeds the maximum size of the table.
287cb7f6a7bSJulius Volz  *
288cb7f6a7bSJulius Volz  *      Fixme: we probably need more complicated algorithm to collect
289cb7f6a7bSJulius Volz  *             entries that have not been used for a long time even
290cb7f6a7bSJulius Volz  *             if the number of entries doesn't exceed the maximum size
291cb7f6a7bSJulius Volz  *             of the table.
292cb7f6a7bSJulius Volz  *      The full expiration check is for this purpose now.
293cb7f6a7bSJulius Volz  */
ip_vs_lblc_check_expire(struct timer_list * t)2948ef81c65SKees Cook static void ip_vs_lblc_check_expire(struct timer_list *t)
295cb7f6a7bSJulius Volz {
2968ef81c65SKees Cook 	struct ip_vs_lblc_table *tbl = from_timer(tbl, t, periodic_timer);
2978ef81c65SKees Cook 	struct ip_vs_service *svc = tbl->svc;
298cb7f6a7bSJulius Volz 	unsigned long now = jiffies;
299cb7f6a7bSJulius Volz 	int goal;
300cb7f6a7bSJulius Volz 	int i, j;
301c2a4ffb7SJulian Anastasov 	struct ip_vs_lblc_entry *en;
302c2a4ffb7SJulian Anastasov 	struct hlist_node *next;
303cb7f6a7bSJulius Volz 
304cb7f6a7bSJulius Volz 	if ((tbl->counter % COUNT_FOR_FULL_EXPIRATION) == 0) {
305cb7f6a7bSJulius Volz 		/* do full expiration check */
306cb7f6a7bSJulius Volz 		ip_vs_lblc_full_check(svc);
307cb7f6a7bSJulius Volz 		tbl->counter = 1;
308cb7f6a7bSJulius Volz 		goto out;
309cb7f6a7bSJulius Volz 	}
310cb7f6a7bSJulius Volz 
311cb7f6a7bSJulius Volz 	if (atomic_read(&tbl->entries) <= tbl->max_size) {
312cb7f6a7bSJulius Volz 		tbl->counter++;
313cb7f6a7bSJulius Volz 		goto out;
314cb7f6a7bSJulius Volz 	}
315cb7f6a7bSJulius Volz 
316cb7f6a7bSJulius Volz 	goal = (atomic_read(&tbl->entries) - tbl->max_size)*4/3;
317cb7f6a7bSJulius Volz 	if (goal > tbl->max_size/2)
318cb7f6a7bSJulius Volz 		goal = tbl->max_size/2;
319cb7f6a7bSJulius Volz 
320cb7f6a7bSJulius Volz 	for (i = 0, j = tbl->rover; i < IP_VS_LBLC_TAB_SIZE; i++) {
321cb7f6a7bSJulius Volz 		j = (j + 1) & IP_VS_LBLC_TAB_MASK;
322cb7f6a7bSJulius Volz 
323ba3a3ce1SJulian Anastasov 		spin_lock(&svc->sched_lock);
324c2a4ffb7SJulian Anastasov 		hlist_for_each_entry_safe(en, next, &tbl->bucket[j], list) {
325cb7f6a7bSJulius Volz 			if (time_before(now, en->lastuse + ENTRY_TIMEOUT))
326cb7f6a7bSJulius Volz 				continue;
327cb7f6a7bSJulius Volz 
3282f3d771aSJulian Anastasov 			ip_vs_lblc_del(en);
329cb7f6a7bSJulius Volz 			atomic_dec(&tbl->entries);
330cb7f6a7bSJulius Volz 			goal--;
