sys/net/route.h

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
   3  *
   4  * Copyright (c) 1980, 1986, 1993
   5  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   6  *
   7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   8  * modification, are permitted provided that the following conditions
   9  * are met:
  10  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  12  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  14  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  15  * 3. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  16  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  17  *    without specific prior written permission.
  18  *
  19  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  20  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  21  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  22  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  23  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  24  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  25  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  26  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  27  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  28  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  29  * SUCH DAMAGE.
  30  */
  31
  32 #ifndef _NET_ROUTE_H_
  33 #define _NET_ROUTE_H_
  34
  35 #include <net/vnet.h>
  36
  37 /*
  38  * Kernel resident routing tables.
  39  *
  40  * The routing tables are initialized when interface addresses
  41  * are set by making entries for all directly connected interfaces.
  42  */
  43
  44 /*
  45  * Struct route consiste of a destination address,
  46  * a route entry pointer, link-layer prepend data pointer along
  47  * with its length.
  48  */
  49 struct route {
  50         struct  nhop_object *ro_nh;
  51         struct  llentry *ro_lle;
  52         /*
  53          * ro_prepend and ro_plen are only used for bpf to pass in a
  54          * preformed header.  They are not cacheable.
  55          */
  56         char            *ro_prepend;
  57         uint16_t        ro_plen;
  58         uint16_t        ro_flags;
  59         uint16_t        ro_mtu; /* saved ro_rt mtu */
  60         uint16_t        spare;
  61         struct  sockaddr ro_dst;
  62 };
  63
  64 #define RT_L2_ME_BIT            2       /* dst L2 addr is our address */
  65 #define RT_MAY_LOOP_BIT         3       /* dst may require loop copy */
  66 #define RT_HAS_HEADER_BIT       4       /* mbuf already have its header prepended */
  67
  68 #define RT_L2_ME                (1 << RT_L2_ME_BIT)             /* 0x0004 */
  69 #define RT_MAY_LOOP             (1 << RT_MAY_LOOP_BIT)          /* 0x0008 */
  70 #define RT_HAS_HEADER           (1 << RT_HAS_HEADER_BIT)        /* 0x0010 */
  71
  72 #define RT_REJECT               0x0020          /* Destination is reject */
  73 #define RT_BLACKHOLE            0x0040          /* Destination is blackhole */
  74 #define RT_HAS_GW               0x0080          /* Destination has GW  */
  75 #define RT_LLE_CACHE            0x0100          /* Cache link layer  */
  76
  77 struct rt_metrics {
  78         u_long  rmx_locks;      /* Kernel must leave these values alone */
  79         u_long  rmx_mtu;        /* MTU for this path */
  80         u_long  rmx_hopcount;   /* max hops expected */
  81         u_long  rmx_expire;     /* lifetime for route, e.g. redirect */
  82         u_long  rmx_recvpipe;   /* inbound delay-bandwidth product */
  83         u_long  rmx_sendpipe;   /* outbound delay-bandwidth product */
  84         u_long  rmx_ssthresh;   /* outbound gateway buffer limit */
  85         u_long  rmx_rtt;        /* estimated round trip time */
  86         u_long  rmx_rttvar;     /* estimated rtt variance */
  87         u_long  rmx_pksent;     /* packets sent using this route */
  88         u_long  rmx_weight;     /* route weight */
  89         u_long  rmx_nhidx;      /* route nexhop index */
  90         u_long  rmx_filler[2];  /* will be used for T/TCP later */
  91 };
  92
  93 /*
  94  * rmx_rtt and rmx_rttvar are stored as microseconds;
  95  */
  96 #define RTM_RTTUNIT     1000000 /* units for rtt, rttvar, as units per sec */
  97
  98 /* lle state is exported in rmx_state rt_metrics field */
  99 #define rmx_state       rmx_weight
 100
 101 /* default route weight */
 102 #define RT_DEFAULT_WEIGHT       1
 103 #define RT_MAX_WEIGHT           16777215        /* 3 bytes */
 104
 105 /*
 106  * Keep a generation count of routing table, incremented on route addition,
 107  * so we can invalidate caches.  This is accessed without a lock, as precision
 108  * is not required.
