ethdev: flatten RSS configuration in 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 and are performed in order.
999
1000 They fall in three categories:
1001
1002 - Actions that modify the fate of matching traffic, for instance by dropping
1003   or assigning it a specific destination.
1004
1005 - Actions that modify matching traffic contents or its properties. This
1006   includes adding/removing encapsulation, encryption, compression and marks.
1007
1008 - Actions related to the flow rule itself, such as updating counters or
1009   making it non-terminating.
1010
1011 Flow rules being terminating by default, not specifying any action of the
1012 fate kind results in undefined behavior. This applies to both ingress and
1013 egress.
1014
1015 PASSTHRU, when supported, makes a flow rule non-terminating.
1016
1017 Like matching patterns, action lists are terminated by END items.
1018
1019 Example of action that redirects packets to queue index 10:
1020
1021 .. _table_rte_flow_action_example:
1022
1023 .. table:: Queue action
1024
1025    +-----------+-------+
1026    | Field     | Value |
1027    +===========+=======+
1028    | ``index`` | 10    |
1029    +-----------+-------+
1030
1031 Actions are performed in list order:
1032
1033 .. _table_rte_flow_count_then_drop:
1034
1035 .. table:: Count then drop
1036
1037    +-------+--------+
1038    | Index | Action |
1039    +=======+========+
1040    | 0     | COUNT  |
1041    +-------+--------+
1042    | 1     | DROP   |
1043    +-------+--------+
1044    | 2     | END    |
1045    +-------+--------+
1046
1047 |
1048
1049 .. _table_rte_flow_mark_count_redirect:
1050
1051 .. table:: Mark, count then redirect
1052
1053    +-------+--------+-----------+-------+
1054    | Index | Action | Field     | Value |
1055    +=======+========+===========+=======+
1056    | 0     | MARK   | ``mark``  | 0x2a  |
1057    +-------+--------+-----------+-------+
1058    | 1     | COUNT                      |
1059    +-------+--------+-----------+-------+
1060    | 2     | QUEUE  | ``queue`` | 10    |
1061    +-------+--------+-----------+-------+
1062    | 3     | END                        |
1063    +-------+----------------------------+
1064
1065 |
1066
1067 .. _table_rte_flow_redirect_queue_5:
1068
1069 .. table:: Redirect to queue 5
1070
1071    +-------+--------+-----------+-------+
1072    | Index | Action | Field     | Value |
1073    +=======+========+===========+=======+
1074    | 0     | DROP                       |
1075    +-------+--------+-----------+-------+
1076    | 1     | QUEUE  | ``queue`` | 5     |
1077    +-------+--------+-----------+-------+
1078    | 2     | END                        |
1079    +-------+----------------------------+
1080
1081 In the above example, while DROP and QUEUE must be performed in order, both
1082 have to happen before reaching END. Only QUEUE has a visible effect.
1083
1084 Note that such a list may be thought as ambiguous and rejected on that
1085 basis.
1086
1087 .. _table_rte_flow_redirect_queue_5_3:
1088
1089 .. table:: Redirect to queues 5 and 3
1090
1091    +-------+--------+-----------+-------+
1092    | Index | Action | Field     | Value |
1093    +=======+========+===========+=======+
1094    | 0     | QUEUE  | ``queue`` | 5     |
1095    +-------+--------+-----------+-------+
1096    | 1     | VOID                       |
1097    +-------+--------+-----------+-------+
1098    | 2     | QUEUE  | ``queue`` | 3     |
1099    +-------+--------+-----------+-------+
1100    | 3     | END                        |
1101    +-------+----------------------------+
1102
1103 As previously described, all actions must be taken into account. This
1104 effectively duplicates traffic to both queues. The above example also shows
1105 that VOID is ignored.
1106
1107 Action types
1108 ~~~~~~~~~~~~
1109
1110 Common action types are described in this section. Like pattern item types,
1111 this list is not exhaustive as new actions will be added in the future.
1112
1113 Action: ``END``
1114 ^^^^^^^^^^^^^^^
1115
1116 End marker for action lists. Prevents further processing of actions, thereby
1117 ending the list.
1118
1119 - Its numeric value is 0 for convenience.
1120 - PMD support is mandatory.
1121 - No configurable properties.
1122
1123 .. _table_rte_flow_action_end:
1124
1125 .. table:: END
1126
1127    +---------------+
1128    | Field         |
1129    +===============+
1130    | no properties |
1131    +---------------+
1132
1133 Action: ``VOID``
1134 ^^^^^^^^^^^^^^^^
1135
1136 Used as a placeholder for convenience. It is ignored and simply discarded by
1137 PMDs.
1138
1139 - PMD support is mandatory.
