ethdev: remove DUP action from flow API
[dpdk.git] / doc / guides / prog_guide / rte_flow.rst
1 ..  BSD LICENSE
2     Copyright 2016 6WIND S.A.
3     Copyright 2016 Mellanox.
4
5     Redistribution and use in source and binary forms, with or without
6     modification, are permitted provided that the following conditions
7     are met:
8
9     * Redistributions of source code must retain the above copyright
10     notice, this list of conditions and the following disclaimer.
11     * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
12     notice, this list of conditions and the following disclaimer in
13     the documentation and/or other materials provided with the
14     distribution.
15     * Neither the name of 6WIND S.A. nor the names of its
16     contributors may be used to endorse or promote products derived
17     from this software without specific prior written permission.
18
19     THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
20     "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
21     LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
22     A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
23     OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
24     SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
25     LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
26     DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
27     THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
28     (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
29     OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
30
31 .. _Generic_flow_API:
32
33 Generic flow API (rte_flow)
34 ===========================
35
36 Overview
37 --------
38
39 This API provides a generic means to configure hardware to match specific
40 ingress or egress traffic, alter its fate and query related counters
41 according to any number of user-defined rules.
42
43 It is named *rte_flow* after the prefix used for all its symbols, and is
44 defined in ``rte_flow.h``.
45
46 - Matching can be performed on packet data (protocol headers, payload) and
47   properties (e.g. associated physical port, virtual device function ID).
48
49 - Possible operations include dropping traffic, diverting it to specific
50   queues, to virtual/physical device functions or ports, performing tunnel
51   offloads, adding marks and so on.
52
53 It is slightly higher-level than the legacy filtering framework which it
54 encompasses and supersedes (including all functions and filter types) in
55 order to expose a single interface with an unambiguous behavior that is
56 common to all poll-mode drivers (PMDs).
57
58 Flow rule
59 ---------
60
61 Description
62 ~~~~~~~~~~~
63
64 A flow rule is the combination of attributes with a matching pattern and a
65 list of actions. Flow rules form the basis of this API.
66
67 Flow rules can have several distinct actions (such as counting,
68 encapsulating, decapsulating before redirecting packets to a particular
69 queue, etc.), instead of relying on several rules to achieve this and having
70 applications deal with hardware implementation details regarding their
71 order.
72
73 Support for different priority levels on a rule basis is provided, for
74 example in order to force a more specific rule to come before a more generic
75 one for packets matched by both. However hardware support for more than a
76 single priority level cannot be guaranteed. When supported, the number of
77 available priority levels is usually low, which is why they can also be
78 implemented in software by PMDs (e.g. missing priority levels may be
79 emulated by reordering rules).
80
81 In order to remain as hardware-agnostic as possible, by default all rules
82 are considered to have the same priority, which means that the order between
83 overlapping rules (when a packet is matched by several filters) is
84 undefined.
85
86 PMDs may refuse to create overlapping rules at a given priority level when
87 they can be detected (e.g. if a pattern matches an existing filter).
88
89 Thus predictable results for a given priority level can only be achieved
90 with non-overlapping rules, using perfect matching on all protocol layers.
91
92 Flow rules can also be grouped, the flow rule priority is specific to the
93 group they belong to. All flow rules in a given group are thus processed
94 either before or after another group.
95
96 Support for multiple actions per rule may be implemented internally on top
97 of non-default hardware priorities, as a result both features may not be
98 simultaneously available to applications.
99
100 Considering that allowed pattern/actions combinations cannot be known in
101 advance and would result in an impractically large number of capabilities to
102 expose, a method is provided to validate a given rule from the current
103 device configuration state.
104
105 This enables applications to check if the rule types they need is supported
106 at initialization time, before starting their data path. This method can be
107 used anytime, its only requirement being that the resources needed by a rule
108 should exist (e.g. a target RX queue should be configured first).
109
110 Each defined rule is associated with an opaque handle managed by the PMD,
111 applications are responsible for keeping it. These can be used for queries
112 and rules management, such as retrieving counters or other data and
113 destroying them.
114
115 To avoid resource leaks on the PMD side, handles must be explicitly
116 destroyed by the application before releasing associated resources such as
117 queues and ports.
118
119 The following sections cover:
120
121 - **Attributes** (represented by ``struct rte_flow_attr``): properties of a
122   flow rule such as its direction (ingress or egress) and priority.
123
124 - **Pattern item** (represented by ``struct rte_flow_item``): part of a
125   matching pattern that either matches specific packet data or traffic
126   properties. It can also describe properties of the pattern itself, such as
127   inverted matching.
128
129 - **Matching pattern**: traffic properties to look for, a combination of any
130   number of items.
131
132 - **Actions** (represented by ``struct rte_flow_action``): operations to
133   perform whenever a packet is matched by a pattern.
134
135 Attributes
136 ~~~~~~~~~~
137
138 Attribute: Group
139 ^^^^^^^^^^^^^^^^
140
141 Flow rules can be grouped by assigning them a common group number. Lower
142 values have higher priority. Group 0 has the highest priority.
143
144 Although optional, applications are encouraged to group similar rules as
145 much as possible to fully take advantage of hardware capabilities
146 (e.g. optimized matching) and work around limitations (e.g. a single pattern
147 type possibly allowed in a given group).
148
149 Note that support for more than a single group is not guaranteed.
150
151 Attribute: Priority
152 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
153
154 A priority level can be assigned to a flow rule. Like groups, lower values
155 denote higher priority, with 0 as the maximum.
156
157 A rule with priority 0 in group 8 is always matched after a rule with
158 priority 8 in group 0.
159
160 Group and priority levels are arbitrary and up to the application, they do
161 not need to be contiguous nor start from 0, however the maximum number
162 varies between devices and may be affected by existing flow rules.
163
164 If a packet is matched by several rules of a given group for a given
165 priority level, the outcome is undefined. It can take any path, may be
166 duplicated or even cause unrecoverable errors.
167
168 Note that support for more than a single priority level is not guaranteed.
169
170 Attribute: Traffic direction
171 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
172
173 Flow rules can apply to inbound and/or outbound traffic (ingress/egress).
174
175 Several pattern items and actions are valid and can be used in both
176 directions. At least one direction must be specified.
177
178 Specifying both directions at once for a given rule is not recommended but
179 may be valid in a few cases (e.g. shared counters).
180
181 Pattern item
182 ~~~~~~~~~~~~
183
184 Pattern items fall in two categories:
185
186 - Matching protocol headers and packet data, usually associated with a
187   specification structure. These must be stacked in the same order as the
188   protocol layers to match inside packets, starting from the lowest.
189
190 - Matching meta-data or affecting pattern processing, often without a
191   specification structure. Since they do not match packet contents, their
192   position in the list is usually not relevant.
193
194 Item specification structures are used to match specific values among
195 protocol fields (or item properties). Documentation describes for each item
196 whether they are associated with one and their type name if so.
197
198 Up to three structures of the same type can be set for a given item:
199
200 - ``spec``: values to match (e.g. a given IPv4 address).
201
202 - ``last``: upper bound for an inclusive range with corresponding fields in
203   ``spec``.
204
205 - ``mask``: bit-mask applied to both ``spec`` and ``last`` whose purpose is
206   to distinguish the values to take into account and/or partially mask them
207   out (e.g. in order to match an IPv4 address prefix).
208
209 Usage restrictions and expected behavior:
210
211 - Setting either ``mask`` or ``last`` without ``spec`` is an error.
212
213 - Field values in ``last`` which are either 0 or equal to the corresponding
214   values in ``spec`` are ignored; they do not generate a range. Nonzero
215   values lower than those in ``spec`` are not supported.
216
217 - Setting ``spec`` and optionally ``last`` without ``mask`` causes the PMD
218   to use the default mask defined for that item (defined as
219   ``rte_flow_item_{name}_mask`` constants).
220
221 - Not setting any of them (assuming item type allows it) is equivalent to
222   providing an empty (zeroed) ``mask`` for broad (nonspecific) matching.
223
224 - ``mask`` is a simple bit-mask applied before interpreting the contents of
225   ``spec`` and ``last``, which may yield unexpected results if not used
226   carefully. For example, if for an IPv4 address field, ``spec`` provides
227   *10.1.2.3*, ``last`` provides *10.3.4.5* and ``mask`` provides
228   *255.255.0.0*, the effective range becomes *10.1.0.0* to *10.3.255.255*.