 109  */
 110 typedef volatile u_int rt_gen_t;        /* tree generation (for adds) */
 111 #define RT_GEN(fibnum, af)      rt_tables_get_gen(fibnum, af)
 112
 113 #define RT_DEFAULT_FIB  0       /* Explicitly mark fib=0 restricted cases */
 114 #define RT_ALL_FIBS     -1      /* Announce event for every fib */
 115 #ifdef _KERNEL
 116 VNET_DECLARE(uint32_t, _rt_numfibs);    /* number of existing route tables */
 117 #define V_rt_numfibs            VNET(_rt_numfibs)
 118 /* temporary compat arg */
 119 #define rt_numfibs              V_rt_numfibs
 120 VNET_DECLARE(u_int, rt_add_addr_allfibs); /* Announce interfaces to all fibs */
 121 #define V_rt_add_addr_allfibs   VNET(rt_add_addr_allfibs)
 122
 123 /* Calculate flowid for locally-originated packets */
 124 #define V_fib_hash_outbound     VNET(fib_hash_outbound)
 125 VNET_DECLARE(u_int, fib_hash_outbound);
 126
 127 /* Outbound flowid generation rules */
 128 #ifdef RSS
 129
 130 #define fib4_calc_packet_hash           xps_proto_software_hash_v4
 131 #define fib6_calc_packet_hash           xps_proto_software_hash_v6
 132 #define CALC_FLOWID_OUTBOUND_SENDTO     true
 133
 134 #ifdef ROUTE_MPATH
 135 #define CALC_FLOWID_OUTBOUND            V_fib_hash_outbound
 136 #else
 137 #define CALC_FLOWID_OUTBOUND            false
 138 #endif
 139
 140 #else /* !RSS */
 141
 142 #define fib4_calc_packet_hash           fib4_calc_software_hash
 143 #define fib6_calc_packet_hash           fib6_calc_software_hash
 144
 145 #ifdef ROUTE_MPATH
 146 #define CALC_FLOWID_OUTBOUND_SENDTO     V_fib_hash_outbound
 147 #define CALC_FLOWID_OUTBOUND            V_fib_hash_outbound
 148 #else
 149 #define CALC_FLOWID_OUTBOUND_SENDTO     false
 150 #define CALC_FLOWID_OUTBOUND            false
 151 #endif
 152
 153 #endif /* RSS */
 154
 155
 156 #endif /* _KERNEL */
 157
 158 /*
 159  * We distinguish between routes to hosts and routes to networks,
 160  * preferring the former if available.  For each route we infer
 161  * the interface to use from the gateway address supplied when
 162  * the route was entered.  Routes that forward packets through
 163  * gateways are marked so that the output routines know to address the
 164  * gateway rather than the ultimate destination.
 165  */
 166 #define RTF_UP          0x1             /* route usable */
 167 #define RTF_GATEWAY     0x2             /* destination is a gateway */
 168 #define RTF_HOST        0x4             /* host entry (net otherwise) */
 169 #define RTF_REJECT      0x8             /* host or net unreachable */
 170 #define RTF_DYNAMIC     0x10            /* created dynamically (by redirect) */
 171 #define RTF_MODIFIED    0x20            /* modified dynamically (by redirect) */
 172 #define RTF_DONE        0x40            /* message confirmed */
 173 /*                      0x80               unused, was RTF_DELCLONE */
 174 /*                      0x100              unused, was RTF_CLONING */
 175 #define RTF_XRESOLVE    0x200           /* external daemon resolves name */
 176 #define RTF_LLINFO      0x400           /* DEPRECATED - exists ONLY for backward
 177                                            compatibility */
 178 #define RTF_LLDATA      0x400           /* used by apps to add/del L2 entries */
 179 #define RTF_STATIC      0x800           /* manually added */
 180 #define RTF_BLACKHOLE   0x1000          /* just discard pkts (during updates) */
 181 #define RTF_PROTO2      0x4000          /* protocol specific routing flag */
 182 #define RTF_PROTO1      0x8000          /* protocol specific routing flag */
 183 /*                      0x10000            unused, was RTF_PRCLONING */
 184 /*                      0x20000            unused, was RTF_WASCLONED */
 185 #define RTF_PROTO3      0x40000         /* protocol specific routing flag */
 186 #define RTF_FIXEDMTU    0x80000         /* MTU was explicitly specified */
 187 #define RTF_PINNED      0x100000        /* route is immutable */
 188 #define RTF_LOCAL       0x200000        /* route represents a local address */
 189 #define RTF_BROADCAST   0x400000        /* route represents a bcast address */
 190 #define RTF_MULTICAST   0x800000        /* route represents a mcast address */
 191                                         /* 0x8000000 and up unassigned */
 192 #define RTF_STICKY       0x10000000     /* always route dst->src */
 193
 194 /*                      0x40000000         unused, was RTF_RNH_LOCKED */
 195
 196 #define RTF_GWFLAG_COMPAT 0x80000000    /* a compatibility bit for interacting
 197                                            with existing routing apps */
 198
 199 /* Mask of RTF flags that are allowed to be modified by RTM_CHANGE. */
 200 #define RTF_FMASK       \
 201         (RTF_PROTO1 | RTF_PROTO2 | RTF_PROTO3 | RTF_BLACKHOLE | \
 202          RTF_REJECT | RTF_STATIC | RTF_STICKY)
 203
 204 /*
 205  * fib_ nexthop API flags.