1140 - No configurable properties.
1141
1142 .. _table_rte_flow_action_void:
1143
1144 .. table:: VOID
1145
1146    +---------------+
1147    | Field         |
1148    +===============+
1149    | no properties |
1150    +---------------+
1151
1152 Action: ``PASSTHRU``
1153 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
1154
1155 Leaves traffic up for additional processing by subsequent flow rules; makes
1156 a flow rule 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 .. _table_rte_flow_action_queue:
1231
1232 .. table:: QUEUE
1233
1234    +-----------+--------------------+
1235    | Field     | Value              |
1236    +===========+====================+
1237    | ``index`` | queue index to use |
1238    +-----------+--------------------+
1239
1240 Action: ``DROP``
1241 ^^^^^^^^^^^^^^^^
1242
1243 Drop packets.
1244
1245 - No configurable properties.
1246
1247 .. _table_rte_flow_action_drop:
1248
1249 .. table:: DROP
1250
1251    +---------------+
1252    | Field         |
1253    +===============+
1254    | no properties |
1255    +---------------+
1256
1257 Action: ``COUNT``
1258 ^^^^^^^^^^^^^^^^^
1259
1260 Enables counters for this rule.
1261
1262 These counters can be retrieved and reset through ``rte_flow_query()``, see
1263 ``struct rte_flow_query_count``.
1264
1265 - Counters can be retrieved with ``rte_flow_query()``.
1266 - No configurable properties.
1267
1268 .. _table_rte_flow_action_count:
1269
1270 .. table:: COUNT
1271
1272    +---------------+
1273    | Field         |
1274    +===============+
1275    | no properties |
1276    +---------------+
1277
1278 Query structure to retrieve and reset flow rule counters:
1279
1280 .. _table_rte_flow_query_count:
1281
1282 .. table:: COUNT query
1283
1284    +---------------+-----+-----------------------------------+
1285    | Field         | I/O | Value                             |
1286    +===============+=====+===================================+
1287    | ``reset``     | in  | reset counter after query         |
1288    +---------------+-----+-----------------------------------+
1289    | ``hits_set``  | out | ``hits`` field is set             |
1290    +---------------+-----+-----------------------------------+
1291    | ``bytes_set`` | out | ``bytes`` field is set            |
1292    +---------------+-----+-----------------------------------+
1293    | ``hits``      | out | number of hits for this rule      |
1294    +---------------+-----+-----------------------------------+
1295    | ``bytes``     | out | number of bytes through this rule |
1296    +---------------+-----+-----------------------------------+
1297
1298 Action: ``RSS``
1299 ^^^^^^^^^^^^^^^
1300
1301 Similar to QUEUE, except RSS is additionally performed on packets to spread
1302 them among several queues according to the provided parameters.
1303
1304 Unlike global RSS settings used by other DPDK APIs, unsetting the ``types``
1305 field does not disable RSS in a flow rule. Doing so instead requests safe
1306 unspecified "best-effort" settings from the underlying PMD, which depending
1307 on the flow rule, may result in anything ranging from empty (single queue)
1308 to all-inclusive RSS.
1309
1310 Note: RSS hash result is stored in the ``hash.rss`` mbuf field which
1311 overlaps ``hash.fdir.lo``. Since `Action: MARK`_ sets the ``hash.fdir.hi``
1312 field only, both can be requested simultaneously.
1313
1314 .. _table_rte_flow_action_rss:
1315
1316 .. table:: RSS
1317
1318    +---------------+---------------------------------------------+
1319    | Field         | Value                                       |
1320    +===============+=============================================+
1321    | ``types``     | specific RSS hash types (see ``ETH_RSS_*``) |
1322    +---------------+---------------------------------------------+
1323    | ``key_len``   | hash key length in bytes                    |
1324    +---------------+---------------------------------------------+
1325    | ``queue_num`` | number of entries in ``queue``              |
1326    +---------------+---------------------------------------------+
1327    | ``key``       | hash key                                    |
1328    +---------------+---------------------------------------------+
1329    | ``queue``     | queue indices to use                        |
1330    +---------------+---------------------------------------------+
1331
1332 Action: ``PF``
1333 ^^^^^^^^^^^^^^
1334
1335 Redirects packets to the physical function (PF) of the current device.
1336
1337 - No configurable properties.
