ethdev: add hash function to RSS flow API action
[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    | ``func``      | RSS hash function to apply                  |
1322    +---------------+---------------------------------------------+
1323    | ``types``     | specific RSS hash types (see ``ETH_RSS_*``) |
1324    +---------------+---------------------------------------------+
1325    | ``key_len``   | hash key length in bytes                    |
1326    +---------------+---------------------------------------------+
1327    | ``queue_num`` | number of entries in ``queue``              |
1328    +---------------+---------------------------------------------+
1329    | ``key``       | hash key                                    |
1330    +---------------+---------------------------------------------+
1331    | ``queue``     | queue indices to use                        |
1332    +---------------+---------------------------------------------+
1333
1334 Action: ``PF``
1335 ^^^^^^^^^^^^^^
1336
1337 Redirects packets to the physical function (PF) of the current device.
1338
1339 - No configurable properties.
1340
1341 .. _table_rte_flow_action_pf:
1342
1343 .. table:: PF
1344
1345    +---------------+
1346    | Field         |
1347    +===============+
1348    | no properties |
1349    +---------------+
1350
1351 Action: ``VF``
1352 ^^^^^^^^^^^^^^
1353
1354 Redirects packets to a virtual function (VF) of the current device.
1355
1356 Packets matched by a VF pattern item can be redirected to their original VF
1357 ID instead of the specified one. This parameter may not be available and is
1358 not guaranteed to work properly if the VF part is matched by a prior flow
1359 rule or if packets are not addressed to a VF in the first place.
1360
1361 .. _table_rte_flow_action_vf:
1362
1363 .. table:: VF
1364
1365    +--------------+--------------------------------+
1366    | Field        | Value                          |
1367    +==============+================================+
1368    | ``original`` | use original VF ID if possible |
1369    +--------------+--------------------------------+
1370    | ``vf``       | VF ID to redirect packets to   |
1371    +--------------+--------------------------------+
1372
1373 Action: ``METER``
1374 ^^^^^^^^^^^^^^^^^
1375
1376 Applies a stage of metering and policing.
1377
1378 The metering and policing (MTR) object has to be first created using the
1379 rte_mtr_create() API function. The ID of the MTR object is specified as
1380 action parameter. More than one flow can use the same MTR object through
1381 the meter action. The MTR object can be further updated or queried using
1382 the rte_mtr* API.
1383
1384 .. _table_rte_flow_action_meter:
1385
1386 .. table:: METER
1387
1388    +--------------+---------------+
1389    | Field        | Value         |
1390    +==============+===============+
1391    | ``mtr_id``   | MTR object ID |
1392    +--------------+---------------+
1393
1394 Action: ``SECURITY``
1395 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
1396
1397 Perform the security action on flows matched by the pattern items
1398 according to the configuration of the security session.
1399
1400 This action modifies the payload of matched flows. For INLINE_CRYPTO, the
1401 security protocol headers and IV are fully provided by the application as
1402 specified in the flow pattern. The payload of matching packets is
1403 encrypted on egress, and decrypted and authenticated on ingress.
1404 For INLINE_PROTOCOL, the security protocol is fully offloaded to HW,
1405 providing full encapsulation and decapsulation of packets in security
1406 protocols. The flow pattern specifies both the outer security header fields
1407 and the inner packet fields. The security session specified in the action
1408 must match the pattern parameters.
1409
1410 The security session specified in the action must be created on the same
1411 port as the flow action that is being specified.
1412
1413 The ingress/egress flow attribute should match that specified in the
1414 security session if the security session supports the definition of the
1415 direction.
1416
1417 Multiple flows can be configured to use the same security session.
1418
1419 .. _table_rte_flow_action_security:
1420
1421 .. table:: SECURITY
1422
1423    +----------------------+--------------------------------------+
1424    | Field                | Value                                |
1425    +======================+======================================+
1426    | ``security_session`` | security session to apply            |
1427    +----------------------+--------------------------------------+
1428
1429 The following is an example of configuring IPsec inline using the
1430 INLINE_CRYPTO security session:
1431
1432 The encryption algorithm, keys and salt are part of the opaque
1433 ``rte_security_session``. The SA is identified according to the IP and ESP
1434 fields in the pattern items.
