net/ipv4/ipvs/ip_vs_conn.c

   1 /*
   2  * IPVS         An implementation of the IP virtual server support for the
   3  *              LINUX operating system.  IPVS is now implemented as a module
   4  *              over the Netfilter framework. IPVS can be used to build a
   5  *              high-performance and highly available server based on a
   6  *              cluster of servers.
   7  *
   8  * Version:     $Id: ip_vs_conn.c,v 1.31 2003/04/18 09:03:16 wensong Exp $
   9  *
  10  * Authors:     Wensong Zhang <wensong@linuxvirtualserver.org>
  11  *              Peter Kese <peter.kese@ijs.si>
  12  *              Julian Anastasov <ja@ssi.bg>
  13  *
  14  *              This program is free software; you can redistribute it and/or
  15  *              modify it under the terms of the GNU General Public License
  16  *              as published by the Free Software Foundation; either version
  17  *              2 of the License, or (at your option) any later version.
  18  *
  19  * The IPVS code for kernel 2.2 was done by Wensong Zhang and Peter Kese,
  20  * with changes/fixes from Julian Anastasov, Lars Marowsky-Bree, Horms
  21  * and others. Many code here is taken from IP MASQ code of kernel 2.2.
  22  *
  23  * Changes:
  24  *
  25  */
  26
  27 #include <linux/kernel.h>
  28 #include <linux/vmalloc.h>
  29 #include <linux/proc_fs.h>              /* for proc_net_* */
  30 #include <linux/seq_file.h>
  31 #include <linux/jhash.h>
  32 #include <linux/random.h>
  33
  34 #include <net/ip_vs.h>
  35
  36
  37 /*
  38  *  Connection hash table: for input and output packets lookups of IPVS
  39  */
  40 static struct list_head *ip_vs_conn_tab;
  41
  42 /*  SLAB cache for IPVS connections */
  43 static kmem_cache_t *ip_vs_conn_cachep __read_mostly;
  44
  45 /*  counter for current IPVS connections */
  46 static atomic_t ip_vs_conn_count = ATOMIC_INIT(0);
  47
  48 /*  counter for no client port connections */
  49 static atomic_t ip_vs_conn_no_cport_cnt = ATOMIC_INIT(0);
  50
  51 /* random value for IPVS connection hash */
  52 static unsigned int ip_vs_conn_rnd;
  53
  54 /*
  55  *  Fine locking granularity for big connection hash table
  56  */
  57 #define CT_LOCKARRAY_BITS  4
  58 #define CT_LOCKARRAY_SIZE  (1<<CT_LOCKARRAY_BITS)
  59 #define CT_LOCKARRAY_MASK  (CT_LOCKARRAY_SIZE-1)
  60
  61 struct ip_vs_aligned_lock
  62 {
  63         rwlock_t        l;
  64 } __attribute__((__aligned__(SMP_CACHE_BYTES)));
  65
  66 /* lock array for conn table */
  67 static struct ip_vs_aligned_lock
  68 __ip_vs_conntbl_lock_array[CT_LOCKARRAY_SIZE] __cacheline_aligned;
  69
  70 static inline void ct_read_lock(unsigned key)
  71 {
  72         read_lock(&__ip_vs_conntbl_lock_array[key&CT_LOCKARRAY_MASK].l);
  73 }
  74
  75 static inline void ct_read_unlock(unsigned key)
  76 {
  77         read_unlock(&__ip_vs_conntbl_lock_array[key&CT_LOCKARRAY_MASK].l);
  78 }
  79
  80 static inline void ct_write_lock(unsigned key)
  81 {
  82         write_lock(&__ip_vs_conntbl_lock_array[key&CT_LOCKARRAY_MASK].l);
  83 }
  84
  85 static inline void ct_write_unlock(unsigned key)
  86 {
  87         write_unlock(&__ip_vs_conntbl_lock_array[key&CT_LOCKARRAY_MASK].l);
  88 }
  89
  90 static inline void ct_read_lock_bh(unsigned key)
  91 {
  92         read_lock_bh(&__ip_vs_conntbl_lock_array[key&CT_LOCKARRAY_MASK].l);
  93 }
  94
  95 static inline void ct_read_unlock_bh(unsigned key)
  96 {
  97         read_unlock_bh(&__ip_vs_conntbl_lock_array[key&CT_LOCKARRAY_MASK].l);
  98 }
  99
 100 static inline void ct_write_lock_bh(unsigned key)
 101 {
 102         write_lock_bh(&__ip_vs_conntbl_lock_array[key&CT_LOCKARRAY_MASK].l);
 103 }
 104
 105 static inline void ct_write_unlock_bh(unsigned key)
 106 {
 107         write_unlock_bh(&__ip_vs_conntbl_lock_array[key&CT_LOCKARRAY_MASK].l);
 108 }
 109
 110
 111 /*
 112  *      Returns hash value for IPVS connection entry
 113  */
 114 static unsigned int ip_vs_conn_hashkey(unsigned proto, __u32 addr, __u16 port)
 115 {
 116         return jhash_3words(addr, port, proto, ip_vs_conn_rnd)
 117                 & IP_VS_CONN_TAB_MASK;
 118 }
 119
 120
 121 /*
 122  *      Hashes ip_vs_conn in ip_vs_conn_tab by proto,addr,port.
