datapath: Avoid duplicate test in tnl_free_linked_skbs().
[openvswitch] / lib / rconn.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2008, 2009, 2010, 2011 Nicira Networks.
3  *
4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
5  * you may not use this file except in compliance with the License.
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9  *
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11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
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13  * See the License for the specific language governing permissions and
14  * limitations under the License.
15  */
16
17 #include <config.h>
18 #include "rconn.h"
19 #include <assert.h>
20 #include <errno.h>
21 #include <limits.h>
22 #include <stdlib.h>
23 #include <string.h>
24 #include "coverage.h"
25 #include "ofp-util.h"
26 #include "ofpbuf.h"
27 #include "openflow/openflow.h"
28 #include "poll-loop.h"
29 #include "sat-math.h"
30 #include "timeval.h"
31 #include "util.h"
32 #include "vconn.h"
33 #include "vlog.h"
34
35 VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(rconn);
36
37 COVERAGE_DEFINE(rconn_discarded);
38 COVERAGE_DEFINE(rconn_overflow);
39 COVERAGE_DEFINE(rconn_queued);
40 COVERAGE_DEFINE(rconn_sent);
41
42 #define STATES                                  \
43     STATE(VOID, 1 << 0)                         \
44     STATE(BACKOFF, 1 << 1)                      \
45     STATE(CONNECTING, 1 << 2)                   \
46     STATE(ACTIVE, 1 << 3)                       \
47     STATE(IDLE, 1 << 4)
48 enum state {
49 #define STATE(NAME, VALUE) S_##NAME = VALUE,
50     STATES
51 #undef STATE
52 };
53
54 static const char *
55 state_name(enum state state)
56 {
57     switch (state) {
58 #define STATE(NAME, VALUE) case S_##NAME: return #NAME;
59         STATES
60 #undef STATE
61     }
62     return "***ERROR***";
63 }
64
65 /* A reliable connection to an OpenFlow switch or controller.
66  *
67  * See the large comment in rconn.h for more information. */
68 struct rconn {
69     enum state state;
70     time_t state_entered;
71
72     struct vconn *vconn;
73     char *name;                 /* Human-readable descriptive name. */
74     char *target;               /* vconn name, passed to vconn_open(). */
75     bool reliable;
76
77     struct list txq;            /* Contains "struct ofpbuf"s. */
78
79     int backoff;
80     int max_backoff;
81     time_t backoff_deadline;
82     time_t last_received;
83     time_t last_connected;
84     unsigned int packets_sent;
85     unsigned int seqno;
86     int last_error;
87
88     /* In S_ACTIVE and S_IDLE, probably_admitted reports whether we believe
89      * that the peer has made a (positive) admission control decision on our
90      * connection.  If we have not yet been (probably) admitted, then the
91      * connection does not reset the timer used for deciding whether the switch
92      * should go into fail-open mode.
93      *
94      * last_admitted reports the last time we believe such a positive admission
95      * control decision was made. */
96     bool probably_admitted;
97     time_t last_admitted;
98
99     /* These values are simply for statistics reporting, not used directly by
100      * anything internal to the rconn (or ofproto for that matter). */
101     unsigned int packets_received;
102     unsigned int n_attempted_connections, n_successful_connections;
103     time_t creation_time;
104     unsigned long int total_time_connected;
105
106     /* If we can't connect to the peer, it could be for any number of reasons.
107      * Usually, one would assume it is because the peer is not running or
108      * because the network is partitioned.  But it could also be because the
109      * network topology has changed, in which case the upper layer will need to
110      * reassess it (in particular, obtain a new IP address via DHCP and find
111      * the new location of the controller).  We set this flag when we suspect
112      * that this could be the case. */
113     bool questionable_connectivity;
114     time_t last_questioned;
115
116     /* Throughout this file, "probe" is shorthand for "inactivity probe".
117      * When nothing has been received from the peer for a while, we send out
118      * an echo request as an inactivity probe packet.  We should receive back
119      * a response. */
120     int probe_interval;         /* Secs of inactivity before sending probe. */
121
122     /* When we create a vconn we obtain these values, to save them past the end
123      * of the vconn's lifetime.  Otherwise, in-band control will only allow
124      * traffic when a vconn is actually open, but it is nice to allow ARP to
125      * complete even between connection attempts, and it is also polite to
126      * allow traffic from other switches to go through to the controller
127      * whether or not we are connected.
