docs: networking: convert operstates.txt to ReST
authorMauro Carvalho Chehab <mchehab+huawei@kernel.org>
Thu, 30 Apr 2020 16:04:10 +0000 (18:04 +0200)
committerDavid S. Miller <davem@davemloft.net>
Thu, 30 Apr 2020 19:56:37 +0000 (12:56 -0700)
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- add to networking/index.rst.

Signed-off-by: Mauro Carvalho Chehab <mchehab+huawei@kernel.org>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>
Documentation/networking/index.rst
Documentation/networking/operstates.rst [new file with mode: 0644]
Documentation/networking/operstates.txt [deleted file]

index b7f558480aca74b09ca984c700816f977ee76682..028a36821b9a47f7bcc3f3b18405cc14c3f902f6 100644 (file)
@@ -88,6 +88,7 @@ Contents:
    nf_conntrack-sysctl
    nf_flowtable
    openvswitch
+   operstates
 
 .. only::  subproject and html
 
diff --git a/Documentation/networking/operstates.rst b/Documentation/networking/operstates.rst
new file mode 100644 (file)
index 0000000..9c918f7
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,185 @@
+.. SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
+
+==================
+Operational States
+==================
+
+
+1. Introduction
+===============
+
+Linux distinguishes between administrative and operational state of an
+interface. Administrative state is the result of "ip link set dev
+<dev> up or down" and reflects whether the administrator wants to use
+the device for traffic.
+
+However, an interface is not usable just because the admin enabled it
+- ethernet requires to be plugged into the switch and, depending on
+a site's networking policy and configuration, an 802.1X authentication
+to be performed before user data can be transferred. Operational state
+shows the ability of an interface to transmit this user data.
+
+Thanks to 802.1X, userspace must be granted the possibility to
+influence operational state. To accommodate this, operational state is
+split into two parts: Two flags that can be set by the driver only, and
+a RFC2863 compatible state that is derived from these flags, a policy,
+and changeable from userspace under certain rules.
+
+
+2. Querying from userspace
+==========================
+
+Both admin and operational state can be queried via the netlink
+operation RTM_GETLINK. It is also possible to subscribe to RTNLGRP_LINK
+to be notified of updates while the interface is admin up. This is
+important for setting from userspace.
+
+These values contain interface state:
+
+ifinfomsg::if_flags & IFF_UP:
+ Interface is admin up
+
+ifinfomsg::if_flags & IFF_RUNNING:
+ Interface is in RFC2863 operational state UP or UNKNOWN. This is for
+ backward compatibility, routing daemons, dhcp clients can use this
+ flag to determine whether they should use the interface.
+
+ifinfomsg::if_flags & IFF_LOWER_UP:
+ Driver has signaled netif_carrier_on()
+
+ifinfomsg::if_flags & IFF_DORMANT:
+ Driver has signaled netif_dormant_on()
+
+TLV IFLA_OPERSTATE
+------------------
+
+contains RFC2863 state of the interface in numeric representation:
+
+IF_OPER_UNKNOWN (0):
+ Interface is in unknown state, neither driver nor userspace has set
+ operational state. Interface must be considered for user data as
+ setting operational state has not been implemented in every driver.
+
+IF_OPER_NOTPRESENT (1):
+ Unused in current kernel (notpresent interfaces normally disappear),
+ just a numerical placeholder.
+
+IF_OPER_DOWN (2):
+ Interface is unable to transfer data on L1, f.e. ethernet is not
+ plugged or interface is ADMIN down.
+
+IF_OPER_LOWERLAYERDOWN (3):
+ Interfaces stacked on an interface that is IF_OPER_DOWN show this
+ state (f.e. VLAN).
+
+IF_OPER_TESTING (4):
+ Unused in current kernel.
+
+IF_OPER_DORMANT (5):
+ Interface is L1 up, but waiting for an external event, f.e. for a
+ protocol to establish. (802.1X)
+
+IF_OPER_UP (6):
+ Interface is operational up and can be used.
+
+This TLV can also be queried via sysfs.
+
+TLV IFLA_LINKMODE
+-----------------
+
+contains link policy. This is needed for userspace interaction
+described below.
+
+This TLV can also be queried via sysfs.
+
+
+3. Kernel driver API
+====================
+
+Kernel drivers have access to two flags that map to IFF_LOWER_UP and
+IFF_DORMANT. These flags can be set from everywhere, even from
+interrupts. It is guaranteed that only the driver has write access,
+however, if different layers of the driver manipulate the same flag,
+the driver has to provide the synchronisation needed.
+
+__LINK_STATE_NOCARRIER, maps to !IFF_LOWER_UP:
+
+The driver uses netif_carrier_on() to clear and netif_carrier_off() to
+set this flag. On netif_carrier_off(), the scheduler stops sending
+packets. The name 'carrier' and the inversion are historical, think of
+it as lower layer.
+
+Note that for certain kind of soft-devices, which are not managing any
+real hardware, it is possible to set this bit from userspace.  One
+should use TVL IFLA_CARRIER to do so.
+
+netif_carrier_ok() can be used to query that bit.