1435
1436 .. _table_rte_flow_item_esp_inline_example:
1437
1438 .. table:: IPsec inline crypto flow pattern items.
1439
1440    +-------+----------+
1441    | Index | Item     |
1442    +=======+==========+
1443    | 0     | Ethernet |
1444    +-------+----------+
1445    | 1     | IPv4     |
1446    +-------+----------+
1447    | 2     | ESP      |
1448    +-------+----------+
1449    | 3     | END      |
1450    +-------+----------+
1451
1452 .. _table_rte_flow_action_esp_inline_example:
1453
1454 .. table:: IPsec inline flow actions.
1455
1456    +-------+----------+
1457    | Index | Action   |
1458    +=======+==========+
1459    | 0     | SECURITY |
1460    +-------+----------+
1461    | 1     | END      |
1462    +-------+----------+
1463
1464 Negative types
1465 ~~~~~~~~~~~~~~
1466
1467 All specified pattern items (``enum rte_flow_item_type``) and actions
1468 (``enum rte_flow_action_type``) use positive identifiers.
1469
1470 The negative space is reserved for dynamic types generated by PMDs during
1471 run-time. PMDs may encounter them as a result but must not accept negative
1472 identifiers they are not aware of.
1473
1474 A method to generate them remains to be defined.
1475
1476 Planned types
1477 ~~~~~~~~~~~~~
1478
1479 Pattern item types will be added as new protocols are implemented.
1480
1481 Variable headers support through dedicated pattern items, for example in
1482 order to match specific IPv4 options and IPv6 extension headers would be
1483 stacked after IPv4/IPv6 items.
1484
1485 Other action types are planned but are not defined yet. These include the
1486 ability to alter packet data in several ways, such as performing
1487 encapsulation/decapsulation of tunnel headers.
1488
1489 Rules management
1490 ----------------
1491
1492 A rather simple API with few functions is provided to fully manage flow
1493 rules.
1494
1495 Each created flow rule is associated with an opaque, PMD-specific handle
1496 pointer. The application is responsible for keeping it until the rule is
1497 destroyed.
1498
1499 Flows rules are represented by ``struct rte_flow`` objects.
1500
1501 Validation
1502 ~~~~~~~~~~
1503
1504 Given that expressing a definite set of device capabilities is not
1505 practical, a dedicated function is provided to check if a flow rule is
1506 supported and can be created.
1507
1508 .. code-block:: c
1509
1510    int
1511    rte_flow_validate(uint16_t port_id,
1512                      const struct rte_flow_attr *attr,
1513                      const struct rte_flow_item pattern[],
1514                      const struct rte_flow_action actions[],
1515                      struct rte_flow_error *error);
1516
1517 The flow rule is validated for correctness and whether it could be accepted
1518 by the device given sufficient resources. The rule is checked against the
1519 current device mode and queue configuration. The flow rule may also
1520 optionally be validated against existing flow rules and device resources.
1521 This function has no effect on the target device.
1522
1523 The returned value is guaranteed to remain valid only as long as no
1524 successful calls to ``rte_flow_create()`` or ``rte_flow_destroy()`` are made
1525 in the meantime and no device parameter affecting flow rules in any way are
1526 modified, due to possible collisions or resource limitations (although in
1527 such cases ``EINVAL`` should not be returned).
1528
1529 Arguments:
1530
1531 - ``port_id``: port identifier of Ethernet device.
1532 - ``attr``: flow rule attributes.
1533 - ``pattern``: pattern specification (list terminated by the END pattern
1534   item).
1535 - ``actions``: associated actions (list terminated by the END action).
1536 - ``error``: perform verbose error reporting if not NULL. PMDs initialize
1537   this structure in case of error only.
