rconn: Add new max_backoff argument to rconn_new().
[openvswitch] / lib / rconn.c
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19  * 
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31  * derivatives without specific, written prior permission.
32  */
33
34 #include "rconn.h"
35 #include <assert.h>
36 #include <errno.h>
37 #include <stdlib.h>
38 #include <string.h>
39 #include "buffer.h"
40 #include "poll-loop.h"
41 #include "ofp-print.h"
42 #include "util.h"
43 #include "vconn.h"
44
45 #define THIS_MODULE VLM_rconn
46 #include "vlog.h"
47
48 /* A reliable connection to an OpenFlow switch or controller.
49  *
50  * See the large comment in rconn.h for more information. */
51 struct rconn {
52     bool reliable;
53     char *name;
54     struct vconn *vconn;
55     bool connected;
56     struct queue txq;
57     int txq_limit;
58     time_t backoff_deadline;
59     int backoff;
60     int max_backoff;
61     time_t last_connected;
62     unsigned int packets_sent;
63
64     /* Throughout this file, "probe" is shorthand for "inactivity probe".
65      * When nothing has been received from the peer for a while, we send out
66      * an echo request as an inactivity probe packet.  We should receive back
67      * a response. */
68     int probe_interval;         /* Secs of inactivity before sending probe. */
69     time_t probe_sent;          /* Time at which last probe sent, or 0 if none
70                                  * has been sent since 'last_connected'. */
71 };
72
73 static struct rconn *create_rconn(const char *name, int txq_limit,
74                                   int probe_interval, int max_backoff,
75                                   struct vconn *);
76 static int try_send(struct rconn *);
77 static void disconnect(struct rconn *, int error);
78 static time_t probe_deadline(const struct rconn *);
79
80 /* Creates and returns a new rconn that connects (and re-connects as necessary)
81  * to the vconn named 'name'.
82  *
83  * 'txq_limit' is the maximum length of the send queue, in packets.
84  *
85  * 'probe_interval' is a number of seconds.  If the interval passes once
86  * without an OpenFlow message being received from the peer, the rconn sends
87  * out an "echo request" message.  If the interval passes again without a
88  * message being received, the rconn disconnects and re-connects to the peer.
89  * Setting 'probe_interval' to 0 disables this behavior.
90  *
91  * 'max_backoff' is the maximum number of seconds between attempts to connect
92  * to the peer.  The actual interval starts at 1 second and doubles on each
93  * failure until it reaches 'max_backoff'.  If 0 is specified, the default of
94  * 60 seconds is used. */
95 struct rconn *
96 rconn_new(const char *name, int txq_limit, int probe_interval, int max_backoff)
97 {
98     return create_rconn(name, txq_limit, probe_interval, max_backoff, NULL);
99 }
100
101 /* Creates and returns a new rconn that is initially connected to 'vconn' and
102  * has the given 'name'.  The rconn will not re-connect after the connection
103  * drops.
104  *
105  * 'txq_limit' is the maximum length of the send queue, in packets. */
106 struct rconn *
107 rconn_new_from_vconn(const char *name, int txq_limit, struct vconn *vconn)
108 {
109     assert(vconn != NULL);
110     return create_rconn(name, txq_limit, 0, 0, vconn);
111 }
112
113 /* Disconnects 'rc' and frees the underlying storage. */
114 void
115 rconn_destroy(struct rconn *rc)
116 {
117     if (rc) {
118         free(rc->name);
119         vconn_close(rc->vconn);
120         queue_destroy(&rc->txq);
121         free(rc);
122     }
123 }
124
125 /* Performs whatever activities are necessary to maintain 'rc': if 'rc' is
126  * disconnected, attempts to (re)connect, backing off as necessary; if 'rc' is
127  * connected, attempts to send packets in the send queue, if any. */
128 void
129 rconn_run(struct rconn *rc)
130 {
131     if (!rc->vconn) {
132         if (rc->reliable && time(0) >= rc->backoff_deadline) {
133             int retval;
134
135             retval = vconn_open(rc->name, &rc->vconn);
136             if (!retval) {
137                 rc->backoff_deadline = time(0) + rc->backoff;
138                 rc->connected = false;
139             } else {
140                 VLOG_WARN("%s: connection failed (%s)",
141                           rc->name, strerror(retval)); 
142                 disconnect(rc, 0);
143             }
144         }
145     } else if (!rc->connected) {
146         int error = vconn_connect(rc->vconn);
147         if (!error) {
148             VLOG_WARN("%s: connected", rc->name);
