netdev-vport: Don't create port when ovs-monitor-ipsec not running.
[openvswitch] / lib / rconn.c
1 /*
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3  *
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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     time_t last_disconnected;
85     unsigned int packets_sent;
86     unsigned int seqno;
87     int last_error;
88
89     /* In S_ACTIVE and S_IDLE, probably_admitted reports whether we believe
90      * that the peer has made a (positive) admission control decision on our
91      * connection.  If we have not yet been (probably) admitted, then the
92      * connection does not reset the timer used for deciding whether the switch
93      * should go into fail-open mode.
94      *
95      * last_admitted reports the last time we believe such a positive admission
96      * control decision was made. */
97     bool probably_admitted;
98     time_t last_admitted;
99
100     /* These values are simply for statistics reporting, not used directly by
101      * anything internal to the rconn (or ofproto for that matter). */
102     unsigned int packets_received;
103     unsigned int n_attempted_connections, n_successful_connections;
104     time_t creation_time;
105     unsigned long int total_time_connected;
106
107     /* If we can't connect to the peer, it could be for any number of reasons.
108      * Usually, one would assume it is because the peer is not running or
109      * because the network is partitioned.  But it could also be because the
110      * network topology has changed, in which case the upper layer will need to
111      * reassess it (in particular, obtain a new IP address via DHCP and find
112      * the new location of the controller).  We set this flag when we suspect
113      * that this could be the case. */
114     bool questionable_connectivity;
115     time_t last_questioned;
116
117     /* Throughout this file, "probe" is shorthand for "inactivity probe".
118      * When nothing has been received from the peer for a while, we send out
119      * an echo request as an inactivity probe packet.  We should receive back
120      * a response. */
121     int probe_interval;         /* Secs of inactivity before sending probe. */
122
123     /* When we create a vconn we obtain these values, to save them past the end
124      * of the vconn's lifetime.  Otherwise, in-band control will only allow
125      * traffic when a vconn is actually open, but it is nice to allow ARP to
126      * complete even between connection attempts, and it is also polite to
127      * allow traffic from other switches to go through to the controller
128      * whether or not we are connected.
129      *
130      * We don't cache the local port, because that changes from one connection
131      * attempt to the next. */
132     uint32_t local_ip, remote_ip;
133     uint16_t remote_port;
134
135     /* Messages sent or received are copied to the monitor connections. */
136 #define MAX_MONITORS 8
137     struct vconn *monitors[8];
138     size_t n_monitors;
139 };
140
141 static unsigned int elapsed_in_this_state(const struct rconn *);
142 static unsigned int timeout(const struct rconn *);
143 static bool timed_out(const struct rconn *);
144 static void state_transition(struct rconn *, enum state);
145 static void rconn_set_target__(struct rconn *,
146                                const char *target, const char *name);
147 static int try_send(struct rconn *);
148 static void reconnect(struct rconn *);
149 static void report_error(struct rconn *, int error);
150 static void disconnect(struct rconn *, int error);
151 static void flush_queue(struct rconn *);
152 static void question_connectivity(struct rconn *);
153 static void copy_to_monitor(struct rconn *, const struct ofpbuf *);
154 static bool is_connected_state(enum state);
155 static bool is_admitted_msg(const struct ofpbuf *);
156 static bool rconn_logging_connection_attempts__(const struct rconn *);
157
158 /* Creates and returns a new rconn.
159  *
160  * 'probe_interval' is a number of seconds.  If the interval passes once
161  * without an OpenFlow message being received from the peer, the rconn sends
162  * out an "echo request" message.  If the interval passes again without a
163  * message being received, the rconn disconnects and re-connects to the peer.
164  * Setting 'probe_interval' to 0 disables this behavior.
165  *
166  * 'max_backoff' is the maximum number of seconds between attempts to connect
167  * to the peer.  The actual interval starts at 1 second and doubles on each
168  * failure until it reaches 'max_backoff'.  If 0 is specified, the default of
169  * 8 seconds is used.