1538
1539 Return values:
1540
1541 - 0 if flow rule is valid and can be created. A negative errno value
1542   otherwise (``rte_errno`` is also set), the following errors are defined.
1543 - ``-ENOSYS``: underlying device does not support this functionality.
1544 - ``-EINVAL``: unknown or invalid rule specification.
1545 - ``-ENOTSUP``: valid but unsupported rule specification (e.g. partial
1546   bit-masks are unsupported).
1547 - ``EEXIST``: collision with an existing rule. Only returned if device
1548   supports flow rule collision checking and there was a flow rule
1549   collision. Not receiving this return code is no guarantee that creating
1550   the rule will not fail due to a collision.
1551 - ``ENOMEM``: not enough memory to execute the function, or if the device
1552   supports resource validation, resource limitation on the device.
1553 - ``-EBUSY``: action cannot be performed due to busy device resources, may
1554   succeed if the affected queues or even the entire port are in a stopped
1555   state (see ``rte_eth_dev_rx_queue_stop()`` and ``rte_eth_dev_stop()``).
1556
1557 Creation
1558 ~~~~~~~~
1559
1560 Creating a flow rule is similar to validating one, except the rule is
1561 actually created and a handle returned.
1562
1563 .. code-block:: c
1564
1565    struct rte_flow *
1566    rte_flow_create(uint16_t port_id,
1567                    const struct rte_flow_attr *attr,
1568                    const struct rte_flow_item pattern[],
1569                    const struct rte_flow_action *actions[],
1570                    struct rte_flow_error *error);
1571
1572 Arguments:
1573
1574 - ``port_id``: port identifier of Ethernet device.
1575 - ``attr``: flow rule attributes.
1576 - ``pattern``: pattern specification (list terminated by the END pattern
1577   item).
1578 - ``actions``: associated actions (list terminated by the END action).
1579 - ``error``: perform verbose error reporting if not NULL. PMDs initialize
1580   this structure in case of error only.
1581
1582 Return values:
1583
1584 A valid handle in case of success, NULL otherwise and ``rte_errno`` is set
1585 to the positive version of one of the error codes defined for
1586 ``rte_flow_validate()``.
1587
1588 Destruction
1589 ~~~~~~~~~~~
1590
1591 Flow rules destruction is not automatic, and a queue or a port should not be
1592 released if any are still attached to them. Applications must take care of
1593 performing this step before releasing resources.
1594
1595 .. code-block:: c
1596
1597    int
1598    rte_flow_destroy(uint16_t port_id,
1599                     struct rte_flow *flow,
1600                     struct rte_flow_error *error);
1601
1602
1603 Failure to destroy a flow rule handle may occur when other flow rules depend
1604 on it, and destroying it would result in an inconsistent state.
1605
1606 This function is only guaranteed to succeed if handles are destroyed in
1607 reverse order of their creation.
1608
1609 Arguments:
1610
1611 - ``port_id``: port identifier of Ethernet device.
1612 - ``flow``: flow rule handle to destroy.
1613 - ``error``: perform verbose error reporting if not NULL. PMDs initialize
1614   this structure in case of error only.
1615
1616 Return values:
1617
1618 - 0 on success, a negative errno value otherwise and ``rte_errno`` is set.
1619
1620 Flush
1621 ~~~~~
1622
1623 Convenience function to destroy all flow rule handles associated with a
1624 port. They are released as with successive calls to ``rte_flow_destroy()``.
1625
1626 .. code-block:: c
1627
1628    int
1629    rte_flow_flush(uint16_t port_id,
1630                   struct rte_flow_error *error);
1631
1632 In the unlikely event of failure, handles are still considered destroyed and
1633 no longer valid but the port must be assumed to be in an inconsistent state.
1634
1635 Arguments:
1636
1637 - ``port_id``: port identifier of Ethernet device.
1638 - ``error``: perform verbose error reporting if not NULL. PMDs initialize
1639   this structure in case of error only.
