examples/ipsec-secgw/ipsec.h

   1 /*-
   2  *   BSD LICENSE
   3  *
   4  *   Copyright(c) 2016 Intel Corporation. All rights reserved.
   5  *   All rights reserved.
   6  *
   7  *   Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   8  *   modification, are permitted provided that the following conditions
   9  *   are met:
  10  *
  11  *     * Redistributions of source code must retain the above copyright
  12  *       notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  13  *     * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  14  *       notice, this list of conditions and the following disclaimer in
  15  *       the documentation and/or other materials provided with the
  16  *       distribution.
  17  *     * Neither the name of Intel Corporation nor the names of its
  18  *       contributors may be used to endorse or promote products derived
  19  *       from this software without specific prior written permission.
  20  *
  21  *   THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
  22  *   "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
  23  *   LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
  24  *   A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
  25  *   OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  26  *   SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
  27  *   LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  28  *   DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  29  *   THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  30  *   (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
  31  *   OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  32  */
  33
  34 #ifndef __IPSEC_H__
  35 #define __IPSEC_H__
  36
  37 #include <stdint.h>
  38
  39 #include <rte_byteorder.h>
  40 #include <rte_ip.h>
  41 #include <rte_crypto.h>
  42
  43 #define RTE_LOGTYPE_IPSEC       RTE_LOGTYPE_USER1
  44 #define RTE_LOGTYPE_IPSEC_ESP   RTE_LOGTYPE_USER2
  45 #define RTE_LOGTYPE_IPSEC_IPIP  RTE_LOGTYPE_USER3
  46
  47 #define MAX_PKT_BURST 32
  48 #define MAX_QP_PER_LCORE 256
  49
  50 #define MAX_DIGEST_SIZE 32 /* Bytes -- 256 bits */
  51
  52 #define uint32_t_to_char(ip, a, b, c, d) do {\
  53                 *a = (unsigned char)(ip >> 24 & 0xff);\
  54                 *b = (unsigned char)(ip >> 16 & 0xff);\
  55                 *c = (unsigned char)(ip >> 8 & 0xff);\
  56                 *d = (unsigned char)(ip & 0xff);\
  57         } while (0)
  58
  59 #define DEFAULT_MAX_CATEGORIES  1
  60
  61 #define IPSEC_SA_MAX_ENTRIES (64) /* must be power of 2, max 2 power 30 */
  62 #define SPI2IDX(spi) (spi & (IPSEC_SA_MAX_ENTRIES - 1))
  63 #define INVALID_SPI (0)
  64
  65 #define DISCARD (0x80000000)
  66 #define BYPASS (0x40000000)
  67 #define PROTECT_MASK (0x3fffffff)
  68 #define PROTECT(sa_idx) (SPI2IDX(sa_idx) & PROTECT_MASK) /* SA idx 30 bits */
  69
  70 #define IPSEC_XFORM_MAX 2
  71
  72 struct rte_crypto_xform;
  73 struct ipsec_xform;
  74 struct rte_cryptodev_session;
  75 struct rte_mbuf;
  76
  77 struct ipsec_sa;
  78
  79 typedef int (*ipsec_xform_fn)(struct rte_mbuf *m, struct ipsec_sa *sa,
  80                 struct rte_crypto_op *cop);
  81
  82 struct ipsec_sa {
  83         uint32_t spi;
  84         uint32_t cdev_id_qp;
  85         uint32_t src;
  86         uint32_t dst;
  87         struct rte_cryptodev_sym_session *crypto_session;
  88         struct rte_crypto_sym_xform *xforms;
  89         enum rte_crypto_cipher_algorithm cipher_algo;
  90         enum rte_crypto_auth_algorithm auth_algo;
  91         uint16_t digest_len;
  92         uint16_t iv_len;
  93         uint16_t block_size;
  94         uint16_t flags;
  95         uint32_t seq;
  96 } __rte_cache_aligned;
  97
  98 struct ipsec_mbuf_metadata {
  99         struct ipsec_sa *sa;
 100         struct rte_crypto_op cop;
 101         struct rte_crypto_sym_op sym_cop;
 102 };
 103
 104 struct cdev_qp {
 105         uint16_t id;
 106         uint16_t qp;
 107         uint16_t in_flight;
 108         uint16_t len;
 109         struct rte_crypto_op *buf[MAX_PKT_BURST] __rte_aligned(sizeof(void *));
 110 };
 111
 112 struct ipsec_ctx {
 113         struct rte_hash *cdev_map;
 114         struct sp_ctx *sp_ctx;
 115         struct sa_ctx *sa_ctx;
 116         uint16_t nb_qps;
 117         uint16_t last_qp;
 118         struct cdev_qp tbl[MAX_QP_PER_LCORE];
 119 };
 120
 121 struct cdev_key {
 122         uint16_t lcore_id;
 123         uint8_t cipher_algo;
 124         uint8_t auth_algo;
 125 };
 126
 127 struct socket_ctx {
 128         struct sa_ctx *sa_ipv4_in;
 129         struct sa_ctx *sa_ipv4_out;
 130         struct sp_ctx *sp_ipv4_in;
 131         struct sp_ctx *sp_ipv4_out;
 132         struct rt_ctx *rt_ipv4;
 133         struct rte_mempool *mbuf_pool;
 134 };
 135
 136 uint16_t
 137 ipsec_inbound(struct ipsec_ctx *ctx, struct rte_mbuf *pkts[],
 138                 uint16_t nb_pkts, uint16_t len);
 139
 140 uint16_t
 141 ipsec_outbound(struct ipsec_ctx *ctx, struct rte_mbuf *pkts[],
 142                 uint32_t sa_idx[], uint16_t nb_pkts, uint16_t len);
 143
 144 static inline uint16_t
 145 ipsec_metadata_size(void)
 146 {
 147         return sizeof(struct ipsec_mbuf_metadata);
 148 }
 149
 150 static inline struct ipsec_mbuf_metadata *
 151 get_priv(struct rte_mbuf *m)
 152 {
 153         return RTE_PTR_ADD(m, sizeof(struct rte_mbuf));
 154 }
 155
 156 int
 157 inbound_sa_check(struct sa_ctx *sa_ctx, struct rte_mbuf *m, uint32_t sa_idx);
 158
 159 void
 160 inbound_sa_lookup(struct sa_ctx *sa_ctx, struct rte_mbuf *pkts[],
 161                 struct ipsec_sa *sa[], uint16_t nb_pkts);
 162
 163 void
 164 outbound_sa_lookup(struct sa_ctx *sa_ctx, uint32_t sa_idx[],
 165                 struct ipsec_sa *sa[], uint16_t nb_pkts);
 166
 167 void
 168 sp_init(struct socket_ctx *ctx, int socket_id, unsigned ep);
 169
 170 void
 171 sa_init(struct socket_ctx *ctx, int socket_id, unsigned ep);
 172
 173 void
 174 rt_init(struct socket_ctx *ctx, int socket_id, unsigned ep);
 175
 176 #endif /* __IPSEC_H__ */