170  *
171  * The new rconn is initially unconnected.  Use rconn_connect() or
172  * rconn_connect_unreliably() to connect it. */
173 struct rconn *
174 rconn_create(int probe_interval, int max_backoff)
175 {
176     struct rconn *rc = xzalloc(sizeof *rc);
177
178     rc->state = S_VOID;
179     rc->state_entered = time_now();
180
181     rc->vconn = NULL;
182     rc->name = xstrdup("void");
183     rc->target = xstrdup("void");
184     rc->reliable = false;
185
186     list_init(&rc->txq);
187
188     rc->backoff = 0;
189     rc->max_backoff = max_backoff ? max_backoff : 8;
190     rc->backoff_deadline = TIME_MIN;
191     rc->last_received = time_now();
192     rc->last_connected = TIME_MIN;
193     rc->last_disconnected = TIME_MIN;
194     rc->seqno = 0;
195
196     rc->packets_sent = 0;
197
198     rc->probably_admitted = false;
199     rc->last_admitted = time_now();
200
201     rc->packets_received = 0;
202     rc->n_attempted_connections = 0;
203     rc->n_successful_connections = 0;
204     rc->creation_time = time_now();
205     rc->total_time_connected = 0;
206
207     rc->questionable_connectivity = false;
208     rc->last_questioned = time_now();
209
210     rconn_set_probe_interval(rc, probe_interval);
211
212     rc->n_monitors = 0;
213
214     return rc;
215 }
216
217 void
218 rconn_set_max_backoff(struct rconn *rc, int max_backoff)
219 {
220     rc->max_backoff = MAX(1, max_backoff);
221     if (rc->state == S_BACKOFF && rc->backoff > max_backoff) {
222         rc->backoff = max_backoff;
223         if (rc->backoff_deadline > time_now() + max_backoff) {
224             rc->backoff_deadline = time_now() + max_backoff;
225         }
226     }
227 }
228
229 int
230 rconn_get_max_backoff(const struct rconn *rc)
231 {
232     return rc->max_backoff;
233 }
234
235 void
236 rconn_set_probe_interval(struct rconn *rc, int probe_interval)
237 {
238     rc->probe_interval = probe_interval ? MAX(5, probe_interval) : 0;
239 }
240
241 int
242 rconn_get_probe_interval(const struct rconn *rc)
243 {
244     return rc->probe_interval;
245 }
246
247 /* Drops any existing connection on 'rc', then sets up 'rc' to connect to
248  * 'target' and reconnect as needed.  'target' should be a remote OpenFlow
249  * target in a form acceptable to vconn_open().
250  *
251  * If 'name' is nonnull, then it is used in log messages in place of 'target'.
252  * It should presumably give more information to a human reader than 'target',
253  * but it need not be acceptable to vconn_open(). */
254 void
255 rconn_connect(struct rconn *rc, const char *target, const char *name)
256 {
257     rconn_disconnect(rc);
258     rconn_set_target__(rc, target, name);
259     rc->reliable = true;
260     reconnect(rc);
261 }
262
263 /* Drops any existing connection on 'rc', then configures 'rc' to use
264  * 'vconn'.  If the connection on 'vconn' drops, 'rc' will not reconnect on it
265  * own.
266  *
267  * By default, the target obtained from vconn_get_name(vconn) is used in log
268  * messages.  If 'name' is nonnull, then it is used instead.  It should
269  * presumably give more information to a human reader than the target, but it
270  * need not be acceptable to vconn_open(). */
271 void
272 rconn_connect_unreliably(struct rconn *rc,
273                          struct vconn *vconn, const char *name)
274 {
275     assert(vconn != NULL);
276     rconn_disconnect(rc);
277     rconn_set_target__(rc, vconn_get_name(vconn), name);
278     rc->reliable = false;
279     rc->vconn = vconn;
280     rc->last_connected = time_now();
281     state_transition(rc, S_ACTIVE);
282 }
283
284 /* If 'rc' is connected, forces it to drop the connection and reconnect. */
285 void
286 rconn_reconnect(struct rconn *rc)
287 {
288     if (rc->state & (S_ACTIVE | S_IDLE)) {
289         VLOG_INFO("%s: disconnecting", rc->name);
290         disconnect(rc, 0);
291     }
292 }
293
294 void
295 rconn_disconnect(struct rconn *rc)
296 {
297     if (rc->state != S_VOID) {
298         if (rc->vconn) {
299             vconn_close(rc->vconn);
300             rc->vconn = NULL;
301         }
302         rconn_set_target__(rc, "void", NULL);
303         rc->reliable = false;
304
305         rc->backoff = 0;
306         rc->backoff_deadline = TIME_MIN;
307
308         state_transition(rc, S_VOID);
309     }
310 }
311
312 /* Disconnects 'rc' and frees the underlying storage. */
313 void
314 rconn_destroy(struct rconn *rc)
315 {
316     if (rc) {
317         size_t i;
318
319         free(rc->name);
320         free(rc->target);
321         vconn_close(rc->vconn);
322         flush_queue(rc);
323         ofpbuf_list_delete(&rc->txq);
324         for (i = 0; i < rc->n_monitors; i++) {