 206  */
 207
 208 /* Consumer-visible nexthop info flags */
 209 #define NHF_MULTIPATH           0x0008  /* Nexhop is a nexthop group */
 210 #define NHF_REJECT              0x0010  /* RTF_REJECT */
 211 #define NHF_BLACKHOLE           0x0020  /* RTF_BLACKHOLE */
 212 #define NHF_REDIRECT            0x0040  /* RTF_DYNAMIC|RTF_MODIFIED */
 213 #define NHF_DEFAULT             0x0080  /* Default route */
 214 #define NHF_BROADCAST           0x0100  /* RTF_BROADCAST */
 215 #define NHF_GATEWAY             0x0200  /* RTF_GATEWAY */
 216 #define NHF_HOST                0x0400  /* RTF_HOST */
 217
 218 /* Nexthop request flags */
 219 #define NHR_NONE                0x00    /* empty flags field */
 220 #define NHR_REF                 0x01    /* reference nexhop */
 221 #define NHR_NODEFAULT           0x02    /* uRPF: do not consider default route */
 222
 223 /* Control plane route request flags */
 224 #define NHR_COPY                0x100   /* Copy rte data */
 225 #define NHR_UNLOCKED            0x200   /* Do not lock table */
 226
 227 /*
 228  * Routing statistics.
 229  */
 230 struct rtstat {
 231         uint64_t rts_badredirect;       /* bogus redirect calls */
 232         uint64_t rts_dynamic;           /* routes created by redirects */
 233         uint64_t rts_newgateway;        /* routes modified by redirects */
 234         uint64_t rts_unreach;           /* lookups which failed */
 235         uint64_t rts_wildcard;          /* lookups satisfied by a wildcard */
 236         uint64_t rts_nh_idx_alloc_failure;      /* nexthop index alloc failure*/
 237         uint64_t rts_nh_alloc_failure;  /* nexthop allocation failure*/
 238         uint64_t rts_add_failure;       /* # of route addition failures */
 239         uint64_t rts_add_retry;         /* # of route addition retries */
 240         uint64_t rts_del_failure;       /* # of route deletion failure */
 241         uint64_t rts_del_retry;         /* # of route deletion retries */
 242 };
 243
 244 /*
 245  * Structures for routing messages.
 246  */
 247 struct rt_msghdr {
 248         u_short rtm_msglen;     /* to skip over non-understood messages */
 249         u_char  rtm_version;    /* future binary compatibility */
 250         u_char  rtm_type;       /* message type */
 251         u_short rtm_index;      /* index for associated ifp */
 252         u_short _rtm_spare1;
 253         int     rtm_flags;      /* flags, incl. kern & message, e.g. DONE */
 254         int     rtm_addrs;      /* bitmask identifying sockaddrs in msg */
 255         pid_t   rtm_pid;        /* identify sender */
 256         int     rtm_seq;        /* for sender to identify action */
 257         int     rtm_errno;      /* why failed */
 258         int     rtm_fmask;      /* bitmask used in RTM_CHANGE message */
 259         u_long  rtm_inits;      /* which metrics we are initializing */
 260         struct  rt_metrics rtm_rmx; /* metrics themselves */
 261 };
 262
 263 #define RTM_VERSION     5       /* Up the ante and ignore older versions */
 264
 265 #ifndef NETLINK_COMPAT
 266 /*
 267  * Message types.