1338
1339 .. _table_rte_flow_action_pf:
1340
1341 .. table:: PF
1342
1343    +---------------+
1344    | Field         |
1345    +===============+
1346    | no properties |
1347    +---------------+
1348
1349 Action: ``VF``
1350 ^^^^^^^^^^^^^^
1351
1352 Redirects packets to a virtual function (VF) of the current device.
1353
1354 Packets matched by a VF pattern item can be redirected to their original VF
1355 ID instead of the specified one. This parameter may not be available and is
1356 not guaranteed to work properly if the VF part is matched by a prior flow
1357 rule or if packets are not addressed to a VF in the first place.
1358
1359 .. _table_rte_flow_action_vf:
1360
1361 .. table:: VF
1362
1363    +--------------+--------------------------------+
1364    | Field        | Value                          |
1365    +==============+================================+
1366    | ``original`` | use original VF ID if possible |
1367    +--------------+--------------------------------+
1368    | ``vf``       | VF ID to redirect packets to   |
1369    +--------------+--------------------------------+
1370
1371 Action: ``METER``
1372 ^^^^^^^^^^^^^^^^^
1373
1374 Applies a stage of metering and policing.
1375
1376 The metering and policing (MTR) object has to be first created using the
1377 rte_mtr_create() API function. The ID of the MTR object is specified as
1378 action parameter. More than one flow can use the same MTR object through
1379 the meter action. The MTR object can be further updated or queried using
1380 the rte_mtr* API.
1381
1382 .. _table_rte_flow_action_meter:
1383
1384 .. table:: METER
1385
1386    +--------------+---------------+
1387    | Field        | Value         |
1388    +==============+===============+
1389    | ``mtr_id``   | MTR object ID |
1390    +--------------+---------------+
1391
1392 Action: ``SECURITY``
1393 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
1394
1395 Perform the security action on flows matched by the pattern items
1396 according to the configuration of the security session.
1397
1398 This action modifies the payload of matched flows. For INLINE_CRYPTO, the
1399 security protocol headers and IV are fully provided by the application as
1400 specified in the flow pattern. The payload of matching packets is
1401 encrypted on egress, and decrypted and authenticated on ingress.
1402 For INLINE_PROTOCOL, the security protocol is fully offloaded to HW,
1403 providing full encapsulation and decapsulation of packets in security
1404 protocols. The flow pattern specifies both the outer security header fields
1405 and the inner packet fields. The security session specified in the action
1406 must match the pattern parameters.
1407
1408 The security session specified in the action must be created on the same
1409 port as the flow action that is being specified.
1410
1411 The ingress/egress flow attribute should match that specified in the
1412 security session if the security session supports the definition of the
1413 direction.
1414
1415 Multiple flows can be configured to use the same security session.
1416
1417 .. _table_rte_flow_action_security:
1418
1419 .. table:: SECURITY
1420
1421    +----------------------+--------------------------------------+
1422    | Field                | Value                                |
1423    +======================+======================================+
1424    | ``security_session`` | security session to apply            |
1425    +----------------------+--------------------------------------+
1426
1427 The following is an example of configuring IPsec inline using the
1428 INLINE_CRYPTO security session:
1429
1430 The encryption algorithm, keys and salt are part of the opaque
1431 ``rte_security_session``. The SA is identified according to the IP and ESP
1432 fields in the pattern items.
1433
1434 .. _table_rte_flow_item_esp_inline_example:
1435
1436 .. table:: IPsec inline crypto flow pattern items.
1437
1438    +-------+----------+
1439    | Index | Item     |
1440    +=======+==========+
1441    | 0     | Ethernet |
1442    +-------+----------+
1443    | 1     | IPv4     |
1444    +-------+----------+
1445    | 2     | ESP      |
1446    +-------+----------+
1447    | 3     | END      |
1448    +-------+----------+
1449
1450 .. _table_rte_flow_action_esp_inline_example:
1451
1452 .. table:: IPsec inline flow actions.
1453
1454    +-------+----------+
1455    | Index | Action   |
1456    +=======+==========+
1457    | 0     | SECURITY |
1458    +-------+----------+
1459    | 1     | END      |
1460    +-------+----------+
1461
1462 Negative types
1463 ~~~~~~~~~~~~~~
1464
1465 All specified pattern items (``enum rte_flow_item_type``) and actions
1466 (``enum rte_flow_action_type``) use positive identifiers.