325             vconn_close(rc->monitors[i]);
326         }
327         free(rc);
328     }
329 }
330
331 static unsigned int
332 timeout_VOID(const struct rconn *rc OVS_UNUSED)
333 {
334     return UINT_MAX;
335 }
336
337 static void
338 run_VOID(struct rconn *rc OVS_UNUSED)
339 {
340     /* Nothing to do. */
341 }
342
343 static void
344 reconnect(struct rconn *rc)
345 {
346     int retval;
347
348     if (rconn_logging_connection_attempts__(rc)) {
349         VLOG_INFO("%s: connecting...", rc->name);
350     }
351     rc->n_attempted_connections++;
352     retval = vconn_open(rc->target, OFP_VERSION, &rc->vconn);
353     if (!retval) {
354         rc->remote_ip = vconn_get_remote_ip(rc->vconn);
355         rc->local_ip = vconn_get_local_ip(rc->vconn);
356         rc->remote_port = vconn_get_remote_port(rc->vconn);
357         rc->backoff_deadline = time_now() + rc->backoff;
358         state_transition(rc, S_CONNECTING);
359     } else {
360         VLOG_WARN("%s: connection failed (%s)", rc->name, strerror(retval));
361         rc->backoff_deadline = TIME_MAX; /* Prevent resetting backoff. */
362         disconnect(rc, retval);
363     }
364 }
365
366 static unsigned int
367 timeout_BACKOFF(const struct rconn *rc)
368 {
369     return rc->backoff;
370 }
371
372 static void
373 run_BACKOFF(struct rconn *rc)
374 {
375     if (timed_out(rc)) {
376         reconnect(rc);
377     }
378 }
379
380 static unsigned int
381 timeout_CONNECTING(const struct rconn *rc)
382 {
383     return MAX(1, rc->backoff);
384 }
385
386 static void
387 run_CONNECTING(struct rconn *rc)
388 {
389     int retval = vconn_connect(rc->vconn);
390     if (!retval) {
391         VLOG_INFO("%s: connected", rc->name);
392         rc->n_successful_connections++;
393         state_transition(rc, S_ACTIVE);
394         rc->last_connected = rc->state_entered;
395     } else if (retval != EAGAIN) {
396         if (rconn_logging_connection_attempts__(rc)) {
397             VLOG_INFO("%s: connection failed (%s)",
398                       rc->name, strerror(retval));
399         }
400         disconnect(rc, retval);
401     } else if (timed_out(rc)) {
402         if (rconn_logging_connection_attempts__(rc)) {
403             VLOG_INFO("%s: connection timed out", rc->name);
404         }
405         rc->backoff_deadline = TIME_MAX; /* Prevent resetting backoff. */
406         disconnect(rc, ETIMEDOUT);
407     }
408 }
409
410 static void
411 do_tx_work(struct rconn *rc)
412 {
413     if (list_is_empty(&rc->txq)) {
414         return;
415     }
416     while (!list_is_empty(&rc->txq)) {
417         int error = try_send(rc);
418         if (error) {
419             break;
420         }
421     }
422     if (list_is_empty(&rc->txq)) {
423         poll_immediate_wake();
424     }
425 }
426
427 static unsigned int
428 timeout_ACTIVE(const struct rconn *rc)
429 {
430     if (rc->probe_interval) {
431         unsigned int base = MAX(rc->last_received, rc->state_entered);
432         unsigned int arg = base + rc->probe_interval - rc->state_entered;
433         return arg;
434     }
435     return UINT_MAX;
436 }
437
438 static void
439 run_ACTIVE(struct rconn *rc)
440 {
441     if (timed_out(rc)) {
442         unsigned int base = MAX(rc->last_received, rc->state_entered);
443         VLOG_DBG("%s: idle %u seconds, sending inactivity probe",
444                  rc->name, (unsigned int) (time_now() - base));
445
446         /* Ordering is important here: rconn_send() can transition to BACKOFF,
447          * and we don't want to transition back to IDLE if so, because then we
448          * can end up queuing a packet with vconn == NULL and then *boom*. */
449         state_transition(rc, S_IDLE);
450         rconn_send(rc, make_echo_request(), NULL);
451         return;
452     }
453
454     do_tx_work(rc);
455 }
456
457 static unsigned int
458 timeout_IDLE(const struct rconn *rc)
459 {
460     return rc->probe_interval;
461 }
462
463 static void
464 run_IDLE(struct rconn *rc)
465 {
466     if (timed_out(rc)) {
467         question_connectivity(rc);
468         VLOG_ERR("%s: no response to inactivity probe after %u "
469                  "seconds, disconnecting",
470                  rc->name, elapsed_in_this_state(rc));
471         disconnect(rc, ETIMEDOUT);
472     } else {
473         do_tx_work(rc);
474     }
475 }
476
477 /* Performs whatever activities are necessary to maintain 'rc': if 'rc' is
478  * disconnected, attempts to (re)connect, backing off as necessary; if 'rc' is
479  * connected, attempts to send packets in the send queue, if any. */
480 void
481 rconn_run(struct rconn *rc)
482 {
483     int old_state;