331cb7f6a7bSJulius Volz 		}
332ba3a3ce1SJulian Anastasov 		spin_unlock(&svc->sched_lock);
333cb7f6a7bSJulius Volz 		if (goal <= 0)
334cb7f6a7bSJulius Volz 			break;
335cb7f6a7bSJulius Volz 	}
336cb7f6a7bSJulius Volz 	tbl->rover = j;
337cb7f6a7bSJulius Volz 
338cb7f6a7bSJulius Volz   out:
339cb7f6a7bSJulius Volz 	mod_timer(&tbl->periodic_timer, jiffies + CHECK_EXPIRE_INTERVAL);
340cb7f6a7bSJulius Volz }
341cb7f6a7bSJulius Volz 
342cb7f6a7bSJulius Volz 
ip_vs_lblc_init_svc(struct ip_vs_service * svc)343cb7f6a7bSJulius Volz static int ip_vs_lblc_init_svc(struct ip_vs_service *svc)
344cb7f6a7bSJulius Volz {
345cb7f6a7bSJulius Volz 	int i;
346cb7f6a7bSJulius Volz 	struct ip_vs_lblc_table *tbl;
347cb7f6a7bSJulius Volz 
348cb7f6a7bSJulius Volz 	/*
349cb7f6a7bSJulius Volz 	 *    Allocate the ip_vs_lblc_table for this service
350cb7f6a7bSJulius Volz 	 */
351748d845cSJulian Anastasov 	tbl = kmalloc(sizeof(*tbl), GFP_KERNEL);
3520a9ee813SJoe Perches 	if (tbl == NULL)
353cb7f6a7bSJulius Volz 		return -ENOMEM;
3540a9ee813SJoe Perches 
355cb7f6a7bSJulius Volz 	svc->sched_data = tbl;
3565b5e0928SAlexey Dobriyan 	IP_VS_DBG(6, "LBLC hash table (memory=%zdbytes) allocated for "
357cb7f6a7bSJulius Volz 		  "current service\n", sizeof(*tbl));
358cb7f6a7bSJulius Volz 
359cb7f6a7bSJulius Volz 	/*
360cb7f6a7bSJulius Volz 	 *    Initialize the hash buckets
361cb7f6a7bSJulius Volz 	 */
362cb7f6a7bSJulius Volz 	for (i = 0; i < IP_VS_LBLC_TAB_SIZE; i++) {
363c2a4ffb7SJulian Anastasov 		INIT_HLIST_HEAD(&tbl->bucket[i]);
364cb7f6a7bSJulius Volz 	}
365cb7f6a7bSJulius Volz 	tbl->max_size = IP_VS_LBLC_TAB_SIZE*16;
366cb7f6a7bSJulius Volz 	tbl->rover = 0;
367cb7f6a7bSJulius Volz 	tbl->counter = 1;
368a55efe1dSGustavo A. R. Silva 	tbl->dead = false;
3698ef81c65SKees Cook 	tbl->svc = svc;
3708b2ebb6cSCong Wang 	atomic_set(&tbl->entries, 0);
371cb7f6a7bSJulius Volz 
372cb7f6a7bSJulius Volz 	/*
373cb7f6a7bSJulius Volz 	 *    Hook periodic timer for garbage collection
374cb7f6a7bSJulius Volz 	 */
3758ef81c65SKees Cook 	timer_setup(&tbl->periodic_timer, ip_vs_lblc_check_expire, 0);
376cb7f6a7bSJulius Volz 	mod_timer(&tbl->periodic_timer, jiffies + CHECK_EXPIRE_INTERVAL);
377cb7f6a7bSJulius Volz 
378cb7f6a7bSJulius Volz 	return 0;
379cb7f6a7bSJulius Volz }
380cb7f6a7bSJulius Volz 
381cb7f6a7bSJulius Volz 
ip_vs_lblc_done_svc(struct ip_vs_service * svc)382ed3ffc4eSJulian Anastasov static void ip_vs_lblc_done_svc(struct ip_vs_service *svc)