149             if (vconn_is_passive(rc->vconn)) {
150                 fatal(0, "%s: passive vconn not supported in switch",
151                       rc->name);
152             }
153             rc->connected = true;
154         } else if (error != EAGAIN) {
155             VLOG_WARN("%s: connection failed (%s)", rc->name, strerror(error));
156             disconnect(rc, 0);
157         }
158     } else {
159         if (rc->probe_interval) {
160             time_t now = time(0);
161             if (now >= probe_deadline(rc)) {
162                 if (!rc->probe_sent) {
163                     queue_push_tail(&rc->txq, make_echo_request());
164                     rc->probe_sent = now;
165                     VLOG_DBG("%s: idle %d seconds, sending inactivity probe",
166                              rc->name, (int) (now - rc->last_connected)); 
167                 } else {
168                     VLOG_ERR("%s: no response to inactivity probe after %d "
169                              "seconds, disconnecting",
170                              rc->name, (int) (now - rc->probe_sent));
171                     disconnect(rc, 0);
172                 }
173             }
174         }
175         while (rc->txq.n > 0) {
176             int error = try_send(rc);
177             if (error == EAGAIN) {
178                 break;
179             } else if (error) {
180                 disconnect(rc, error);
181                 return;
182             }
183         }
184     }
185 }
186
187 /* Causes the next call to poll_block() to wake up when rconn_run() should be
188  * called on 'rc'. */
189 void
190 rconn_run_wait(struct rconn *rc)
191 {
192     if (rc->vconn) {
193         if (rc->txq.n) {
194             vconn_wait(rc->vconn, WAIT_SEND);
195         }
196         if (rc->probe_interval) {
197             poll_timer_wait((probe_deadline(rc) - time(0)) * 1000);
198         }
199     } else {
200         poll_timer_wait((rc->backoff_deadline - time(0)) * 1000);
201     }
202 }
203
204 /* Returns the time at which, should nothing be received, we should send out an
205  * inactivity probe (if none has yet been sent) or conclude that the connection
206  * is dead (if a probe has already been sent). */
207 static time_t
208 probe_deadline(const struct rconn *rc) 
209 {
210     assert(rc->probe_interval);
211     return (rc->probe_interval
212             + (rc->probe_sent ? rc->probe_sent : rc->last_connected));
213 }
214
215 /* Attempts to receive a packet from 'rc'.  If successful, returns the packet;
216  * otherwise, returns a null pointer.  The caller is responsible for freeing
217  * the packet (with buffer_delete()). */
218 struct buffer *
219 rconn_recv(struct rconn *rc)
220 {
221     if (rc->vconn && rc->connected) {
222         struct buffer *buffer;
223         int error = vconn_recv(rc->vconn, &buffer);
224         if (!error) {
225             rc->last_connected = time(0);
226             rc->probe_sent = 0;
227             return buffer;
228         } else if (error != EAGAIN) {
229             disconnect(rc, error); 
230         }
231     }
232     return NULL;
233 }
234
235 /* Causes the next call to poll_block() to wake up when a packet may be ready
236  * to be received by vconn_recv() on 'rc'.  */
237 void
238 rconn_recv_wait(struct rconn *rc) 
239 {
240     if (rc->vconn) {
241         vconn_wait(rc->vconn, WAIT_RECV);
242     }
243 }
244
245 /* Sends 'b' on 'rc'.  Returns 0 if successful, EAGAIN if at least 'txq_limit'
246  * packets are already queued, otherwise a positive errno value. */
247 int
248 do_send(struct rconn *rc, struct buffer *b, int txq_limit)
249 {
250     if (rc->vconn) {
251         if (rc->txq.n < txq_limit) {
252             queue_push_tail(&rc->txq, b);
253             if (rc->txq.n == 1) {
254                 try_send(rc);
255             }
256             return 0;
257         } else {
258             return EAGAIN;
259         }
260     } else {
261         return ENOTCONN;
262     }
263 }
264
265 /* Sends 'b' on 'rc'.  Returns 0 if successful, EAGAIN if the send queue is
266  * full, or ENOTCONN if 'rc' is not currently connected.
267  *
268  * There is no rconn_send_wait() function: an rconn has a send queue that it
269  * takes care of sending if you call rconn_run(), which will have the side
270  * effect of waking up poll_block(). */
271 int
272 rconn_send(struct rconn *rc, struct buffer *b)
273 {
274     return do_send(rc, b, rc->txq_limit);
275 }
276
277 /* Sends 'b' on 'rc'.  Returns 0 if successful, EAGAIN if the send queue is
278  * full, otherwise a positive errno value.