484     size_t i;
485
486     if (rc->vconn) {
487         vconn_run(rc->vconn);
488     }
489     for (i = 0; i < rc->n_monitors; i++) {
490         vconn_run(rc->monitors[i]);
491     }
492
493     do {
494         old_state = rc->state;
495         switch (rc->state) {
496 #define STATE(NAME, VALUE) case S_##NAME: run_##NAME(rc); break;
497             STATES
498 #undef STATE
499         default:
500             NOT_REACHED();
501         }
502     } while (rc->state != old_state);
503 }
504
505 /* Causes the next call to poll_block() to wake up when rconn_run() should be
506  * called on 'rc'. */
507 void
508 rconn_run_wait(struct rconn *rc)
509 {
510     unsigned int timeo;
511     size_t i;
512
513     if (rc->vconn) {
514         vconn_run_wait(rc->vconn);
515         if ((rc->state & (S_ACTIVE | S_IDLE)) && !list_is_empty(&rc->txq)) {
516             vconn_wait(rc->vconn, WAIT_SEND);
517         }
518     }
519     for (i = 0; i < rc->n_monitors; i++) {
520         vconn_run_wait(rc->monitors[i]);
521     }
522
523     timeo = timeout(rc);
524     if (timeo != UINT_MAX) {
525         long long int expires = sat_add(rc->state_entered, timeo);
526         poll_timer_wait_until(expires * 1000);
527     }
528 }
529
530 /* Attempts to receive a packet from 'rc'.  If successful, returns the packet;
531  * otherwise, returns a null pointer.  The caller is responsible for freeing
532  * the packet (with ofpbuf_delete()). */
533 struct ofpbuf *
534 rconn_recv(struct rconn *rc)
535 {
536     if (rc->state & (S_ACTIVE | S_IDLE)) {
537         struct ofpbuf *buffer;
538         int error = vconn_recv(rc->vconn, &buffer);
539         if (!error) {
540             copy_to_monitor(rc, buffer);
541             if (rc->probably_admitted || is_admitted_msg(buffer)
542                 || time_now() - rc->last_connected >= 30) {
543                 rc->probably_admitted = true;
544                 rc->last_admitted = time_now();
545             }
546             rc->last_received = time_now();
547             rc->packets_received++;
548             if (rc->state == S_IDLE) {
549                 state_transition(rc, S_ACTIVE);
550             }
551             return buffer;
552         } else if (error != EAGAIN) {
553             report_error(rc, error);
554             disconnect(rc, error);
555         }
556     }
557     return NULL;
558 }
559
560 /* Causes the next call to poll_block() to wake up when a packet may be ready
561  * to be received by vconn_recv() on 'rc'.  */
562 void
563 rconn_recv_wait(struct rconn *rc)
564 {
565     if (rc->vconn) {
566         vconn_wait(rc->vconn, WAIT_RECV);
567     }
568 }
569
570 /* Sends 'b' on 'rc'.  Returns 0 if successful (in which case 'b' is
571  * destroyed), or ENOTCONN if 'rc' is not currently connected (in which case
572  * the caller retains ownership of 'b').
573  *
574  * If 'counter' is non-null, then 'counter' will be incremented while the
575  * packet is in flight, then decremented when it has been sent (or discarded
576  * due to disconnection).  Because 'b' may be sent (or discarded) before this
577  * function returns, the caller may not be able to observe any change in
578  * 'counter'.
579  *
580  * There is no rconn_send_wait() function: an rconn has a send queue that it
581  * takes care of sending if you call rconn_run(), which will have the side
582  * effect of waking up poll_block(). */
583 int
584 rconn_send(struct rconn *rc, struct ofpbuf *b,
585            struct rconn_packet_counter *counter)
586 {
587     if (rconn_is_connected(rc)) {
588         COVERAGE_INC(rconn_queued);
589         copy_to_monitor(rc, b);
590         b->private_p = counter;
591         if (counter) {
592             rconn_packet_counter_inc(counter);
593         }
594         list_push_back(&rc->txq, &b->list_node);
595
596         /* If the queue was empty before we added 'b', try to send some
597          * packets.  (But if the queue had packets in it, it's because the
598          * vconn is backlogged and there's no point in stuffing more into it
599          * now.  We'll get back to that in rconn_run().) */
600         if (rc->txq.next == &b->list_node) {
601             try_send(rc);
602         }
603         return 0;
604     } else {
605         return ENOTCONN;
606     }
607 }
608
609 /* Sends 'b' on 'rc'.  Increments 'counter' while the packet is in flight; it
610  * will be decremented when it has been sent (or discarded due to
611  * disconnection).  Returns 0 if successful, EAGAIN if 'counter->n' is already
612  * at least as large as 'queue_limit', or ENOTCONN if 'rc' is not currently
613  * connected.  Regardless of return value, 'b' is destroyed.
