renderers/ofoverlay/src/main/java/org/opendaylight/groupbasedpolicy/renderer/ofoverlay/node/SwitchManager.java

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2014 Cisco Systems, Inc. and others. All rights reserved.
   3  *
   4  * This program and the accompanying materials are made available under the
   5  * terms of the Eclipse Public License v1.0 which accompanies this distribution,
   6  * and is available at http://www.eclipse.org/legal/epl-v10.html
   7  */
   8
   9 package org.opendaylight.groupbasedpolicy.renderer.ofoverlay.node;
  10
  11 import static com.google.common.base.Preconditions.checkNotNull;
  12
  13 import java.util.Collection;
  14 import java.util.Collections;
  15 import java.util.HashMap;
  16 import java.util.HashSet;
  17 import java.util.List;
  18 import java.util.Map;
  19 import java.util.Map.Entry;
  20 import java.util.Set;
  21 import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;
  22
  23 import javax.annotation.Nullable;
  24
  25 import org.opendaylight.controller.md.sal.binding.api.DataBroker;
  26 import org.opendaylight.yang.gen.v1.urn.ietf.params.xml.ns.yang.ietf.inet.types.rev100924.IpAddress;
  27 import org.opendaylight.yang.gen.v1.urn.opendaylight.flow.inventory.rev130819.FlowCapableNode;
  28 import org.opendaylight.yang.gen.v1.urn.opendaylight.flow.inventory.rev130819.FlowCapableNodeConnector;
  29 import org.opendaylight.yang.gen.v1.urn.opendaylight.groupbasedpolicy.ofoverlay.rev140528.OfOverlayConfig.EncapsulationFormat;
  30 import org.opendaylight.yang.gen.v1.urn.opendaylight.groupbasedpolicy.ofoverlay.rev140528.OfOverlayNodeConfig;
  31 import org.opendaylight.yang.gen.v1.urn.opendaylight.groupbasedpolicy.ofoverlay.rev140528.nodes.node.Tunnel;
  32 import org.opendaylight.yang.gen.v1.urn.opendaylight.groupbasedpolicy.ofoverlay.rev140528.nodes.node.TunnelBuilder;
  33 import org.opendaylight.yang.gen.v1.urn.opendaylight.inventory.rev130819.NodeConnectorId;
  34 import org.opendaylight.yang.gen.v1.urn.opendaylight.inventory.rev130819.NodeId;
  35 import org.opendaylight.yang.gen.v1.urn.opendaylight.inventory.rev130819.node.NodeConnector;
  36 import org.opendaylight.yang.gen.v1.urn.opendaylight.inventory.rev130819.node.NodeConnectorKey;
  37 import org.opendaylight.yang.gen.v1.urn.opendaylight.inventory.rev130819.nodes.Node;
  38 import org.opendaylight.yang.gen.v1.urn.opendaylight.inventory.rev130819.nodes.NodeKey;
  39 import org.opendaylight.yang.gen.v1.urn.opendaylight.params.xml.ns.yang.overlay.rev150105.TunnelTypeBase;
  40 import org.opendaylight.yang.gen.v1.urn.opendaylight.params.xml.ns.yang.overlay.rev150105.TunnelTypeVxlan;
  41 import org.opendaylight.yangtools.yang.binding.InstanceIdentifier;
  42 import org.slf4j.Logger;
  43 import org.slf4j.LoggerFactory;
  44
  45 import com.google.common.base.Function;
  46 import com.google.common.base.Objects;
  47 import com.google.common.base.Predicate;
  48 import com.google.common.collect.FluentIterable;
  49 import com.google.common.collect.ImmutableList;
  50 import com.google.common.collect.ImmutableSet;
  51 import com.google.common.collect.Maps;
  52
  53 /**
  54  * Manage connected switches and ensure their configuration is set up
  55  * correctly
  56  */
  57 public class SwitchManager implements AutoCloseable {
  58
  59     private static final Logger LOG = LoggerFactory.getLogger(SwitchManager.class);
  60
  61     protected static Map<NodeId, SwitchState> switches = new HashMap<>();
  62     protected List<SwitchListener> listeners = new CopyOnWriteArrayList<>();
  63
  64     private final FlowCapableNodeListener nodeListener;
  65     private final OfOverlayNodeListener ofOverlayNodeListener;
  66     private final FlowCapableNodeConnectorListener nodeConnectorListener;
  67
  68     public SwitchManager(DataBroker dataProvider) {
  69         if (dataProvider == null) {