229
230 Example of an item specification matching an Ethernet header:
231
232 .. _table_rte_flow_pattern_item_example:
233
234 .. table:: Ethernet item
235
236    +----------+----------+--------------------+
237    | Field    | Subfield | Value              |
238    +==========+==========+====================+
239    | ``spec`` | ``src``  | ``00:01:02:03:04`` |
240    |          +----------+--------------------+
241    |          | ``dst``  | ``00:2a:66:00:01`` |
242    |          +----------+--------------------+
243    |          | ``type`` | ``0x22aa``         |
244    +----------+----------+--------------------+
245    | ``last`` | unspecified                   |
246    +----------+----------+--------------------+
247    | ``mask`` | ``src``  | ``00:ff:ff:ff:00`` |
248    |          +----------+--------------------+
249    |          | ``dst``  | ``00:00:00:00:ff`` |
250    |          +----------+--------------------+
251    |          | ``type`` | ``0x0000``         |
252    +----------+----------+--------------------+
253
254 Non-masked bits stand for any value (shown as ``?`` below), Ethernet headers
255 with the following properties are thus matched:
256
257 - ``src``: ``??:01:02:03:??``
258 - ``dst``: ``??:??:??:??:01``
259 - ``type``: ``0x????``
260
261 Matching pattern
262 ~~~~~~~~~~~~~~~~
263
264 A pattern is formed by stacking items starting from the lowest protocol
265 layer to match. This stacking restriction does not apply to meta items which
266 can be placed anywhere in the stack without affecting the meaning of the
267 resulting pattern.
268
269 Patterns are terminated by END items.
270
271 Examples:
272
273 .. _table_rte_flow_tcpv4_as_l4:
274
275 .. table:: TCPv4 as L4
276
277    +-------+----------+
278    | Index | Item     |
279    +=======+==========+
280    | 0     | Ethernet |
281    +-------+----------+
282    | 1     | IPv4     |
283    +-------+----------+
284    | 2     | TCP      |
285    +-------+----------+
286    | 3     | END      |
287    +-------+----------+
288
289 |
290
291 .. _table_rte_flow_tcpv6_in_vxlan:
292
293 .. table:: TCPv6 in VXLAN
294
295    +-------+------------+
296    | Index | Item       |
297    +=======+============+
298    | 0     | Ethernet   |
299    +-------+------------+
300    | 1     | IPv4       |
301    +-------+------------+
302    | 2     | UDP        |
303    +-------+------------+
304    | 3     | VXLAN      |
305    +-------+------------+
306    | 4     | Ethernet   |
307    +-------+------------+
308    | 5     | IPv6       |
309    +-------+------------+
310    | 6     | TCP        |
311    +-------+------------+
312    | 7     | END        |
313    +-------+------------+
314
315 |
316
317 .. _table_rte_flow_tcpv4_as_l4_meta:
318
319 .. table:: TCPv4 as L4 with meta items
320
321    +-------+----------+
322    | Index | Item     |
323    +=======+==========+
324    | 0     | VOID     |
325    +-------+----------+
326    | 1     | Ethernet |
327    +-------+----------+
328    | 2     | VOID     |
329    +-------+----------+
330    | 3     | IPv4     |
331    +-------+----------+
332    | 4     | TCP      |
333    +-------+----------+
334    | 5     | VOID     |
335    +-------+----------+
336    | 6     | VOID     |
337    +-------+----------+
338    | 7     | END      |
339    +-------+----------+
340
341 The above example shows how meta items do not affect packet data matching
342 items, as long as those remain stacked properly. The resulting matching
343 pattern is identical to "TCPv4 as L4".
344
345 .. _table_rte_flow_udpv6_anywhere:
346
347 .. table:: UDPv6 anywhere
348
349    +-------+------+
350    | Index | Item |
351    +=======+======+
352    | 0     | IPv6 |
353    +-------+------+
354    | 1     | UDP  |
355    +-------+------+
356    | 2     | END  |
357    +-------+------+
358
359 If supported by the PMD, omitting one or several protocol layers at the
360 bottom of the stack as in the above example (missing an Ethernet
361 specification) enables looking up anywhere in packets.
362
363 It is unspecified whether the payload of supported encapsulations
364 (e.g. VXLAN payload) is matched by such a pattern, which may apply to inner,
365 outer or both packets.
366
367 .. _table_rte_flow_invalid_l3:
368
369 .. table:: Invalid, missing L3
370
371    +-------+----------+
372    | Index | Item     |
373    +=======+==========+
374    | 0     | Ethernet |
375    +-------+----------+
376    | 1     | UDP      |
377    +-------+----------+
378    | 2     | END      |
379    +-------+----------+
380
381 The above pattern is invalid due to a missing L3 specification between L2
382 (Ethernet) and L4 (UDP). Doing so is only allowed at the bottom and at the
383 top of the stack.
384
385 Meta item types
386 ~~~~~~~~~~~~~~~
387
388 They match meta-data or affect pattern processing instead of matching packet
389 data directly, most of them do not need a specification structure. This
390 particularity allows them to be specified anywhere in the stack without
391 causing any side effect.
392
393 Item: ``END``
394 ^^^^^^^^^^^^^
395
396 End marker for item lists. Prevents further processing of items, thereby
397 ending the pattern.
398
399 - Its numeric value is 0 for convenience.
400 - PMD support is mandatory.
401 - ``spec``, ``last`` and ``mask`` are ignored.
402
403 .. _table_rte_flow_item_end:
404
405 .. table:: END
406
407    +----------+---------+
408    | Field    | Value   |
409    +==========+=========+
410    | ``spec`` | ignored |
411    +----------+---------+
412    | ``last`` | ignored |
413    +----------+---------+
414    | ``mask`` | ignored |
415    +----------+---------+
416
417 Item: ``VOID``
418 ^^^^^^^^^^^^^^
419
420 Used as a placeholder for convenience. It is ignored and simply discarded by
421 PMDs.
422
423 - PMD support is mandatory.
424 - ``spec``, ``last`` and ``mask`` are ignored.
425
426 .. _table_rte_flow_item_void:
427
428 .. table:: VOID
429
430    +----------+---------+
431    | Field    | Value   |
432    +==========+=========+
433    | ``spec`` | ignored |
434    +----------+---------+
435    | ``last`` | ignored |
436    +----------+---------+
437    | ``mask`` | ignored |
438    +----------+---------+
439
440 One usage example for this type is generating rules that share a common
441 prefix quickly without reallocating memory, only by updating item types:
442
443 .. _table_rte_flow_item_void_example:
444
445 .. table:: TCP, UDP or ICMP as L4
446
447    +-------+--------------------+
448    | Index | Item               |
449    +=======+====================+
450    | 0     | Ethernet           |
451    +-------+--------------------+
452    | 1     | IPv4               |
453    +-------+------+------+------+
454    | 2     | UDP  | VOID | VOID |
455    +-------+------+------+------+
456    | 3     | VOID | TCP  | VOID |
457    +-------+------+------+------+
458    | 4     | VOID | VOID | ICMP |
459    +-------+------+------+------+
460    | 5     | END                |
461    +-------+--------------------+
462
463 Item: ``INVERT``
464 ^^^^^^^^^^^^^^^^
465
466 Inverted matching, i.e. process packets that do not match the pattern.
467
468 - ``spec``, ``last`` and ``mask`` are ignored.
469
470 .. _table_rte_flow_item_invert:
471
472 .. table:: INVERT
473
474    +----------+---------+
475    | Field    | Value   |
476    +==========+=========+
477    | ``spec`` | ignored |
478    +----------+---------+
479    | ``last`` | ignored |
480    +----------+---------+
481    | ``mask`` | ignored |
482    +----------+---------+
483
484 Usage example, matching non-TCPv4 packets only:
485
486 .. _table_rte_flow_item_invert_example:
487
488 .. table:: Anything but TCPv4
489
490    +-------+----------+
491    | Index | Item     |
492    +=======+==========+
493    | 0     | INVERT   |
494    +-------+----------+
495    | 1     | Ethernet |
496    +-------+----------+
497    | 2     | IPv4     |
498    +-------+----------+
499    | 3     | TCP      |
500    +-------+----------+
501    | 4     | END      |
502    +-------+----------+
503
504 Item: ``PF``
505 ^^^^^^^^^^^^
506
507 Matches packets addressed to the physical function of the device.
508
509 If the underlying device function differs from the one that would normally
510 receive the matched traffic, specifying this item prevents it from reaching
511 that device unless the flow rule contains a `Action: PF`_. Packets are not
512 duplicated between device instances by default.
513
514 - Likely to return an error or never match any traffic if applied to a VF
515   device.
516 - Can be combined with any number of `Item: VF`_ to match both PF and VF
517   traffic.
518 - ``spec``, ``last`` and ``mask`` must not be set.
519
520 .. _table_rte_flow_item_pf:
521
522 .. table:: PF
523
524    +----------+-------+
525    | Field    | Value |
526    +==========+=======+
527    | ``spec`` | unset |
528    +----------+-------+
529    | ``last`` | unset |
530    +----------+-------+
531    | ``mask`` | unset |
532    +----------+-------+
533
534 Item: ``VF``
535 ^^^^^^^^^^^^
536
537 Matches packets addressed to a virtual function ID of the device.
538
539 If the underlying device function differs from the one that would normally
540 receive the matched traffic, specifying this item prevents it from reaching
541 that device unless the flow rule contains a `Action: VF`_. Packets are not
542 duplicated between device instances by default.
543
544 - Likely to return an error or never match any traffic if this causes a VF
545   device to match traffic addressed to a different VF.
546 - Can be specified multiple times to match traffic addressed to several VF
547   IDs.
548 - Can be combined with a PF item to match both PF and VF traffic.
