tools/testing/selftests/net/forwarding/router_multipath.sh

   1 #!/bin/bash
   2 # SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   3
   4 ALL_TESTS="ping_ipv4 ping_ipv6 multipath_test"
   5 NUM_NETIFS=8
   6 source lib.sh
   7
   8 h1_create()
   9 {
  10         vrf_create "vrf-h1"
  11         ip link set dev $h1 master vrf-h1
  12
  13         ip link set dev vrf-h1 up
  14         ip link set dev $h1 up
  15
  16         ip address add 192.0.2.2/24 dev $h1
  17         ip address add 2001:db8:1::2/64 dev $h1
  18
  19         ip route add 198.51.100.0/24 vrf vrf-h1 nexthop via 192.0.2.1
  20         ip route add 2001:db8:2::/64 vrf vrf-h1 nexthop via 2001:db8:1::1
  21 }
  22
  23 h1_destroy()
  24 {
  25         ip route del 2001:db8:2::/64 vrf vrf-h1
  26         ip route del 198.51.100.0/24 vrf vrf-h1
  27
  28         ip address del 2001:db8:1::2/64 dev $h1
  29         ip address del 192.0.2.2/24 dev $h1
  30
  31         ip link set dev $h1 down
  32         vrf_destroy "vrf-h1"
  33 }
  34
  35 h2_create()
  36 {
  37         vrf_create "vrf-h2"
  38         ip link set dev $h2 master vrf-h2
  39
  40         ip link set dev vrf-h2 up
  41         ip link set dev $h2 up
  42
  43         ip address add 198.51.100.2/24 dev $h2
  44         ip address add 2001:db8:2::2/64 dev $h2
  45
  46         ip route add 192.0.2.0/24 vrf vrf-h2 nexthop via 198.51.100.1
  47         ip route add 2001:db8:1::/64 vrf vrf-h2 nexthop via 2001:db8:2::1
  48 }
  49
  50 h2_destroy()
  51 {
  52         ip route del 2001:db8:1::/64 vrf vrf-h2
  53         ip route del 192.0.2.0/24 vrf vrf-h2
  54
  55         ip address del 2001:db8:2::2/64 dev $h2
  56         ip address del 198.51.100.2/24 dev $h2
  57
  58         ip link set dev $h2 down
  59         vrf_destroy "vrf-h2"
  60 }
  61
  62 router1_create()
  63 {
  64         vrf_create "vrf-r1"
  65         ip link set dev $rp11 master vrf-r1
  66         ip link set dev $rp12 master vrf-r1
  67         ip link set dev $rp13 master vrf-r1
  68
  69         ip link set dev vrf-r1 up
  70         ip link set dev $rp11 up
  71         ip link set dev $rp12 up
  72         ip link set dev $rp13 up
  73
  74         ip address add 192.0.2.1/24 dev $rp11
  75         ip address add 2001:db8:1::1/64 dev $rp11
  76
  77         ip address add 169.254.2.12/24 dev $rp12
  78         ip address add fe80:2::12/64 dev $rp12
  79
  80         ip address add 169.254.3.13/24 dev $rp13
  81         ip address add fe80:3::13/64 dev $rp13
  82
  83         ip route add 198.51.100.0/24 vrf vrf-r1 \
  84                 nexthop via 169.254.2.22 dev $rp12 \
  85                 nexthop via 169.254.3.23 dev $rp13
  86         ip route add 2001:db8:2::/64 vrf vrf-r1 \
  87                 nexthop via fe80:2::22 dev $rp12 \
  88                 nexthop via fe80:3::23 dev $rp13
  89 }
  90
  91 router1_destroy()
  92 {
  93         ip route del 2001:db8:2::/64 vrf vrf-r1
  94         ip route del 198.51.100.0/24 vrf vrf-r1
  95
  96         ip address del fe80:3::13/64 dev $rp13
  97         ip address del 169.254.3.13/24 dev $rp13
  98
  99         ip address del fe80:2::12/64 dev $rp12
 100         ip address del 169.254.2.12/24 dev $rp12
 101
 102         ip address del 2001:db8:1::1/64 dev $rp11
 103         ip address del 192.0.2.1/24 dev $rp11
 104
 105         ip link set dev $rp13 down
 106         ip link set dev $rp12 down
 107         ip link set dev $rp11 down
 108
 109         vrf_destroy "vrf-r1"
 110 }
 111
 112 router2_create()
 113 {
 114         vrf_create "vrf-r2"