 123  *      returns bool success.
 124  */
 125 static inline int ip_vs_conn_hash(struct ip_vs_conn *cp)
 126 {
 127         unsigned hash;
 128         int ret;
 129
 130         /* Hash by protocol, client address and port */
 131         hash = ip_vs_conn_hashkey(cp->protocol, cp->caddr, cp->cport);
 132
 133         ct_write_lock(hash);
 134
 135         if (!(cp->flags & IP_VS_CONN_F_HASHED)) {
 136                 list_add(&cp->c_list, &ip_vs_conn_tab[hash]);
 137                 cp->flags |= IP_VS_CONN_F_HASHED;
 138                 atomic_inc(&cp->refcnt);
 139                 ret = 1;
 140         } else {
 141                 IP_VS_ERR("ip_vs_conn_hash(): request for already hashed, "
 142                           "called from %p\n", __builtin_return_address(0));
 143                 ret = 0;
 144         }
 145
 146         ct_write_unlock(hash);
 147
 148         return ret;
 149 }
 150
 151
 152 /*
 153  *      UNhashes ip_vs_conn from ip_vs_conn_tab.
 154  *      returns bool success.
 155  */
 156 static inline int ip_vs_conn_unhash(struct ip_vs_conn *cp)
 157 {
 158         unsigned hash;
 159         int ret;
 160
 161         /* unhash it and decrease its reference counter */
 162         hash = ip_vs_conn_hashkey(cp->protocol, cp->caddr, cp->cport);
 163
 164         ct_write_lock(hash);
 165
 166         if (cp->flags & IP_VS_CONN_F_HASHED) {
 167                 list_del(&cp->c_list);
 168                 cp->flags &= ~IP_VS_CONN_F_HASHED;
 169                 atomic_dec(&cp->refcnt);
 170                 ret = 1;
 171         } else
 172                 ret = 0;
 173
 174         ct_write_unlock(hash);
 175
 176         return ret;
 177 }
 178
 179
 180 /*
 181  *  Gets ip_vs_conn associated with supplied parameters in the ip_vs_conn_tab.
 182  *  Called for pkts coming from OUTside-to-INside.
 183  *      s_addr, s_port: pkt source address (foreign host)
 184  *      d_addr, d_port: pkt dest address (load balancer)
 185  */
 186 static inline struct ip_vs_conn *__ip_vs_conn_in_get
 187 (int protocol, __u32 s_addr, __u16 s_port, __u32 d_addr, __u16 d_port)
 188 {
 189         unsigned hash;
 190         struct ip_vs_conn *cp;
 191
 192         hash = ip_vs_conn_hashkey(protocol, s_addr, s_port);
 193
 194         ct_read_lock(hash);
 195
 196         list_for_each_entry(cp, &ip_vs_conn_tab[hash], c_list) {
 197                 if (s_addr==cp->caddr && s_port==cp->cport &&
 198                     d_port==cp->vport && d_addr==cp->vaddr &&
 199                     ((!s_port) ^ (!(cp->flags & IP_VS_CONN_F_NO_CPORT))) &&
 200                     protocol==cp->protocol) {
 201                         /* HIT */
 202                         atomic_inc(&cp->refcnt);
 203                         ct_read_unlock(hash);
 204                         return cp;
 205                 }
 206         }
 207
 208         ct_read_unlock(hash);
 209
 210         return NULL;
 211 }
 212
 213 struct ip_vs_conn *ip_vs_conn_in_get
 214 (int protocol, __u32 s_addr, __u16 s_port, __u32 d_addr, __u16 d_port)
 215 {
 216         struct ip_vs_conn *cp;
 217
 218         cp = __ip_vs_conn_in_get(protocol, s_addr, s_port, d_addr, d_port);
 219         if (!cp && atomic_read(&ip_vs_conn_no_cport_cnt))
 220                 cp = __ip_vs_conn_in_get(protocol, s_addr, 0, d_addr, d_port);
 221
 222         IP_VS_DBG(7, "lookup/in %s %u.%u.%u.%u:%d->%u.%u.%u.%u:%d %s\n",
 223                   ip_vs_proto_name(protocol),
 224                   NIPQUAD(s_addr), ntohs(s_port),
 225                   NIPQUAD(d_addr), ntohs(d_port),
 226                   cp?"hit":"not hit");
 227
 228         return cp;
 229 }
 230
 231 /* Get reference to connection template */
 232 struct ip_vs_conn *ip_vs_ct_in_get