549 - Default ``mask`` matches any VF ID.
550
551 .. _table_rte_flow_item_vf:
552
553 .. table:: VF
554
555    +----------+----------+---------------------------+
556    | Field    | Subfield | Value                     |
557    +==========+==========+===========================+
558    | ``spec`` | ``id``   | destination VF ID         |
559    +----------+----------+---------------------------+
560    | ``last`` | ``id``   | upper range value         |
561    +----------+----------+---------------------------+
562    | ``mask`` | ``id``   | zeroed to match any VF ID |
563    +----------+----------+---------------------------+
564
565 Item: ``PORT``
566 ^^^^^^^^^^^^^^
567
568 Matches packets coming from the specified physical port of the underlying
569 device.
570
571 The first PORT item overrides the physical port normally associated with the
572 specified DPDK input port (port_id). This item can be provided several times
573 to match additional physical ports.
574
575 Note that physical ports are not necessarily tied to DPDK input ports
576 (port_id) when those are not under DPDK control. Possible values are
577 specific to each device, they are not necessarily indexed from zero and may
578 not be contiguous.
579
580 As a device property, the list of allowed values as well as the value
581 associated with a port_id should be retrieved by other means.
582
583 - Default ``mask`` matches any port index.
584
585 .. _table_rte_flow_item_port:
586
587 .. table:: PORT
588
589    +----------+-----------+--------------------------------+
590    | Field    | Subfield  | Value                          |
591    +==========+===========+================================+
592    | ``spec`` | ``index`` | physical port index            |
593    +----------+-----------+--------------------------------+
594    | ``last`` | ``index`` | upper range value              |
595    +----------+-----------+--------------------------------+
596    | ``mask`` | ``index`` | zeroed to match any port index |
597    +----------+-----------+--------------------------------+
598
599 Data matching item types
600 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
601
602 Most of these are basically protocol header definitions with associated
603 bit-masks. They must be specified (stacked) from lowest to highest protocol
604 layer to form a matching pattern.
605
606 The following list is not exhaustive, new protocols will be added in the
607 future.
608
609 Item: ``ANY``
610 ^^^^^^^^^^^^^
611
612 Matches any protocol in place of the current layer, a single ANY may also
613 stand for several protocol layers.
614
615 This is usually specified as the first pattern item when looking for a
616 protocol anywhere in a packet.
617
618 - Default ``mask`` stands for any number of layers.
619
620 .. _table_rte_flow_item_any:
621
622 .. table:: ANY
623
624    +----------+----------+--------------------------------------+
625    | Field    | Subfield | Value                                |
626    +==========+==========+======================================+
627    | ``spec`` | ``num``  | number of layers covered             |
628    +----------+----------+--------------------------------------+
629    | ``last`` | ``num``  | upper range value                    |
630    +----------+----------+--------------------------------------+
631    | ``mask`` | ``num``  | zeroed to cover any number of layers |
632    +----------+----------+--------------------------------------+
633
634 Example for VXLAN TCP payload matching regardless of outer L3 (IPv4 or IPv6)
635 and L4 (UDP) both matched by the first ANY specification, and inner L3 (IPv4
636 or IPv6) matched by the second ANY specification:
637
638 .. _table_rte_flow_item_any_example:
639
640 .. table:: TCP in VXLAN with wildcards
641
642    +-------+------+----------+----------+-------+
643    | Index | Item | Field    | Subfield | Value |
644    +=======+======+==========+==========+=======+
645    | 0     | Ethernet                           |
646    +-------+------+----------+----------+-------+
647    | 1     | ANY  | ``spec`` | ``num``  | 2     |
648    +-------+------+----------+----------+-------+
649    | 2     | VXLAN                              |
650    +-------+------------------------------------+
651    | 3     | Ethernet                           |
652    +-------+------+----------+----------+-------+
653    | 4     | ANY  | ``spec`` | ``num``  | 1     |
654    +-------+------+----------+----------+-------+
655    | 5     | TCP                                |
656    +-------+------------------------------------+
657    | 6     | END                                |
658    +-------+------------------------------------+
659
660 Item: ``RAW``
661 ^^^^^^^^^^^^^
662
663 Matches a byte string of a given length at a given offset.
664
665 Offset is either absolute (using the start of the packet) or relative to the
666 end of the previous matched item in the stack, in which case negative values
667 are allowed.
668
669 If search is enabled, offset is used as the starting point. The search area
670 can be delimited by setting limit to a nonzero value, which is the maximum
671 number of bytes after offset where the pattern may start.
672
673 Matching a zero-length pattern is allowed, doing so resets the relative
674 offset for subsequent items.
675
676 - This type does not support ranges (``last`` field).
677 - Default ``mask`` matches all fields exactly.
678
679 .. _table_rte_flow_item_raw:
680
681 .. table:: RAW
682
683    +----------+--------------+-------------------------------------------------+
684    | Field    | Subfield     | Value                                           |
685    +==========+==============+=================================================+
686    | ``spec`` | ``relative`` | look for pattern after the previous item        |
687    |          +--------------+-------------------------------------------------+
688    |          | ``search``   | search pattern from offset (see also ``limit``) |
689    |          +--------------+-------------------------------------------------+
690    |          | ``reserved`` | reserved, must be set to zero                   |
691    |          +--------------+-------------------------------------------------+
692    |          | ``offset``   | absolute or relative offset for ``pattern``     |
693    |          +--------------+-------------------------------------------------+
694    |          | ``limit``    | search area limit for start of ``pattern``      |
695    |          +--------------+-------------------------------------------------+
696    |          | ``length``   | ``pattern`` length                              |
697    |          +--------------+-------------------------------------------------+
698    |          | ``pattern``  | byte string to look for                         |
699    +----------+--------------+-------------------------------------------------+
700    | ``last`` | if specified, either all 0 or with the same values as ``spec`` |
701    +----------+----------------------------------------------------------------+
702    | ``mask`` | bit-mask applied to ``spec`` values with usual behavior        |
703    +----------+----------------------------------------------------------------+
704
705 Example pattern looking for several strings at various offsets of a UDP
706 payload, using combined RAW items:
707
708 .. _table_rte_flow_item_raw_example:
709
710 .. table:: UDP payload matching
711
712    +-------+------+----------+--------------+-------+
713    | Index | Item | Field    | Subfield     | Value |
714    +=======+======+==========+==============+=======+
715    | 0     | Ethernet                               |
716    +-------+----------------------------------------+
717    | 1     | IPv4                                   |
718    +-------+----------------------------------------+
719    | 2     | UDP                                    |
720    +-------+------+----------+--------------+-------+
721    | 3     | RAW  | ``spec`` | ``relative`` | 1     |
722    |       |      |          +--------------+-------+
723    |       |      |          | ``search``   | 1     |
724    |       |      |          +--------------+-------+
725    |       |      |          | ``offset``   | 10    |
726    |       |      |          +--------------+-------+
727    |       |      |          | ``limit``    | 0     |
728    |       |      |          +--------------+-------+
729    |       |      |          | ``length``   | 3     |
730    |       |      |          +--------------+-------+
731    |       |      |          | ``pattern``  | "foo" |
732    +-------+------+----------+--------------+-------+
733    | 4     | RAW  | ``spec`` | ``relative`` | 1     |
734    |       |      |          +--------------+-------+
735    |       |      |          | ``search``   | 0     |
736    |       |      |          +--------------+-------+
737    |       |      |          | ``offset``   | 20    |
738    |       |      |          +--------------+-------+
739    |       |      |          | ``limit``    | 0     |
740    |       |      |          +--------------+-------+
741    |       |      |          | ``length``   | 3     |
742    |       |      |          +--------------+-------+
743    |       |      |          | ``pattern``  | "bar" |
744    +-------+------+----------+--------------+-------+
745    | 5     | RAW  | ``spec`` | ``relative`` | 1     |
746    |       |      |          +--------------+-------+
747    |       |      |          | ``search``   | 0     |
748    |       |      |          +--------------+-------+
749    |       |      |          | ``offset``   | -29   |
750    |       |      |          +--------------+-------+
751    |       |      |          | ``limit``    | 0     |
752    |       |      |          +--------------+-------+
753    |       |      |          | ``length``   | 3     |
754    |       |      |          +--------------+-------+
755    |       |      |          | ``pattern``  | "baz" |
756    +-------+------+----------+--------------+-------+
757    | 6     | END                                    |
758    +-------+----------------------------------------+
759
760 This translates to:
761
762 - Locate "foo" at least 10 bytes deep inside UDP payload.
763 - Locate "bar" after "foo" plus 20 bytes.
764 - Locate "baz" after "bar" minus 29 bytes.
765
766 Such a packet may be represented as follows (not to scale)::
767
768  0                     >= 10 B           == 20 B
769  |                  |<--------->|     |<--------->|
770  |                  |           |     |           |
771  |-----|------|-----|-----|-----|-----|-----------|-----|------|
772  | ETH | IPv4 | UDP | ... | baz | foo | ......... | bar | .... |
773  |-----|------|-----|-----|-----|-----|-----------|-----|------|
774                           |                             |
775                           |<--------------------------->|
776                                       == 29 B
777
778 Note that matching subsequent pattern items would resume after "baz", not
779 "bar" since matching is always performed after the previous item of the
780 stack.