1640
1641 Return values:
1642
1643 - 0 on success, a negative errno value otherwise and ``rte_errno`` is set.
1644
1645 Query
1646 ~~~~~
1647
1648 Query an existing flow rule.
1649
1650 This function allows retrieving flow-specific data such as counters. Data
1651 is gathered by special actions which must be present in the flow rule
1652 definition.
1653
1654 .. code-block:: c
1655
1656    int
1657    rte_flow_query(uint16_t port_id,
1658                   struct rte_flow *flow,
1659                   enum rte_flow_action_type action,
1660                   void *data,
1661                   struct rte_flow_error *error);
1662
1663 Arguments:
1664
1665 - ``port_id``: port identifier of Ethernet device.
1666 - ``flow``: flow rule handle to query.
1667 - ``action``: action type to query.
1668 - ``data``: pointer to storage for the associated query data type.
1669 - ``error``: perform verbose error reporting if not NULL. PMDs initialize
1670   this structure in case of error only.
1671
1672 Return values:
1673
1674 - 0 on success, a negative errno value otherwise and ``rte_errno`` is set.
1675
1676 Isolated mode
1677 -------------
1678
1679 The general expectation for ingress traffic is that flow rules process it
1680 first; the remaining unmatched or pass-through traffic usually ends up in a
1681 queue (with or without RSS, locally or in some sub-device instance)
1682 depending on the global configuration settings of a port.
1683
1684 While fine from a compatibility standpoint, this approach makes drivers more
1685 complex as they have to check for possible side effects outside of this API
1686 when creating or destroying flow rules. It results in a more limited set of
1687 available rule types due to the way device resources are assigned (e.g. no
1688 support for the RSS action even on capable hardware).
1689
1690 Given that nonspecific traffic can be handled by flow rules as well,
1691 isolated mode is a means for applications to tell a driver that ingress on
1692 the underlying port must be injected from the defined flow rules only; that
1693 no default traffic is expected outside those rules.
1694
1695 This has the following benefits:
1696
1697 - Applications get finer-grained control over the kind of traffic they want
1698   to receive (no traffic by default).
1699
1700 - More importantly they control at what point nonspecific traffic is handled
1701   relative to other flow rules, by adjusting priority levels.
1702
1703 - Drivers can assign more hardware resources to flow rules and expand the
1704   set of supported rule types.
1705
1706 Because toggling isolated mode may cause profound changes to the ingress
1707 processing path of a driver, it may not be possible to leave it once
1708 entered. Likewise, existing flow rules or global configuration settings may
1709 prevent a driver from entering isolated mode.
1710
1711 Applications relying on this mode are therefore encouraged to toggle it as
1712 soon as possible after device initialization, ideally before the first call
1713 to ``rte_eth_dev_configure()`` to avoid possible failures due to conflicting
1714 settings.
1715
1716 Once effective, the following functionality has no effect on the underlying
1717 port and may return errors such as ``ENOTSUP`` ("not supported"):
1718
1719 - Toggling promiscuous mode.
1720 - Toggling allmulticast mode.
1721 - Configuring MAC addresses.
1722 - Configuring multicast addresses.
1723 - Configuring VLAN filters.
1724 - Configuring Rx filters through the legacy API (e.g. FDIR).
1725 - Configuring global RSS settings.
1726
1727 .. code-block:: c
1728
1729    int
1730    rte_flow_isolate(uint16_t port_id, int set, struct rte_flow_error *error);
1731
1732 Arguments:
1733
1734 - ``port_id``: port identifier of Ethernet device.
1735 - ``set``: nonzero to enter isolated mode, attempt to leave it otherwise.
1736 - ``error``: perform verbose error reporting if not NULL. PMDs initialize
1737   this structure in case of error only.
1738
1739 Return values:
1740
1741 - 0 on success, a negative errno value otherwise and ``rte_errno`` is set.