1467
1468 The negative space is reserved for dynamic types generated by PMDs during
1469 run-time. PMDs may encounter them as a result but must not accept negative
1470 identifiers they are not aware of.
1471
1472 A method to generate them remains to be defined.
1473
1474 Planned types
1475 ~~~~~~~~~~~~~
1476
1477 Pattern item types will be added as new protocols are implemented.
1478
1479 Variable headers support through dedicated pattern items, for example in
1480 order to match specific IPv4 options and IPv6 extension headers would be
1481 stacked after IPv4/IPv6 items.
1482
1483 Other action types are planned but are not defined yet. These include the
1484 ability to alter packet data in several ways, such as performing
1485 encapsulation/decapsulation of tunnel headers.
1486
1487 Rules management
1488 ----------------
1489
1490 A rather simple API with few functions is provided to fully manage flow
1491 rules.
1492
1493 Each created flow rule is associated with an opaque, PMD-specific handle
1494 pointer. The application is responsible for keeping it until the rule is
1495 destroyed.
1496
1497 Flows rules are represented by ``struct rte_flow`` objects.
1498
1499 Validation
1500 ~~~~~~~~~~
1501
1502 Given that expressing a definite set of device capabilities is not
1503 practical, a dedicated function is provided to check if a flow rule is
1504 supported and can be created.
1505
1506 .. code-block:: c
1507
1508    int
1509    rte_flow_validate(uint16_t port_id,
1510                      const struct rte_flow_attr *attr,
1511                      const struct rte_flow_item pattern[],
1512                      const struct rte_flow_action actions[],
1513                      struct rte_flow_error *error);
1514
1515 The flow rule is validated for correctness and whether it could be accepted
1516 by the device given sufficient resources. The rule is checked against the
1517 current device mode and queue configuration. The flow rule may also
1518 optionally be validated against existing flow rules and device resources.
1519 This function has no effect on the target device.
1520
1521 The returned value is guaranteed to remain valid only as long as no
1522 successful calls to ``rte_flow_create()`` or ``rte_flow_destroy()`` are made
1523 in the meantime and no device parameter affecting flow rules in any way are
1524 modified, due to possible collisions or resource limitations (although in
1525 such cases ``EINVAL`` should not be returned).
1526
1527 Arguments:
1528
1529 - ``port_id``: port identifier of Ethernet device.
1530 - ``attr``: flow rule attributes.
1531 - ``pattern``: pattern specification (list terminated by the END pattern
1532   item).
1533 - ``actions``: associated actions (list terminated by the END action).
1534 - ``error``: perform verbose error reporting if not NULL. PMDs initialize
1535   this structure in case of error only.
1536
1537 Return values:
1538
1539 - 0 if flow rule is valid and can be created. A negative errno value
1540   otherwise (``rte_errno`` is also set), the following errors are defined.
1541 - ``-ENOSYS``: underlying device does not support this functionality.
1542 - ``-EINVAL``: unknown or invalid rule specification.
1543 - ``-ENOTSUP``: valid but unsupported rule specification (e.g. partial
1544   bit-masks are unsupported).
1545 - ``EEXIST``: collision with an existing rule. Only returned if device
1546   supports flow rule collision checking and there was a flow rule
1547   collision. Not receiving this return code is no guarantee that creating
1548   the rule will not fail due to a collision.
1549 - ``ENOMEM``: not enough memory to execute the function, or if the device
1550   supports resource validation, resource limitation on the device.
1551 - ``-EBUSY``: action cannot be performed due to busy device resources, may
1552   succeed if the affected queues or even the entire port are in a stopped
1553   state (see ``rte_eth_dev_rx_queue_stop()`` and ``rte_eth_dev_stop()``).
1554
1555 Creation
1556 ~~~~~~~~
1557
1558 Creating a flow rule is similar to validating one, except the rule is
1559 actually created and a handle returned.
1560
1561 .. code-block:: c
1562
1563    struct rte_flow *
1564    rte_flow_create(uint16_t port_id,
1565                    const struct rte_flow_attr *attr,
1566                    const struct rte_flow_item pattern[],
1567                    const struct rte_flow_action *actions[],
1568                    struct rte_flow_error *error);
1569
1570 Arguments:
1571
1572 - ``port_id``: port identifier of Ethernet device.
1573 - ``attr``: flow rule attributes.
1574 - ``pattern``: pattern specification (list terminated by the END pattern
1575   item).
1576 - ``actions``: associated actions (list terminated by the END action).
1577 - ``error``: perform verbose error reporting if not NULL. PMDs initialize
1578   this structure in case of error only.