 233 (int protocol, __u32 s_addr, __u16 s_port, __u32 d_addr, __u16 d_port)
 234 {
 235         unsigned hash;
 236         struct ip_vs_conn *cp;
 237
 238         hash = ip_vs_conn_hashkey(protocol, s_addr, s_port);
 239
 240         ct_read_lock(hash);
 241
 242         list_for_each_entry(cp, &ip_vs_conn_tab[hash], c_list) {
 243                 if (s_addr==cp->caddr && s_port==cp->cport &&
 244                     d_port==cp->vport && d_addr==cp->vaddr &&
 245                     cp->flags & IP_VS_CONN_F_TEMPLATE &&
 246                     protocol==cp->protocol) {
 247                         /* HIT */
 248                         atomic_inc(&cp->refcnt);
 249                         goto out;
 250                 }
 251         }
 252         cp = NULL;
 253
 254   out:
 255         ct_read_unlock(hash);
 256
 257         IP_VS_DBG(7, "template lookup/in %s %u.%u.%u.%u:%d->%u.%u.%u.%u:%d %s\n",
 258                   ip_vs_proto_name(protocol),
 259                   NIPQUAD(s_addr), ntohs(s_port),
 260                   NIPQUAD(d_addr), ntohs(d_port),
 261                   cp?"hit":"not hit");
 262
 263         return cp;
 264 }
 265
 266 /*
 267  *  Gets ip_vs_conn associated with supplied parameters in the ip_vs_conn_tab.
 268  *  Called for pkts coming from inside-to-OUTside.
 269  *      s_addr, s_port: pkt source address (inside host)
 270  *      d_addr, d_port: pkt dest address (foreign host)
 271  */
 272 struct ip_vs_conn *ip_vs_conn_out_get
 273 (int protocol, __u32 s_addr, __u16 s_port, __u32 d_addr, __u16 d_port)
 274 {
 275         unsigned hash;
 276         struct ip_vs_conn *cp, *ret=NULL;
 277
 278         /*
 279          *      Check for "full" addressed entries
 280          */
 281         hash = ip_vs_conn_hashkey(protocol, d_addr, d_port);
 282
 283         ct_read_lock(hash);
 284
 285         list_for_each_entry(cp, &ip_vs_conn_tab[hash], c_list) {
 286                 if (d_addr == cp->caddr && d_port == cp->cport &&
 287                     s_port == cp->dport && s_addr == cp->daddr &&
 288                     protocol == cp->protocol) {
 289                         /* HIT */
 290                         atomic_inc(&cp->refcnt);
 291                         ret = cp;
 292                         break;
 293                 }
 294         }
 295
 296         ct_read_unlock(hash);
 297
 298         IP_VS_DBG(7, "lookup/out %s %u.%u.%u.%u:%d->%u.%u.%u.%u:%d %s\n",
 299                   ip_vs_proto_name(protocol),
 300                   NIPQUAD(s_addr), ntohs(s_port),
 301                   NIPQUAD(d_addr), ntohs(d_port),
 302                   ret?"hit":"not hit");
 303
 304         return ret;
 305 }
 306
 307
 308 /*
 309  *      Put back the conn and restart its timer with its timeout
 310  */
 311 void ip_vs_conn_put(struct ip_vs_conn *cp)
 312 {
 313         /* reset it expire in its timeout */
 314         mod_timer(&cp->timer, jiffies+cp->timeout);
 315
 316         __ip_vs_conn_put(cp);
 317 }
 318
 319
 320 /*
 321  *      Fill a no_client_port connection with a client port number
 322  */
 323 void ip_vs_conn_fill_cport(struct ip_vs_conn *cp, __u16 cport)
 324 {
 325         if (ip_vs_conn_unhash(cp)) {
 326                 spin_lock(&cp->lock);
 327                 if (cp->flags & IP_VS_CONN_F_NO_CPORT) {
 328                         atomic_dec(&ip_vs_conn_no_cport_cnt);
 329                         cp->flags &= ~IP_VS_CONN_F_NO_CPORT;
 330                         cp->cport = cport;
 331                 }
 332                 spin_unlock(&cp->lock);
 333
 334                 /* hash on new dport */
 335                 ip_vs_conn_hash(cp);
 336         }
 337 }
 338
 339
 340 /*
 341  *      Bind a connection entry with the corresponding packet_xmit.
 342  *      Called by ip_vs_conn_new.