 115         ip link set dev $rp21 master vrf-r2
 116         ip link set dev $rp22 master vrf-r2
 117         ip link set dev $rp23 master vrf-r2
 118
 119         ip link set dev vrf-r2 up
 120         ip link set dev $rp21 up
 121         ip link set dev $rp22 up
 122         ip link set dev $rp23 up
 123
 124         ip address add 198.51.100.1/24 dev $rp21
 125         ip address add 2001:db8:2::1/64 dev $rp21
 126
 127         ip address add 169.254.2.22/24 dev $rp22
 128         ip address add fe80:2::22/64 dev $rp22
 129
 130         ip address add 169.254.3.23/24 dev $rp23
 131         ip address add fe80:3::23/64 dev $rp23
 132
 133         ip route add 192.0.2.0/24 vrf vrf-r2 \
 134                 nexthop via 169.254.2.12 dev $rp22 \
 135                 nexthop via 169.254.3.13 dev $rp23
 136         ip route add 2001:db8:1::/64 vrf vrf-r2 \
 137                 nexthop via fe80:2::12 dev $rp22 \
 138                 nexthop via fe80:3::13 dev $rp23
 139 }
 140
 141 router2_destroy()
 142 {
 143         ip route del 2001:db8:1::/64 vrf vrf-r2
 144         ip route del 192.0.2.0/24 vrf vrf-r2
 145
 146         ip address del fe80:3::23/64 dev $rp23
 147         ip address del 169.254.3.23/24 dev $rp23
 148
 149         ip address del fe80:2::22/64 dev $rp22
 150         ip address del 169.254.2.22/24 dev $rp22
 151
 152         ip address del 2001:db8:2::1/64 dev $rp21
 153         ip address del 198.51.100.1/24 dev $rp21
 154
 155         ip link set dev $rp23 down
 156         ip link set dev $rp22 down
 157         ip link set dev $rp21 down
 158
 159         vrf_destroy "vrf-r2"
 160 }
 161
 162 multipath_eval()
 163 {
 164        local desc="$1"
 165        local weight_rp12=$2
 166        local weight_rp13=$3
 167        local packets_rp12=$4
 168        local packets_rp13=$5
 169        local weights_ratio packets_ratio diff
 170
 171        RET=0
 172
 173        if [[ "$packets_rp12" -eq "0" || "$packets_rp13" -eq "0" ]]; then
 174               check_err 1 "Packet difference is 0"
 175               log_test "Multipath"
 176               log_info "Expected ratio $weights_ratio"
 177               return
 178        fi
 179
 180        if [[ "$weight_rp12" -gt "$weight_rp13" ]]; then
 181                weights_ratio=$(echo "scale=2; $weight_rp12 / $weight_rp13" \
 182                        | bc -l)
 183                packets_ratio=$(echo "scale=2; $packets_rp12 / $packets_rp13" \
 184                        | bc -l)
 185        else
 186                weights_ratio=$(echo "scale=2; $weight_rp13 / $weight_rp12" | \
 187                        bc -l)
 188                packets_ratio=$(echo "scale=2; $packets_rp13 / $packets_rp12" | \
 189                        bc -l)
 190        fi
 191
 192        diff=$(echo $weights_ratio - $packets_ratio | bc -l)
 193        diff=${diff#-}
 194
 195        test "$(echo "$diff / $weights_ratio > 0.15" | bc -l)" -eq 0
 196        check_err $? "Too large discrepancy between expected and measured ratios"
 197        log_test "$desc"
 198        log_info "Expected ratio $weights_ratio Measured ratio $packets_ratio"
 199 }
 200
 201 multipath4_test()
 202 {
 203        local desc="$1"
 204        local weight_rp12=$2
 205        local weight_rp13=$3
 206        local t0_rp12 t0_rp13 t1_rp12 t1_rp13
 207        local packets_rp12 packets_rp13
 208
 209        # Transmit multiple flows from h1 to h2 and make sure they are
 210        # distributed between both multipath links (rp12 and rp13)
 211        # according to the configured weights.