128      *
129      * We don't cache the local port, because that changes from one connection
130      * attempt to the next. */
131     uint32_t local_ip, remote_ip;
132     uint16_t remote_port;
133
134     /* Messages sent or received are copied to the monitor connections. */
135 #define MAX_MONITORS 8
136     struct vconn *monitors[8];
137     size_t n_monitors;
138 };
139
140 static unsigned int elapsed_in_this_state(const struct rconn *);
141 static unsigned int timeout(const struct rconn *);
142 static bool timed_out(const struct rconn *);
143 static void state_transition(struct rconn *, enum state);
144 static void rconn_set_target__(struct rconn *,
145                                const char *target, const char *name);
146 static int try_send(struct rconn *);
147 static void reconnect(struct rconn *);
148 static void report_error(struct rconn *, int error);
149 static void disconnect(struct rconn *, int error);
150 static void flush_queue(struct rconn *);
151 static void question_connectivity(struct rconn *);
152 static void copy_to_monitor(struct rconn *, const struct ofpbuf *);
153 static bool is_connected_state(enum state);
154 static bool is_admitted_msg(const struct ofpbuf *);
155 static bool rconn_logging_connection_attempts__(const struct rconn *);
156
157 /* Creates and returns a new rconn.
158  *
159  * 'probe_interval' is a number of seconds.  If the interval passes once
160  * without an OpenFlow message being received from the peer, the rconn sends
161  * out an "echo request" message.  If the interval passes again without a
162  * message being received, the rconn disconnects and re-connects to the peer.
163  * Setting 'probe_interval' to 0 disables this behavior.
164  *
165  * 'max_backoff' is the maximum number of seconds between attempts to connect
166  * to the peer.  The actual interval starts at 1 second and doubles on each
167  * failure until it reaches 'max_backoff'.  If 0 is specified, the default of
168  * 8 seconds is used.
169  *
170  * The new rconn is initially unconnected.  Use rconn_connect() or
171  * rconn_connect_unreliably() to connect it. */
172 struct rconn *
173 rconn_create(int probe_interval, int max_backoff)
174 {
175     struct rconn *rc = xzalloc(sizeof *rc);
176
177     rc->state = S_VOID;
178     rc->state_entered = time_now();
179
180     rc->vconn = NULL;
181     rc->name = xstrdup("void");
182     rc->target = xstrdup("void");
183     rc->reliable = false;
184
185     list_init(&rc->txq);
186
187     rc->backoff = 0;
188     rc->max_backoff = max_backoff ? max_backoff : 8;
189     rc->backoff_deadline = TIME_MIN;
190     rc->last_received = time_now();
191     rc->last_connected = time_now();
192     rc->seqno = 0;
193
194     rc->packets_sent = 0;
195
196     rc->probably_admitted = false;
197     rc->last_admitted = time_now();
198
199     rc->packets_received = 0;
200     rc->n_attempted_connections = 0;
201     rc->n_successful_connections = 0;
202     rc->creation_time = time_now();
203     rc->total_time_connected = 0;
204
205     rc->questionable_connectivity = false;
206     rc->last_questioned = time_now();
207
208     rconn_set_probe_interval(rc, probe_interval);
209
210     rc->n_monitors = 0;
211
212     return rc;
213 }
214
215 void
216 rconn_set_max_backoff(struct rconn *rc, int max_backoff)
217 {
218     rc->max_backoff = MAX(1, max_backoff);
219     if (rc->state == S_BACKOFF && rc->backoff > max_backoff) {
220         rc->backoff = max_backoff;
221         if (rc->backoff_deadline > time_now() + max_backoff) {
222             rc->backoff_deadline = time_now() + max_backoff;
223         }
224     }
225 }
226
227 int
228 rconn_get_max_backoff(const struct rconn *rc)
229 {
230     return rc->max_backoff;
231 }
232
233 void
234 rconn_set_probe_interval(struct rconn *rc, int probe_interval)
235 {
236     rc->probe_interval = probe_interval ? MAX(5, probe_interval) : 0;
237 }
238
239 int
240 rconn_get_probe_interval(const struct rconn *rc)
241 {
242     return rc->probe_interval;
243 }
244
245 /* Drops any existing connection on 'rc', then sets up 'rc' to connect to
246  * 'target' and reconnect as needed.  'target' should be a remote OpenFlow
247  * target in a form acceptable to vconn_open().
248  *
249  * If 'name' is nonnull, then it is used in log messages in place of 'target'.
250  * It should presumably give more information to a human reader than 'target',
251  * but it need not be acceptable to vconn_open(). */
252 void
253 rconn_connect(struct rconn *rc, const char *target, const char *name)
254 {
255     rconn_disconnect(rc);
256     rconn_set_target__(rc, target, name);
257     rc->reliable = true;
258     reconnect(rc);
259 }
260
261 /* Drops any existing connection on 'rc', then configures 'rc' to use
262  * 'vconn'.  If the connection on 'vconn' drops, 'rc' will not reconnect on it
263  * own.