 268  *
 269  * The format for each message is annotated below using the following
 270  * identifiers:
 271  *
 272  * (1) struct rt_msghdr
 273  * (2) struct ifa_msghdr
 274  * (3) struct if_msghdr
 275  * (4) struct ifma_msghdr
 276  * (5) struct if_announcemsghdr
 277  *
 278  */
 279 #define RTM_ADD         0x1     /* (1) Add Route */
 280 #define RTM_DELETE      0x2     /* (1) Delete Route */
 281 #define RTM_CHANGE      0x3     /* (1) Change Metrics or flags */
 282 #define RTM_GET         0x4     /* (1) Report Metrics */
 283 #define RTM_LOSING      0x5     /* (1) Kernel Suspects Partitioning */
 284 #define RTM_REDIRECT    0x6     /* (1) Told to use different route */
 285 #define RTM_MISS        0x7     /* (1) Lookup failed on this address */
 286 #define RTM_LOCK        0x8     /* (1) fix specified metrics */
 287                     /*  0x9  */
 288                     /*  0xa  */
 289 #define RTM_RESOLVE     0xb     /* (1) req to resolve dst to LL addr */
 290 #define RTM_NEWADDR     0xc     /* (2) address being added to iface */
 291 #define RTM_DELADDR     0xd     /* (2) address being removed from iface */
 292 #define RTM_IFINFO      0xe     /* (3) iface going up/down etc. */
 293 #define RTM_NEWMADDR    0xf     /* (4) mcast group membership being added to if */
 294 #define RTM_DELMADDR    0x10    /* (4) mcast group membership being deleted */
 295 #define RTM_IFANNOUNCE  0x11    /* (5) iface arrival/departure */
 296 #define RTM_IEEE80211   0x12    /* (5) IEEE80211 wireless event */
 297
 298 #endif /* NETLINK_COMPAT*/
 299
 300 /*
 301  * Bitmask values for rtm_inits and rmx_locks.
 302  */
 303 #define RTV_MTU         0x1     /* init or lock _mtu */
 304 #define RTV_HOPCOUNT    0x2     /* init or lock _hopcount */
 305 #define RTV_EXPIRE      0x4     /* init or lock _expire */
 306 #define RTV_RPIPE       0x8     /* init or lock _recvpipe */
 307 #define RTV_SPIPE       0x10    /* init or lock _sendpipe */
 308 #define RTV_SSTHRESH    0x20    /* init or lock _ssthresh */
 309 #define RTV_RTT         0x40    /* init or lock _rtt */
 310 #define RTV_RTTVAR      0x80    /* init or lock _rttvar */
 311 #define RTV_WEIGHT      0x100   /* init or lock _weight */
 312
 313 #ifndef NETLINK_COMPAT
 314
 315 /*
 316  * Bitmask values for rtm_addrs.
 317  */
 318 #define RTA_DST         0x1     /* destination sockaddr present */
 319 #define RTA_GATEWAY     0x2     /* gateway sockaddr present */
 320 #define RTA_NETMASK     0x4     /* netmask sockaddr present */
 321 #define RTA_GENMASK     0x8     /* cloning mask sockaddr present */
 322 #define RTA_IFP         0x10    /* interface name sockaddr present */
 323 #define RTA_IFA         0x20    /* interface addr sockaddr present */
 324 #define RTA_AUTHOR      0x40    /* sockaddr for author of redirect */
 325 #define RTA_BRD         0x80    /* for NEWADDR, broadcast or p-p dest addr */
 326
 327 #endif /* NETLINK_COMPAT*/
 328
 329 /*
 330  * Index offsets for sockaddr array for alternate internal encoding.
 331  */
 332 #define RTAX_DST        0       /* destination sockaddr present */
 333 #define RTAX_GATEWAY    1       /* gateway sockaddr present */
 334 #define RTAX_NETMASK    2       /* netmask sockaddr present */
 335 #define RTAX_GENMASK    3       /* cloning mask sockaddr present */
 336 #define RTAX_IFP        4       /* interface name sockaddr present */
 337 #define RTAX_IFA        5       /* interface addr sockaddr present */
 338 #define RTAX_AUTHOR     6       /* sockaddr for author of redirect */
 339 #define RTAX_BRD        7       /* for NEWADDR, broadcast or p-p dest addr */
 340 #define RTAX_MAX        8       /* size of array to allocate */
 341
 342 struct rtentry;
 343 struct nhop_object;
 344 typedef int rib_filter_f_t(const struct rtentry *, const struct nhop_object *,
 345     void *);
 346
 347 struct rt_addrinfo {
 348         int     rti_addrs;                      /* Route RTF_ flags */
 349         int     rti_flags;                      /* Route RTF_ flags */
 350         struct  sockaddr *rti_info[RTAX_MAX];   /* Sockaddr data */
 351         struct  ifaddr *rti_ifa;                /* value of rt_ifa addr */
 352         struct  ifnet *rti_ifp;                 /* route interface */
 353         rib_filter_f_t  *rti_filter;            /* filter function */
 354         void    *rti_filterdata;                /* filter parameters */
 355         u_long  rti_mflags;                     /* metrics RTV_ flags */
 356         u_long  rti_spare;                      /* Will be used for fib */
 357         struct  rt_metrics *rti_rmx;            /* Pointer to route metrics */
 358 };
 359
 360 /*
 361  * This macro returns the size of a struct sockaddr when passed
 362  * through a routing socket. Basically we round up sa_len to
 363  * a multiple of sizeof(long), with a minimum of sizeof(long).