 343  */
 344 static inline void ip_vs_bind_xmit(struct ip_vs_conn *cp)
 345 {
 346         switch (IP_VS_FWD_METHOD(cp)) {
 347         case IP_VS_CONN_F_MASQ:
 348                 cp->packet_xmit = ip_vs_nat_xmit;
 349                 break;
 350
 351         case IP_VS_CONN_F_TUNNEL:
 352                 cp->packet_xmit = ip_vs_tunnel_xmit;
 353                 break;
 354
 355         case IP_VS_CONN_F_DROUTE:
 356                 cp->packet_xmit = ip_vs_dr_xmit;
 357                 break;
 358
 359         case IP_VS_CONN_F_LOCALNODE:
 360                 cp->packet_xmit = ip_vs_null_xmit;
 361                 break;
 362
 363         case IP_VS_CONN_F_BYPASS:
 364                 cp->packet_xmit = ip_vs_bypass_xmit;
 365                 break;
 366         }
 367 }
 368
 369
 370 static inline int ip_vs_dest_totalconns(struct ip_vs_dest *dest)
 371 {
 372         return atomic_read(&dest->activeconns)
 373                 + atomic_read(&dest->inactconns);
 374 }
 375
 376 /*
 377  *      Bind a connection entry with a virtual service destination
 378  *      Called just after a new connection entry is created.
 379  */
 380 static inline void
 381 ip_vs_bind_dest(struct ip_vs_conn *cp, struct ip_vs_dest *dest)
 382 {
 383         /* if dest is NULL, then return directly */
 384         if (!dest)
 385                 return;
 386
 387         /* Increase the refcnt counter of the dest */
 388         atomic_inc(&dest->refcnt);
 389
 390         /* Bind with the destination and its corresponding transmitter */
 391         cp->flags |= atomic_read(&dest->conn_flags);
 392         cp->dest = dest;
 393
 394         IP_VS_DBG(9, "Bind-dest %s c:%u.%u.%u.%u:%d v:%u.%u.%u.%u:%d "
 395                   "d:%u.%u.%u.%u:%d fwd:%c s:%u flg:%X cnt:%d destcnt:%d\n",
 396                   ip_vs_proto_name(cp->protocol),
 397                   NIPQUAD(cp->caddr), ntohs(cp->cport),
 398                   NIPQUAD(cp->vaddr), ntohs(cp->vport),
 399                   NIPQUAD(cp->daddr), ntohs(cp->dport),
 400                   ip_vs_fwd_tag(cp), cp->state,
 401                   cp->flags, atomic_read(&cp->refcnt),
 402                   atomic_read(&dest->refcnt));
 403
 404         /* Update the connection counters */
 405         if (!(cp->flags & IP_VS_CONN_F_TEMPLATE)) {
 406                 /* It is a normal connection, so increase the inactive
 407                    connection counter because it is in TCP SYNRECV
 408                    state (inactive) or other protocol inacive state */
 409                 atomic_inc(&dest->inactconns);
 410         } else {
 411                 /* It is a persistent connection/template, so increase
 412                    the peristent connection counter */
 413                 atomic_inc(&dest->persistconns);
 414         }
 415
 416         if (dest->u_threshold != 0 &&
 417             ip_vs_dest_totalconns(dest) >= dest->u_threshold)
 418                 dest->flags |= IP_VS_DEST_F_OVERLOAD;
 419 }
 420
 421
 422 /*
 423  *      Unbind a connection entry with its VS destination
 424  *      Called by the ip_vs_conn_expire function.
 425  */
 426 static inline void ip_vs_unbind_dest(struct ip_vs_conn *cp)
 427 {
 428         struct ip_vs_dest *dest = cp->dest;
 429
 430         if (!dest)
 431                 return;
 432
 433         IP_VS_DBG(9, "Unbind-dest %s c:%u.%u.%u.%u:%d v:%u.%u.%u.%u:%d "
 434                   "d:%u.%u.%u.%u:%d fwd:%c s:%u flg:%X cnt:%d destcnt:%d\n",
 435                   ip_vs_proto_name(cp->protocol),
 436                   NIPQUAD(cp->caddr), ntohs(cp->cport),
 437                   NIPQUAD(cp->vaddr), ntohs(cp->vport),
 438                   NIPQUAD(cp->daddr), ntohs(cp->dport),
 439                   ip_vs_fwd_tag(cp), cp->state,
 440                   cp->flags, atomic_read(&cp->refcnt),
 441                   atomic_read(&dest->refcnt));
 442
 443         /* Update the connection counters */
 444         if (!(cp->flags & IP_VS_CONN_F_TEMPLATE)) {
 445                 /* It is a normal connection, so decrease the inactconns
 446                    or activeconns counter */
 447                 if (cp->flags & IP_VS_CONN_F_INACTIVE) {
 448                         atomic_dec(&dest->inactconns);
 449                 } else {
 450                         atomic_dec(&dest->activeconns);
 451                 }
 452         } else {
 453                 /* It is a persistent connection/template, so decrease
 454                    the peristent connection counter */
 455                 atomic_dec(&dest->persistconns);
 456         }
 457
 458         if (dest->l_threshold != 0) {
 459                 if (ip_vs_dest_totalconns(dest) < dest->l_threshold)
 460                         dest->flags &= ~IP_VS_DEST_F_OVERLOAD;
 461         } else if (dest->u_threshold != 0) {
 462                 if (ip_vs_dest_totalconns(dest) * 4 < dest->u_threshold * 3)
 463                         dest->flags &= ~IP_VS_DEST_F_OVERLOAD;
 464         } else {
 465                 if (dest->flags & IP_VS_DEST_F_OVERLOAD)
 466                         dest->flags &= ~IP_VS_DEST_F_OVERLOAD;
 467         }
 468
 469         /*
 470          * Simply decrease the refcnt of the dest, because the
 471          * dest will be either in service's destination list
 472          * or in the trash.