  70             LOG.warn("No data provider for {}. Listeners {}, {}, {} are not registered.",
  71                     SwitchManager.class.getSimpleName(), FlowCapableNodeListener.class.getSimpleName(),
  72                     OfOverlayNodeListener.class.getSimpleName(), FlowCapableNodeConnectorListener.class.getSimpleName());
  73             nodeListener = null;
  74             ofOverlayNodeListener = null;
  75             nodeConnectorListener = null;
  76         } else {
  77             nodeListener = new FlowCapableNodeListener(dataProvider, this);
  78             ofOverlayNodeListener = new OfOverlayNodeListener(dataProvider, this);
  79             nodeConnectorListener = new FlowCapableNodeConnectorListener(dataProvider, this);
  80         }
  81         LOG.debug("Initialized OFOverlay switch manager");
  82     }
  83
  84     // When first endpoint is attached to switch, it can be ready
  85     public static void activateEndpoint(NodeId nodeId) {
  86         switches.get(nodeId).hasEndpoints=true;
  87         switches.get(nodeId).updateStatus();
  88     }
  89
  90     // When last endpoint is removed from switch, it is no longer ready
  91     public static void deactivateEndpoint(NodeId nodeId) {
  92         switches.get(nodeId).hasEndpoints=false;
  93         switches.get(nodeId).updateStatus();
  94     }
  95
  96     /**
  97      * Get the collection of switches that are in the "ready" state. Note
  98      * that the collection is immutable.
  99      *
 100      * @return A {@link Collection} containing the switches that are ready.
 101      */
 102     public synchronized Collection<NodeId> getReadySwitches() {
 103         ImmutableList<NodeId> readySwitches = FluentIterable.from(switches.values())
 104             .filter(new Predicate<SwitchState>() {
 105
 106                 @Override
 107                 public boolean apply(SwitchState input) {
 108                     return input.status == SwitchStatus.READY;
 109                 }
 110             })
 111             .transform(new Function<SwitchState, NodeId>() {
 112
 113                 @Override
 114                 public NodeId apply(SwitchState input) {
 115                     return input.nodeId;
 116                 }
 117             })
 118             .toList();
 119         LOG.trace("Get ready switches: {}", readySwitches);
 120         return readySwitches;
 121     }
 122
 123     public synchronized Set<NodeConnectorId> getExternalPorts(NodeId nodeId) {
 124         SwitchState state = switches.get(nodeId);
 125         if (state == null)
 126             return Collections.emptySet();
 127         return ImmutableSet.copyOf(state.externalPorts);
 128     }
 129
 130     public static synchronized NodeConnectorId getTunnelPort(NodeId nodeId, Class<? extends TunnelTypeBase> tunnelType) {
 131         SwitchState state = switches.get(nodeId);
 132         if (state == null) {
 133             return null;
 134         }
 135         TunnelBuilder tunnel = state.tunnelBuilderByType.get(tunnelType);
 136         if (tunnel == null) {
 137             return null;
 138         }
 139         return tunnel.getNodeConnectorId();
 140     }
 141
 142     public static synchronized IpAddress getTunnelIP(NodeId nodeId, Class<? extends TunnelTypeBase> tunnelType) {
 143         SwitchState state = switches.get(nodeId);
 144         if (state == null) {
 145             return null;
 146         }
 147         TunnelBuilder tunnel = state.tunnelBuilderByType.get(tunnelType);
 148         if (tunnel == null) {
 149             return null;
 150         }
 151         return tunnel.getIp();
 152     }
 153
 154     /**
 155      * Add a {@link SwitchListener} to get notifications of switch events
 156      *
 157      * @param listener the {@link SwitchListener} to add
 158      */
 159     public void registerListener(SwitchListener listener) {