383cb7f6a7bSJulius Volz {
384cb7f6a7bSJulius Volz 	struct ip_vs_lblc_table *tbl = svc->sched_data;
385cb7f6a7bSJulius Volz 
386cb7f6a7bSJulius Volz 	/* remove periodic timer */
387292a089dSSteven Rostedt (Google) 	timer_shutdown_sync(&tbl->periodic_timer);
388cb7f6a7bSJulius Volz 
389cb7f6a7bSJulius Volz 	/* got to clean up table entries here */
390c2a4ffb7SJulian Anastasov 	ip_vs_lblc_flush(svc);
391cb7f6a7bSJulius Volz 
392cb7f6a7bSJulius Volz 	/* release the table itself */
393c2a4ffb7SJulian Anastasov 	kfree_rcu(tbl, rcu_head);
3945b5e0928SAlexey Dobriyan 	IP_VS_DBG(6, "LBLC hash table (memory=%zdbytes) released\n",
395cb7f6a7bSJulius Volz 		  sizeof(*tbl));
396cb7f6a7bSJulius Volz }
397cb7f6a7bSJulius Volz 
398cb7f6a7bSJulius Volz 
399cb7f6a7bSJulius Volz static inline struct ip_vs_dest *
__ip_vs_lblc_schedule(struct ip_vs_service * svc)40044548375SJulius Volz __ip_vs_lblc_schedule(struct ip_vs_service *svc)
401cb7f6a7bSJulius Volz {
402cb7f6a7bSJulius Volz 	struct ip_vs_dest *dest, *least;
403cb7f6a7bSJulius Volz 	int loh, doh;
404cb7f6a7bSJulius Volz 
405cb7f6a7bSJulius Volz 	/*
406b552f7e3SChangli Gao 	 * We use the following formula to estimate the load:
407cb7f6a7bSJulius Volz 	 *                (dest overhead) / dest->weight
408cb7f6a7bSJulius Volz 	 *
409cb7f6a7bSJulius Volz 	 * Remember -- no floats in kernel mode!!!
410cb7f6a7bSJulius Volz 	 * The comparison of h1*w2 > h2*w1 is equivalent to that of
411cb7f6a7bSJulius Volz 	 *                h1/w1 > h2/w2
412cb7f6a7bSJulius Volz 	 * if every weight is larger than zero.
413cb7f6a7bSJulius Volz 	 *
414cb7f6a7bSJulius Volz 	 * The server with weight=0 is quiesced and will not receive any
415cb7f6a7bSJulius Volz 	 * new connection.
416cb7f6a7bSJulius Volz 	 */
417c2a4ffb7SJulian Anastasov 	list_for_each_entry_rcu(dest, &svc->destinations, n_list) {
418cb7f6a7bSJulius Volz 		if (dest->flags & IP_VS_DEST_F_OVERLOAD)
419cb7f6a7bSJulius Volz 			continue;
420cb7f6a7bSJulius Volz 		if (atomic_read(&dest->weight) > 0) {
421cb7f6a7bSJulius Volz 			least = dest;
422b552f7e3SChangli Gao 			loh = ip_vs_dest_conn_overhead(least);
423cb7f6a7bSJulius Volz 			goto nextstage;
424cb7f6a7bSJulius Volz 		}
425cb7f6a7bSJulius Volz 	}
426cb7f6a7bSJulius Volz 	return NULL;
427cb7f6a7bSJulius Volz 
428cb7f6a7bSJulius Volz 	/*
429cb7f6a7bSJulius Volz 	 *    Find the destination with the least load.