 212        sysctl_set net.ipv4.fib_multipath_hash_policy 1
 213        ip route replace 198.51.100.0/24 vrf vrf-r1 \
 214                nexthop via 169.254.2.22 dev $rp12 weight $weight_rp12 \
 215                nexthop via 169.254.3.23 dev $rp13 weight $weight_rp13
 216
 217        t0_rp12=$(link_stats_tx_packets_get $rp12)
 218        t0_rp13=$(link_stats_tx_packets_get $rp13)
 219
 220        ip vrf exec vrf-h1 $MZ -q -p 64 -A 192.0.2.2 -B 198.51.100.2 \
 221                -d 1msec -t udp "sp=1024,dp=0-32768"
 222
 223        t1_rp12=$(link_stats_tx_packets_get $rp12)
 224        t1_rp13=$(link_stats_tx_packets_get $rp13)
 225
 226        let "packets_rp12 = $t1_rp12 - $t0_rp12"
 227        let "packets_rp13 = $t1_rp13 - $t0_rp13"
 228        multipath_eval "$desc" $weight_rp12 $weight_rp13 $packets_rp12 $packets_rp13
 229
 230        # Restore settings.
 231        ip route replace 198.51.100.0/24 vrf vrf-r1 \
 232                nexthop via 169.254.2.22 dev $rp12 \
 233                nexthop via 169.254.3.23 dev $rp13
 234        sysctl_restore net.ipv4.fib_multipath_hash_policy
 235 }
 236
 237 multipath6_l4_test()
 238 {
 239        local desc="$1"
 240        local weight_rp12=$2
 241        local weight_rp13=$3
 242        local t0_rp12 t0_rp13 t1_rp12 t1_rp13
 243        local packets_rp12 packets_rp13
 244
 245        # Transmit multiple flows from h1 to h2 and make sure they are
 246        # distributed between both multipath links (rp12 and rp13)
 247        # according to the configured weights.
 248        sysctl_set net.ipv6.fib_multipath_hash_policy 1
 249
 250        ip route replace 2001:db8:2::/64 vrf vrf-r1 \
 251                nexthop via fe80:2::22 dev $rp12 weight $weight_rp12 \
 252                nexthop via fe80:3::23 dev $rp13 weight $weight_rp13
 253
 254        t0_rp12=$(link_stats_tx_packets_get $rp12)
 255        t0_rp13=$(link_stats_tx_packets_get $rp13)
 256
 257        $MZ $h1 -6 -q -p 64 -A 2001:db8:1::2 -B 2001:db8:2::2 \
 258                -d 1msec -t udp "sp=1024,dp=0-32768"
 259
 260        t1_rp12=$(link_stats_tx_packets_get $rp12)
 261        t1_rp13=$(link_stats_tx_packets_get $rp13)
 262
 263        let "packets_rp12 = $t1_rp12 - $t0_rp12"
 264        let "packets_rp13 = $t1_rp13 - $t0_rp13"
 265        multipath_eval "$desc" $weight_rp12 $weight_rp13 $packets_rp12 $packets_rp13
 266
 267        ip route replace 2001:db8:2::/64 vrf vrf-r1 \
 268                nexthop via fe80:2::22 dev $rp12 \
 269                nexthop via fe80:3::23 dev $rp13
 270
 271        sysctl_restore net.ipv6.fib_multipath_hash_policy
 272 }
 273
 274 multipath6_test()
 275 {
 276        local desc="$1"
 277        local weight_rp12=$2
 278        local weight_rp13=$3
 279        local t0_rp12 t0_rp13 t1_rp12 t1_rp13
 280        local packets_rp12 packets_rp13
 281
 282        ip route replace 2001:db8:2::/64 vrf vrf-r1 \
 283                nexthop via fe80:2::22 dev $rp12 weight $weight_rp12 \
 284                nexthop via fe80:3::23 dev $rp13 weight $weight_rp13
 285
 286        t0_rp12=$(link_stats_tx_packets_get $rp12)
 287        t0_rp13=$(link_stats_tx_packets_get $rp13)
 288
 289        # Generate 16384 echo requests, each with a random flow label.