1742
1743 Verbose error reporting
1744 -----------------------
1745
1746 The defined *errno* values may not be accurate enough for users or
1747 application developers who want to investigate issues related to flow rules
1748 management. A dedicated error object is defined for this purpose:
1749
1750 .. code-block:: c
1751
1752    enum rte_flow_error_type {
1753        RTE_FLOW_ERROR_TYPE_NONE, /**< No error. */
1754        RTE_FLOW_ERROR_TYPE_UNSPECIFIED, /**< Cause unspecified. */
1755        RTE_FLOW_ERROR_TYPE_HANDLE, /**< Flow rule (handle). */
1756        RTE_FLOW_ERROR_TYPE_ATTR_GROUP, /**< Group field. */
1757        RTE_FLOW_ERROR_TYPE_ATTR_PRIORITY, /**< Priority field. */
1758        RTE_FLOW_ERROR_TYPE_ATTR_INGRESS, /**< Ingress field. */
1759        RTE_FLOW_ERROR_TYPE_ATTR_EGRESS, /**< Egress field. */
1760        RTE_FLOW_ERROR_TYPE_ATTR, /**< Attributes structure. */
1761        RTE_FLOW_ERROR_TYPE_ITEM_NUM, /**< Pattern length. */
1762        RTE_FLOW_ERROR_TYPE_ITEM, /**< Specific pattern item. */
1763        RTE_FLOW_ERROR_TYPE_ACTION_NUM, /**< Number of actions. */
1764        RTE_FLOW_ERROR_TYPE_ACTION, /**< Specific action. */
1765    };
1766
1767    struct rte_flow_error {
1768        enum rte_flow_error_type type; /**< Cause field and error types. */
1769        const void *cause; /**< Object responsible for the error. */
1770        const char *message; /**< Human-readable error message. */
1771    };
1772
1773 Error type ``RTE_FLOW_ERROR_TYPE_NONE`` stands for no error, in which case
1774 remaining fields can be ignored. Other error types describe the type of the
1775 object pointed by ``cause``.
1776
1777 If non-NULL, ``cause`` points to the object responsible for the error. For a
1778 flow rule, this may be a pattern item or an individual action.
1779
1780 If non-NULL, ``message`` provides a human-readable error message.
1781
1782 This object is normally allocated by applications and set by PMDs in case of
1783 error, the message points to a constant string which does not need to be
1784 freed by the application, however its pointer can be considered valid only
1785 as long as its associated DPDK port remains configured. Closing the
1786 underlying device or unloading the PMD invalidates it.
1787
1788 Helpers
1789 -------
1790
1791 Error initializer
1792 ~~~~~~~~~~~~~~~~~
1793
1794 .. code-block:: c
1795
1796    static inline int
1797    rte_flow_error_set(struct rte_flow_error *error,
1798                       int code,
1799                       enum rte_flow_error_type type,
1800                       const void *cause,
1801                       const char *message);
1802
1803 This function initializes ``error`` (if non-NULL) with the provided
1804 parameters and sets ``rte_errno`` to ``code``. A negative error ``code`` is
1805 then returned.
1806
1807 Caveats
1808 -------
1809
1810 - DPDK does not keep track of flow rules definitions or flow rule objects
1811   automatically. Applications may keep track of the former and must keep
1812   track of the latter. PMDs may also do it for internal needs, however this
1813   must not be relied on by applications.
1814
1815 - Flow rules are not maintained between successive port initializations. An
1816   application exiting without releasing them and restarting must re-create
1817   them from scratch.
1818
1819 - API operations are synchronous and blocking (``EAGAIN`` cannot be
1820   returned).
1821
1822 - There is no provision for reentrancy/multi-thread safety, although nothing
1823   should prevent different devices from being configured at the same
1824   time. PMDs may protect their control path functions accordingly.
1825
1826 - Stopping the data path (TX/RX) should not be necessary when managing flow
1827   rules. If this cannot be achieved naturally or with workarounds (such as
1828   temporarily replacing the burst function pointers), an appropriate error
1829   code must be returned (``EBUSY``).