430cb7f6a7bSJulius Volz 	 */
431cb7f6a7bSJulius Volz   nextstage:
432c2a4ffb7SJulian Anastasov 	list_for_each_entry_continue_rcu(dest, &svc->destinations, n_list) {
433cb7f6a7bSJulius Volz 		if (dest->flags & IP_VS_DEST_F_OVERLOAD)
434cb7f6a7bSJulius Volz 			continue;
435cb7f6a7bSJulius Volz 
436b552f7e3SChangli Gao 		doh = ip_vs_dest_conn_overhead(dest);
437c16526a7SSimon Kirby 		if ((__s64)loh * atomic_read(&dest->weight) >
438c16526a7SSimon Kirby 		    (__s64)doh * atomic_read(&least->weight)) {
439cb7f6a7bSJulius Volz 			least = dest;
440cb7f6a7bSJulius Volz 			loh = doh;
441cb7f6a7bSJulius Volz 		}
442cb7f6a7bSJulius Volz 	}
443cb7f6a7bSJulius Volz 
44444548375SJulius Volz 	IP_VS_DBG_BUF(6, "LBLC: server %s:%d "
445cb7f6a7bSJulius Volz 		      "activeconns %d refcnt %d weight %d overhead %d\n",
44644548375SJulius Volz 		      IP_VS_DBG_ADDR(least->af, &least->addr),
44744548375SJulius Volz 		      ntohs(least->port),
448cb7f6a7bSJulius Volz 		      atomic_read(&least->activeconns),
449b54ab92bSReshetova, Elena 		      refcount_read(&least->refcnt),
450cb7f6a7bSJulius Volz 		      atomic_read(&least->weight), loh);
451cb7f6a7bSJulius Volz 
452cb7f6a7bSJulius Volz 	return least;
453cb7f6a7bSJulius Volz }
454cb7f6a7bSJulius Volz 
455cb7f6a7bSJulius Volz 
456cb7f6a7bSJulius Volz /*
457cb7f6a7bSJulius Volz  *   If this destination server is overloaded and there is a less loaded
458cb7f6a7bSJulius Volz  *   server, then return true.
459cb7f6a7bSJulius Volz  */
460cb7f6a7bSJulius Volz static inline int
is_overloaded(struct ip_vs_dest * dest,struct ip_vs_service * svc)461cb7f6a7bSJulius Volz is_overloaded(struct ip_vs_dest *dest, struct ip_vs_service *svc)
462cb7f6a7bSJulius Volz {
463cb7f6a7bSJulius Volz 	if (atomic_read(&dest->activeconns) > atomic_read(&dest->weight)) {
464cb7f6a7bSJulius Volz 		struct ip_vs_dest *d;
465cb7f6a7bSJulius Volz 
466c2a4ffb7SJulian Anastasov 		list_for_each_entry_rcu(d, &svc->destinations, n_list) {
467cb7f6a7bSJulius Volz 			if (atomic_read(&d->activeconns)*2
468cb7f6a7bSJulius Volz 			    < atomic_read(&d->weight)) {
469cb7f6a7bSJulius Volz 				return 1;
470cb7f6a7bSJulius Volz 			}
471cb7f6a7bSJulius Volz 		}
472cb7f6a7bSJulius Volz 	}
473cb7f6a7bSJulius Volz 	return 0;
474cb7f6a7bSJulius Volz }
475cb7f6a7bSJulius Volz 
476cb7f6a7bSJulius Volz 
477cb7f6a7bSJulius Volz /*
478cb7f6a7bSJulius Volz  *    Locality-Based (weighted) Least-Connection scheduling
479cb7f6a7bSJulius Volz  */
480cb7f6a7bSJulius Volz static struct ip_vs_dest *
ip_vs_lblc_schedule(struct ip_vs_service * svc,const struct sk_buff * skb,struct ip_vs_iphdr * iph)481bba54de5SJulian Anastasov ip_vs_lblc_schedule(struct ip_vs_service *svc, const struct sk_buff *skb,
482bba54de5SJulian Anastasov 		    struct ip_vs_iphdr *iph)
483cb7f6a7bSJulius Volz {
484cb7f6a7bSJulius Volz 	struct ip_vs_lblc_table *tbl = svc->sched_data;
485cb7f6a7bSJulius Volz 	struct ip_vs_dest *dest = NULL;
486cb7f6a7bSJulius Volz 	struct ip_vs_lblc_entry *en;
487cb7f6a7bSJulius Volz 
4881e3e238eSHannes Eder 	IP_VS_DBG(6, "%s(): Scheduling...\n", __func__);
489cb7f6a7bSJulius Volz 