264  *
265  * By default, the target obtained from vconn_get_name(vconn) is used in log
266  * messages.  If 'name' is nonnull, then it is used instead.  It should
267  * presumably give more information to a human reader than the target, but it
268  * need not be acceptable to vconn_open(). */
269 void
270 rconn_connect_unreliably(struct rconn *rc,
271                          struct vconn *vconn, const char *name)
272 {
273     assert(vconn != NULL);
274     rconn_disconnect(rc);
275     rconn_set_target__(rc, vconn_get_name(vconn), name);
276     rc->reliable = false;
277     rc->vconn = vconn;
278     rc->last_connected = time_now();
279     state_transition(rc, S_ACTIVE);
280 }
281
282 /* If 'rc' is connected, forces it to drop the connection and reconnect. */
283 void
284 rconn_reconnect(struct rconn *rc)
285 {
286     if (rc->state & (S_ACTIVE | S_IDLE)) {
287         VLOG_INFO("%s: disconnecting", rc->name);
288         disconnect(rc, 0);
289     }
290 }
291
292 void
293 rconn_disconnect(struct rconn *rc)
294 {
295     if (rc->state != S_VOID) {
296         if (rc->vconn) {
297             vconn_close(rc->vconn);
298             rc->vconn = NULL;
299         }
300         rconn_set_target__(rc, "void", NULL);
301         rc->reliable = false;
302
303         rc->backoff = 0;
304         rc->backoff_deadline = TIME_MIN;
305
306         state_transition(rc, S_VOID);
307     }
308 }
309
310 /* Disconnects 'rc' and frees the underlying storage. */
311 void
312 rconn_destroy(struct rconn *rc)
313 {
314     if (rc) {
315         size_t i;
316
317         free(rc->name);
318         free(rc->target);
319         vconn_close(rc->vconn);
320         flush_queue(rc);
321         ofpbuf_list_delete(&rc->txq);
322         for (i = 0; i < rc->n_monitors; i++) {
323             vconn_close(rc->monitors[i]);
324         }
325         free(rc);
326     }
327 }
328
329 static unsigned int
330 timeout_VOID(const struct rconn *rc OVS_UNUSED)
331 {
332     return UINT_MAX;
333 }
334
335 static void
336 run_VOID(struct rconn *rc OVS_UNUSED)
337 {
338     /* Nothing to do. */
339 }
340
341 static void
342 reconnect(struct rconn *rc)
343 {
344     int retval;
345
346     if (rconn_logging_connection_attempts__(rc)) {
347         VLOG_INFO("%s: connecting...", rc->name);
348     }
349     rc->n_attempted_connections++;
350     retval = vconn_open(rc->target, OFP_VERSION, &rc->vconn);
351     if (!retval) {
352         rc->remote_ip = vconn_get_remote_ip(rc->vconn);
353         rc->local_ip = vconn_get_local_ip(rc->vconn);
354         rc->remote_port = vconn_get_remote_port(rc->vconn);
355         rc->backoff_deadline = time_now() + rc->backoff;
356         state_transition(rc, S_CONNECTING);
357     } else {
358         VLOG_WARN("%s: connection failed (%s)", rc->name, strerror(retval));
359         rc->backoff_deadline = TIME_MAX; /* Prevent resetting backoff. */
360         disconnect(rc, retval);
361     }
362 }
363
364 static unsigned int
365 timeout_BACKOFF(const struct rconn *rc)
366 {
367     return rc->backoff;
368 }
369
370 static void
371 run_BACKOFF(struct rconn *rc)
372 {
373     if (timed_out(rc)) {
374         reconnect(rc);
375     }
376 }
377
378 static unsigned int
379 timeout_CONNECTING(const struct rconn *rc)
380 {
381     return MAX(1, rc->backoff);
382 }
383
384 static void
385 run_CONNECTING(struct rconn *rc)
386 {
387     int retval = vconn_connect(rc->vconn);
388     if (!retval) {
389         VLOG_INFO("%s: connected", rc->name);
390         rc->n_successful_connections++;
391         state_transition(rc, S_ACTIVE);
392         rc->last_connected = rc->state_entered;
393     } else if (retval != EAGAIN) {
394         if (rconn_logging_connection_attempts__(rc)) {
395             VLOG_INFO("%s: connection failed (%s)",
396                       rc->name, strerror(retval));
397         }
398         disconnect(rc, retval);
399     } else if (timed_out(rc)) {
400         if (rconn_logging_connection_attempts__(rc)) {
401             VLOG_INFO("%s: connection timed out", rc->name);
402         }
403         rc->backoff_deadline = TIME_MAX; /* Prevent resetting backoff. */
404         disconnect(rc, ETIMEDOUT);
405     }
406 }
407
408 static void
409 do_tx_work(struct rconn *rc)
410 {
411     if (list_is_empty(&rc->txq)) {
412         return;
413     }
414     while (!list_is_empty(&rc->txq)) {
415         int error = try_send(rc);
416         if (error) {
417             break;
418         }
419     }
420     if (list_is_empty(&rc->txq)) {
421         poll_immediate_wake();
422     }
423 }
424
425 static unsigned int
426 timeout_ACTIVE(const struct rconn *rc)
427 {
428     if (rc->probe_interval) {
429         unsigned int base = MAX(rc->last_received, rc->state_entered);
430         unsigned int arg = base + rc->probe_interval - rc->state_entered;