+
+__LINK_STATE_DORMANT, maps to IFF_DORMANT:
+
+Set by the driver to express that the device cannot yet be used
+because some driver controlled protocol establishment has to
+complete. Corresponding functions are netif_dormant_on() to set the
+flag, netif_dormant_off() to clear it and netif_dormant() to query.
+
+On device allocation, both flags __LINK_STATE_NOCARRIER and
+__LINK_STATE_DORMANT are cleared, so the effective state is equivalent
+to netif_carrier_ok() and !netif_dormant().
+
+
+Whenever the driver CHANGES one of these flags, a workqueue event is
+scheduled to translate the flag combination to IFLA_OPERSTATE as
+follows:
+
+!netif_carrier_ok():
+ IF_OPER_LOWERLAYERDOWN if the interface is stacked, IF_OPER_DOWN
+ otherwise. Kernel can recognise stacked interfaces because their
+ ifindex != iflink.
+
+netif_carrier_ok() && netif_dormant():
+ IF_OPER_DORMANT
+
+netif_carrier_ok() && !netif_dormant():
+ IF_OPER_UP if userspace interaction is disabled. Otherwise
+ IF_OPER_DORMANT with the possibility for userspace to initiate the
+ IF_OPER_UP transition afterwards.
+
+
+4. Setting from userspace
+=========================
+
+Applications have to use the netlink interface to influence the
+RFC2863 operational state of an interface. Setting IFLA_LINKMODE to 1
+via RTM_SETLINK instructs the kernel that an interface should go to
+IF_OPER_DORMANT instead of IF_OPER_UP when the combination
+netif_carrier_ok() && !netif_dormant() is set by the
+driver. Afterwards, the userspace application can set IFLA_OPERSTATE
+to IF_OPER_DORMANT or IF_OPER_UP as long as the driver does not set
+netif_carrier_off() or netif_dormant_on(). Changes made by userspace
+are multicasted on the netlink group RTNLGRP_LINK.
+
+So basically a 802.1X supplicant interacts with the kernel like this:
+
+- subscribe to RTNLGRP_LINK
+- set IFLA_LINKMODE to 1 via RTM_SETLINK
+- query RTM_GETLINK once to get initial state
+- if initial flags are not (IFF_LOWER_UP && !IFF_DORMANT), wait until
+  netlink multicast signals this state
+- do 802.1X, eventually abort if flags go down again
+- send RTM_SETLINK to set operstate to IF_OPER_UP if authentication
+  succeeds, IF_OPER_DORMANT otherwise
+- see how operstate and IFF_RUNNING is echoed via netlink multicast
+- set interface back to IF_OPER_DORMANT if 802.1X reauthentication
+  fails
+- restart if kernel changes IFF_LOWER_UP or IFF_DORMANT flag
+
+if supplicant goes down, bring back IFLA_LINKMODE to 0 and
+IFLA_OPERSTATE to a sane value.
+
+A routing daemon or dhcp client just needs to care for IFF_RUNNING or
+waiting for operstate to go IF_OPER_UP/IF_OPER_UNKNOWN before
+considering the interface / querying a DHCP address.
+
+
+For technical questions and/or comments please e-mail to Stefan Rompf
+(stefan at loplof.de).
diff --git a/Documentation/networking/operstates.txt b/Documentation/networking/operstates.txt
deleted file mode 100644 (file)
index b203d13..0000000
+++ /dev/null
@@ -1,164 +0,0 @@
-
-1. Introduction
-
-Linux distinguishes between administrative and operational state of an
-interface. Administrative state is the result of "ip link set dev
-<dev> up or down" and reflects whether the administrator wants to use
-the device for traffic.
-
-However, an interface is not usable just because the admin enabled it
-- ethernet requires to be plugged into the switch and, depending on
-a site's networking policy and configuration, an 802.1X authentication
-to be performed before user data can be transferred. Operational state
-shows the ability of an interface to transmit this user data.
-
-Thanks to 802.1X, userspace must be granted the possibility to
-influence operational state. To accommodate this, operational state is
-split into two parts: Two flags that can be set by the driver only, and
-a RFC2863 compatible state that is derived from these flags, a policy,
-and changeable from userspace under certain rules.
-
-
-2. Querying from userspace
-
-Both admin and operational state can be queried via the netlink
-operation RTM_GETLINK. It is also possible to subscribe to RTNLGRP_LINK
-to be notified of updates while the interface is admin up. This is
-important for setting from userspace.
-
-These values contain interface state:
-
-ifinfomsg::if_flags & IFF_UP:
- Interface is admin up
-ifinfomsg::if_flags & IFF_RUNNING:
- Interface is in RFC2863 operational state UP or UNKNOWN. This is for
- backward compatibility, routing daemons, dhcp clients can use this
- flag to determine whether they should use the interface.
-ifinfomsg::if_flags & IFF_LOWER_UP:
- Driver has signaled netif_carrier_on()
-ifinfomsg::if_flags & IFF_DORMANT:
- Driver has signaled netif_dormant_on()
-
-TLV IFLA_OPERSTATE
-
-contains RFC2863 state of the interface in numeric representation:
-
-IF_OPER_UNKNOWN (0):
- Interface is in unknown state, neither driver nor userspace has set
- operational state. Interface must be considered for user data as
- setting operational state has not been implemented in every driver.