490cb7f6a7bSJulius Volz 	/* First look in our cache */
491bba54de5SJulian Anastasov 	en = ip_vs_lblc_get(svc->af, tbl, &iph->daddr);
492cb7f6a7bSJulius Volz 	if (en) {
493cb7f6a7bSJulius Volz 		/* We only hold a read lock, but this is atomic */
494cb7f6a7bSJulius Volz 		en->lastuse = jiffies;
495cb7f6a7bSJulius Volz 
496cb7f6a7bSJulius Volz 		/*
497cb7f6a7bSJulius Volz 		 * If the destination is not available, i.e. it's in the trash,
498cb7f6a7bSJulius Volz 		 * we must ignore it, as it may be removed from under our feet,
499cb7f6a7bSJulius Volz 		 * if someone drops our reference count. Our caller only makes
500cb7f6a7bSJulius Volz 		 * sure that destinations, that are not in the trash, are not
501cb7f6a7bSJulius Volz 		 * moved to the trash, while we are scheduling. But anyone can
502cb7f6a7bSJulius Volz 		 * free up entries from the trash at any time.
503cb7f6a7bSJulius Volz 		 */
504cb7f6a7bSJulius Volz 
5052f3d771aSJulian Anastasov 		dest = en->dest;
506c2a4ffb7SJulian Anastasov 		if ((dest->flags & IP_VS_DEST_F_AVAILABLE) &&
507c2a4ffb7SJulian Anastasov 		    atomic_read(&dest->weight) > 0 && !is_overloaded(dest, svc))
508cb7f6a7bSJulius Volz 			goto out;
509c2a4ffb7SJulian Anastasov 	}
510cb7f6a7bSJulius Volz 
511cb7f6a7bSJulius Volz 	/* No cache entry or it is invalid, time to schedule */
51244548375SJulius Volz 	dest = __ip_vs_lblc_schedule(svc);
513cb7f6a7bSJulius Volz 	if (!dest) {
51441ac51eeSPatrick Schaaf 		ip_vs_scheduler_err(svc, "no destination available");
515cb7f6a7bSJulius Volz 		return NULL;
516cb7f6a7bSJulius Volz 	}
517cb7f6a7bSJulius Volz 
518cb7f6a7bSJulius Volz 	/* If we fail to create a cache entry, we'll just use the valid dest */
519ac69269aSJulian Anastasov 	spin_lock_bh(&svc->sched_lock);
520c2a4ffb7SJulian Anastasov 	if (!tbl->dead)
521f7fa3800SJulian Anastasov 		ip_vs_lblc_new(tbl, &iph->daddr, svc->af, dest);
522ac69269aSJulian Anastasov 	spin_unlock_bh(&svc->sched_lock);
523cb7f6a7bSJulius Volz 
524cb7f6a7bSJulius Volz out:
52544548375SJulius Volz 	IP_VS_DBG_BUF(6, "LBLC: destination IP address %s --> server %s:%d\n",
526bba54de5SJulian Anastasov 		      IP_VS_DBG_ADDR(svc->af, &iph->daddr),
527f7fa3800SJulian Anastasov 		      IP_VS_DBG_ADDR(dest->af, &dest->addr), ntohs(dest->port));
528cb7f6a7bSJulius Volz 
529cb7f6a7bSJulius Volz 	return dest;
530cb7f6a7bSJulius Volz }
531cb7f6a7bSJulius Volz 
532cb7f6a7bSJulius Volz 
533cb7f6a7bSJulius Volz /*
534cb7f6a7bSJulius Volz  *      IPVS LBLC Scheduler structure
535cb7f6a7bSJulius Volz  */
536411fd527STingwei Liu static struct ip_vs_scheduler ip_vs_lblc_scheduler = {
537cb7f6a7bSJulius Volz 	.name =			"lblc",
538cb7f6a7bSJulius Volz 	.refcnt =		ATOMIC_INIT(0),
539cb7f6a7bSJulius Volz 	.module =		THIS_MODULE,
540cb7f6a7bSJulius Volz 	.n_list =		LIST_HEAD_INIT(ip_vs_lblc_scheduler.n_list),
541cb7f6a7bSJulius Volz 	.init_service =		ip_vs_lblc_init_svc,
542cb7f6a7bSJulius Volz 	.done_service =		ip_vs_lblc_done_svc,
543cb7f6a7bSJulius Volz 	.schedule =		ip_vs_lblc_schedule,
544cb7f6a7bSJulius Volz };
545cb7f6a7bSJulius Volz 
54661b1ab45SHans Schillstrom /*
54761b1ab45SHans Schillstrom  *  per netns init.