781
782 Item: ``ETH``
783 ^^^^^^^^^^^^^
784
785 Matches an Ethernet header.
786
787 - ``dst``: destination MAC.
788 - ``src``: source MAC.
789 - ``type``: EtherType.
790 - Default ``mask`` matches destination and source addresses only.
791
792 Item: ``VLAN``
793 ^^^^^^^^^^^^^^
794
795 Matches an 802.1Q/ad VLAN tag.
796
797 - ``tpid``: tag protocol identifier.
798 - ``tci``: tag control information.
799 - Default ``mask`` matches TCI only.
800
801 Item: ``IPV4``
802 ^^^^^^^^^^^^^^
803
804 Matches an IPv4 header.
805
806 Note: IPv4 options are handled by dedicated pattern items.
807
808 - ``hdr``: IPv4 header definition (``rte_ip.h``).
809 - Default ``mask`` matches source and destination addresses only.
810
811 Item: ``IPV6``
812 ^^^^^^^^^^^^^^
813
814 Matches an IPv6 header.
815
816 Note: IPv6 options are handled by dedicated pattern items.
817
818 - ``hdr``: IPv6 header definition (``rte_ip.h``).
819 - Default ``mask`` matches source and destination addresses only.
820
821 Item: ``ICMP``
822 ^^^^^^^^^^^^^^
823
824 Matches an ICMP header.
825
826 - ``hdr``: ICMP header definition (``rte_icmp.h``).
827 - Default ``mask`` matches ICMP type and code only.
828
829 Item: ``UDP``
830 ^^^^^^^^^^^^^
831
832 Matches a UDP header.
833
834 - ``hdr``: UDP header definition (``rte_udp.h``).
835 - Default ``mask`` matches source and destination ports only.
836
837 Item: ``TCP``
838 ^^^^^^^^^^^^^
839
840 Matches a TCP header.
841
842 - ``hdr``: TCP header definition (``rte_tcp.h``).
843 - Default ``mask`` matches source and destination ports only.
844
845 Item: ``SCTP``
846 ^^^^^^^^^^^^^^
847
848 Matches a SCTP header.
849
850 - ``hdr``: SCTP header definition (``rte_sctp.h``).
851 - Default ``mask`` matches source and destination ports only.
852
853 Item: ``VXLAN``
854 ^^^^^^^^^^^^^^^
855
856 Matches a VXLAN header (RFC 7348).
857
858 - ``flags``: normally 0x08 (I flag).
859 - ``rsvd0``: reserved, normally 0x000000.
860 - ``vni``: VXLAN network identifier.
861 - ``rsvd1``: reserved, normally 0x00.
862 - Default ``mask`` matches VNI only.
863
864 Item: ``E_TAG``
865 ^^^^^^^^^^^^^^^
866
867 Matches an IEEE 802.1BR E-Tag header.
868
869 - ``tpid``: tag protocol identifier (0x893F)
870 - ``epcp_edei_in_ecid_b``: E-Tag control information (E-TCI), E-PCP (3b),
871   E-DEI (1b), ingress E-CID base (12b).
872 - ``rsvd_grp_ecid_b``: reserved (2b), GRP (2b), E-CID base (12b).
873 - ``in_ecid_e``: ingress E-CID ext.
874 - ``ecid_e``: E-CID ext.
875 - Default ``mask`` simultaneously matches GRP and E-CID base.
876
877 Item: ``NVGRE``
878 ^^^^^^^^^^^^^^^
879
880 Matches a NVGRE header (RFC 7637).
881
882 - ``c_k_s_rsvd0_ver``: checksum (1b), undefined (1b), key bit (1b),
883   sequence number (1b), reserved 0 (9b), version (3b). This field must have
884   value 0x2000 according to RFC 7637.
885 - ``protocol``: protocol type (0x6558).
886 - ``tni``: virtual subnet ID.
887 - ``flow_id``: flow ID.
888 - Default ``mask`` matches TNI only.
889
890 Item: ``MPLS``
891 ^^^^^^^^^^^^^^
892
893 Matches a MPLS header.
894
895 - ``label_tc_s_ttl``: label, TC, Bottom of Stack and TTL.
896 - Default ``mask`` matches label only.
897
898 Item: ``GRE``
899 ^^^^^^^^^^^^^
900
901 Matches a GRE header.
902
903 - ``c_rsvd0_ver``: checksum, reserved 0 and version.
904 - ``protocol``: protocol type.
905 - Default ``mask`` matches protocol only.
906
907 Item: ``FUZZY``
908 ^^^^^^^^^^^^^^^
909
910 Fuzzy pattern match, expect faster than default.
911
912 This is for device that support fuzzy match option. Usually a fuzzy match is
913 fast but the cost is accuracy. i.e. Signature Match only match pattern's hash
914 value, but it is possible two different patterns have the same hash value.
915
916 Matching accuracy level can be configured by threshold. Driver can divide the
917 range of threshold and map to different accuracy levels that device support.
918
919 Threshold 0 means perfect match (no fuzziness), while threshold 0xffffffff
920 means fuzziest match.
921
922 .. _table_rte_flow_item_fuzzy:
923
924 .. table:: FUZZY
925
926    +----------+---------------+--------------------------------------------------+
927    | Field    |   Subfield    | Value                                            |
928    +==========+===============+==================================================+
929    | ``spec`` | ``threshold`` | 0 as perfect match, 0xffffffff as fuzziest match |
930    +----------+---------------+--------------------------------------------------+
931    | ``last`` | ``threshold`` | upper range value                                |
932    +----------+---------------+--------------------------------------------------+
933    | ``mask`` | ``threshold`` | bit-mask apply to "spec" and "last"              |
934    +----------+---------------+--------------------------------------------------+
935
936 Usage example, fuzzy match a TCPv4 packets:
937
938 .. _table_rte_flow_item_fuzzy_example:
939
940 .. table:: Fuzzy matching
941
942    +-------+----------+
943    | Index | Item     |
944    +=======+==========+
945    | 0     | FUZZY    |
946    +-------+----------+
947    | 1     | Ethernet |
948    +-------+----------+
949    | 2     | IPv4     |
950    +-------+----------+
951    | 3     | TCP      |
952    +-------+----------+
953    | 4     | END      |
954    +-------+----------+
955
956 Item: ``GTP``, ``GTPC``, ``GTPU``
957 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
958
959 Matches a GTPv1 header.
960
961 Note: GTP, GTPC and GTPU use the same structure. GTPC and GTPU item
962 are defined for a user-friendly API when creating GTP-C and GTP-U
963 flow rules.
964
965 - ``v_pt_rsv_flags``: version (3b), protocol type (1b), reserved (1b),
966   extension header flag (1b), sequence number flag (1b), N-PDU number
967   flag (1b).
968 - ``msg_type``: message type.
969 - ``msg_len``: message length.
970 - ``teid``: tunnel endpoint identifier.
971 - Default ``mask`` matches teid only.
972
973 Item: ``ESP``
974 ^^^^^^^^^^^^^
975
976 Matches an ESP header.
977
978 - ``hdr``: ESP header definition (``rte_esp.h``).
979 - Default ``mask`` matches SPI only.
980
981 Item: ``GENEVE``
982 ^^^^^^^^^^^^^^^^
983
984 Matches a GENEVE header.
985
986 - ``ver_opt_len_o_c_rsvd0``: version (2b), length of the options fields (6b),
987   OAM packet (1b), critical options present (1b), reserved 0 (6b).
988 - ``protocol``: protocol type.
989 - ``vni``: virtual network identifier.
990 - ``rsvd1``: reserved, normally 0x00.
991 - Default ``mask`` matches VNI only.
992
993 Actions
994 ~~~~~~~
995
996 Each possible action is represented by a type. Some have associated
997 configuration structures. Several actions combined in a list can be assigned
998 to a flow rule. That list is not ordered.
999
1000 They fall in three categories:
1001
1002 - Terminating actions that prevent processing matched packets by subsequent
1003   flow rules, unless overridden with PASSTHRU.
1004
1005 - Non-terminating actions that leave matched packets up for additional
1006   processing by subsequent flow rules.
1007
1008 - Other non-terminating meta actions that do not affect the fate of packets.
1009
1010 When several actions are combined in a flow rule, they should all have
1011 different types (e.g. dropping a packet twice is not possible).
1012
1013 Only the last action of a given type is taken into account. PMDs still
1014 perform error checking on the entire list.