431         return arg;
432     }
433     return UINT_MAX;
434 }
435
436 static void
437 run_ACTIVE(struct rconn *rc)
438 {
439     if (timed_out(rc)) {
440         unsigned int base = MAX(rc->last_received, rc->state_entered);
441         VLOG_DBG("%s: idle %u seconds, sending inactivity probe",
442                  rc->name, (unsigned int) (time_now() - base));
443
444         /* Ordering is important here: rconn_send() can transition to BACKOFF,
445          * and we don't want to transition back to IDLE if so, because then we
446          * can end up queuing a packet with vconn == NULL and then *boom*. */
447         state_transition(rc, S_IDLE);
448         rconn_send(rc, make_echo_request(), NULL);
449         return;
450     }
451
452     do_tx_work(rc);
453 }
454
455 static unsigned int
456 timeout_IDLE(const struct rconn *rc)
457 {
458     return rc->probe_interval;
459 }
460
461 static void
462 run_IDLE(struct rconn *rc)
463 {
464     if (timed_out(rc)) {
465         question_connectivity(rc);
466         VLOG_ERR("%s: no response to inactivity probe after %u "
467                  "seconds, disconnecting",
468                  rc->name, elapsed_in_this_state(rc));
469         disconnect(rc, ETIMEDOUT);
470     } else {
471         do_tx_work(rc);
472     }
473 }
474
475 /* Performs whatever activities are necessary to maintain 'rc': if 'rc' is
476  * disconnected, attempts to (re)connect, backing off as necessary; if 'rc' is
477  * connected, attempts to send packets in the send queue, if any. */
478 void
479 rconn_run(struct rconn *rc)
480 {
481     int old_state;
482     size_t i;
483
484     if (rc->vconn) {
485         vconn_run(rc->vconn);
486     }
487     for (i = 0; i < rc->n_monitors; i++) {
488         vconn_run(rc->monitors[i]);
489     }
490
491     do {
492         old_state = rc->state;
493         switch (rc->state) {
494 #define STATE(NAME, VALUE) case S_##NAME: run_##NAME(rc); break;
495             STATES
496 #undef STATE
497         default:
498             NOT_REACHED();
499         }
500     } while (rc->state != old_state);
501 }
502
503 /* Causes the next call to poll_block() to wake up when rconn_run() should be
504  * called on 'rc'. */
505 void
506 rconn_run_wait(struct rconn *rc)
507 {
508     unsigned int timeo;
509     size_t i;
510
511     if (rc->vconn) {
512         vconn_run_wait(rc->vconn);
513         if ((rc->state & (S_ACTIVE | S_IDLE)) && !list_is_empty(&rc->txq)) {
514             vconn_wait(rc->vconn, WAIT_SEND);
515         }
516     }
517     for (i = 0; i < rc->n_monitors; i++) {
518         vconn_run_wait(rc->monitors[i]);
519     }
520
521     timeo = timeout(rc);
522     if (timeo != UINT_MAX) {
523         long long int expires = sat_add(rc->state_entered, timeo);
524         poll_timer_wait_until(expires * 1000);
525     }
526 }
527
528 /* Attempts to receive a packet from 'rc'.  If successful, returns the packet;
529  * otherwise, returns a null pointer.  The caller is responsible for freeing
530  * the packet (with ofpbuf_delete()). */
531 struct ofpbuf *
532 rconn_recv(struct rconn *rc)
533 {
534     if (rc->state & (S_ACTIVE | S_IDLE)) {
535         struct ofpbuf *buffer;
536         int error = vconn_recv(rc->vconn, &buffer);
537         if (!error) {
538             copy_to_monitor(rc, buffer);
539             if (rc->probably_admitted || is_admitted_msg(buffer)
540                 || time_now() - rc->last_connected >= 30) {
541                 rc->probably_admitted = true;
542                 rc->last_admitted = time_now();
543             }
544             rc->last_received = time_now();
545             rc->packets_received++;
546             if (rc->state == S_IDLE) {
547                 state_transition(rc, S_ACTIVE);
548             }
549             return buffer;
550         } else if (error != EAGAIN) {
551             report_error(rc, error);
552             disconnect(rc, error);
553         }
554     }
555     return NULL;
556 }
557
558 /* Causes the next call to poll_block() to wake up when a packet may be ready
559  * to be received by vconn_recv() on 'rc'.  */
560 void
561 rconn_recv_wait(struct rconn *rc)
562 {
563     if (rc->vconn) {
564         vconn_wait(rc->vconn, WAIT_RECV);
565     }
566 }
567
568 /* Sends 'b' on 'rc'.  Returns 0 if successful (in which case 'b' is
569  * destroyed), or ENOTCONN if 'rc' is not currently connected (in which case
570  * the caller retains ownership of 'b').
571  *
572  * If 'counter' is non-null, then 'counter' will be incremented while the
573  * packet is in flight, then decremented when it has been sent (or discarded
574  * due to disconnection).  Because 'b' may be sent (or discarded) before this
575  * function returns, the caller may not be able to observe any change in
576  * 'counter'.