279  *
280  * Compared to rconn_send(), this function relaxes the queue limit, allowing
281  * more packets than usual to be queued. */
282 int
283 rconn_force_send(struct rconn *rc, struct buffer *b)
284 {
285     return do_send(rc, b, 2 * rc->txq_limit);
286 }
287
288 /* Returns true if 'rc''s send buffer is full,
289  * false if it has room for at least one more packet. */
290 bool
291 rconn_is_full(const struct rconn *rc) 
292 {
293     return rc->txq.n >= rc->txq_limit;
294 }
295
296 /* Returns the total number of packets successfully sent on the underlying
297  * vconn.  A packet is not counted as sent while it is still queued in the
298  * rconn, only when it has been successfuly passed to the vconn.  */
299 unsigned int
300 rconn_packets_sent(const struct rconn *rc) 
301 {
302     return rc->packets_sent;
303 }
304
305 /* Returns 'rc''s name (the 'name' argument passed to rconn_new()). */
306 const char *
307 rconn_get_name(const struct rconn *rc) 
308 {
309     return rc->name;
310 }
311
312 /* Returns true if 'rconn' is connected or in the process of reconnecting,
313  * false if 'rconn' is disconnected and will not be reconnected. */
314 bool
315 rconn_is_alive(const struct rconn *rconn) 
316 {
317     return rconn->reliable || rconn->vconn;
318 }
319
320 /* Returns true if 'rconn' is connected, false otherwise. */
321 bool
322 rconn_is_connected(const struct rconn *rconn)
323 {
324     return rconn->vconn && !vconn_connect(rconn->vconn);
325 }
326
327 /* Returns 0 if 'rconn' is connected, otherwise the number of seconds that it
328  * has been disconnected. */
329 int
330 rconn_disconnected_duration(const struct rconn *rconn) 
331 {
332     return rconn_is_connected(rconn) ? 0 : time(0) - rconn->last_connected;
333 }
334
335 /* Returns the IP address of the peer, or 0 if the peer is not connected over
336  * an IP-based protocol or if its IP address is not known. */
337 uint32_t
338 rconn_get_ip(const struct rconn *rconn) 
339 {
340     return rconn->vconn ? vconn_get_ip(rconn->vconn) : 0;
341 }
342 \f
343 static struct rconn *
344 create_rconn(const char *name, int txq_limit, int probe_interval,
345              int max_backoff, struct vconn *vconn)
346 {
347     struct rconn *rc = xmalloc(sizeof *rc);
348     assert(txq_limit > 0);
349     rc->reliable = vconn == NULL;
350     rc->connected = vconn != NULL;
351     rc->name = xstrdup(name);
352     rc->vconn = vconn;
353     queue_init(&rc->txq);
354     rc->txq_limit = txq_limit;
355     rc->backoff_deadline = time(0);
356     rc->backoff = 0;
357     rc->max_backoff = max_backoff ? max_backoff : 60;
358     rc->last_connected = time(0);
359     rc->probe_interval = (probe_interval
360                               ? MAX(5, probe_interval) : 0);
361     rc->probe_sent = 0;
362     rc->packets_sent = 0;
363     return rc;
364 }
365
366 /* Tries to send a packet from 'rc''s send buffer.  Returns 0 if successful,
367  * otherwise a positive errno value. */
368 static int
369 try_send(struct rconn *rc)
370 {
371     int retval = 0;
372     struct buffer *next = rc->txq.head->next;
373     retval = vconn_send(rc->vconn, rc->txq.head);
374     if (retval) {
375         return retval;
376     }
377     rc->packets_sent++;
378     queue_advance_head(&rc->txq, next);
379     return 0;
380 }
381
382 /* Disconnects 'rc'.  'error' is used only for logging purposes.  If it is
383  * nonzero, then it should be EOF to indicate the connection was closed by the
384  * peer in a normal fashion or a positive errno value. */
385 static void
386 disconnect(struct rconn *rc, int error) 
387 {
388     time_t now = time(0);
389     
390     if (rc->vconn) {
391         if (error > 0) {
392             VLOG_WARN("%s: connection dropped (%s)",
393                       rc->name, strerror(error)); 
394         } else if (error == EOF) {
395             if (rc->reliable) {
396                 VLOG_WARN("%s: connection closed", rc->name);
397             }
398         } else {
399             VLOG_WARN("%s: connection dropped", rc->name); 
400         }
401         vconn_close(rc->vconn);
402         rc->vconn = NULL;
403         queue_clear(&rc->txq);
404     }
405
406     if (now >= rc->backoff_deadline) {
407         rc->backoff = 1;
408     } else {
409         rc->backoff = MIN(rc->max_backoff, MAX(1, 2 * rc->backoff));
410         VLOG_WARN("%s: waiting %d seconds before reconnect\n",
411                   rc->name, rc->backoff);
412     }
413     rc->backoff_deadline = now + rc->backoff;
414     rc->probe_sent = 0;
415 }