-IF_OPER_NOTPRESENT (1):
- Unused in current kernel (notpresent interfaces normally disappear),
- just a numerical placeholder.
-IF_OPER_DOWN (2):
- Interface is unable to transfer data on L1, f.e. ethernet is not
- plugged or interface is ADMIN down.
-IF_OPER_LOWERLAYERDOWN (3):
- Interfaces stacked on an interface that is IF_OPER_DOWN show this
- state (f.e. VLAN).
-IF_OPER_TESTING (4):
- Unused in current kernel.
-IF_OPER_DORMANT (5):
- Interface is L1 up, but waiting for an external event, f.e. for a
- protocol to establish. (802.1X)
-IF_OPER_UP (6):
- Interface is operational up and can be used.
-
-This TLV can also be queried via sysfs.
-
-TLV IFLA_LINKMODE
-
-contains link policy. This is needed for userspace interaction
-described below.
-
-This TLV can also be queried via sysfs.
-
-
-3. Kernel driver API
-
-Kernel drivers have access to two flags that map to IFF_LOWER_UP and
-IFF_DORMANT. These flags can be set from everywhere, even from
-interrupts. It is guaranteed that only the driver has write access,
-however, if different layers of the driver manipulate the same flag,
-the driver has to provide the synchronisation needed.
-
-__LINK_STATE_NOCARRIER, maps to !IFF_LOWER_UP:
-
-The driver uses netif_carrier_on() to clear and netif_carrier_off() to
-set this flag. On netif_carrier_off(), the scheduler stops sending
-packets. The name 'carrier' and the inversion are historical, think of
-it as lower layer.
-
-Note that for certain kind of soft-devices, which are not managing any
-real hardware, it is possible to set this bit from userspace.  One
-should use TVL IFLA_CARRIER to do so.
-
-netif_carrier_ok() can be used to query that bit.
-
-__LINK_STATE_DORMANT, maps to IFF_DORMANT:
-
-Set by the driver to express that the device cannot yet be used
-because some driver controlled protocol establishment has to
-complete. Corresponding functions are netif_dormant_on() to set the
-flag, netif_dormant_off() to clear it and netif_dormant() to query.
-
-On device allocation, both flags __LINK_STATE_NOCARRIER and
-__LINK_STATE_DORMANT are cleared, so the effective state is equivalent
-to netif_carrier_ok() and !netif_dormant().
-
-
-Whenever the driver CHANGES one of these flags, a workqueue event is
-scheduled to translate the flag combination to IFLA_OPERSTATE as
-follows:
-
-!netif_carrier_ok():
- IF_OPER_LOWERLAYERDOWN if the interface is stacked, IF_OPER_DOWN
- otherwise. Kernel can recognise stacked interfaces because their
- ifindex != iflink.
-
-netif_carrier_ok() && netif_dormant():
- IF_OPER_DORMANT
-
-netif_carrier_ok() && !netif_dormant():
- IF_OPER_UP if userspace interaction is disabled. Otherwise
- IF_OPER_DORMANT with the possibility for userspace to initiate the
- IF_OPER_UP transition afterwards.
-
-
-4. Setting from userspace
-
-Applications have to use the netlink interface to influence the
-RFC2863 operational state of an interface. Setting IFLA_LINKMODE to 1
-via RTM_SETLINK instructs the kernel that an interface should go to
-IF_OPER_DORMANT instead of IF_OPER_UP when the combination
-netif_carrier_ok() && !netif_dormant() is set by the
-driver. Afterwards, the userspace application can set IFLA_OPERSTATE
-to IF_OPER_DORMANT or IF_OPER_UP as long as the driver does not set
-netif_carrier_off() or netif_dormant_on(). Changes made by userspace
-are multicasted on the netlink group RTNLGRP_LINK.
-
-So basically a 802.1X supplicant interacts with the kernel like this:
-
--subscribe to RTNLGRP_LINK
--set IFLA_LINKMODE to 1 via RTM_SETLINK
--query RTM_GETLINK once to get initial state
--if initial flags are not (IFF_LOWER_UP && !IFF_DORMANT), wait until
- netlink multicast signals this state
--do 802.1X, eventually abort if flags go down again
--send RTM_SETLINK to set operstate to IF_OPER_UP if authentication
- succeeds, IF_OPER_DORMANT otherwise
--see how operstate and IFF_RUNNING is echoed via netlink multicast
--set interface back to IF_OPER_DORMANT if 802.1X reauthentication
- fails
--restart if kernel changes IFF_LOWER_UP or IFF_DORMANT flag
-
-if supplicant goes down, bring back IFLA_LINKMODE to 0 and
-IFLA_OPERSTATE to a sane value.
-
-A routing daemon or dhcp client just needs to care for IFF_RUNNING or
-waiting for operstate to go IF_OPER_UP/IF_OPER_UNKNOWN before
-considering the interface / querying a DHCP address.
-
-
-For technical questions and/or comments please e-mail to Stefan Rompf
-(stefan at loplof.de).