1830
1831 - PMDs, not applications, are responsible for maintaining flow rules
1832   configuration when stopping and restarting a port or performing other
1833   actions which may affect them. They can only be destroyed explicitly by
1834   applications.
1835
1836 For devices exposing multiple ports sharing global settings affected by flow
1837 rules:
1838
1839 - All ports under DPDK control must behave consistently, PMDs are
1840   responsible for making sure that existing flow rules on a port are not
1841   affected by other ports.
1842
1843 - Ports not under DPDK control (unaffected or handled by other applications)
1844   are user's responsibility. They may affect existing flow rules and cause
1845   undefined behavior. PMDs aware of this may prevent flow rules creation
1846   altogether in such cases.
1847
1848 PMD interface
1849 -------------
1850
1851 The PMD interface is defined in ``rte_flow_driver.h``. It is not subject to
1852 API/ABI versioning constraints as it is not exposed to applications and may
1853 evolve independently.
1854
1855 It is currently implemented on top of the legacy filtering framework through
1856 filter type *RTE_ETH_FILTER_GENERIC* that accepts the single operation
1857 *RTE_ETH_FILTER_GET* to return PMD-specific *rte_flow* callbacks wrapped
1858 inside ``struct rte_flow_ops``.
1859
1860 This overhead is temporarily necessary in order to keep compatibility with
1861 the legacy filtering framework, which should eventually disappear.
1862
1863 - PMD callbacks implement exactly the interface described in `Rules
1864   management`_, except for the port ID argument which has already been
1865   converted to a pointer to the underlying ``struct rte_eth_dev``.
1866
1867 - Public API functions do not process flow rules definitions at all before
1868   calling PMD functions (no basic error checking, no validation
1869   whatsoever). They only make sure these callbacks are non-NULL or return
1870   the ``ENOSYS`` (function not supported) error.
1871
1872 This interface additionally defines the following helper function:
1873
1874 - ``rte_flow_ops_get()``: get generic flow operations structure from a
1875   port.
1876
1877 More will be added over time.
1878
1879 Device compatibility
1880 --------------------
1881
1882 No known implementation supports all the described features.
1883
1884 Unsupported features or combinations are not expected to be fully emulated
1885 in software by PMDs for performance reasons. Partially supported features
1886 may be completed in software as long as hardware performs most of the work
1887 (such as queue redirection and packet recognition).
1888
1889 However PMDs are expected to do their best to satisfy application requests
1890 by working around hardware limitations as long as doing so does not affect
1891 the behavior of existing flow rules.
1892
1893 The following sections provide a few examples of such cases and describe how
1894 PMDs should handle them, they are based on limitations built into the
1895 previous APIs.
1896
1897 Global bit-masks
1898 ~~~~~~~~~~~~~~~~
1899
1900 Each flow rule comes with its own, per-layer bit-masks, while hardware may
1901 support only a single, device-wide bit-mask for a given layer type, so that
1902 two IPv4 rules cannot use different bit-masks.
1903
1904 The expected behavior in this case is that PMDs automatically configure
1905 global bit-masks according to the needs of the first flow rule created.
1906
1907 Subsequent rules are allowed only if their bit-masks match those, the
1908 ``EEXIST`` error code should be returned otherwise.
1909
1910 Unsupported layer types
1911 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
1912
1913 Many protocols can be simulated by crafting patterns with the `Item: RAW`_
1914 type.
1915
1916 PMDs can rely on this capability to simulate support for protocols with
1917 headers not directly recognized by hardware.
1918
1919 ``ANY`` pattern item
1920 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
1921
1922 This pattern item stands for anything, which can be difficult to translate
1923 to something hardware would understand, particularly if followed by more
1924 specific types.