 290        for _ in $(seq 1 16384); do
 291                ip vrf exec vrf-h1 $PING6 2001:db8:2::2 -F 0 -c 1 -q &> /dev/null
 292        done
 293
 294        t1_rp12=$(link_stats_tx_packets_get $rp12)
 295        t1_rp13=$(link_stats_tx_packets_get $rp13)
 296
 297        let "packets_rp12 = $t1_rp12 - $t0_rp12"
 298        let "packets_rp13 = $t1_rp13 - $t0_rp13"
 299        multipath_eval "$desc" $weight_rp12 $weight_rp13 $packets_rp12 $packets_rp13
 300
 301        ip route replace 2001:db8:2::/64 vrf vrf-r1 \
 302                nexthop via fe80:2::22 dev $rp12 \
 303                nexthop via fe80:3::23 dev $rp13
 304 }
 305
 306 multipath_test()
 307 {
 308         log_info "Running IPv4 multipath tests"
 309         multipath4_test "ECMP" 1 1
 310         multipath4_test "Weighted MP 2:1" 2 1
 311         multipath4_test "Weighted MP 11:45" 11 45
 312
 313         log_info "Running IPv6 multipath tests"
 314         multipath6_test "ECMP" 1 1
 315         multipath6_test "Weighted MP 2:1" 2 1
 316         multipath6_test "Weighted MP 11:45" 11 45
 317
 318         log_info "Running IPv6 L4 hash multipath tests"
 319         multipath6_l4_test "ECMP" 1 1
 320         multipath6_l4_test "Weighted MP 2:1" 2 1
 321         multipath6_l4_test "Weighted MP 11:45" 11 45
 322 }
 323
 324 setup_prepare()
 325 {
 326         h1=${NETIFS[p1]}
 327         rp11=${NETIFS[p2]}
 328
 329         rp12=${NETIFS[p3]}
 330         rp22=${NETIFS[p4]}
 331
 332         rp13=${NETIFS[p5]}
 333         rp23=${NETIFS[p6]}
 334
 335         rp21=${NETIFS[p7]}
 336         h2=${NETIFS[p8]}
 337
 338         vrf_prepare
 339
 340         h1_create
 341         h2_create
 342
 343         router1_create
 344         router2_create
 345
 346         forwarding_enable
 347 }
 348
 349 cleanup()
 350 {
 351         pre_cleanup
 352
 353         forwarding_restore
 354
 355         router2_destroy
 356         router1_destroy
 357
 358         h2_destroy
 359         h1_destroy
 360
 361         vrf_cleanup
 362 }
 363
 364 ping_ipv4()
 365 {
 366         ping_test $h1 198.51.100.2
 367 }
 368
 369 ping_ipv6()
 370 {
 371         ping6_test $h1 2001:db8:2::2
 372 }
 373
 374 trap cleanup EXIT
 375
 376 setup_prepare
 377 setup_wait
 378
 379 tests_run
 380
 381 exit $EXIT_STATUS