polypath.c

   1 /* polypath
   2  * send/receive module for secnet
   3  * for multi-route setups */
   4
   5 #include "secnet.h"
   6 #include "util.h"
   7 #include "unaligned.h"
   8 #include "comm-common.h"
   9
  10 #include <adns.h>
  11 #include <ctype.h>
  12
  13 #ifdef CONFIG_IPV6
  14
  15 static comm_sendmsg_fn polypath_sendmsg;
  16
  17 struct interf {
  18     char *name; /* from malloc */
  19     struct udpsocks socks;
  20     bool_t experienced_xmit_noaf[MAX_AF+1];
  21     LIST_ENTRY(interf) entry;
  22 };
  23
  24 struct polypath {
  25     struct udpcommon uc;
  26     int max_interfs;
  27     const char *const *ifname_pats;
  28     const char *const *monitor_command;
  29     bool_t permit_loopback;
  30     LIST_HEAD(,interf) interfs;
  31     struct buffer_if lbuf;
  32     int monitor_fd;
  33     pid_t monitor_pid;
  34 };
  35
  36 #define LG 0, st->uc.cc.cl.description, &st->uc.cc.loc
  37
  38 static const char *const default_loopback_ifname_pats[] = {
  39     "!lo", 0
  40 };
  41 static const char *const default_ifname_pats[] = {
  42     "!tun*","!tap*","!sl*","!userv*", "*", 0
  43 };
  44
  45 static const char *const default_monitor_command[] = {
  46 #if __linux__
  47     DATAROOTDIR "/secnet/" "polypath-interface-monitor-linux", 0
  48 #else
  49     0
  50 #endif
  51 };
  52
  53 static const char *polypath_addr_to_string(void *commst,
  54                                            const struct comm_addr *ca)
  55 {
  56     static char sbuf[100];
  57
  58     snprintf(sbuf, sizeof(sbuf), "polypath:%s",
  59              iaddr_to_string(&ca->ia));
  60     return sbuf;
  61 }
  62
  63 static bool_t ifname_search_pats(struct polypath *st, struct cloc loc,
  64                                  const char *ifname, bool_t *want_io,
  65                                  const char *const *pats) {
  66     /* Returns True iff we found a list entry, in which case *want_io
  67      * is set to the sense of that entry.  Otherwise *want_io is set
  68      * to the sense of the last entry, or unchanged if there were no pats. */
  69     if (!pats)
  70         return False;
  71     const char *const *pati;
  72     for (pati=pats; *pati; pati++) {
  73         const char *pat=*pati;
  74         if (*pat=='!') { *want_io=False; pat++; }
  75         else if (*pat=='+') { *want_io=True; pat++; }
  76         else if (*pat=='*' || isalnum((unsigned char)*pat)) { *want_io=True; }
  77         else cfgfatal(loc,"polypath","invalid interface name pattern `%s'",pat);
  78         int match=fnmatch(pat,ifname,0);
  79         if (match==0) return True;
  80         if (match!=FNM_NOMATCH)
  81             cfgfatal(loc,"polypath","fnmatch failed! (pattern `%s')",pat);
  82     }
  83     return False;
  84 }
  85
  86 static bool_t ifname_wanted(struct polypath *st, struct cloc loc,
  87                             const char *ifname) {
  88     bool_t want=False; /* pretend an empty cfg ends with !<doesn'tmatch> */
  89     if (ifname_search_pats(st,loc,ifname,&want, st->ifname_pats))
  90         return want;
  91     if (want) /* last pattern was positive, do not search default */
  92         return False;
  93     if (!st->permit_loopback &&
  94         ifname_search_pats(st,loc,ifname,&want, default_loopback_ifname_pats))
  95         return want;
  96     if (ifname_search_pats(st,loc,ifname,&want, default_ifname_pats))
  97         return want;
  98     abort();
  99 }
 100