1925
1926 Consider the following pattern:
1927
1928 .. _table_rte_flow_unsupported_any:
1929
1930 .. table:: Pattern with ANY as L3
1931
1932    +-------+-----------------------+
1933    | Index | Item                  |
1934    +=======+=======================+
1935    | 0     | ETHER                 |
1936    +-------+-----+---------+-------+
1937    | 1     | ANY | ``num`` | ``1`` |
1938    +-------+-----+---------+-------+
1939    | 2     | TCP                   |
1940    +-------+-----------------------+
1941    | 3     | END                   |
1942    +-------+-----------------------+
1943
1944 Knowing that TCP does not make sense with something other than IPv4 and IPv6
1945 as L3, such a pattern may be translated to two flow rules instead:
1946
1947 .. _table_rte_flow_unsupported_any_ipv4:
1948
1949 .. table:: ANY replaced with IPV4
1950
1951    +-------+--------------------+
1952    | Index | Item               |
1953    +=======+====================+
1954    | 0     | ETHER              |
1955    +-------+--------------------+
1956    | 1     | IPV4 (zeroed mask) |
1957    +-------+--------------------+
1958    | 2     | TCP                |
1959    +-------+--------------------+
1960    | 3     | END                |
1961    +-------+--------------------+
1962
1963 |
1964
1965 .. _table_rte_flow_unsupported_any_ipv6:
1966
1967 .. table:: ANY replaced with IPV6
1968
1969    +-------+--------------------+
1970    | Index | Item               |
1971    +=======+====================+
1972    | 0     | ETHER              |
1973    +-------+--------------------+
1974    | 1     | IPV6 (zeroed mask) |
1975    +-------+--------------------+
1976    | 2     | TCP                |
1977    +-------+--------------------+
1978    | 3     | END                |
1979    +-------+--------------------+
1980
1981 Note that as soon as a ANY rule covers several layers, this approach may
1982 yield a large number of hidden flow rules. It is thus suggested to only
1983 support the most common scenarios (anything as L2 and/or L3).
1984
1985 Unsupported actions
1986 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
1987
1988 - When combined with `Action: QUEUE`_, packet counting (`Action: COUNT`_)
1989   and tagging (`Action: MARK`_ or `Action: FLAG`_) may be implemented in
1990   software as long as the target queue is used by a single rule.
1991
1992 - When a single target queue is provided, `Action: RSS`_ can also be
1993   implemented through `Action: QUEUE`_.
1994
1995 Flow rules priority
1996 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
1997
1998 While it would naturally make sense, flow rules cannot be assumed to be
1999 processed by hardware in the same order as their creation for several
2000 reasons:
2001
2002 - They may be managed internally as a tree or a hash table instead of a
2003   list.
2004 - Removing a flow rule before adding another one can either put the new rule
2005   at the end of the list or reuse a freed entry.
2006 - Duplication may occur when packets are matched by several rules.
2007
2008 For overlapping rules (particularly in order to use `Action: PASSTHRU`_)
2009 predictable behavior is only guaranteed by using different priority levels.
2010
2011 Priority levels are not necessarily implemented in hardware, or may be
2012 severely limited (e.g. a single priority bit).
2013
2014 For these reasons, priority levels may be implemented purely in software by
2015 PMDs.
2016
2017 - For devices expecting flow rules to be added in the correct order, PMDs
2018   may destroy and re-create existing rules after adding a new one with
2019   a higher priority.
2020
2021 - A configurable number of dummy or empty rules can be created at
2022   initialization time to save high priority slots for later.
2023
2024 - In order to save priority levels, PMDs may evaluate whether rules are
2025   likely to collide and adjust their priority accordingly.
2026
2027 Future evolutions
2028 -----------------
2029
2030 - A device profile selection function which could be used to force a
2031   permanent profile instead of relying on its automatic configuration based
2032   on existing flow rules.
2033
2034 - A method to optimize *rte_flow* rules with specific pattern items and
2035   action types generated on the fly by PMDs. DPDK should assign negative
2036   numbers to these in order to not collide with the existing types. See
2037   `Negative types`_.
2038
2039 - Adding specific egress pattern items and actions as described in
2040   `Attribute: Traffic direction`_.
2041
2042 - Optional software fallback when PMDs are unable to handle requested flow
2043   rules so applications do not have to implement their own.