1579
1580 Return values:
1581
1582 A valid handle in case of success, NULL otherwise and ``rte_errno`` is set
1583 to the positive version of one of the error codes defined for
1584 ``rte_flow_validate()``.
1585
1586 Destruction
1587 ~~~~~~~~~~~
1588
1589 Flow rules destruction is not automatic, and a queue or a port should not be
1590 released if any are still attached to them. Applications must take care of
1591 performing this step before releasing resources.
1592
1593 .. code-block:: c
1594
1595    int
1596    rte_flow_destroy(uint16_t port_id,
1597                     struct rte_flow *flow,
1598                     struct rte_flow_error *error);
1599
1600
1601 Failure to destroy a flow rule handle may occur when other flow rules depend
1602 on it, and destroying it would result in an inconsistent state.
1603
1604 This function is only guaranteed to succeed if handles are destroyed in
1605 reverse order of their creation.
1606
1607 Arguments:
1608
1609 - ``port_id``: port identifier of Ethernet device.
1610 - ``flow``: flow rule handle to destroy.
1611 - ``error``: perform verbose error reporting if not NULL. PMDs initialize
1612   this structure in case of error only.
1613
1614 Return values:
1615
1616 - 0 on success, a negative errno value otherwise and ``rte_errno`` is set.
1617
1618 Flush
1619 ~~~~~
1620
1621 Convenience function to destroy all flow rule handles associated with a
1622 port. They are released as with successive calls to ``rte_flow_destroy()``.
1623
1624 .. code-block:: c
1625
1626    int
1627    rte_flow_flush(uint16_t port_id,
1628                   struct rte_flow_error *error);
1629
1630 In the unlikely event of failure, handles are still considered destroyed and
1631 no longer valid but the port must be assumed to be in an inconsistent state.
1632
1633 Arguments:
1634
1635 - ``port_id``: port identifier of Ethernet device.
1636 - ``error``: perform verbose error reporting if not NULL. PMDs initialize
1637   this structure in case of error only.
1638
1639 Return values:
1640
1641 - 0 on success, a negative errno value otherwise and ``rte_errno`` is set.
1642
1643 Query
1644 ~~~~~
1645
1646 Query an existing flow rule.
1647
1648 This function allows retrieving flow-specific data such as counters. Data
1649 is gathered by special actions which must be present in the flow rule
1650 definition.
1651
1652 .. code-block:: c
1653
1654    int
1655    rte_flow_query(uint16_t port_id,
1656                   struct rte_flow *flow,
1657                   enum rte_flow_action_type action,
1658                   void *data,
1659                   struct rte_flow_error *error);
1660
1661 Arguments:
1662
1663 - ``port_id``: port identifier of Ethernet device.
1664 - ``flow``: flow rule handle to query.
1665 - ``action``: action type to query.
1666 - ``data``: pointer to storage for the associated query data type.
1667 - ``error``: perform verbose error reporting if not NULL. PMDs initialize
1668   this structure in case of error only.
1669
1670 Return values:
1671
1672 - 0 on success, a negative errno value otherwise and ``rte_errno`` is set.
1673
1674 Isolated mode
1675 -------------
1676
1677 The general expectation for ingress traffic is that flow rules process it
1678 first; the remaining unmatched or pass-through traffic usually ends up in a
1679 queue (with or without RSS, locally or in some sub-device instance)
1680 depending on the global configuration settings of a port.
1681
1682 While fine from a compatibility standpoint, this approach makes drivers more
1683 complex as they have to check for possible side effects outside of this API
1684 when creating or destroying flow rules. It results in a more limited set of
1685 available rule types due to the way device resources are assigned (e.g. no
1686 support for the RSS action even on capable hardware).
1687
1688 Given that nonspecific traffic can be handled by flow rules as well,
1689 isolated mode is a means for applications to tell a driver that ingress on
1690 the underlying port must be injected from the defined flow rules only; that
1691 no default traffic is expected outside those rules.
1692
1693 This has the following benefits:
1694
1695 - Applications get finer-grained control over the kind of traffic they want
1696   to receive (no traffic by default).
1697
1698 - More importantly they control at what point nonspecific traffic is handled
1699   relative to other flow rules, by adjusting priority levels.
1700
1701 - Drivers can assign more hardware resources to flow rules and expand the
1702   set of supported rule types.
1703
1704 Because toggling isolated mode may cause profound changes to the ingress
1705 processing path of a driver, it may not be possible to leave it once
1706 entered. Likewise, existing flow rules or global configuration settings may
1707 prevent a driver from entering isolated mode.