 101 static int polypath_beforepoll(void *state, struct pollfd *fds, int *nfds_io,
 102                                int *timeout_io)
 103 {
 104     struct polypath *st=state;
 105     BEFOREPOLL_WANT_FDS(1);
 106     fds[0].fd=st->monitor_fd;
 107     fds[0].events=POLLIN;
 108     return 0;
 109 }
 110
 111 static void dump_ppml(struct polypath *st, const char *orgl)
 112 {
 113 #ifdef POLYPATH_DEBUG
 114     struct interf *interf;
 115     if (orgl)
 116         lg_perror(LG,M_DEBUG,0, "polypath monitor line `%s'",orgl);
 117     LIST_FOREACH(interf, &st->interfs, entry) {
 118         lg_perror(LG,M_DEBUG,0, "  polypath interface `%s', nsocks=%d",
 119                   interf->name, interf->socks.n_socks);
 120         int i;
 121         for (i=0; i<interf->socks.n_socks; i++) {
 122             struct udpsock *us=&interf->socks.socks[i];
 123             lg_perror(LG,M_DEBUG,0, "    polypath sock fd=%d addr=%s",
 124                       us->fd, iaddr_to_string(&us->addr));
 125         }
 126     }
 127 #endif
 128 }
 129
 130 static void bad(struct polypath *st, char *l, char *undospace,
 131                 const char *m, int ev)
 132 {
 133     if (undospace)
 134         *undospace=' ';
 135     lg_perror(LG,M_WARNING,ev,
 136                "error processing polypath state change: %s"
 137                " (while processing `%s')",
 138                m,l);
 139 }
 140
 141 static inline bool_t matches32(uint32_t word, uint32_t prefix, int prefixlen)
 142 {
 143     assert(prefixlen>0);
 144     assert(prefixlen<=32);
 145     uint32_t mask = ~(((uint32_t)1 << (32-prefixlen)) - 1);
 146     assert(!(prefix & ~mask));
 147     return (word & mask) == prefix;
 148 }
 149
 150 static void polypath_process_monitor_line(struct polypath *st, char *orgl)
 151 {
 152     struct interf *interf=0;
 153     struct udpcommon *uc=&st->uc;
 154     char *undospace=0;
 155     char *l=orgl;
 156     struct udpsock *us=0;
 157
 158     dump_ppml(st,orgl);
 159
 160 #define BAD(m)     do{ bad(st,orgl,undospace,m,0);  goto out; }while(0)
 161 #define BADE(m,ev) do{ bad(st,orgl,undospace,m,ev); goto out; }while(0)
 162
 163     bool_t add;
 164     int c=*l++;
 165     if (c=='+') add=True;
 166     else if (c=='-') add=False;
 167     else BAD("bad +/-");
 168
 169     int proto;
 170     c=*l++;
 171     if (c=='4') proto=AF_INET;
 172     else if (c=='6') proto=AF_INET6;
 173     else BAD("bad proto");
 174
 175     char *space=strchr(l,' ');
 176     if (!space) BAD("no first space");
 177     const char *ifname=space+1;
 178
 179     space=strchr(ifname,' ');
 180     if (!space) BAD("no second space");
 181     const char *ifaddr=space+1;
 182     *space=0;
 183     undospace=space;
 184
 185     union iaddr ia;
 186     FILLZERO(ia);
 187     socklen_t salen=sizeof(ia);
 188     int r=adns_text2addr(ifaddr,uc->port, adns_qf_addrlit_ipv4_quadonly,
 189                          &ia.sa, &salen);
 190     assert(r!=ENOSPC);
 191     if (r) BADE("adns_text2addr",r);
 192     if (ia.sa.sa_family!=proto) BAD("address family mismatch");
 193
 194 #define DONT(m) do{                                                     \
 195         if (add)                                                        \
 196             lg_perror(LG,M_INFO,0,"ignoring %s [%s]: %s",ifname,ifaddr,m); \
 197         goto out;                                                       \
 198     }while(0)
 199
 200     if (!ifname_wanted(st,st->uc.cc.loc,ifname))
 201         DONT("unwanted interface name");
 202