 160         listeners.add(listener);
 161     }
 162
 163     /**
 164      * Set the encapsulation format the specified value
 165      *
 166      * @param format The new format
 167      */
 168     public void setEncapsulationFormat(EncapsulationFormat format) {
 169         // No-op for now
 170     }
 171
 172     synchronized void updateSwitch(NodeId nodeId, @Nullable FlowCapableNode fcNode) {
 173         SwitchState state = getSwitchState(checkNotNull(nodeId));
 174         SwitchStatus oldStatus = state.status;
 175         state.setFlowCapableNode(fcNode);
 176         handleSwitchState(state, oldStatus);
 177     }
 178
 179     synchronized void updateSwitchNodeConnectorConfig(InstanceIdentifier<NodeConnector> ncIid,
 180             @Nullable FlowCapableNodeConnector fcnc) {
 181         NodeId nodeId = ncIid.firstKeyOf(Node.class, NodeKey.class).getId();
 182         SwitchState state = getSwitchState(nodeId);
 183         SwitchStatus oldStatus = state.status;
 184         state.setNodeConnectorConfig(ncIid, fcnc);
 185         handleSwitchState(state, oldStatus);
 186     }
 187
 188     synchronized void updateSwitchConfig(NodeId nodeId, @Nullable OfOverlayNodeConfig config) {
 189         SwitchState state = getSwitchState(checkNotNull(nodeId));
 190         SwitchStatus oldStatus = state.status;
 191         state.setConfig(config);
 192         handleSwitchState(state, oldStatus);
 193     }
 194
 195     private SwitchState getSwitchState(NodeId id) {
 196         SwitchState state = switches.get(id);
 197         if (state == null) {
 198             state = new SwitchState(id);
 199             switches.put(id, state);
 200             LOG.trace("Switch {} added to switches {}", state.nodeId.getValue(), switches.keySet());
 201         }
 202         return state;
 203     }
 204
 205     private void handleSwitchState(SwitchState state, SwitchStatus oldStatus) {
 206         if (oldStatus == SwitchStatus.READY && state.status != SwitchStatus.READY) {
 207             LOG.info("Switch {} removed", state.nodeId.getValue());
 208             notifySwitchRemoved(state.nodeId);
 209         } else if (oldStatus != SwitchStatus.READY && state.status == SwitchStatus.READY) {
 210             LOG.info("Switch {} ready", state.nodeId.getValue());
 211             notifySwitchReady(state.nodeId);
 212         } else if (oldStatus == SwitchStatus.READY && state.status == SwitchStatus.READY) {
 213             // TODO Be msunal we could improve this by ignoring of updates where uninteresting fields are changed
 214             LOG.debug("Switch {} updated", state.nodeId.getValue());
 215             notifySwitchUpdated(state.nodeId);
 216         }
 217         if (state.status == SwitchStatus.DISCONNECTED && state.isConfigurationEmpty()) {
 218             switches.remove(state.nodeId);
 219             LOG.trace("Switch {} removed from switches {}", state.nodeId, switches.keySet());
 220         }
 221     }
 222
 223     private void notifySwitchRemoved(NodeId nodeId) {
 224         for (SwitchListener listener : listeners) {
 225             listener.switchRemoved(nodeId);
 226         }
 227     }
 228
 229     private void notifySwitchReady(NodeId nodeId) {
 230         for (SwitchListener listener : listeners) {
 231             listener.switchReady(nodeId);
 232         }
 233     }
 234
 235     private void notifySwitchUpdated(NodeId nodeId) {
 236         for (SwitchListener listener : listeners) {
 237             listener.switchUpdated(nodeId);
 238         }
 239     }
 240
 241     @Override
 242     public void close() throws Exception {
 243         nodeListener.close();
 244         ofOverlayNodeListener.close();
 245         nodeConnectorListener.close();
 246     }
 247
 248     /**
 249      * Internal representation of the state of a connected switch
 250      */