1708
1709 Applications relying on this mode are therefore encouraged to toggle it as
1710 soon as possible after device initialization, ideally before the first call
1711 to ``rte_eth_dev_configure()`` to avoid possible failures due to conflicting
1712 settings.
1713
1714 Once effective, the following functionality has no effect on the underlying
1715 port and may return errors such as ``ENOTSUP`` ("not supported"):
1716
1717 - Toggling promiscuous mode.
1718 - Toggling allmulticast mode.
1719 - Configuring MAC addresses.
1720 - Configuring multicast addresses.
1721 - Configuring VLAN filters.
1722 - Configuring Rx filters through the legacy API (e.g. FDIR).
1723 - Configuring global RSS settings.
1724
1725 .. code-block:: c
1726
1727    int
1728    rte_flow_isolate(uint16_t port_id, int set, struct rte_flow_error *error);
1729
1730 Arguments:
1731
1732 - ``port_id``: port identifier of Ethernet device.
1733 - ``set``: nonzero to enter isolated mode, attempt to leave it otherwise.
1734 - ``error``: perform verbose error reporting if not NULL. PMDs initialize
1735   this structure in case of error only.
1736
1737 Return values:
1738
1739 - 0 on success, a negative errno value otherwise and ``rte_errno`` is set.
1740
1741 Verbose error reporting
1742 -----------------------
1743
1744 The defined *errno* values may not be accurate enough for users or
1745 application developers who want to investigate issues related to flow rules
1746 management. A dedicated error object is defined for this purpose:
1747
1748 .. code-block:: c
1749
1750    enum rte_flow_error_type {
1751        RTE_FLOW_ERROR_TYPE_NONE, /**< No error. */
1752        RTE_FLOW_ERROR_TYPE_UNSPECIFIED, /**< Cause unspecified. */
1753        RTE_FLOW_ERROR_TYPE_HANDLE, /**< Flow rule (handle). */
1754        RTE_FLOW_ERROR_TYPE_ATTR_GROUP, /**< Group field. */
1755        RTE_FLOW_ERROR_TYPE_ATTR_PRIORITY, /**< Priority field. */
1756        RTE_FLOW_ERROR_TYPE_ATTR_INGRESS, /**< Ingress field. */
1757        RTE_FLOW_ERROR_TYPE_ATTR_EGRESS, /**< Egress field. */
1758        RTE_FLOW_ERROR_TYPE_ATTR, /**< Attributes structure. */
1759        RTE_FLOW_ERROR_TYPE_ITEM_NUM, /**< Pattern length. */
1760        RTE_FLOW_ERROR_TYPE_ITEM, /**< Specific pattern item. */
1761        RTE_FLOW_ERROR_TYPE_ACTION_NUM, /**< Number of actions. */
1762        RTE_FLOW_ERROR_TYPE_ACTION, /**< Specific action. */
1763    };
1764
1765    struct rte_flow_error {
1766        enum rte_flow_error_type type; /**< Cause field and error types. */
1767        const void *cause; /**< Object responsible for the error. */
1768        const char *message; /**< Human-readable error message. */
1769    };
1770
1771 Error type ``RTE_FLOW_ERROR_TYPE_NONE`` stands for no error, in which case
1772 remaining fields can be ignored. Other error types describe the type of the
1773 object pointed by ``cause``.
1774
1775 If non-NULL, ``cause`` points to the object responsible for the error. For a
1776 flow rule, this may be a pattern item or an individual action.
1777
1778 If non-NULL, ``message`` provides a human-readable error message.
1779
1780 This object is normally allocated by applications and set by PMDs in case of
1781 error, the message points to a constant string which does not need to be
1782 freed by the application, however its pointer can be considered valid only
1783 as long as its associated DPDK port remains configured. Closing the
1784 underlying device or unloading the PMD invalidates it.
1785
1786 Helpers
1787 -------
1788
1789 Error initializer
1790 ~~~~~~~~~~~~~~~~~
1791
1792 .. code-block:: c
1793
1794    static inline int
1795    rte_flow_error_set(struct rte_flow_error *error,
1796                       int code,
1797                       enum rte_flow_error_type type,
1798                       const void *cause,
1799                       const char *message);
1800
1801 This function initializes ``error`` (if non-NULL) with the provided
1802 parameters and sets ``rte_errno`` to ``code``. A negative error ``code`` is
1803 then returned.