614  *
615  * Because 'b' may be sent (or discarded) before this function returns, the
616  * caller may not be able to observe any change in 'counter'.
617  *
618  * There is no rconn_send_wait() function: an rconn has a send queue that it
619  * takes care of sending if you call rconn_run(), which will have the side
620  * effect of waking up poll_block(). */
621 int
622 rconn_send_with_limit(struct rconn *rc, struct ofpbuf *b,
623                       struct rconn_packet_counter *counter, int queue_limit)
624 {
625     int retval;
626     retval = counter->n >= queue_limit ? EAGAIN : rconn_send(rc, b, counter);
627     if (retval) {
628         COVERAGE_INC(rconn_overflow);
629         ofpbuf_delete(b);
630     }
631     return retval;
632 }
633
634 /* Returns the total number of packets successfully sent on the underlying
635  * vconn.  A packet is not counted as sent while it is still queued in the
636  * rconn, only when it has been successfuly passed to the vconn.  */
637 unsigned int
638 rconn_packets_sent(const struct rconn *rc)
639 {
640     return rc->packets_sent;
641 }
642
643 /* Adds 'vconn' to 'rc' as a monitoring connection, to which all messages sent
644  * and received on 'rconn' will be copied.  'rc' takes ownership of 'vconn'. */
645 void
646 rconn_add_monitor(struct rconn *rc, struct vconn *vconn)
647 {
648     if (rc->n_monitors < ARRAY_SIZE(rc->monitors)) {
649         VLOG_INFO("new monitor connection from %s", vconn_get_name(vconn));
650         rc->monitors[rc->n_monitors++] = vconn;
651     } else {
652         VLOG_DBG("too many monitor connections, discarding %s",
653                  vconn_get_name(vconn));
654         vconn_close(vconn);
655     }
656 }
657
658 /* Returns 'rc''s name.  This is a name for human consumption, appropriate for
659  * use in log messages.  It is not necessarily a name that may be passed
660  * directly to, e.g., vconn_open(). */
661 const char *
662 rconn_get_name(const struct rconn *rc)
663 {
664     return rc->name;
665 }
666
667 /* Sets 'rc''s name to 'new_name'. */
668 void
669 rconn_set_name(struct rconn *rc, const char *new_name)
670 {
671     free(rc->name);
672     rc->name = xstrdup(new_name);
673 }
674
675 /* Returns 'rc''s target.  This is intended to be a string that may be passed
676  * directly to, e.g., vconn_open(). */
677 const char *
678 rconn_get_target(const struct rconn *rc)
679 {
680     return rc->target;
681 }
682
683 /* Returns true if 'rconn' is connected or in the process of reconnecting,
684  * false if 'rconn' is disconnected and will not reconnect on its own. */
685 bool
686 rconn_is_alive(const struct rconn *rconn)
687 {
688     return rconn->state != S_VOID;
689 }
690
691 /* Returns true if 'rconn' is connected, false otherwise. */
692 bool
693 rconn_is_connected(const struct rconn *rconn)
694 {
695     return is_connected_state(rconn->state);
696 }
697
698 /* Returns true if 'rconn' is connected and thought to have been accepted by
699  * the peer's admission-control policy. */
700 bool
701 rconn_is_admitted(const struct rconn *rconn)
702 {
703     return (rconn_is_connected(rconn)
704             && rconn->last_admitted >= rconn->last_connected);
705 }
706
707 /* Returns 0 if 'rconn' is currently connected and considered to have been
708  * accepted by the peer's admission-control policy, otherwise the number of
709  * seconds since 'rconn' was last in such a state. */
710 int
711 rconn_failure_duration(const struct rconn *rconn)
712 {
713     return rconn_is_admitted(rconn) ? 0 : time_now() - rconn->last_admitted;
714 }
715
716 /* Returns the IP address of the peer, or 0 if the peer's IP address is not
717  * known. */
718 uint32_t
719 rconn_get_remote_ip(const struct rconn *rconn)
720 {
721     return rconn->remote_ip;
722 }
723
724 /* Returns the transport port of the peer, or 0 if the peer's port is not
725  * known. */
726 uint16_t
727 rconn_get_remote_port(const struct rconn *rconn)
728 {
729     return rconn->remote_port;
730 }
731
732 /* Returns the IP address used to connect to the peer, or 0 if the
733  * connection is not an IP-based protocol or if its IP address is not
734  * known. */
735 uint32_t
736 rconn_get_local_ip(const struct rconn *rconn)
737 {
738     return rconn->local_ip;
739 }
740
741 /* Returns the transport port used to connect to the peer, or 0 if the
742  * connection does not contain a port or if the port is not known. */
743 uint16_t
744 rconn_get_local_port(const struct rconn *rconn)
745 {
746     return rconn->vconn ? vconn_get_local_port(rconn->vconn) : 0;
747 }
748
749 /* If 'rconn' can't connect to the peer, it could be for any number of reasons.