 251     protected static final class SwitchState {
 252
 253         private NodeId nodeId;
 254         private FlowCapableNode fcNode;
 255         private OfOverlayNodeConfig nodeConfig;
 256         private Map<InstanceIdentifier<NodeConnector>, FlowCapableNodeConnector> fcncByNcIid = Maps.newHashMap();
 257         private boolean hasEndpoints=false;
 258
 259         Map<Class<? extends TunnelTypeBase>, TunnelBuilder> tunnelBuilderByType = new HashMap<>();
 260         Set<NodeConnectorId> externalPorts = new HashSet<>();
 261
 262         SwitchStatus status;
 263
 264         public SwitchState(NodeId switchNode) {
 265             super();
 266             nodeId = switchNode;
 267         }
 268
 269         /**
 270          * Constructor used for tests
 271          */
 272         public SwitchState(NodeId node, NodeConnectorId tunnelPort, Set<NodeConnectorId> externalPorts,
 273                 OfOverlayNodeConfig nodeConfig) {
 274             this.nodeId = node;
 275             this.nodeConfig = nodeConfig;
 276             update();
 277             this.externalPorts = externalPorts;
 278         }
 279
 280         private void update() {
 281             tunnelBuilderByType = new HashMap<>();
 282             externalPorts = new HashSet<>();
 283             for (Entry<InstanceIdentifier<NodeConnector>, FlowCapableNodeConnector> fcncByNcIidEntry : fcncByNcIid.entrySet()) {
 284                 FlowCapableNodeConnector fcnc = fcncByNcIidEntry.getValue();
 285                 if (fcnc.getName() == null) {
 286                     continue;
 287                 }
 288                 InstanceIdentifier<NodeConnector> ncIid = fcncByNcIidEntry.getKey();
 289                 NodeConnectorId ncId = ncIid.firstKeyOf(NodeConnector.class, NodeConnectorKey.class).getId();
 290                 if (fcnc.getName().matches(".*(vxlan).*")) {
 291                     TunnelBuilder tunnelBuilder = tunnelBuilderByType.get(TunnelTypeVxlan.class);
 292                     if (tunnelBuilder == null) {
 293                         tunnelBuilder = new TunnelBuilder().setTunnelType(TunnelTypeVxlan.class);
 294                         tunnelBuilderByType.put(TunnelTypeVxlan.class, tunnelBuilder);
 295                     }
 296                     tunnelBuilder.setNodeConnectorId(ncId);
 297                 }
 298                 if (nodeConfig != null && nodeConfig.getExternalInterfaces() != null) {
 299                     for (String pattern : nodeConfig.getExternalInterfaces()) {
 300                         if (fcnc.getName().matches(pattern)) {
 301                             externalPorts.add(ncId);
 302                             break;
 303                         }
 304                     }
 305                 }
 306             }
 307             if (nodeConfig != null && nodeConfig.getTunnel() != null) {
 308                 for (Tunnel tunnel : nodeConfig.getTunnel()) {
 309                     TunnelBuilder tunnelBuilder = tunnelBuilderByType.get(tunnel.getTunnelType());
 310                     if (tunnelBuilder == null) {
 311                         tunnelBuilder = new TunnelBuilder();
 312                         tunnelBuilderByType.put(tunnel.getTunnelType(), tunnelBuilder);
 313                     }
 314                     if (tunnel.getIp() != null) {
 315                         tunnelBuilder.setIp(tunnel.getIp());
 316                     }
 317                     if (tunnel.getNodeConnectorId() != null) {
 318                         tunnelBuilder.setNodeConnectorId(tunnel.getNodeConnectorId());
 319                     }
 320                     if (tunnel.getPort() != null) {
 321                         tunnelBuilder.setPort(tunnel.getPort());
 322                     }
 323                 }
 324             }
 325         }
 326
 327         private void updateStatus() {