 364  * The case sa_len == 0 should only apply to empty structures.
 365  */
 366 #define SA_SIZE(sa)                                             \
 367     (  (((struct sockaddr *)(sa))->sa_len == 0) ?               \
 368         sizeof(long)            :                               \
 369         1 + ( (((struct sockaddr *)(sa))->sa_len - 1) | (sizeof(long) - 1) ) )
 370
 371 #define sa_equal(a, b) (        \
 372     (((const struct sockaddr *)(a))->sa_len == ((const struct sockaddr *)(b))->sa_len) && \
 373     (bcmp((a), (b), ((const struct sockaddr *)(b))->sa_len) == 0))
 374
 375 #ifdef _KERNEL
 376
 377 #define RT_LINK_IS_UP(ifp)      (!((ifp)->if_capabilities & IFCAP_LINKSTATE) \
 378                                  || (ifp)->if_link_state == LINK_STATE_UP)
 379
 380 #define RO_NHFREE(_ro) do {                                     \
 381         if ((_ro)->ro_nh) {                                     \
 382                 NH_FREE((_ro)->ro_nh);                          \
 383                 (_ro)->ro_nh = NULL;                            \
 384         }                                                       \
 385 } while (0)
 386
 387 #define RO_INVALIDATE_CACHE(ro) do {                                    \
 388                 if ((ro)->ro_lle != NULL) {                             \
 389                         LLE_FREE((ro)->ro_lle);                         \
 390                         (ro)->ro_lle = NULL;                            \
 391                 }                                                       \
 392                 if ((ro)->ro_nh != NULL) {                              \
 393                         NH_FREE((ro)->ro_nh);                           \
 394                         (ro)->ro_nh = NULL;                             \
 395                 }                                                       \
 396         } while (0)
 397
 398 #define RO_GET_FAMILY(ro, dst)  ((ro) != NULL &&                \
 399         (ro)->ro_flags & RT_HAS_GW                              \
 400         ? (ro)->ro_dst.sa_family : (dst)->sa_family)
 401
 402 /*
 403  * Validate a cached route based on a supplied cookie.  If there is an
 404  * out-of-date cache, simply free it.  Update the generation number
 405  * for the new allocation
 406  */
 407 #define NH_VALIDATE(ro, cookiep, fibnum) do {                           \
 408         rt_gen_t cookie = RT_GEN(fibnum, (ro)->ro_dst.sa_family);       \
 409         if (*(cookiep) != cookie) {                                     \
 410                 RO_INVALIDATE_CACHE(ro);                                \
 411                 *(cookiep) = cookie;                                    \
 412         }                                                               \
 413 } while (0)
 414
 415 struct ifmultiaddr;
 416 struct rib_head;
 417
 418 void     rt_ieee80211msg(struct ifnet *, int, void *, size_t);
 419 void     rt_ifmsg(struct ifnet *, int);
 420 void     rt_missmsg(int, struct rt_addrinfo *, int, int);
 421 void     rt_missmsg_fib(int, struct rt_addrinfo *, int, int, int);
 422 int      rt_addrmsg(int, struct ifaddr *, int);
 423 int      rt_routemsg(int, struct rtentry *, struct nhop_object *, int);
 424 int      rt_routemsg_info(int, struct rt_addrinfo *, int);
 425 void     rt_newmaddrmsg(int, struct ifmultiaddr *);
 426 void     rt_maskedcopy(const struct sockaddr *, struct sockaddr *,
 427             const struct sockaddr *);
 428 struct rib_head *rt_table_init(int, int, u_int);
 429 void    rt_table_destroy(struct rib_head *);
 430 u_int   rt_tables_get_gen(uint32_t table, sa_family_t family);
 431
 432 struct sockaddr *rtsock_fix_netmask(const struct sockaddr *dst,
 433             const struct sockaddr *smask, struct sockaddr_storage *dmask);
 434
 435 void    rt_updatemtu(struct ifnet *);
 436
 437 void    rt_flushifroutes(struct ifnet *ifp);
 438
 439 /* XXX MRT NEW VERSIONS THAT USE FIBs
 440  * For now the protocol indepedent versions are the same as the AF_INET ones
 441  * but this will change..
 442  */
 443 int     rtioctl_fib(u_long, caddr_t, u_int);
 444
 445 /* New API */
 446 void rib_flush_routes_family(int family);
 447 struct nhop_object *rib_lookup(uint32_t fibnum, const struct sockaddr *dst,
 448             uint32_t flags, uint32_t flowid);
 449 const char *rib_print_family(int family);
 450 #endif
 451
 452 #endif