1015
1016 Like matching patterns, action lists are terminated by END items.
1017
1018 *Note that PASSTHRU is the only action able to override a terminating rule.*
1019
1020 Example of action that redirects packets to queue index 10:
1021
1022 .. _table_rte_flow_action_example:
1023
1024 .. table:: Queue action
1025
1026    +-----------+-------+
1027    | Field     | Value |
1028    +===========+=======+
1029    | ``index`` | 10    |
1030    +-----------+-------+
1031
1032 Action lists examples, their order is not significant, applications must
1033 consider all actions to be performed simultaneously:
1034
1035 .. _table_rte_flow_count_and_drop:
1036
1037 .. table:: Count and drop
1038
1039    +-------+--------+
1040    | Index | Action |
1041    +=======+========+
1042    | 0     | COUNT  |
1043    +-------+--------+
1044    | 1     | DROP   |
1045    +-------+--------+
1046    | 2     | END    |
1047    +-------+--------+
1048
1049 |
1050
1051 .. _table_rte_flow_mark_count_redirect:
1052
1053 .. table:: Mark, count and redirect
1054
1055    +-------+--------+-----------+-------+
1056    | Index | Action | Field     | Value |
1057    +=======+========+===========+=======+
1058    | 0     | MARK   | ``mark``  | 0x2a  |
1059    +-------+--------+-----------+-------+
1060    | 1     | COUNT                      |
1061    +-------+--------+-----------+-------+
1062    | 2     | QUEUE  | ``queue`` | 10    |
1063    +-------+--------+-----------+-------+
1064    | 3     | END                        |
1065    +-------+----------------------------+
1066
1067 |
1068
1069 .. _table_rte_flow_redirect_queue_5:
1070
1071 .. table:: Redirect to queue 5
1072
1073    +-------+--------+-----------+-------+
1074    | Index | Action | Field     | Value |
1075    +=======+========+===========+=======+
1076    | 0     | DROP                       |
1077    +-------+--------+-----------+-------+
1078    | 1     | QUEUE  | ``queue`` | 5     |
1079    +-------+--------+-----------+-------+
1080    | 2     | END                        |
1081    +-------+----------------------------+
1082
1083 In the above example, considering both actions are performed simultaneously,
1084 the end result is that only QUEUE has any effect.
1085
1086 .. _table_rte_flow_redirect_queue_3:
1087
1088 .. table:: Redirect to queue 3
1089
1090    +-------+--------+-----------+-------+
1091    | Index | Action | Field     | Value |
1092    +=======+========+===========+=======+
1093    | 0     | QUEUE  | ``queue`` | 5     |
1094    +-------+--------+-----------+-------+
1095    | 1     | VOID                       |
1096    +-------+--------+-----------+-------+
1097    | 2     | QUEUE  | ``queue`` | 3     |
1098    +-------+--------+-----------+-------+
1099    | 3     | END                        |
1100    +-------+----------------------------+
1101
1102 As previously described, only the last action of a given type found in the
1103 list is taken into account. The above example also shows that VOID is
1104 ignored.
1105
1106 Action types
1107 ~~~~~~~~~~~~
1108
1109 Common action types are described in this section. Like pattern item types,
1110 this list is not exhaustive as new actions will be added in the future.
1111
1112 Action: ``END``
1113 ^^^^^^^^^^^^^^^
1114
1115 End marker for action lists. Prevents further processing of actions, thereby
1116 ending the list.
1117
1118 - Its numeric value is 0 for convenience.
1119 - PMD support is mandatory.
1120 - No configurable properties.
1121
1122 .. _table_rte_flow_action_end:
1123
1124 .. table:: END
1125
1126    +---------------+
1127    | Field         |
1128    +===============+
1129    | no properties |
1130    +---------------+
1131
1132 Action: ``VOID``
1133 ^^^^^^^^^^^^^^^^
1134
1135 Used as a placeholder for convenience. It is ignored and simply discarded by
1136 PMDs.
1137
1138 - PMD support is mandatory.
1139 - No configurable properties.
1140
1141 .. _table_rte_flow_action_void:
1142
1143 .. table:: VOID
1144
1145    +---------------+
1146    | Field         |
1147    +===============+
1148    | no properties |
1149    +---------------+
1150
1151 Action: ``PASSTHRU``
1152 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
1153
1154 Leaves packets up for additional processing by subsequent flow rules. This
1155 is the default when a rule does not contain a terminating action, but can be
1156 specified to force a rule to become non-terminating.
1157
1158 - No configurable properties.
1159
1160 .. _table_rte_flow_action_passthru:
1161
1162 .. table:: PASSTHRU
1163
1164    +---------------+
1165    | Field         |
1166    +===============+
1167    | no properties |
1168    +---------------+
1169
1170 Example to copy a packet to a queue and continue processing by subsequent
1171 flow rules:
1172
1173 .. _table_rte_flow_action_passthru_example:
1174
1175 .. table:: Copy to queue 8
1176
1177    +-------+--------+-----------+-------+
1178    | Index | Action | Field     | Value |
1179    +=======+========+===========+=======+
1180    | 0     | PASSTHRU                   |
1181    +-------+--------+-----------+-------+
1182    | 1     | QUEUE  | ``queue`` | 8     |
1183    +-------+--------+-----------+-------+
1184    | 2     | END                        |
1185    +-------+----------------------------+
1186
1187 Action: ``MARK``
1188 ^^^^^^^^^^^^^^^^
1189
1190 Attaches an integer value to packets and sets ``PKT_RX_FDIR`` and
1191 ``PKT_RX_FDIR_ID`` mbuf flags.
1192
1193 This value is arbitrary and application-defined. Maximum allowed value
1194 depends on the underlying implementation. It is returned in the
1195 ``hash.fdir.hi`` mbuf field.
1196
1197 .. _table_rte_flow_action_mark:
1198
1199 .. table:: MARK
1200
1201    +--------+--------------------------------------+
1202    | Field  | Value                                |
1203    +========+======================================+
1204    | ``id`` | integer value to return with packets |
1205    +--------+--------------------------------------+
1206
1207 Action: ``FLAG``
1208 ^^^^^^^^^^^^^^^^
1209
1210 Flags packets. Similar to `Action: MARK`_ without a specific value; only
1211 sets the ``PKT_RX_FDIR`` mbuf flag.
1212
1213 - No configurable properties.
1214
1215 .. _table_rte_flow_action_flag:
1216
1217 .. table:: FLAG
1218
1219    +---------------+
1220    | Field         |
1221    +===============+
1222    | no properties |
1223    +---------------+
1224
1225 Action: ``QUEUE``
1226 ^^^^^^^^^^^^^^^^^
1227
1228 Assigns packets to a given queue index.
1229
1230 - Terminating by default.
1231
1232 .. _table_rte_flow_action_queue:
1233
1234 .. table:: QUEUE
1235
1236    +-----------+--------------------+
1237    | Field     | Value              |
1238    +===========+====================+
1239    | ``index`` | queue index to use |
1240    +-----------+--------------------+
1241
1242 Action: ``DROP``
1243 ^^^^^^^^^^^^^^^^
1244
1245 Drop packets.
1246
1247 - No configurable properties.
1248 - Terminating by default.
1249 - PASSTHRU overrides this action if both are specified.
1250
1251 .. _table_rte_flow_action_drop:
1252
1253 .. table:: DROP
1254
1255    +---------------+
1256    | Field         |
1257    +===============+
1258    | no properties |
1259    +---------------+
1260
1261 Action: ``COUNT``
1262 ^^^^^^^^^^^^^^^^^
1263
1264 Enables counters for this rule.
1265
1266 These counters can be retrieved and reset through ``rte_flow_query()``, see
1267 ``struct rte_flow_query_count``.
1268
1269 - Counters can be retrieved with ``rte_flow_query()``.
1270 - No configurable properties.
1271
1272 .. _table_rte_flow_action_count:
1273
1274 .. table:: COUNT
1275
1276    +---------------+
1277    | Field         |
1278    +===============+
1279    | no properties |
1280    +---------------+
1281
1282 Query structure to retrieve and reset flow rule counters:
1283
1284 .. _table_rte_flow_query_count:
1285
1286 .. table:: COUNT query
1287
1288    +---------------+-----+-----------------------------------+
1289    | Field         | I/O | Value                             |
1290    +===============+=====+===================================+
1291    | ``reset``     | in  | reset counter after query         |
1292    +---------------+-----+-----------------------------------+
1293    | ``hits_set``  | out | ``hits`` field is set             |
1294    +---------------+-----+-----------------------------------+
1295    | ``bytes_set`` | out | ``bytes`` field is set            |
1296    +---------------+-----+-----------------------------------+
1297    | ``hits``      | out | number of hits for this rule      |
1298    +---------------+-----+-----------------------------------+
1299    | ``bytes``     | out | number of bytes through this rule |
1300    +---------------+-----+-----------------------------------+
1301
1302 Action: ``RSS``
1303 ^^^^^^^^^^^^^^^
1304
1305 Similar to QUEUE, except RSS is additionally performed on packets to spread
1306 them among several queues according to the provided parameters.
1307
1308 Note: RSS hash result is stored in the ``hash.rss`` mbuf field which
1309 overlaps ``hash.fdir.lo``. Since `Action: MARK`_ sets the ``hash.fdir.hi``
1310 field only, both can be requested simultaneously.
1311
1312 - Terminating by default.