577  *
578  * There is no rconn_send_wait() function: an rconn has a send queue that it
579  * takes care of sending if you call rconn_run(), which will have the side
580  * effect of waking up poll_block(). */
581 int
582 rconn_send(struct rconn *rc, struct ofpbuf *b,
583            struct rconn_packet_counter *counter)
584 {
585     if (rconn_is_connected(rc)) {
586         COVERAGE_INC(rconn_queued);
587         copy_to_monitor(rc, b);
588         b->private_p = counter;
589         if (counter) {
590             rconn_packet_counter_inc(counter);
591         }
592         list_push_back(&rc->txq, &b->list_node);
593
594         /* If the queue was empty before we added 'b', try to send some
595          * packets.  (But if the queue had packets in it, it's because the
596          * vconn is backlogged and there's no point in stuffing more into it
597          * now.  We'll get back to that in rconn_run().) */
598         if (rc->txq.next == &b->list_node) {
599             try_send(rc);
600         }
601         return 0;
602     } else {
603         return ENOTCONN;
604     }
605 }
606
607 /* Sends 'b' on 'rc'.  Increments 'counter' while the packet is in flight; it
608  * will be decremented when it has been sent (or discarded due to
609  * disconnection).  Returns 0 if successful, EAGAIN if 'counter->n' is already
610  * at least as large as 'queue_limit', or ENOTCONN if 'rc' is not currently
611  * connected.  Regardless of return value, 'b' is destroyed.
612  *
613  * Because 'b' may be sent (or discarded) before this function returns, the
614  * caller may not be able to observe any change in 'counter'.
615  *
616  * There is no rconn_send_wait() function: an rconn has a send queue that it
617  * takes care of sending if you call rconn_run(), which will have the side
618  * effect of waking up poll_block(). */
619 int
620 rconn_send_with_limit(struct rconn *rc, struct ofpbuf *b,
621                       struct rconn_packet_counter *counter, int queue_limit)
622 {
623     int retval;
624     retval = counter->n >= queue_limit ? EAGAIN : rconn_send(rc, b, counter);
625     if (retval) {
626         COVERAGE_INC(rconn_overflow);
627         ofpbuf_delete(b);
628     }
629     return retval;
630 }
631
632 /* Returns the total number of packets successfully sent on the underlying
633  * vconn.  A packet is not counted as sent while it is still queued in the
634  * rconn, only when it has been successfuly passed to the vconn.  */
635 unsigned int
636 rconn_packets_sent(const struct rconn *rc)
637 {
638     return rc->packets_sent;
639 }
640
641 /* Adds 'vconn' to 'rc' as a monitoring connection, to which all messages sent
642  * and received on 'rconn' will be copied.  'rc' takes ownership of 'vconn'. */
643 void
644 rconn_add_monitor(struct rconn *rc, struct vconn *vconn)
645 {
646     if (rc->n_monitors < ARRAY_SIZE(rc->monitors)) {
647         VLOG_INFO("new monitor connection from %s", vconn_get_name(vconn));
648         rc->monitors[rc->n_monitors++] = vconn;
649     } else {
650         VLOG_DBG("too many monitor connections, discarding %s",
651                  vconn_get_name(vconn));
652         vconn_close(vconn);
653     }
654 }
655
656 /* Returns 'rc''s name.  This is a name for human consumption, appropriate for
657  * use in log messages.  It is not necessarily a name that may be passed
658  * directly to, e.g., vconn_open(). */
659 const char *
660 rconn_get_name(const struct rconn *rc)
661 {
662     return rc->name;
663 }
664
665 /* Sets 'rc''s name to 'new_name'. */
666 void
667 rconn_set_name(struct rconn *rc, const char *new_name)
668 {
669     free(rc->name);
670     rc->name = xstrdup(new_name);
671 }
672
673 /* Returns 'rc''s target.  This is intended to be a string that may be passed
674  * directly to, e.g., vconn_open(). */
675 const char *
676 rconn_get_target(const struct rconn *rc)
677 {
678     return rc->target;
679 }
680
681 /* Returns true if 'rconn' is connected or in the process of reconnecting,
682  * false if 'rconn' is disconnected and will not reconnect on its own. */
683 bool
684 rconn_is_alive(const struct rconn *rconn)
685 {
686     return rconn->state != S_VOID;
687 }
688
689 /* Returns true if 'rconn' is connected, false otherwise. */
690 bool
691 rconn_is_connected(const struct rconn *rconn)
692 {
693     return is_connected_state(rconn->state);
694 }
695
696 /* Returns true if 'rconn' is connected and thought to have been accepted by
697  * the peer's admission-control policy. */
698 bool
699 rconn_is_admitted(const struct rconn *rconn)
700 {
701     return (rconn_is_connected(rconn)
702             && rconn->last_admitted >= rconn->last_connected);
703 }
704
705 /* Returns 0 if 'rconn' is currently connected and considered to have been
706  * accepted by the peer's admission-control policy, otherwise the number of
707  * seconds since 'rconn' was last in such a state. */
708 int
709 rconn_failure_duration(const struct rconn *rconn)
710 {
711     return rconn_is_admitted(rconn) ? 0 : time_now() - rconn->last_admitted;
712 }
713
714 /* Returns the IP address of the peer, or 0 if the peer's IP address is not
715  * known. */
716 uint32_t
717 rconn_get_remote_ip(const struct rconn *rconn)
718 {
719     return rconn->remote_ip;
720 }
721
722 /* Returns the transport port of the peer, or 0 if the peer's port is not
723  * known. */
724 uint16_t
725 rconn_get_remote_port(const struct rconn *rconn)
726 {
727     return rconn->remote_port;
728 }
729
730 /* Returns the IP address used to connect to the peer, or 0 if the
731  * connection is not an IP-based protocol or if its IP address is not
732  * known. */
733 uint32_t
734 rconn_get_local_ip(const struct rconn *rconn)
735 {
736     return rconn->local_ip;
737 }
738
739 /* Returns the transport port used to connect to the peer, or 0 if the
740  * connection does not contain a port or if the port is not known. */
741 uint16_t
742 rconn_get_local_port(const struct rconn *rconn)
743 {
744     return rconn->vconn ? vconn_get_local_port(rconn->vconn) : 0;
745 }
746
747 /* If 'rconn' can't connect to the peer, it could be for any number of reasons.