1804
1805 Caveats
1806 -------
1807
1808 - DPDK does not keep track of flow rules definitions or flow rule objects
1809   automatically. Applications may keep track of the former and must keep
1810   track of the latter. PMDs may also do it for internal needs, however this
1811   must not be relied on by applications.
1812
1813 - Flow rules are not maintained between successive port initializations. An
1814   application exiting without releasing them and restarting must re-create
1815   them from scratch.
1816
1817 - API operations are synchronous and blocking (``EAGAIN`` cannot be
1818   returned).
1819
1820 - There is no provision for reentrancy/multi-thread safety, although nothing
1821   should prevent different devices from being configured at the same
1822   time. PMDs may protect their control path functions accordingly.
1823
1824 - Stopping the data path (TX/RX) should not be necessary when managing flow
1825   rules. If this cannot be achieved naturally or with workarounds (such as
1826   temporarily replacing the burst function pointers), an appropriate error
1827   code must be returned (``EBUSY``).
1828
1829 - PMDs, not applications, are responsible for maintaining flow rules
1830   configuration when stopping and restarting a port or performing other
1831   actions which may affect them. They can only be destroyed explicitly by
1832   applications.
1833
1834 For devices exposing multiple ports sharing global settings affected by flow
1835 rules:
1836
1837 - All ports under DPDK control must behave consistently, PMDs are
1838   responsible for making sure that existing flow rules on a port are not
1839   affected by other ports.
1840
1841 - Ports not under DPDK control (unaffected or handled by other applications)
1842   are user's responsibility. They may affect existing flow rules and cause
1843   undefined behavior. PMDs aware of this may prevent flow rules creation
1844   altogether in such cases.
1845
1846 PMD interface
1847 -------------
1848
1849 The PMD interface is defined in ``rte_flow_driver.h``. It is not subject to
1850 API/ABI versioning constraints as it is not exposed to applications and may
1851 evolve independently.
1852
1853 It is currently implemented on top of the legacy filtering framework through
1854 filter type *RTE_ETH_FILTER_GENERIC* that accepts the single operation
1855 *RTE_ETH_FILTER_GET* to return PMD-specific *rte_flow* callbacks wrapped
1856 inside ``struct rte_flow_ops``.
1857
1858 This overhead is temporarily necessary in order to keep compatibility with
1859 the legacy filtering framework, which should eventually disappear.
1860
1861 - PMD callbacks implement exactly the interface described in `Rules
1862   management`_, except for the port ID argument which has already been
1863   converted to a pointer to the underlying ``struct rte_eth_dev``.
1864
1865 - Public API functions do not process flow rules definitions at all before
1866   calling PMD functions (no basic error checking, no validation
1867   whatsoever). They only make sure these callbacks are non-NULL or return
1868   the ``ENOSYS`` (function not supported) error.
1869
1870 This interface additionally defines the following helper function:
1871
1872 - ``rte_flow_ops_get()``: get generic flow operations structure from a
1873   port.
1874
1875 More will be added over time.
1876
1877 Device compatibility
1878 --------------------
1879
1880 No known implementation supports all the described features.
1881
1882 Unsupported features or combinations are not expected to be fully emulated
1883 in software by PMDs for performance reasons. Partially supported features
1884 may be completed in software as long as hardware performs most of the work
1885 (such as queue redirection and packet recognition).
1886
1887 However PMDs are expected to do their best to satisfy application requests
1888 by working around hardware limitations as long as doing so does not affect
1889 the behavior of existing flow rules.
1890
1891 The following sections provide a few examples of such cases and describe how
1892 PMDs should handle them, they are based on limitations built into the
1893 previous APIs.
1894
1895 Global bit-masks
1896 ~~~~~~~~~~~~~~~~
1897
1898 Each flow rule comes with its own, per-layer bit-masks, while hardware may
1899 support only a single, device-wide bit-mask for a given layer type, so that
1900 two IPv4 rules cannot use different bit-masks.
1901
1902 The expected behavior in this case is that PMDs automatically configure
1903 global bit-masks according to the needs of the first flow rule created.
1904
1905 Subsequent rules are allowed only if their bit-masks match those, the
1906 ``EEXIST`` error code should be returned otherwise.
1907
1908 Unsupported layer types
1909 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
1910
1911 Many protocols can be simulated by crafting patterns with the `Item: RAW`_
1912 type.
1913
1914 PMDs can rely on this capability to simulate support for protocols with
1915 headers not directly recognized by hardware.