 473          */
 474         atomic_dec(&dest->refcnt);
 475 }
 476
 477
 478 /*
 479  *      Checking if the destination of a connection template is available.
 480  *      If available, return 1, otherwise invalidate this connection
 481  *      template and return 0.
 482  */
 483 int ip_vs_check_template(struct ip_vs_conn *ct)
 484 {
 485         struct ip_vs_dest *dest = ct->dest;
 486
 487         /*
 488          * Checking the dest server status.
 489          */
 490         if ((dest == NULL) ||
 491             !(dest->flags & IP_VS_DEST_F_AVAILABLE) ||
 492             (sysctl_ip_vs_expire_quiescent_template &&
 493              (atomic_read(&dest->weight) == 0))) {
 494                 IP_VS_DBG(9, "check_template: dest not available for "
 495                           "protocol %s s:%u.%u.%u.%u:%d v:%u.%u.%u.%u:%d "
 496                           "-> d:%u.%u.%u.%u:%d\n",
 497                           ip_vs_proto_name(ct->protocol),
 498                           NIPQUAD(ct->caddr), ntohs(ct->cport),
 499                           NIPQUAD(ct->vaddr), ntohs(ct->vport),
 500                           NIPQUAD(ct->daddr), ntohs(ct->dport));
 501
 502                 /*
 503                  * Invalidate the connection template
 504                  */
 505                 if (ct->vport != 65535) {
 506                         if (ip_vs_conn_unhash(ct)) {
 507                                 ct->dport = 65535;
 508                                 ct->vport = 65535;
 509                                 ct->cport = 0;
 510                                 ip_vs_conn_hash(ct);
 511                         }
 512                 }
 513
 514                 /*
 515                  * Simply decrease the refcnt of the template,
 516                  * don't restart its timer.
 517                  */
 518                 atomic_dec(&ct->refcnt);
 519                 return 0;
 520         }
 521         return 1;
 522 }
 523
 524 static void ip_vs_conn_expire(unsigned long data)
 525 {
 526         struct ip_vs_conn *cp = (struct ip_vs_conn *)data;
 527
 528         cp->timeout = 60*HZ;
 529
 530         /*
 531          *      hey, I'm using it
 532          */
 533         atomic_inc(&cp->refcnt);
 534
 535         /*
 536          *      do I control anybody?