1313
1314 .. _table_rte_flow_action_rss:
1315
1316 .. table:: RSS
1317
1318    +--------------+------------------------------+
1319    | Field        | Value                        |
1320    +==============+==============================+
1321    | ``rss_conf`` | RSS parameters               |
1322    +--------------+------------------------------+
1323    | ``num``      | number of entries in queue[] |
1324    +--------------+------------------------------+
1325    | ``queue[]``  | queue indices to use         |
1326    +--------------+------------------------------+
1327
1328 Action: ``PF``
1329 ^^^^^^^^^^^^^^
1330
1331 Redirects packets to the physical function (PF) of the current device.
1332
1333 - No configurable properties.
1334 - Terminating by default.
1335
1336 .. _table_rte_flow_action_pf:
1337
1338 .. table:: PF
1339
1340    +---------------+
1341    | Field         |
1342    +===============+
1343    | no properties |
1344    +---------------+
1345
1346 Action: ``VF``
1347 ^^^^^^^^^^^^^^
1348
1349 Redirects packets to a virtual function (VF) of the current device.
1350
1351 Packets matched by a VF pattern item can be redirected to their original VF
1352 ID instead of the specified one. This parameter may not be available and is
1353 not guaranteed to work properly if the VF part is matched by a prior flow
1354 rule or if packets are not addressed to a VF in the first place.
1355
1356 - Terminating by default.
1357
1358 .. _table_rte_flow_action_vf:
1359
1360 .. table:: VF
1361
1362    +--------------+--------------------------------+
1363    | Field        | Value                          |
1364    +==============+================================+
1365    | ``original`` | use original VF ID if possible |
1366    +--------------+--------------------------------+
1367    | ``vf``       | VF ID to redirect packets to   |
1368    +--------------+--------------------------------+
1369
1370 Action: ``METER``
1371 ^^^^^^^^^^^^^^^^^
1372
1373 Applies a stage of metering and policing.
1374
1375 The metering and policing (MTR) object has to be first created using the
1376 rte_mtr_create() API function. The ID of the MTR object is specified as
1377 action parameter. More than one flow can use the same MTR object through
1378 the meter action. The MTR object can be further updated or queried using
1379 the rte_mtr* API.
1380
1381 - Non-terminating by default.
1382
1383 .. _table_rte_flow_action_meter:
1384
1385 .. table:: METER
1386
1387    +--------------+---------------+
1388    | Field        | Value         |
1389    +==============+===============+
1390    | ``mtr_id``   | MTR object ID |
1391    +--------------+---------------+
1392
1393 Action: ``SECURITY``
1394 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
1395
1396 Perform the security action on flows matched by the pattern items
1397 according to the configuration of the security session.
1398
1399 This action modifies the payload of matched flows. For INLINE_CRYPTO, the
1400 security protocol headers and IV are fully provided by the application as
1401 specified in the flow pattern. The payload of matching packets is
1402 encrypted on egress, and decrypted and authenticated on ingress.
1403 For INLINE_PROTOCOL, the security protocol is fully offloaded to HW,
1404 providing full encapsulation and decapsulation of packets in security
1405 protocols. The flow pattern specifies both the outer security header fields
1406 and the inner packet fields. The security session specified in the action
1407 must match the pattern parameters.
1408
1409 The security session specified in the action must be created on the same
1410 port as the flow action that is being specified.
1411
1412 The ingress/egress flow attribute should match that specified in the
1413 security session if the security session supports the definition of the
1414 direction.
1415
1416 Multiple flows can be configured to use the same security session.
1417
1418 - Non-terminating by default.
1419
1420 .. _table_rte_flow_action_security:
1421
1422 .. table:: SECURITY
1423
1424    +----------------------+--------------------------------------+
1425    | Field                | Value                                |
1426    +======================+======================================+
1427    | ``security_session`` | security session to apply            |
1428    +----------------------+--------------------------------------+
1429
1430 The following is an example of configuring IPsec inline using the
1431 INLINE_CRYPTO security session:
1432
1433 The encryption algorithm, keys and salt are part of the opaque
1434 ``rte_security_session``. The SA is identified according to the IP and ESP
1435 fields in the pattern items.
1436
1437 .. _table_rte_flow_item_esp_inline_example:
1438
1439 .. table:: IPsec inline crypto flow pattern items.
1440
1441    +-------+----------+
1442    | Index | Item     |
1443    +=======+==========+
1444    | 0     | Ethernet |
1445    +-------+----------+
1446    | 1     | IPv4     |
1447    +-------+----------+
1448    | 2     | ESP      |
1449    +-------+----------+
1450    | 3     | END      |
1451    +-------+----------+
1452
1453 .. _table_rte_flow_action_esp_inline_example:
1454
1455 .. table:: IPsec inline flow actions.
1456
1457    +-------+----------+
1458    | Index | Action   |
1459    +=======+==========+
1460    | 0     | SECURITY |
1461    +-------+----------+
1462    | 1     | END      |
1463    +-------+----------+
1464
1465 Negative types
1466 ~~~~~~~~~~~~~~
1467
1468 All specified pattern items (``enum rte_flow_item_type``) and actions
1469 (``enum rte_flow_action_type``) use positive identifiers.
1470
1471 The negative space is reserved for dynamic types generated by PMDs during
1472 run-time. PMDs may encounter them as a result but must not accept negative
1473 identifiers they are not aware of.
1474
1475 A method to generate them remains to be defined.
1476
1477 Planned types
1478 ~~~~~~~~~~~~~
1479
1480 Pattern item types will be added as new protocols are implemented.
1481
1482 Variable headers support through dedicated pattern items, for example in
1483 order to match specific IPv4 options and IPv6 extension headers would be
1484 stacked after IPv4/IPv6 items.
1485
1486 Other action types are planned but are not defined yet. These include the
1487 ability to alter packet data in several ways, such as performing
1488 encapsulation/decapsulation of tunnel headers.
1489
1490 Rules management
1491 ----------------
1492
1493 A rather simple API with few functions is provided to fully manage flow
1494 rules.
1495
1496 Each created flow rule is associated with an opaque, PMD-specific handle
1497 pointer. The application is responsible for keeping it until the rule is
1498 destroyed.
1499
1500 Flows rules are represented by ``struct rte_flow`` objects.
1501
1502 Validation
1503 ~~~~~~~~~~
1504
1505 Given that expressing a definite set of device capabilities is not
1506 practical, a dedicated function is provided to check if a flow rule is
1507 supported and can be created.
1508
1509 .. code-block:: c
1510
1511    int
1512    rte_flow_validate(uint16_t port_id,
1513                      const struct rte_flow_attr *attr,
1514                      const struct rte_flow_item pattern[],
1515                      const struct rte_flow_action actions[],
1516                      struct rte_flow_error *error);
1517
1518 The flow rule is validated for correctness and whether it could be accepted
1519 by the device given sufficient resources. The rule is checked against the
1520 current device mode and queue configuration. The flow rule may also
1521 optionally be validated against existing flow rules and device resources.
1522 This function has no effect on the target device.
1523
1524 The returned value is guaranteed to remain valid only as long as no
1525 successful calls to ``rte_flow_create()`` or ``rte_flow_destroy()`` are made
1526 in the meantime and no device parameter affecting flow rules in any way are
1527 modified, due to possible collisions or resource limitations (although in
1528 such cases ``EINVAL`` should not be returned).
1529
1530 Arguments:
1531
1532 - ``port_id``: port identifier of Ethernet device.
1533 - ``attr``: flow rule attributes.
1534 - ``pattern``: pattern specification (list terminated by the END pattern
1535   item).
1536 - ``actions``: associated actions (list terminated by the END action).
1537 - ``error``: perform verbose error reporting if not NULL. PMDs initialize
1538   this structure in case of error only.
1539
1540 Return values:
1541
1542 - 0 if flow rule is valid and can be created. A negative errno value
1543   otherwise (``rte_errno`` is also set), the following errors are defined.
1544 - ``-ENOSYS``: underlying device does not support this functionality.
1545 - ``-EINVAL``: unknown or invalid rule specification.
1546 - ``-ENOTSUP``: valid but unsupported rule specification (e.g. partial
1547   bit-masks are unsupported).
1548 - ``EEXIST``: collision with an existing rule. Only returned if device
1549   supports flow rule collision checking and there was a flow rule
1550   collision. Not receiving this return code is no guarantee that creating
1551   the rule will not fail due to a collision.
1552 - ``ENOMEM``: not enough memory to execute the function, or if the device
1553   supports resource validation, resource limitation on the device.
1554 - ``-EBUSY``: action cannot be performed due to busy device resources, may
1555   succeed if the affected queues or even the entire port are in a stopped
1556   state (see ``rte_eth_dev_rx_queue_stop()`` and ``rte_eth_dev_stop()``).
1557
1558 Creation
1559 ~~~~~~~~
1560
1561 Creating a flow rule is similar to validating one, except the rule is
1562 actually created and a handle returned.
1563
1564 .. code-block:: c
1565
1566    struct rte_flow *
1567    rte_flow_create(uint16_t port_id,
1568                    const struct rte_flow_attr *attr,
1569                    const struct rte_flow_item pattern[],
1570                    const struct rte_flow_action *actions[],
1571                    struct rte_flow_error *error);
1572
1573 Arguments:
1574
1575 - ``port_id``: port identifier of Ethernet device.