748  * Usually, one would assume it is because the peer is not running or because
749  * the network is partitioned.  But it could also be because the network
750  * topology has changed, in which case the upper layer will need to reassess it
751  * (in particular, obtain a new IP address via DHCP and find the new location
752  * of the controller).  When this appears that this might be the case, this
753  * function returns true.  It also clears the questionability flag and prevents
754  * it from being set again for some time. */
755 bool
756 rconn_is_connectivity_questionable(struct rconn *rconn)
757 {
758     bool questionable = rconn->questionable_connectivity;
759     rconn->questionable_connectivity = false;
760     return questionable;
761 }
762
763 /* Returns the total number of packets successfully received by the underlying
764  * vconn.  */
765 unsigned int
766 rconn_packets_received(const struct rconn *rc)
767 {
768     return rc->packets_received;
769 }
770
771 /* Returns a string representing the internal state of 'rc'.  The caller must
772  * not modify or free the string. */
773 const char *
774 rconn_get_state(const struct rconn *rc)
775 {
776     return state_name(rc->state);
777 }
778
779 /* Returns the number of connection attempts made by 'rc', including any
780  * ongoing attempt that has not yet succeeded or failed. */
781 unsigned int
782 rconn_get_attempted_connections(const struct rconn *rc)
783 {
784     return rc->n_attempted_connections;
785 }
786
787 /* Returns the number of successful connection attempts made by 'rc'. */
788 unsigned int
789 rconn_get_successful_connections(const struct rconn *rc)
790 {
791     return rc->n_successful_connections;
792 }
793
794 /* Returns the time at which the last successful connection was made by
795  * 'rc'. */
796 time_t
797 rconn_get_last_connection(const struct rconn *rc)
798 {
799     return rc->last_connected;
800 }
801
802 /* Returns the time at which the last OpenFlow message was received by 'rc'.
803  * If no packets have been received on 'rc', returns the time at which 'rc'
804  * was created. */
805 time_t
806 rconn_get_last_received(const struct rconn *rc)
807 {
808     return rc->last_received;
809 }
810
811 /* Returns the time at which 'rc' was created. */
812 time_t
813 rconn_get_creation_time(const struct rconn *rc)
814 {
815     return rc->creation_time;
816 }
817
818 /* Returns the approximate number of seconds that 'rc' has been connected. */
819 unsigned long int
820 rconn_get_total_time_connected(const struct rconn *rc)
821 {
822     return (rc->total_time_connected
823             + (rconn_is_connected(rc) ? elapsed_in_this_state(rc) : 0));
824 }
825
826 /* Returns the current amount of backoff, in seconds.  This is the amount of
827  * time after which the rconn will transition from BACKOFF to CONNECTING. */
828 int
829 rconn_get_backoff(const struct rconn *rc)
830 {
831     return rc->backoff;
832 }
833
834 /* Returns the number of seconds spent in this state so far. */
835 unsigned int
836 rconn_get_state_elapsed(const struct rconn *rc)
837 {
838     return elapsed_in_this_state(rc);
839 }
840
841 /* Returns 'rc''s current connection sequence number, a number that changes
842  * every time that 'rconn' connects or disconnects. */
843 unsigned int
844 rconn_get_connection_seqno(const struct rconn *rc)
845 {
846     return rc->seqno;
847 }
848
849 /* Returns a value that explains why 'rc' last disconnected:
850  *
851  *   - 0 means that the last disconnection was caused by a call to
852  *     rconn_disconnect(), or that 'rc' is new and has not yet completed its
853  *     initial connection or connection attempt.