54861b1ab45SHans Schillstrom  */
549fb1de432SSimon Horman #ifdef CONFIG_SYSCTL
__ip_vs_lblc_init(struct net * net)55061b1ab45SHans Schillstrom static int __net_init __ip_vs_lblc_init(struct net *net)
55161b1ab45SHans Schillstrom {
552b6e885ddSHans Schillstrom 	struct netns_ipvs *ipvs = net_ipvs(net);
553*385a5dc9SJoel Granados 	size_t vars_table_size = ARRAY_SIZE(vs_vars_table);
55461b1ab45SHans Schillstrom 
5554b984cd5SHans Schillstrom 	if (!ipvs)
5564b984cd5SHans Schillstrom 		return -ENOENT;
5574b984cd5SHans Schillstrom 
558b6e885ddSHans Schillstrom 	if (!net_eq(net, &init_net)) {
559b6e885ddSHans Schillstrom 		ipvs->lblc_ctl_table = kmemdup(vs_vars_table,
560b6e885ddSHans Schillstrom 						sizeof(vs_vars_table),
561b6e885ddSHans Schillstrom 						GFP_KERNEL);
562b6e885ddSHans Schillstrom 		if (ipvs->lblc_ctl_table == NULL)
5630443929fSSimon Horman 			return -ENOMEM;
564464dc801SEric W. Biederman 
565464dc801SEric W. Biederman 		/* Don't export sysctls to unprivileged users */
566*385a5dc9SJoel Granados 		if (net->user_ns != &init_user_ns) {
567464dc801SEric W. Biederman 			ipvs->lblc_ctl_table[0].procname = NULL;
568*385a5dc9SJoel Granados 			vars_table_size = 0;
569*385a5dc9SJoel Granados 		}
570464dc801SEric W. Biederman 
571b6e885ddSHans Schillstrom 	} else
572b6e885ddSHans Schillstrom 		ipvs->lblc_ctl_table = vs_vars_table;
573b27d777eSSimon Horman 	ipvs->sysctl_lblc_expiration = DEFAULT_EXPIRATION;
574b6e885ddSHans Schillstrom 	ipvs->lblc_ctl_table[0].data = &ipvs->sysctl_lblc_expiration;
575b6e885ddSHans Schillstrom 
576*385a5dc9SJoel Granados 	ipvs->lblc_ctl_header = register_net_sysctl_sz(net, "net/ipv4/vs",
577*385a5dc9SJoel Granados 						       ipvs->lblc_ctl_table,
578*385a5dc9SJoel Granados 						       vars_table_size);
5790443929fSSimon Horman 	if (!ipvs->lblc_ctl_header) {
580b6e885ddSHans Schillstrom 		if (!net_eq(net, &init_net))
581e5ef39edSEric W. Biederman 			kfree(ipvs->lblc_ctl_table);
582b6e885ddSHans Schillstrom 		return -ENOMEM;
58361b1ab45SHans Schillstrom 	}
5840443929fSSimon Horman 
5850443929fSSimon Horman 	return 0;
5860443929fSSimon Horman }
58761b1ab45SHans Schillstrom 
__ip_vs_lblc_exit(struct net * net)58861b1ab45SHans Schillstrom static void __net_exit __ip_vs_lblc_exit(struct net *net)
58961b1ab45SHans Schillstrom {