 537          */
 538         if (atomic_read(&cp->n_control))
 539                 goto expire_later;
 540
 541         /*
 542          *      unhash it if it is hashed in the conn table
 543          */
 544         if (!ip_vs_conn_unhash(cp))
 545                 goto expire_later;
 546
 547         /*
 548          *      refcnt==1 implies I'm the only one referrer
 549          */
 550         if (likely(atomic_read(&cp->refcnt) == 1)) {
 551                 /* delete the timer if it is activated by other users */
 552                 if (timer_pending(&cp->timer))
 553                         del_timer(&cp->timer);
 554
 555                 /* does anybody control me? */
 556                 if (cp->control)
 557                         ip_vs_control_del(cp);
 558
 559                 if (unlikely(cp->app != NULL))
 560                         ip_vs_unbind_app(cp);
 561                 ip_vs_unbind_dest(cp);
 562                 if (cp->flags & IP_VS_CONN_F_NO_CPORT)
 563                         atomic_dec(&ip_vs_conn_no_cport_cnt);
 564                 atomic_dec(&ip_vs_conn_count);
 565
 566                 kmem_cache_free(ip_vs_conn_cachep, cp);
 567                 return;
 568         }
 569
 570         /* hash it back to the table */
 571         ip_vs_conn_hash(cp);
 572
 573   expire_later:
 574         IP_VS_DBG(7, "delayed: refcnt-1=%d conn.n_control=%d\n",
 575                   atomic_read(&cp->refcnt)-1,
 576                   atomic_read(&cp->n_control));
 577
 578         ip_vs_conn_put(cp);
 579 }
 580
 581
 582 void ip_vs_conn_expire_now(struct ip_vs_conn *cp)
 583 {
 584         if (del_timer(&cp->timer))
 585                 mod_timer(&cp->timer, jiffies);
 586 }
 587
 588
 589 /*
 590  *      Create a new connection entry and hash it into the ip_vs_conn_tab
 591  */
 592 struct ip_vs_conn *
 593 ip_vs_conn_new(int proto, __u32 caddr, __u16 cport, __u32 vaddr, __u16 vport,
 594                __u32 daddr, __u16 dport, unsigned flags,
 595                struct ip_vs_dest *dest)
 596 {
 597         struct ip_vs_conn *cp;
 598         struct ip_vs_protocol *pp = ip_vs_proto_get(proto);
 599
 600         cp = kmem_cache_alloc(ip_vs_conn_cachep, GFP_ATOMIC);
 601         if (cp == NULL) {
 602                 IP_VS_ERR_RL("ip_vs_conn_new: no memory available.\n");
 603                 return NULL;
 604         }
 605
 606         memset(cp, 0, sizeof(*cp));
 607         INIT_LIST_HEAD(&cp->c_list);
 608         init_timer(&cp->timer);
 609         cp->timer.data     = (unsigned long)cp;
 610         cp->timer.function = ip_vs_conn_expire;
 611         cp->protocol       = proto;
 612         cp->caddr          = caddr;
 613         cp->cport          = cport;
 614         cp->vaddr          = vaddr;
 615         cp->vport          = vport;
 616         cp->daddr          = daddr;
 617         cp->dport          = dport;
 618         cp->flags          = flags;
 619         spin_lock_init(&cp->lock);
 620
 621         /*
 622          * Set the entry is referenced by the current thread before hashing
 623          * it in the table, so that other thread run ip_vs_random_dropentry
 624          * but cannot drop this entry.
 625          */
 626         atomic_set(&cp->refcnt, 1);
 627
 628         atomic_set(&cp->n_control, 0);
 629         atomic_set(&cp->in_pkts, 0);
 630
 631         atomic_inc(&ip_vs_conn_count);
 632         if (flags & IP_VS_CONN_F_NO_CPORT)
 633                 atomic_inc(&ip_vs_conn_no_cport_cnt);
 634
 635         /* Bind the connection with a destination server */
 636         ip_vs_bind_dest(cp, dest);
 637
 638         /* Set its state and timeout */
 639         cp->state = 0;
 640         cp->timeout = 3*HZ;
 641
 642         /* Bind its packet transmitter */
 643         ip_vs_bind_xmit(cp);
 644
 645         if (unlikely(pp && atomic_read(&pp->appcnt)))
 646                 ip_vs_bind_app(cp, pp);
 647
 648         /* Hash it in the ip_vs_conn_tab finally */
 649         ip_vs_conn_hash(cp);
 650
 651         return cp;
 652 }
 653
 654
 655 /*
 656  *      /proc/net/ip_vs_conn entries
 657  */
 658 #ifdef CONFIG_PROC_FS
 659
 660 static void *ip_vs_conn_array(struct seq_file *seq, loff_t pos)
 661 {
 662         int idx;
 663         struct ip_vs_conn *cp;
 664
 665         for(idx = 0; idx < IP_VS_CONN_TAB_SIZE; idx++) {
 666                 ct_read_lock_bh(idx);
 667                 list_for_each_entry(cp, &ip_vs_conn_tab[idx], c_list) {
 668                         if (pos-- == 0) {
 669                                 seq->private = &ip_vs_conn_tab[idx];
 670                                 return cp;
 671                         }
 672                 }
 673                 ct_read_unlock_bh(idx);
 674         }