1576 - ``attr``: flow rule attributes.
1577 - ``pattern``: pattern specification (list terminated by the END pattern
1578   item).
1579 - ``actions``: associated actions (list terminated by the END action).
1580 - ``error``: perform verbose error reporting if not NULL. PMDs initialize
1581   this structure in case of error only.
1582
1583 Return values:
1584
1585 A valid handle in case of success, NULL otherwise and ``rte_errno`` is set
1586 to the positive version of one of the error codes defined for
1587 ``rte_flow_validate()``.
1588
1589 Destruction
1590 ~~~~~~~~~~~
1591
1592 Flow rules destruction is not automatic, and a queue or a port should not be
1593 released if any are still attached to them. Applications must take care of
1594 performing this step before releasing resources.
1595
1596 .. code-block:: c
1597
1598    int
1599    rte_flow_destroy(uint16_t port_id,
1600                     struct rte_flow *flow,
1601                     struct rte_flow_error *error);
1602
1603
1604 Failure to destroy a flow rule handle may occur when other flow rules depend
1605 on it, and destroying it would result in an inconsistent state.
1606
1607 This function is only guaranteed to succeed if handles are destroyed in
1608 reverse order of their creation.
1609
1610 Arguments:
1611
1612 - ``port_id``: port identifier of Ethernet device.
1613 - ``flow``: flow rule handle to destroy.
1614 - ``error``: perform verbose error reporting if not NULL. PMDs initialize
1615   this structure in case of error only.
1616
1617 Return values:
1618
1619 - 0 on success, a negative errno value otherwise and ``rte_errno`` is set.
1620
1621 Flush
1622 ~~~~~
1623
1624 Convenience function to destroy all flow rule handles associated with a
1625 port. They are released as with successive calls to ``rte_flow_destroy()``.
1626
1627 .. code-block:: c
1628
1629    int
1630    rte_flow_flush(uint16_t port_id,
1631                   struct rte_flow_error *error);
1632
1633 In the unlikely event of failure, handles are still considered destroyed and
1634 no longer valid but the port must be assumed to be in an inconsistent state.
1635
1636 Arguments:
1637
1638 - ``port_id``: port identifier of Ethernet device.
1639 - ``error``: perform verbose error reporting if not NULL. PMDs initialize
1640   this structure in case of error only.
1641
1642 Return values:
1643
1644 - 0 on success, a negative errno value otherwise and ``rte_errno`` is set.
1645
1646 Query
1647 ~~~~~
1648
1649 Query an existing flow rule.
1650
1651 This function allows retrieving flow-specific data such as counters. Data
1652 is gathered by special actions which must be present in the flow rule
1653 definition.
1654
1655 .. code-block:: c
1656
1657    int
1658    rte_flow_query(uint16_t port_id,
1659                   struct rte_flow *flow,
1660                   enum rte_flow_action_type action,
1661                   void *data,
1662                   struct rte_flow_error *error);
1663
1664 Arguments:
1665
1666 - ``port_id``: port identifier of Ethernet device.
1667 - ``flow``: flow rule handle to query.
1668 - ``action``: action type to query.
1669 - ``data``: pointer to storage for the associated query data type.
1670 - ``error``: perform verbose error reporting if not NULL. PMDs initialize
1671   this structure in case of error only.
1672
1673 Return values:
1674
1675 - 0 on success, a negative errno value otherwise and ``rte_errno`` is set.
1676
1677 Isolated mode
1678 -------------
1679
1680 The general expectation for ingress traffic is that flow rules process it
1681 first; the remaining unmatched or pass-through traffic usually ends up in a
1682 queue (with or without RSS, locally or in some sub-device instance)
1683 depending on the global configuration settings of a port.
1684
1685 While fine from a compatibility standpoint, this approach makes drivers more
1686 complex as they have to check for possible side effects outside of this API
1687 when creating or destroying flow rules. It results in a more limited set of
1688 available rule types due to the way device resources are assigned (e.g. no
1689 support for the RSS action even on capable hardware).
1690
1691 Given that nonspecific traffic can be handled by flow rules as well,
1692 isolated mode is a means for applications to tell a driver that ingress on
1693 the underlying port must be injected from the defined flow rules only; that
1694 no default traffic is expected outside those rules.
1695
1696 This has the following benefits:
1697
1698 - Applications get finer-grained control over the kind of traffic they want
1699   to receive (no traffic by default).
1700
1701 - More importantly they control at what point nonspecific traffic is handled
1702   relative to other flow rules, by adjusting priority levels.
1703
1704 - Drivers can assign more hardware resources to flow rules and expand the
1705   set of supported rule types.
1706
1707 Because toggling isolated mode may cause profound changes to the ingress
1708 processing path of a driver, it may not be possible to leave it once
1709 entered. Likewise, existing flow rules or global configuration settings may
1710 prevent a driver from entering isolated mode.
1711
1712 Applications relying on this mode are therefore encouraged to toggle it as
1713 soon as possible after device initialization, ideally before the first call
1714 to ``rte_eth_dev_configure()`` to avoid possible failures due to conflicting
1715 settings.
1716
1717 Once effective, the following functionality has no effect on the underlying
1718 port and may return errors such as ``ENOTSUP`` ("not supported"):
1719
1720 - Toggling promiscuous mode.
1721 - Toggling allmulticast mode.
1722 - Configuring MAC addresses.
1723 - Configuring multicast addresses.
1724 - Configuring VLAN filters.
1725 - Configuring Rx filters through the legacy API (e.g. FDIR).
1726 - Configuring global RSS settings.
1727
1728 .. code-block:: c
1729
1730    int
1731    rte_flow_isolate(uint16_t port_id, int set, struct rte_flow_error *error);
1732
1733 Arguments:
1734
1735 - ``port_id``: port identifier of Ethernet device.
1736 - ``set``: nonzero to enter isolated mode, attempt to leave it otherwise.
1737 - ``error``: perform verbose error reporting if not NULL. PMDs initialize
1738   this structure in case of error only.
1739
1740 Return values:
1741
1742 - 0 on success, a negative errno value otherwise and ``rte_errno`` is set.
1743
1744 Verbose error reporting
1745 -----------------------
1746
1747 The defined *errno* values may not be accurate enough for users or
1748 application developers who want to investigate issues related to flow rules
1749 management. A dedicated error object is defined for this purpose:
1750
1751 .. code-block:: c
1752
1753    enum rte_flow_error_type {
1754        RTE_FLOW_ERROR_TYPE_NONE, /**< No error. */
1755        RTE_FLOW_ERROR_TYPE_UNSPECIFIED, /**< Cause unspecified. */
1756        RTE_FLOW_ERROR_TYPE_HANDLE, /**< Flow rule (handle). */
1757        RTE_FLOW_ERROR_TYPE_ATTR_GROUP, /**< Group field. */
1758        RTE_FLOW_ERROR_TYPE_ATTR_PRIORITY, /**< Priority field. */
1759        RTE_FLOW_ERROR_TYPE_ATTR_INGRESS, /**< Ingress field. */
1760        RTE_FLOW_ERROR_TYPE_ATTR_EGRESS, /**< Egress field. */
1761        RTE_FLOW_ERROR_TYPE_ATTR, /**< Attributes structure. */
1762        RTE_FLOW_ERROR_TYPE_ITEM_NUM, /**< Pattern length. */
1763        RTE_FLOW_ERROR_TYPE_ITEM, /**< Specific pattern item. */
1764        RTE_FLOW_ERROR_TYPE_ACTION_NUM, /**< Number of actions. */
1765        RTE_FLOW_ERROR_TYPE_ACTION, /**< Specific action. */
1766    };
1767
1768    struct rte_flow_error {
1769        enum rte_flow_error_type type; /**< Cause field and error types. */
1770        const void *cause; /**< Object responsible for the error. */
1771        const char *message; /**< Human-readable error message. */
1772    };
1773
1774 Error type ``RTE_FLOW_ERROR_TYPE_NONE`` stands for no error, in which case
1775 remaining fields can be ignored. Other error types describe the type of the
1776 object pointed by ``cause``.
1777
1778 If non-NULL, ``cause`` points to the object responsible for the error. For a
1779 flow rule, this may be a pattern item or an individual action.
1780
1781 If non-NULL, ``message`` provides a human-readable error message.
1782
1783 This object is normally allocated by applications and set by PMDs in case of
1784 error, the message points to a constant string which does not need to be
1785 freed by the application, however its pointer can be considered valid only
1786 as long as its associated DPDK port remains configured. Closing the
1787 underlying device or unloading the PMD invalidates it.
1788
1789 Helpers
1790 -------
1791
1792 Error initializer
1793 ~~~~~~~~~~~~~~~~~
1794
1795 .. code-block:: c
1796
1797    static inline int
1798    rte_flow_error_set(struct rte_flow_error *error,
1799                       int code,
1800                       enum rte_flow_error_type type,
1801                       const void *cause,
1802                       const char *message);
1803
1804 This function initializes ``error`` (if non-NULL) with the provided
1805 parameters and sets ``rte_errno`` to ``code``. A negative error ``code`` is
1806 then returned.
