Documentation/networking/ipvlan.txt

   1
   2                             IPVLAN Driver HOWTO
   3
   4 Initial Release:
   5         Mahesh Bandewar <maheshb AT google.com>
   6
   7 1. Introduction:
   8         This is conceptually very similar to the macvlan driver with one major
   9 exception of using L3 for mux-ing /demux-ing among slaves. This property makes
  10 the master device share the L2 with it's slave devices. I have developed this
  11 driver in conjunction with network namespaces and not sure if there is use case
  12 outside of it.
  13
  14
  15 2. Building and Installation:
  16         In order to build the driver, please select the config item CONFIG_IPVLAN.
  17 The driver can be built into the kernel (CONFIG_IPVLAN=y) or as a module
  18 (CONFIG_IPVLAN=m).
  19
  20
  21 3. Configuration:
  22         There are no module parameters for this driver and it can be configured
  23 using IProute2/ip utility.
  24
  25     ip link add link <master> name <slave> type ipvlan [ mode MODE ] [ FLAGS ]
  26        where
  27          MODE: l3 (default) | l3s | l2
  28          FLAGS: bridge (default) | private | vepa
  29
  30     e.g.
  31     (a) Following will create IPvlan link with eth0 as master in
  32         L3 bridge mode
  33           bash# ip link add link eth0 name ipvl0 type ipvlan
  34     (b) This command will create IPvlan link in L2 bridge mode.
  35           bash# ip link add link eth0 name ipvl0 type ipvlan mode l2 bridge
  36     (c) This command will create an IPvlan device in L2 private mode.
  37           bash# ip link add link eth0 name ipvlan type ipvlan mode l2 private
  38     (d) This command will create an IPvlan device in L2 vepa mode.
  39           bash# ip link add link eth0 name ipvlan type ipvlan mode l2 vepa
  40
  41
  42 4. Operating modes:
  43         IPvlan has two modes of operation - L2 and L3. For a given master device,
  44 you can select one of these two modes and all slaves on that master will
  45 operate in the same (selected) mode. The RX mode is almost identical except
  46 that in L3 mode the slaves wont receive any multicast / broadcast traffic.
  47 L3 mode is more restrictive since routing is controlled from the other (mostly)
  48 default namespace.
  49
  50 4.1 L2 mode:
  51         In this mode TX processing happens on the stack instance attached to the
  52 slave device and packets are switched and queued to the master device to send
  53 out. In this mode the slaves will RX/TX multicast and broadcast (if applicable)
  54 as well.
  55
  56 4.2 L3 mode:
  57         In this mode TX processing up to L3 happens on the stack instance attached
  58 to the slave device and packets are switched to the stack instance of the
  59 master device for the L2 processing and routing from that instance will be
  60 used before packets are queued on the outbound device. In this mode the slaves
  61 will not receive nor can send multicast / broadcast traffic.
  62
  63 4.3 L3S mode:
  64         This is very similar to the L3 mode except that iptables (conn-tracking)
  65 works in this mode and hence it is L3-symmetric (L3s). This will have slightly less
  66 performance but that shouldn't matter since you are choosing this mode over plain-L3
  67 mode to make conn-tracking work.
  68
  69 5. Mode flags:
  70         At this time following mode flags are available
  71
  72 5.1 bridge:
  73         This is the default option. To configure the IPvlan port in this mode,
  74 user can choose to either add this option on the command-line or don't specify
  75 anything. This is the traditional mode where slaves can cross-talk among
  76 themseleves apart from talking through the master device.
  77
  78 5.2 private:
  79         If this option is added to the command-line, the port is set in private
  80 mode. i.e. port wont allow cross communication between slaves.
  81
  82 5.3 vepa:
  83         If this is added to the command-line, the port is set in VEPA mode.
  84 i.e. port will offload switching functionality to the external entity as
  85 described in 802.1Qbg
  86 Note: VEPA mode in IPvlan has limitations. IPvlan uses the mac-address of the
  87 master-device, so the packets which are emitted in this mode for the adjacent
  88 neighbor will have source and destination mac same. This will make the switch /
  89 router send the redirect message.
  90
  91 6. What to choose (macvlan vs. ipvlan)?
  92         These two devices are very similar in many regards and the specific use
  93 case could very well define which device to choose. if one of the following
  94 situations defines your use case then you can choose to use ipvlan -
  95         (a) The Linux host that is connected to the external switch / router has
  96 policy configured that allows only one mac per port.
  97         (b) No of virtual devices created on a master exceed the mac capacity and
  98 puts the NIC in promiscuous mode and degraded performance is a concern.
  99         (c) If the slave device is to be put into the hostile / untrusted network
 100 namespace where L2 on the slave could be changed / misused.
 101
 102
 103 6. Example configuration:
 104
 105   +=============================================================+
 106   |  Host: host1                                                |
 107   |                                                             |
 108   |   +----------------------+      +----------------------+    |
 109   |   |   NS:ns0             |      |  NS:ns1              |    |
 110   |   |                      |      |                      |    |
 111   |   |                      |      |                      |    |
 112   |   |        ipvl0         |      |         ipvl1        |    |
 113   |   +----------#-----------+      +-----------#----------+    |
 114   |              #                              #               |
 115   |              ################################               |
 116   |                              # eth0                         |
 117   +==============================#==============================+
 118
 119
 120         (a) Create two network namespaces - ns0, ns1
 121                 ip netns add ns0
 122                 ip netns add ns1
 123
 124         (b) Create two ipvlan slaves on eth0 (master device)
 125                 ip link add link eth0 ipvl0 type ipvlan mode l2
 126                 ip link add link eth0 ipvl1 type ipvlan mode l2
 127
 128         (c) Assign slaves to the respective network namespaces
 129                 ip link set dev ipvl0 netns ns0
 130                 ip link set dev ipvl1 netns ns1
 131
 132         (d) Now switch to the namespace (ns0 or ns1) to configure the slave devices
 133                 - For ns0
 134                         (1) ip netns exec ns0 bash
 135                         (2) ip link set dev ipvl0 up
 136                         (3) ip link set dev lo up
 137                         (4) ip -4 addr add 127.0.0.1 dev lo
 138                         (5) ip -4 addr add $IPADDR dev ipvl0
 139                         (6) ip -4 route add default via $ROUTER dev ipvl0
 140                 - For ns1
 141                         (1) ip netns exec ns1 bash
 142                         (2) ip link set dev ipvl1 up
 143                         (3) ip link set dev lo up
 144                         (4) ip -4 addr add 127.0.0.1 dev lo
 145                         (5) ip -4 addr add $IPADDR dev ipvl1
 146                         (6) ip -4 route add default via $ROUTER dev ipvl1