 675
 676         return NULL;
 677 }
 678
 679 static void *ip_vs_conn_seq_start(struct seq_file *seq, loff_t *pos)
 680 {
 681         seq->private = NULL;
 682         return *pos ? ip_vs_conn_array(seq, *pos - 1) :SEQ_START_TOKEN;
 683 }
 684
 685 static void *ip_vs_conn_seq_next(struct seq_file *seq, void *v, loff_t *pos)
 686 {
 687         struct ip_vs_conn *cp = v;
 688         struct list_head *e, *l = seq->private;
 689         int idx;
 690
 691         ++*pos;
 692         if (v == SEQ_START_TOKEN)
 693                 return ip_vs_conn_array(seq, 0);
 694
 695         /* more on same hash chain? */
 696         if ((e = cp->c_list.next) != l)
 697                 return list_entry(e, struct ip_vs_conn, c_list);
 698
 699         idx = l - ip_vs_conn_tab;
 700         ct_read_unlock_bh(idx);
 701
 702         while (++idx < IP_VS_CONN_TAB_SIZE) {
 703                 ct_read_lock_bh(idx);
 704                 list_for_each_entry(cp, &ip_vs_conn_tab[idx], c_list) {
 705                         seq->private = &ip_vs_conn_tab[idx];
 706                         return cp;
 707                 }
 708                 ct_read_unlock_bh(idx);
 709         }
 710         seq->private = NULL;
 711         return NULL;
 712 }
 713
 714 static void ip_vs_conn_seq_stop(struct seq_file *seq, void *v)
 715 {
 716         struct list_head *l = seq->private;
 717
 718         if (l)
 719                 ct_read_unlock_bh(l - ip_vs_conn_tab);
 720 }
 721
 722 static int ip_vs_conn_seq_show(struct seq_file *seq, void *v)
 723 {
 724
 725         if (v == SEQ_START_TOKEN)
 726                 seq_puts(seq,
 727    "Pro FromIP   FPrt ToIP     TPrt DestIP   DPrt State       Expires\n");
 728         else {
 729                 const struct ip_vs_conn *cp = v;
 730
 731                 seq_printf(seq,
 732                         "%-3s %08X %04X %08X %04X %08X %04X %-11s %7lu\n",
 733                                 ip_vs_proto_name(cp->protocol),
 734                                 ntohl(cp->caddr), ntohs(cp->cport),
 735                                 ntohl(cp->vaddr), ntohs(cp->vport),
 736                                 ntohl(cp->daddr), ntohs(cp->dport),
 737                                 ip_vs_state_name(cp->protocol, cp->state),
 738                                 (cp->timer.expires-jiffies)/HZ);
 739         }
 740         return 0;
 741 }
 742
 743 static struct seq_operations ip_vs_conn_seq_ops = {
 744         .start = ip_vs_conn_seq_start,
 745         .next  = ip_vs_conn_seq_next,
 746         .stop  = ip_vs_conn_seq_stop,
 747         .show  = ip_vs_conn_seq_show,
 748 };
 749
 750 static int ip_vs_conn_open(struct inode *inode, struct file *file)
 751 {
 752         return seq_open(file, &ip_vs_conn_seq_ops);
 753 }
 754
 755 static struct file_operations ip_vs_conn_fops = {
 756         .owner   = THIS_MODULE,
 757         .open    = ip_vs_conn_open,
 758         .read    = seq_read,
 759         .llseek  = seq_lseek,
 760         .release = seq_release,
 761 };
 762 #endif
 763
 764
 765 /*
 766  *      Randomly drop connection entries before running out of memory
 767  */
 768 static inline int todrop_entry(struct ip_vs_conn *cp)
 769 {
 770         /*
 771          * The drop rate array needs tuning for real environments.
 772          * Called from timer bh only => no locking
 773          */
 774         static const char todrop_rate[9] = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8};
 775         static char todrop_counter[9] = {0};
 776         int i;
 777
 778         /* if the conn entry hasn't lasted for 60 seconds, don't drop it.
 779            This will leave enough time for normal connection to get
 780            through. */
 781         if (time_before(cp->timeout + jiffies, cp->timer.expires + 60*HZ))
 782                 return 0;
 783
 784         /* Don't drop the entry if its number of incoming packets is not
 785            located in [0, 8] */
 786         i = atomic_read(&cp->in_pkts);
 787         if (i > 8 || i < 0) return 0;
 788
 789         if (!todrop_rate[i]) return 0;
 790         if (--todrop_counter[i] > 0) return 0;
 791
 792         todrop_counter[i] = todrop_rate[i];
 793         return 1;
 794 }
 795
 796 /* Called from keventd and must protect itself from softirqs */
 797 void ip_vs_random_dropentry(void)
 798 {
 799         int idx;
 800         struct ip_vs_conn *cp;
 801
 802         /*
 803          * Randomly scan 1/32 of the whole table every second
 804          */
 805         for (idx = 0; idx < (IP_VS_CONN_TAB_SIZE>>5); idx++) {
 806                 unsigned hash = net_random() & IP_VS_CONN_TAB_MASK;
 807
 808                 /*
 809                  *  Lock is actually needed in this loop.