854  *
855  *   - EOF means that the connection was closed in the normal way by the peer.
856  *
857  *   - A positive integer is an errno value that represents the error.
858  */
859 int
860 rconn_get_last_error(const struct rconn *rc)
861 {
862     return rc->last_error;
863 }
864 \f
865 struct rconn_packet_counter *
866 rconn_packet_counter_create(void)
867 {
868     struct rconn_packet_counter *c = xmalloc(sizeof *c);
869     c->n = 0;
870     c->ref_cnt = 1;
871     return c;
872 }
873
874 void
875 rconn_packet_counter_destroy(struct rconn_packet_counter *c)
876 {
877     if (c) {
878         assert(c->ref_cnt > 0);
879         if (!--c->ref_cnt && !c->n) {
880             free(c);
881         }
882     }
883 }
884
885 void
886 rconn_packet_counter_inc(struct rconn_packet_counter *c)
887 {
888     c->n++;
889 }
890
891 void
892 rconn_packet_counter_dec(struct rconn_packet_counter *c)
893 {
894     assert(c->n > 0);
895     if (!--c->n && !c->ref_cnt) {
896         free(c);
897     }
898 }
899 \f
900 /* Set rc->target and rc->name to 'target' and 'name', respectively.  If 'name'
901  * is null, 'target' is used.
902  *
903  * Also, clear out the cached IP address and port information, since changing
904  * the target also likely changes these values. */
905 static void
906 rconn_set_target__(struct rconn *rc, const char *target, const char *name)
907 {
908     free(rc->name);
909     rc->name = xstrdup(name ? name : target);
910     free(rc->target);
911     rc->target = xstrdup(target);
912     rc->local_ip = 0;
913     rc->remote_ip = 0;
914     rc->remote_port = 0;
915 }
916
917 /* Tries to send a packet from 'rc''s send buffer.  Returns 0 if successful,
918  * otherwise a positive errno value. */
919 static int
920 try_send(struct rconn *rc)
921 {
922     struct ofpbuf *msg = ofpbuf_from_list(rc->txq.next);
923     struct rconn_packet_counter *counter = msg->private_p;
924     int retval;
925
926     /* Eagerly remove 'msg' from the txq.  We can't remove it from the list
927      * after sending, if sending is successful, because it is then owned by the
928      * vconn, which might have freed it already. */
929     list_remove(&msg->list_node);
930
931     retval = vconn_send(rc->vconn, msg);
932     if (retval) {
933         list_push_front(&rc->txq, &msg->list_node);
934         if (retval != EAGAIN) {
935             report_error(rc, retval);
936             disconnect(rc, retval);
937         }
938         return retval;
939     }
940     COVERAGE_INC(rconn_sent);
941     rc->packets_sent++;
942     if (counter) {
943         rconn_packet_counter_dec(counter);
944     }
945     return 0;
946 }
947
948 /* Reports that 'error' caused 'rc' to disconnect.  'error' may be a positive
949  * errno value, or it may be EOF to indicate that the connection was closed
950  * normally. */
951 static void
952 report_error(struct rconn *rc, int error)
953 {
954     if (error == EOF) {
955         /* If 'rc' isn't reliable, then we don't really expect this connection
956          * to last forever anyway (probably it's a connection that we received
957          * via accept()), so use DBG level to avoid cluttering the logs. */
958         enum vlog_level level = rc->reliable ? VLL_INFO : VLL_DBG;
959         VLOG(level, "%s: connection closed by peer", rc->name);
960     } else {
961         VLOG_WARN("%s: connection dropped (%s)", rc->name, strerror(error));
962     }
963 }
964
965 /* Disconnects 'rc' and records 'error' as the error that caused 'rc''s last
966  * disconnection:
967  *
968  *   - 0 means that this disconnection is due to a request by 'rc''s client,
969  *     not due to any kind of network error.
970  *
971  *   - EOF means that the connection was closed in the normal way by the peer.
972  *
973  *   - A positive integer is an errno value that represents the error.