750  * Usually, one would assume it is because the peer is not running or because
751  * the network is partitioned.  But it could also be because the network
752  * topology has changed, in which case the upper layer will need to reassess it
753  * (in particular, obtain a new IP address via DHCP and find the new location
754  * of the controller).  When this appears that this might be the case, this
755  * function returns true.  It also clears the questionability flag and prevents
756  * it from being set again for some time. */
757 bool
758 rconn_is_connectivity_questionable(struct rconn *rconn)
759 {
760     bool questionable = rconn->questionable_connectivity;
761     rconn->questionable_connectivity = false;
762     return questionable;
763 }
764
765 /* Returns the total number of packets successfully received by the underlying
766  * vconn.  */
767 unsigned int
768 rconn_packets_received(const struct rconn *rc)
769 {
770     return rc->packets_received;
771 }
772
773 /* Returns a string representing the internal state of 'rc'.  The caller must
774  * not modify or free the string. */
775 const char *
776 rconn_get_state(const struct rconn *rc)
777 {
778     return state_name(rc->state);
779 }
780
781 /* Returns the number of connection attempts made by 'rc', including any
782  * ongoing attempt that has not yet succeeded or failed. */
783 unsigned int
784 rconn_get_attempted_connections(const struct rconn *rc)
785 {
786     return rc->n_attempted_connections;
787 }
788
789 /* Returns the number of successful connection attempts made by 'rc'. */
790 unsigned int
791 rconn_get_successful_connections(const struct rconn *rc)
792 {
793     return rc->n_successful_connections;
794 }
795
796 /* Returns the time at which the last successful connection was made by
797  * 'rc'. Returns TIME_MIN if never connected. */
798 time_t
799 rconn_get_last_connection(const struct rconn *rc)
800 {
801     return rc->last_connected;
802 }
803
804 /* Returns the time at which 'rc' was last disconnected. Returns TIME_MIN
805  * if never disconnected. */
806 time_t
807 rconn_get_last_disconnect(const struct rconn *rc)
808 {
809     return rc->last_disconnected;
810 }
811
812 /* Returns the time at which the last OpenFlow message was received by 'rc'.
813  * If no packets have been received on 'rc', returns the time at which 'rc'
814  * was created. */
815 time_t
816 rconn_get_last_received(const struct rconn *rc)
817 {
818     return rc->last_received;
819 }
820
821 /* Returns the time at which 'rc' was created. */
822 time_t
823 rconn_get_creation_time(const struct rconn *rc)
824 {
825     return rc->creation_time;
826 }
827
828 /* Returns the approximate number of seconds that 'rc' has been connected. */
829 unsigned long int
830 rconn_get_total_time_connected(const struct rconn *rc)
831 {
832     return (rc->total_time_connected
833             + (rconn_is_connected(rc) ? elapsed_in_this_state(rc) : 0));
834 }
835
836 /* Returns the current amount of backoff, in seconds.  This is the amount of
837  * time after which the rconn will transition from BACKOFF to CONNECTING. */
838 int
839 rconn_get_backoff(const struct rconn *rc)
840 {
841     return rc->backoff;
842 }
843
844 /* Returns the number of seconds spent in this state so far. */
845 unsigned int
846 rconn_get_state_elapsed(const struct rconn *rc)
847 {
848     return elapsed_in_this_state(rc);
849 }
850
851 /* Returns 'rc''s current connection sequence number, a number that changes
852  * every time that 'rconn' connects or disconnects. */
853 unsigned int
854 rconn_get_connection_seqno(const struct rconn *rc)
855 {
856     return rc->seqno;
857 }
858
859 /* Returns a value that explains why 'rc' last disconnected:
860  *
861  *   - 0 means that the last disconnection was caused by a call to
862  *     rconn_disconnect(), or that 'rc' is new and has not yet completed its
863  *     initial connection or connection attempt.
864  *
865  *   - EOF means that the connection was closed in the normal way by the peer.
866  *
867  *   - A positive integer is an errno value that represents the error.