 810                  */
 811                 ct_write_lock_bh(hash);
 812
 813                 list_for_each_entry(cp, &ip_vs_conn_tab[hash], c_list) {
 814                         if (cp->flags & IP_VS_CONN_F_TEMPLATE)
 815                                 /* connection template */
 816                                 continue;
 817
 818                         if (cp->protocol == IPPROTO_TCP) {
 819                                 switch(cp->state) {
 820                                 case IP_VS_TCP_S_SYN_RECV:
 821                                 case IP_VS_TCP_S_SYNACK:
 822                                         break;
 823
 824                                 case IP_VS_TCP_S_ESTABLISHED:
 825                                         if (todrop_entry(cp))
 826                                                 break;
 827                                         continue;
 828
 829                                 default:
 830                                         continue;
 831                                 }
 832                         } else {
 833                                 if (!todrop_entry(cp))
 834                                         continue;
 835                         }
 836
 837                         IP_VS_DBG(4, "del connection\n");
 838                         ip_vs_conn_expire_now(cp);
 839                         if (cp->control) {
 840                                 IP_VS_DBG(4, "del conn template\n");
 841                                 ip_vs_conn_expire_now(cp->control);
 842                         }
 843                 }
 844                 ct_write_unlock_bh(hash);
 845         }
 846 }
 847
 848
 849 /*
 850  *      Flush all the connection entries in the ip_vs_conn_tab
 851  */
 852 static void ip_vs_conn_flush(void)
 853 {
 854         int idx;
 855         struct ip_vs_conn *cp;
 856
 857   flush_again:
 858         for (idx=0; idx<IP_VS_CONN_TAB_SIZE; idx++) {
 859                 /*
 860                  *  Lock is actually needed in this loop.
 861                  */
 862                 ct_write_lock_bh(idx);
 863
 864                 list_for_each_entry(cp, &ip_vs_conn_tab[idx], c_list) {
 865
 866                         IP_VS_DBG(4, "del connection\n");
 867                         ip_vs_conn_expire_now(cp);
 868                         if (cp->control) {
 869                                 IP_VS_DBG(4, "del conn template\n");
 870                                 ip_vs_conn_expire_now(cp->control);
 871                         }
 872                 }
 873                 ct_write_unlock_bh(idx);
 874         }
 875
 876         /* the counter may be not NULL, because maybe some conn entries
 877            are run by slow timer handler or unhashed but still referred */
 878         if (atomic_read(&ip_vs_conn_count) != 0) {
 879                 schedule();
 880                 goto flush_again;
 881         }
 882 }
 883
 884
 885 int ip_vs_conn_init(void)
 886 {
 887         int idx;
 888
 889         /*
 890          * Allocate the connection hash table and initialize its list heads
 891          */
 892         ip_vs_conn_tab = vmalloc(IP_VS_CONN_TAB_SIZE*sizeof(struct list_head));
 893         if (!ip_vs_conn_tab)
 894                 return -ENOMEM;
 895
 896         /* Allocate ip_vs_conn slab cache */
 897         ip_vs_conn_cachep = kmem_cache_create("ip_vs_conn",
 898                                               sizeof(struct ip_vs_conn), 0,
 899                                               SLAB_HWCACHE_ALIGN, NULL, NULL);
 900         if (!ip_vs_conn_cachep) {
 901                 vfree(ip_vs_conn_tab);
 902                 return -ENOMEM;
 903         }
 904
 905         IP_VS_INFO("Connection hash table configured "
 906                    "(size=%d, memory=%ldKbytes)\n",
 907                    IP_VS_CONN_TAB_SIZE,
 908                    (long)(IP_VS_CONN_TAB_SIZE*sizeof(struct list_head))/1024);
 909         IP_VS_DBG(0, "Each connection entry needs %Zd bytes at least\n",
 910                   sizeof(struct ip_vs_conn));
 911
 912         for (idx = 0; idx < IP_VS_CONN_TAB_SIZE; idx++) {
 913                 INIT_LIST_HEAD(&ip_vs_conn_tab[idx]);
 914         }
 915
 916         for (idx = 0; idx < CT_LOCKARRAY_SIZE; idx++)  {
 917                 rwlock_init(&__ip_vs_conntbl_lock_array[idx].l);
 918         }
 919
 920         proc_net_fops_create("ip_vs_conn", 0, &ip_vs_conn_fops);
 921
 922         /* calculate the random value for connection hash */
 923         get_random_bytes(&ip_vs_conn_rnd, sizeof(ip_vs_conn_rnd));
 924
 925         return 0;
 926 }
 927
 928
 929 void ip_vs_conn_cleanup(void)
 930 {
 931         /* flush all the connection entries first */
 932         ip_vs_conn_flush();
 933
 934         /* Release the empty cache */
 935         kmem_cache_destroy(ip_vs_conn_cachep);
 936         proc_net_remove("ip_vs_conn");
 937         vfree(ip_vs_conn_tab);
 938 }