590b6e885ddSHans Schillstrom 	struct netns_ipvs *ipvs = net_ipvs(net);
59161b1ab45SHans Schillstrom 
592b6e885ddSHans Schillstrom 	unregister_net_sysctl_table(ipvs->lblc_ctl_header);
593b6e885ddSHans Schillstrom 
594b6e885ddSHans Schillstrom 	if (!net_eq(net, &init_net))
595b6e885ddSHans Schillstrom 		kfree(ipvs->lblc_ctl_table);
59661b1ab45SHans Schillstrom }
59761b1ab45SHans Schillstrom 
598fb1de432SSimon Horman #else
599fb1de432SSimon Horman 
__ip_vs_lblc_init(struct net * net)600fb1de432SSimon Horman static int __net_init __ip_vs_lblc_init(struct net *net) { return 0; }
__ip_vs_lblc_exit(struct net * net)601fb1de432SSimon Horman static void __net_exit __ip_vs_lblc_exit(struct net *net) { }
602fb1de432SSimon Horman 
603fb1de432SSimon Horman #endif
604fb1de432SSimon Horman 
60561b1ab45SHans Schillstrom static struct pernet_operations ip_vs_lblc_ops = {
60661b1ab45SHans Schillstrom 	.init = __ip_vs_lblc_init,
60761b1ab45SHans Schillstrom 	.exit = __ip_vs_lblc_exit,
60861b1ab45SHans Schillstrom };
609cb7f6a7bSJulius Volz 
ip_vs_lblc_init(void)610cb7f6a7bSJulius Volz static int __init ip_vs_lblc_init(void)
611cb7f6a7bSJulius Volz {
612cb7f6a7bSJulius Volz 	int ret;
613cb7f6a7bSJulius Volz 
61461b1ab45SHans Schillstrom 	ret = register_pernet_subsys(&ip_vs_lblc_ops);
61561b1ab45SHans Schillstrom 	if (ret)
61661b1ab45SHans Schillstrom 		return ret;
61761b1ab45SHans Schillstrom 
618cb7f6a7bSJulius Volz 	ret = register_ip_vs_scheduler(&ip_vs_lblc_scheduler);
619cb7f6a7bSJulius Volz 	if (ret)
62061b1ab45SHans Schillstrom 		unregister_pernet_subsys(&ip_vs_lblc_ops);
621cb7f6a7bSJulius Volz 	return ret;
622cb7f6a7bSJulius Volz }
623cb7f6a7bSJulius Volz 
ip_vs_lblc_cleanup(void)624cb7f6a7bSJulius Volz static void __exit ip_vs_lblc_cleanup(void)
625cb7f6a7bSJulius Volz {
626cb7f6a7bSJulius Volz 	unregister_ip_vs_scheduler(&ip_vs_lblc_scheduler);
62761b1ab45SHans Schillstrom 	unregister_pernet_subsys(&ip_vs_lblc_ops);
6282f3d771aSJulian Anastasov 	rcu_barrier();
629cb7f6a7bSJulius Volz }
630cb7f6a7bSJulius Volz 
631cb7f6a7bSJulius Volz 
632cb7f6a7bSJulius Volz module_init(ip_vs_lblc_init);
633cb7f6a7bSJulius Volz module_exit(ip_vs_lblc_cleanup);
634cb7f6a7bSJulius Volz MODULE_LICENSE("GPL");
635