868  */
869 int
870 rconn_get_last_error(const struct rconn *rc)
871 {
872     return rc->last_error;
873 }
874 \f
875 struct rconn_packet_counter *
876 rconn_packet_counter_create(void)
877 {
878     struct rconn_packet_counter *c = xmalloc(sizeof *c);
879     c->n = 0;
880     c->ref_cnt = 1;
881     return c;
882 }
883
884 void
885 rconn_packet_counter_destroy(struct rconn_packet_counter *c)
886 {
887     if (c) {
888         assert(c->ref_cnt > 0);
889         if (!--c->ref_cnt && !c->n) {
890             free(c);
891         }
892     }
893 }
894
895 void
896 rconn_packet_counter_inc(struct rconn_packet_counter *c)
897 {
898     c->n++;
899 }
900
901 void
902 rconn_packet_counter_dec(struct rconn_packet_counter *c)
903 {
904     assert(c->n > 0);
905     if (!--c->n && !c->ref_cnt) {
906         free(c);
907     }
908 }
909 \f
910 /* Set rc->target and rc->name to 'target' and 'name', respectively.  If 'name'
911  * is null, 'target' is used.
912  *
913  * Also, clear out the cached IP address and port information, since changing
914  * the target also likely changes these values. */
915 static void
916 rconn_set_target__(struct rconn *rc, const char *target, const char *name)
917 {
918     free(rc->name);
919     rc->name = xstrdup(name ? name : target);
920     free(rc->target);
921     rc->target = xstrdup(target);
922     rc->local_ip = 0;
923     rc->remote_ip = 0;
924     rc->remote_port = 0;
925 }
926
927 /* Tries to send a packet from 'rc''s send buffer.  Returns 0 if successful,
928  * otherwise a positive errno value. */
929 static int
930 try_send(struct rconn *rc)
931 {
932     struct ofpbuf *msg = ofpbuf_from_list(rc->txq.next);
933     struct rconn_packet_counter *counter = msg->private_p;
934     int retval;
935
936     /* Eagerly remove 'msg' from the txq.  We can't remove it from the list
937      * after sending, if sending is successful, because it is then owned by the
938      * vconn, which might have freed it already. */
939     list_remove(&msg->list_node);
940
941     retval = vconn_send(rc->vconn, msg);
942     if (retval) {
943         list_push_front(&rc->txq, &msg->list_node);
944         if (retval != EAGAIN) {
945             report_error(rc, retval);
946             disconnect(rc, retval);
947         }
948         return retval;
949     }
950     COVERAGE_INC(rconn_sent);
951     rc->packets_sent++;
952     if (counter) {
953         rconn_packet_counter_dec(counter);
954     }
955     return 0;
956 }
957
958 /* Reports that 'error' caused 'rc' to disconnect.  'error' may be a positive
959  * errno value, or it may be EOF to indicate that the connection was closed
960  * normally. */
961 static void
962 report_error(struct rconn *rc, int error)
963 {
964     if (error == EOF) {
965         /* If 'rc' isn't reliable, then we don't really expect this connection
966          * to last forever anyway (probably it's a connection that we received
967          * via accept()), so use DBG level to avoid cluttering the logs. */
968         enum vlog_level level = rc->reliable ? VLL_INFO : VLL_DBG;
969         VLOG(level, "%s: connection closed by peer", rc->name);
970     } else {
971         VLOG_WARN("%s: connection dropped (%s)", rc->name, strerror(error));
972     }
973 }
974
975 /* Disconnects 'rc' and records 'error' as the error that caused 'rc''s last
976  * disconnection:
977  *
978  *   - 0 means that this disconnection is due to a request by 'rc''s client,
979  *     not due to any kind of network error.
980  *
981  *   - EOF means that the connection was closed in the normal way by the peer.
982  *
983  *   - A positive integer is an errno value that represents the error.