974  */
975 static void
976 disconnect(struct rconn *rc, int error)
977 {
978     rc->last_error = error;
979     if (rc->reliable) {
980         time_t now = time_now();
981
982         if (rc->state & (S_CONNECTING | S_ACTIVE | S_IDLE)) {
983             vconn_close(rc->vconn);
984             rc->vconn = NULL;
985             flush_queue(rc);
986         }
987
988         if (now >= rc->backoff_deadline) {
989             rc->backoff = 1;
990         } else if (rc->backoff < rc->max_backoff / 2) {
991             rc->backoff = MAX(1, 2 * rc->backoff);
992             VLOG_INFO("%s: waiting %d seconds before reconnect",
993                       rc->name, rc->backoff);
994         } else {
995             if (rconn_logging_connection_attempts__(rc)) {
996                 VLOG_INFO("%s: continuing to retry connections in the "
997                           "background but suppressing further logging",
998                           rc->name);
999             }
1000             rc->backoff = rc->max_backoff;
1001         }
1002         rc->backoff_deadline = now + rc->backoff;
1003         state_transition(rc, S_BACKOFF);
1004         if (now - rc->last_connected > 60) {
1005             question_connectivity(rc);
1006         }
1007     } else {
1008         rconn_disconnect(rc);
1009     }
1010 }
1011
1012 /* Drops all the packets from 'rc''s send queue and decrements their queue
1013  * counts. */
1014 static void
1015 flush_queue(struct rconn *rc)
1016 {
1017     if (list_is_empty(&rc->txq)) {
1018         return;
1019     }
1020     while (!list_is_empty(&rc->txq)) {
1021         struct ofpbuf *b = ofpbuf_from_list(list_pop_front(&rc->txq));
1022         struct rconn_packet_counter *counter = b->private_p;
1023         if (counter) {
1024             rconn_packet_counter_dec(counter);
1025         }
1026         COVERAGE_INC(rconn_discarded);
1027         ofpbuf_delete(b);
1028     }
1029     poll_immediate_wake();
1030 }
1031
1032 static unsigned int
1033 elapsed_in_this_state(const struct rconn *rc)
1034 {
1035     return time_now() - rc->state_entered;
1036 }
1037
1038 static unsigned int
1039 timeout(const struct rconn *rc)
1040 {
1041     switch (rc->state) {
1042 #define STATE(NAME, VALUE) case S_##NAME: return timeout_##NAME(rc);
1043         STATES
1044 #undef STATE
1045     default:
1046         NOT_REACHED();
1047     }
1048 }
1049
1050 static bool
1051 timed_out(const struct rconn *rc)
1052 {
1053     return time_now() >= sat_add(rc->state_entered, timeout(rc));
1054 }
1055
1056 static void
1057 state_transition(struct rconn *rc, enum state state)
1058 {
1059     rc->seqno += (rc->state == S_ACTIVE) != (state == S_ACTIVE);
1060     if (is_connected_state(state) && !is_connected_state(rc->state)) {
1061         rc->probably_admitted = false;
1062     }
1063     if (rconn_is_connected(rc)) {
1064         rc->total_time_connected += elapsed_in_this_state(rc);
1065     }
1066     VLOG_DBG("%s: entering %s", rc->name, state_name(state));
1067     rc->state = state;
1068     rc->state_entered = time_now();
1069 }
1070
1071 static void
1072 question_connectivity(struct rconn *rc)
1073 {
1074     time_t now = time_now();
1075     if (now - rc->last_questioned > 60) {
1076         rc->questionable_connectivity = true;
1077         rc->last_questioned = now;
1078     }
1079 }
1080
1081 static void
1082 copy_to_monitor(struct rconn *rc, const struct ofpbuf *b)
1083 {
1084     struct ofpbuf *clone = NULL;
1085     int retval;
1086     size_t i;
1087
1088     for (i = 0; i < rc->n_monitors; ) {
1089         struct vconn *vconn = rc->monitors[i];
1090
1091         if (!clone) {
1092             clone = ofpbuf_clone(b);
1093         }
1094         retval = vconn_send(vconn, clone);
1095         if (!retval) {
1096             clone = NULL;
1097         } else if (retval != EAGAIN) {
1098             VLOG_DBG("%s: closing monitor connection to %s: %s",
1099                      rconn_get_name(rc), vconn_get_name(vconn),
1100                      strerror(retval));
1101             rc->monitors[i] = rc->monitors[--rc->n_monitors];
1102             continue;
1103         }
1104         i++;
1105     }
1106     ofpbuf_delete(clone);
1107 }
1108
1109 static bool
1110 is_connected_state(enum state state)
1111 {
1112     return (state & (S_ACTIVE | S_IDLE)) != 0;
1113 }
1114
1115 static bool
1116 is_admitted_msg(const struct ofpbuf *b)
1117 {
1118     struct ofp_header *oh = b->data;
1119     uint8_t type = oh->type;
1120     return !(type < 32
1121              && (1u << type) & ((1u << OFPT_HELLO) |
1122                                 (1u << OFPT_ERROR) |
1123                                 (1u << OFPT_ECHO_REQUEST) |
1124                                 (1u << OFPT_ECHO_REPLY) |
1125                                 (1u << OFPT_VENDOR) |
1126                                 (1u << OFPT_FEATURES_REQUEST) |
1127                                 (1u << OFPT_FEATURES_REPLY) |
1128                                 (1u << OFPT_GET_CONFIG_REQUEST) |
1129                                 (1u << OFPT_GET_CONFIG_REPLY) |
1130                                 (1u << OFPT_SET_CONFIG)));
1131 }
1132
1133 /* Returns true if 'rc' is currently logging information about connection
1134  * attempts, false if logging should be suppressed because 'rc' hasn't
1135  * successuflly connected in too long. */
1136 static bool
1137 rconn_logging_connection_attempts__(const struct rconn *rc)
1138 {
1139     return rc->backoff < rc->max_backoff;
1140 }