 328             boolean tunnelWithIpAndNcExists = tunnelWithIpAndNcExists();
 329             if (fcNode != null) {
 330                 if (tunnelWithIpAndNcExists && hasEndpoints) {
 331                     setStatus(SwitchStatus.READY);
 332                 } else {
 333                     setStatus(SwitchStatus.PREPARING);
 334                 }
 335             } else {
 336                 setStatus(SwitchStatus.DISCONNECTED);
 337             }
 338         }
 339
 340         private void setStatus(SwitchStatus newStatus) {
 341             if (Objects.equal(status, newStatus)) {
 342                 return;
 343             }
 344             LOG.debug("Switch {} is changing status from {} to {}", nodeId.getValue(), this.status, newStatus);
 345             this.status = newStatus;
 346         }
 347
 348         private boolean tunnelWithIpAndNcExists() {
 349             if (tunnelBuilderByType.isEmpty()) {
 350                 LOG.trace("No tunnel on switch {}", nodeId.getValue());
 351                 return false;
 352             }
 353             LOG.trace("Iterating over tunnel till tunnel with IP and node-connector is not found.");
 354             for (TunnelBuilder tb : tunnelBuilderByType.values()) {
 355                 if (tb.getIp() != null && tb.getNodeConnectorId() != null) {
 356 //                    LOG.trace("Tunnel found. Type: {} IP: {} Port: {} Node-connector: {}", tb.getTunnelType()
 357 //                        .getSimpleName(), tb.getIp(), tb.getPort(), tb.getNodeConnectorId());
 358                     LOG.trace("Tunnel found.");
 359                     return true;
 360                 } else {
 361 //                    LOG.trace("Tunnel which is not completed: Type: {} IP: {} Port: {} Node-connector: {}",
 362 //                            tb.getTunnelType().getSimpleName(), tb.getIp(), tb.getPort(), tb.getNodeConnectorId());
 363                     LOG.trace("Tunnel which is not completed");
 364                 }
 365             }
 366             return false;
 367         }
 368
 369         public boolean isConfigurationEmpty() {
 370             if (fcNode != null)
 371                 return false;
 372             if (nodeConfig != null)
 373                 return false;
 374             if (!fcncByNcIid.isEmpty())
 375                 return false;
 376             return true;
 377         }
 378
 379         public void setFlowCapableNode(FlowCapableNode fcNode) {
 380             this.fcNode = fcNode;
 381             LOG.trace("Switch {} set {}", nodeId.getValue(), fcNode);
 382             updateStatus();
 383         }
 384
 385         public void setConfig(OfOverlayNodeConfig config) {
 386             this.nodeConfig = config;
 387             LOG.trace("Switch {} set {}", nodeId.getValue(), config);
 388             update();
 389             updateStatus();
 390         }
 391
 392         public void setNodeConnectorConfig(InstanceIdentifier<NodeConnector> ncIid, FlowCapableNodeConnector fcnc) {
 393             if (fcnc == null) {
 394                 fcncByNcIid.remove(ncIid);
 395             } else {
 396                 fcncByNcIid.put(ncIid, fcnc);
 397             }
 398             LOG.trace("Switch {} node connector {} set {}", nodeId.getValue(),
 399                     ncIid.firstKeyOf(NodeConnector.class, NodeConnectorKey.class).getId().getValue(), fcnc);
 400             update();
 401             updateStatus();
 402         }
 403
 404     }
 405
 406     protected enum SwitchStatus {
 407         /**
 408          * The switch is not currently connected
 409          */
 410         DISCONNECTED,
 411         /**
 412          * The switch is connected but not yet configured
 413          */
 414         PREPARING,
 415         /**
 416          * The switch is ready to for policy rules to be installed
 417          */
 418         READY
 419     }
 420
 421 }