984  */
985 static void
986 disconnect(struct rconn *rc, int error)
987 {
988     rc->last_error = error;
989     if (rc->reliable) {
990         time_t now = time_now();
991
992         if (rc->state & (S_CONNECTING | S_ACTIVE | S_IDLE)) {
993             rc->last_disconnected = now;
994             vconn_close(rc->vconn);
995             rc->vconn = NULL;
996             flush_queue(rc);
997         }
998
999         if (now >= rc->backoff_deadline) {
1000             rc->backoff = 1;
1001         } else if (rc->backoff < rc->max_backoff / 2) {
1002             rc->backoff = MAX(1, 2 * rc->backoff);
1003             VLOG_INFO("%s: waiting %d seconds before reconnect",
1004                       rc->name, rc->backoff);
1005         } else {
1006             if (rconn_logging_connection_attempts__(rc)) {
1007                 VLOG_INFO("%s: continuing to retry connections in the "
1008                           "background but suppressing further logging",
1009                           rc->name);
1010             }
1011             rc->backoff = rc->max_backoff;
1012         }
1013         rc->backoff_deadline = now + rc->backoff;
1014         state_transition(rc, S_BACKOFF);
1015         if (now - rc->last_connected > 60) {
1016             question_connectivity(rc);
1017         }
1018     } else {
1019         rc->last_disconnected = time_now();
1020         rconn_disconnect(rc);
1021     }
1022 }
1023
1024 /* Drops all the packets from 'rc''s send queue and decrements their queue
1025  * counts. */
1026 static void
1027 flush_queue(struct rconn *rc)
1028 {
1029     if (list_is_empty(&rc->txq)) {
1030         return;
1031     }
1032     while (!list_is_empty(&rc->txq)) {
1033         struct ofpbuf *b = ofpbuf_from_list(list_pop_front(&rc->txq));
1034         struct rconn_packet_counter *counter = b->private_p;
1035         if (counter) {
1036             rconn_packet_counter_dec(counter);
1037         }
1038         COVERAGE_INC(rconn_discarded);
1039         ofpbuf_delete(b);
1040     }
1041     poll_immediate_wake();
1042 }
1043
1044 static unsigned int
1045 elapsed_in_this_state(const struct rconn *rc)
1046 {
1047     return time_now() - rc->state_entered;
1048 }
1049
1050 static unsigned int
1051 timeout(const struct rconn *rc)
1052 {
1053     switch (rc->state) {
1054 #define STATE(NAME, VALUE) case S_##NAME: return timeout_##NAME(rc);
1055         STATES
1056 #undef STATE
1057     default:
1058         NOT_REACHED();
1059     }
1060 }
1061
1062 static bool
1063 timed_out(const struct rconn *rc)
1064 {
1065     return time_now() >= sat_add(rc->state_entered, timeout(rc));
1066 }
1067
1068 static void
1069 state_transition(struct rconn *rc, enum state state)
1070 {
1071     rc->seqno += (rc->state == S_ACTIVE) != (state == S_ACTIVE);
1072     if (is_connected_state(state) && !is_connected_state(rc->state)) {
1073         rc->probably_admitted = false;
1074     }
1075     if (rconn_is_connected(rc)) {
1076         rc->total_time_connected += elapsed_in_this_state(rc);
1077     }
1078     VLOG_DBG("%s: entering %s", rc->name, state_name(state));
1079     rc->state = state;
1080     rc->state_entered = time_now();
1081 }
1082
1083 static void
1084 question_connectivity(struct rconn *rc)
1085 {
1086     time_t now = time_now();
1087     if (now - rc->last_questioned > 60) {
1088         rc->questionable_connectivity = true;
1089         rc->last_questioned = now;
1090     }
1091 }
1092
1093 static void
1094 copy_to_monitor(struct rconn *rc, const struct ofpbuf *b)
1095 {
1096     struct ofpbuf *clone = NULL;
1097     int retval;
1098     size_t i;
1099
1100     for (i = 0; i < rc->n_monitors; ) {
1101         struct vconn *vconn = rc->monitors[i];
1102
1103         if (!clone) {
1104             clone = ofpbuf_clone(b);
1105         }
1106         retval = vconn_send(vconn, clone);
1107         if (!retval) {
1108             clone = NULL;
1109         } else if (retval != EAGAIN) {
1110             VLOG_DBG("%s: closing monitor connection to %s: %s",
1111                      rconn_get_name(rc), vconn_get_name(vconn),
1112                      strerror(retval));
1113             rc->monitors[i] = rc->monitors[--rc->n_monitors];
1114             continue;
1115         }
1116         i++;
1117     }
1118     ofpbuf_delete(clone);
1119 }
1120
1121 static bool
1122 is_connected_state(enum state state)
1123 {
1124     return (state & (S_ACTIVE | S_IDLE)) != 0;
1125 }
1126
1127 static bool
1128 is_admitted_msg(const struct ofpbuf *b)
1129 {
1130     struct ofp_header *oh = b->data;
1131     uint8_t type = oh->type;
1132     return !(type < 32
1133              && (1u << type) & ((1u << OFPT_HELLO) |
1134                                 (1u << OFPT_ERROR) |
1135                                 (1u << OFPT_ECHO_REQUEST) |
1136                                 (1u << OFPT_ECHO_REPLY) |
1137                                 (1u << OFPT_VENDOR) |
1138                                 (1u << OFPT_FEATURES_REQUEST) |
1139                                 (1u << OFPT_FEATURES_REPLY) |
1140                                 (1u << OFPT_GET_CONFIG_REQUEST) |
1141                                 (1u << OFPT_GET_CONFIG_REPLY) |
1142                                 (1u << OFPT_SET_CONFIG)));
1143 }
1144
1145 /* Returns true if 'rc' is currently logging information about connection
1146  * attempts, false if logging should be suppressed because 'rc' hasn't
1147  * successuflly connected in too long. */
1148 static bool
1149 rconn_logging_connection_attempts__(const struct rconn *rc)
1150 {
1151     return rc->backoff < rc->max_backoff;
1152 }