1916
1917 ``ANY`` pattern item
1918 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
1919
1920 This pattern item stands for anything, which can be difficult to translate
1921 to something hardware would understand, particularly if followed by more
1922 specific types.
1923
1924 Consider the following pattern:
1925
1926 .. _table_rte_flow_unsupported_any:
1927
1928 .. table:: Pattern with ANY as L3
1929
1930    +-------+-----------------------+
1931    | Index | Item                  |
1932    +=======+=======================+
1933    | 0     | ETHER                 |
1934    +-------+-----+---------+-------+
1935    | 1     | ANY | ``num`` | ``1`` |
1936    +-------+-----+---------+-------+
1937    | 2     | TCP                   |
1938    +-------+-----------------------+
1939    | 3     | END                   |
1940    +-------+-----------------------+
1941
1942 Knowing that TCP does not make sense with something other than IPv4 and IPv6
1943 as L3, such a pattern may be translated to two flow rules instead:
1944
1945 .. _table_rte_flow_unsupported_any_ipv4:
1946
1947 .. table:: ANY replaced with IPV4
1948
1949    +-------+--------------------+
1950    | Index | Item               |
1951    +=======+====================+
1952    | 0     | ETHER              |
1953    +-------+--------------------+
1954    | 1     | IPV4 (zeroed mask) |
1955    +-------+--------------------+
1956    | 2     | TCP                |
1957    +-------+--------------------+
1958    | 3     | END                |
1959    +-------+--------------------+
1960
1961 |
1962
1963 .. _table_rte_flow_unsupported_any_ipv6:
1964
1965 .. table:: ANY replaced with IPV6
1966
1967    +-------+--------------------+
1968    | Index | Item               |
1969    +=======+====================+
1970    | 0     | ETHER              |
1971    +-------+--------------------+
1972    | 1     | IPV6 (zeroed mask) |
1973    +-------+--------------------+
1974    | 2     | TCP                |
1975    +-------+--------------------+
1976    | 3     | END                |
1977    +-------+--------------------+
1978
1979 Note that as soon as a ANY rule covers several layers, this approach may
1980 yield a large number of hidden flow rules. It is thus suggested to only
1981 support the most common scenarios (anything as L2 and/or L3).
1982
1983 Unsupported actions
1984 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
1985
1986 - When combined with `Action: QUEUE`_, packet counting (`Action: COUNT`_)
1987   and tagging (`Action: MARK`_ or `Action: FLAG`_) may be implemented in
1988   software as long as the target queue is used by a single rule.
1989
1990 - When a single target queue is provided, `Action: RSS`_ can also be
1991   implemented through `Action: QUEUE`_.
1992
1993 Flow rules priority
1994 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
1995
1996 While it would naturally make sense, flow rules cannot be assumed to be
1997 processed by hardware in the same order as their creation for several
1998 reasons:
1999
2000 - They may be managed internally as a tree or a hash table instead of a
2001   list.
2002 - Removing a flow rule before adding another one can either put the new rule
2003   at the end of the list or reuse a freed entry.
2004 - Duplication may occur when packets are matched by several rules.
2005
2006 For overlapping rules (particularly in order to use `Action: PASSTHRU`_)
2007 predictable behavior is only guaranteed by using different priority levels.
2008
2009 Priority levels are not necessarily implemented in hardware, or may be
2010 severely limited (e.g. a single priority bit).
2011
2012 For these reasons, priority levels may be implemented purely in software by
2013 PMDs.
2014
2015 - For devices expecting flow rules to be added in the correct order, PMDs
2016   may destroy and re-create existing rules after adding a new one with
2017   a higher priority.
2018
2019 - A configurable number of dummy or empty rules can be created at
2020   initialization time to save high priority slots for later.
2021
2022 - In order to save priority levels, PMDs may evaluate whether rules are
2023   likely to collide and adjust their priority accordingly.
2024
2025 Future evolutions
2026 -----------------
2027
2028 - A device profile selection function which could be used to force a
2029   permanent profile instead of relying on its automatic configuration based
2030   on existing flow rules.
2031
2032 - A method to optimize *rte_flow* rules with specific pattern items and
2033   action types generated on the fly by PMDs. DPDK should assign negative
2034   numbers to these in order to not collide with the existing types. See
2035   `Negative types`_.
2036
2037 - Adding specific egress pattern items and actions as described in
2038   `Attribute: Traffic direction`_.
2039
2040 - Optional software fallback when PMDs are unable to handle requested flow
2041   rules so applications do not have to implement their own.