1807
1808 Caveats
1809 -------
1810
1811 - DPDK does not keep track of flow rules definitions or flow rule objects
1812   automatically. Applications may keep track of the former and must keep
1813   track of the latter. PMDs may also do it for internal needs, however this
1814   must not be relied on by applications.
1815
1816 - Flow rules are not maintained between successive port initializations. An
1817   application exiting without releasing them and restarting must re-create
1818   them from scratch.
1819
1820 - API operations are synchronous and blocking (``EAGAIN`` cannot be
1821   returned).
1822
1823 - There is no provision for reentrancy/multi-thread safety, although nothing
1824   should prevent different devices from being configured at the same
1825   time. PMDs may protect their control path functions accordingly.
1826
1827 - Stopping the data path (TX/RX) should not be necessary when managing flow
1828   rules. If this cannot be achieved naturally or with workarounds (such as
1829   temporarily replacing the burst function pointers), an appropriate error
1830   code must be returned (``EBUSY``).
1831
1832 - PMDs, not applications, are responsible for maintaining flow rules
1833   configuration when stopping and restarting a port or performing other
1834   actions which may affect them. They can only be destroyed explicitly by
1835   applications.
1836
1837 For devices exposing multiple ports sharing global settings affected by flow
1838 rules:
1839
1840 - All ports under DPDK control must behave consistently, PMDs are
1841   responsible for making sure that existing flow rules on a port are not
1842   affected by other ports.
1843
1844 - Ports not under DPDK control (unaffected or handled by other applications)
1845   are user's responsibility. They may affect existing flow rules and cause
1846   undefined behavior. PMDs aware of this may prevent flow rules creation
1847   altogether in such cases.
1848
1849 PMD interface
1850 -------------
1851
1852 The PMD interface is defined in ``rte_flow_driver.h``. It is not subject to
1853 API/ABI versioning constraints as it is not exposed to applications and may
1854 evolve independently.
1855
1856 It is currently implemented on top of the legacy filtering framework through
1857 filter type *RTE_ETH_FILTER_GENERIC* that accepts the single operation
1858 *RTE_ETH_FILTER_GET* to return PMD-specific *rte_flow* callbacks wrapped
1859 inside ``struct rte_flow_ops``.
1860
1861 This overhead is temporarily necessary in order to keep compatibility with
1862 the legacy filtering framework, which should eventually disappear.
1863
1864 - PMD callbacks implement exactly the interface described in `Rules
1865   management`_, except for the port ID argument which has already been
1866   converted to a pointer to the underlying ``struct rte_eth_dev``.
1867
1868 - Public API functions do not process flow rules definitions at all before
1869   calling PMD functions (no basic error checking, no validation
1870   whatsoever). They only make sure these callbacks are non-NULL or return
1871   the ``ENOSYS`` (function not supported) error.
1872
1873 This interface additionally defines the following helper function:
1874
1875 - ``rte_flow_ops_get()``: get generic flow operations structure from a
1876   port.
1877
1878 More will be added over time.
1879
1880 Device compatibility
1881 --------------------
1882
1883 No known implementation supports all the described features.
1884
1885 Unsupported features or combinations are not expected to be fully emulated
1886 in software by PMDs for performance reasons. Partially supported features
1887 may be completed in software as long as hardware performs most of the work
1888 (such as queue redirection and packet recognition).
1889
1890 However PMDs are expected to do their best to satisfy application requests
1891 by working around hardware limitations as long as doing so does not affect
1892 the behavior of existing flow rules.
1893
1894 The following sections provide a few examples of such cases and describe how
1895 PMDs should handle them, they are based on limitations built into the
1896 previous APIs.
1897
1898 Global bit-masks
1899 ~~~~~~~~~~~~~~~~
1900
1901 Each flow rule comes with its own, per-layer bit-masks, while hardware may
1902 support only a single, device-wide bit-mask for a given layer type, so that
1903 two IPv4 rules cannot use different bit-masks.
1904
1905 The expected behavior in this case is that PMDs automatically configure
1906 global bit-masks according to the needs of the first flow rule created.
1907
1908 Subsequent rules are allowed only if their bit-masks match those, the
1909 ``EEXIST`` error code should be returned otherwise.
1910
1911 Unsupported layer types
1912 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
1913
1914 Many protocols can be simulated by crafting patterns with the `Item: RAW`_
1915 type.
1916
1917 PMDs can rely on this capability to simulate support for protocols with
1918 headers not directly recognized by hardware.
1919
1920 ``ANY`` pattern item
1921 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
1922
1923 This pattern item stands for anything, which can be difficult to translate
1924 to something hardware would understand, particularly if followed by more
1925 specific types.
1926
1927 Consider the following pattern:
1928
1929 .. _table_rte_flow_unsupported_any:
1930
1931 .. table:: Pattern with ANY as L3
1932
1933    +-------+-----------------------+
1934    | Index | Item                  |
1935    +=======+=======================+
1936    | 0     | ETHER                 |
1937    +-------+-----+---------+-------+
1938    | 1     | ANY | ``num`` | ``1`` |
1939    +-------+-----+---------+-------+
1940    | 2     | TCP                   |
1941    +-------+-----------------------+
1942    | 3     | END                   |
1943    +-------+-----------------------+
1944
1945 Knowing that TCP does not make sense with something other than IPv4 and IPv6
1946 as L3, such a pattern may be translated to two flow rules instead:
1947
1948 .. _table_rte_flow_unsupported_any_ipv4:
1949
1950 .. table:: ANY replaced with IPV4
1951
1952    +-------+--------------------+
1953    | Index | Item               |
1954    +=======+====================+
1955    | 0     | ETHER              |
1956    +-------+--------------------+
1957    | 1     | IPV4 (zeroed mask) |
1958    +-------+--------------------+
1959    | 2     | TCP                |
1960    +-------+--------------------+
1961    | 3     | END                |
1962    +-------+--------------------+
1963
1964 |
1965
1966 .. _table_rte_flow_unsupported_any_ipv6:
1967
1968 .. table:: ANY replaced with IPV6
1969
1970    +-------+--------------------+
1971    | Index | Item               |
1972    +=======+====================+
1973    | 0     | ETHER              |
1974    +-------+--------------------+
1975    | 1     | IPV6 (zeroed mask) |
1976    +-------+--------------------+
1977    | 2     | TCP                |
1978    +-------+--------------------+
1979    | 3     | END                |
1980    +-------+--------------------+
1981
1982 Note that as soon as a ANY rule covers several layers, this approach may
1983 yield a large number of hidden flow rules. It is thus suggested to only
1984 support the most common scenarios (anything as L2 and/or L3).
1985
1986 Unsupported actions
1987 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
1988
1989 - When combined with `Action: QUEUE`_, packet counting (`Action: COUNT`_)
1990   and tagging (`Action: MARK`_ or `Action: FLAG`_) may be implemented in
1991   software as long as the target queue is used by a single rule.
1992
1993 - When a single target queue is provided, `Action: RSS`_ can also be
1994   implemented through `Action: QUEUE`_.
1995
1996 Flow rules priority
1997 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
1998
1999 While it would naturally make sense, flow rules cannot be assumed to be
2000 processed by hardware in the same order as their creation for several
2001 reasons:
2002
2003 - They may be managed internally as a tree or a hash table instead of a
2004   list.
2005 - Removing a flow rule before adding another one can either put the new rule
2006   at the end of the list or reuse a freed entry.
2007 - Duplication may occur when packets are matched by several rules.
2008
2009 For overlapping rules (particularly in order to use `Action: PASSTHRU`_)
2010 predictable behavior is only guaranteed by using different priority levels.
2011
2012 Priority levels are not necessarily implemented in hardware, or may be
2013 severely limited (e.g. a single priority bit).
2014
2015 For these reasons, priority levels may be implemented purely in software by
2016 PMDs.
2017
2018 - For devices expecting flow rules to be added in the correct order, PMDs
2019   may destroy and re-create existing rules after adding a new one with
2020   a higher priority.
2021
2022 - A configurable number of dummy or empty rules can be created at
2023   initialization time to save high priority slots for later.
2024
2025 - In order to save priority levels, PMDs may evaluate whether rules are
2026   likely to collide and adjust their priority accordingly.
2027
2028 Future evolutions
2029 -----------------
2030
2031 - A device profile selection function which could be used to force a
2032   permanent profile instead of relying on its automatic configuration based
2033   on existing flow rules.
2034
2035 - A method to optimize *rte_flow* rules with specific pattern items and
2036   action types generated on the fly by PMDs. DPDK should assign negative
2037   numbers to these in order to not collide with the existing types. See
2038   `Negative types`_.
2039
2040 - Adding specific egress pattern items and actions as described in
2041   `Attribute: Traffic direction`_.
2042
2043 - Optional software fallback when PMDs are unable to handle requested flow
2044   rules so applications do not have to implement their own.