 203     switch (ia.sa.sa_family) {
 204     case AF_INET6: {
 205         const struct in6_addr *i6=&ia.sin6.sin6_addr;
 206 #define DONTKIND(X,m) \
 207         if (IN6_IS_ADDR_##X(i6)) DONT("IPv6 address is " m)
 208         DONTKIND(UNSPECIFIED, "unspecified");
 209         DONTKIND(MULTICAST  , "multicast"  );
 210         DONTKIND(LINKLOCAL  , "link local" );
 211         DONTKIND(SITELOCAL  , "site local" );
 212         DONTKIND(V4MAPPED   , "v4-mapped"  );
 213         if (!st->permit_loopback)
 214             DONTKIND(LOOPBACK   , "loopback"   );
 215 #undef DONTKIND
 216 #define DONTMASK(w7x,w6x,prefixlen,m)                                   \
 217         if (matches32(get_uint32(i6->s6_addr),                          \
 218                       ((uint32_t)0x##w7x << 16) | (uint32_t)0x##w6x,    \
 219                       prefixlen))                                       \
 220             DONT("IPv6 address is " m)
 221         DONTMASK( 100,   0,  8, "Discard-Only (RFC6666)");
 222         DONTMASK(2001,   0, 23, "in IETF protocol block (RFC2928)");
 223 #undef DONTMASK
 224         break;
 225     }
 226     case AF_INET: {
 227         const uint32_t i4=htonl(ia.sin.sin_addr.s_addr);
 228         if (i4==INADDR_ANY) DONT("IPv4 address is any/unspecified");
 229         if (i4==INADDR_BROADCAST) DONT("IPv4 address is all hosts broadcast");
 230 #define DONTMASK(b3,b2,b1,b0,prefixlen,m) do{                           \
 231             const uint8_t prefixbytes[4] = { (b3),(b2),(b1),(b0) };     \
 232             if (matches32(i4,get_uint32(prefixbytes),prefixlen))        \
 233                 DONT("IPv4 address is " m);                             \
 234         }while(0)
 235         DONTMASK(169,254,0,0, 16, "link local");
 236         DONTMASK(224,  0,0,0,  4, "multicast");
 237         DONTMASK(192,  0,0,0, 24, "in IETF protocol block (RFC6890)");
 238         DONTMASK(240,  0,0,0,  4, "in reserved addressing block (RFC1112)");
 239         if (!st->permit_loopback)
 240             DONTMASK(127,  0,0,0,  8, "loopback");
 241 #undef DONTMASK
 242         break;
 243     }
 244     default:
 245         abort();
 246     }
 247
 248     /* OK, process it */
 249     int n_ifs=0;
 250     LIST_FOREACH(interf,&st->interfs,entry) {
 251         if (!strcmp(interf->name,ifname))
 252             goto found_interf;
 253         n_ifs++;
 254     }
 255     /* not found */
 256     if (n_ifs==st->max_interfs) BAD("too many interfaces");
 257     interf=malloc(sizeof(*interf));
 258     if (!interf) BADE("malloc for new interface",errno);
 259     interf->name=0;
 260     interf->socks.n_socks=0;
 261     FILLZERO(interf->experienced_xmit_noaf);
 262     LIST_INSERT_HEAD(&st->interfs,interf,entry);
 263     udp_socks_register(&st->uc,&interf->socks);
 264     interf->name=strdup(ifname);
 265     if (!interf->name) BADE("strdup interface name",errno);
 266  found_interf:
 267
 268     if (add) {
 269         if (interf->socks.n_socks == UDP_MAX_SOCKETS)
 270             BAD("too many addresses on this interface");
 271         struct udpsock *us=&interf->socks.socks[interf->socks.n_socks];
 272         us->fd=-1;
 273         COPY_OBJ(us->addr,ia);
 274         bool_t ok=udp_make_socket(&st->uc,us,M_WARNING);
 275         if (!ok) BAD("unable to set up socket");
 276         r=setsockopt(us->fd,SOL_SOCKET,SO_BINDTODEVICE,
 277                      ifname,strlen(ifname)+1);
 278         if (r) BADE("setsockopt(,,SO_BINDTODEVICE,)",errno);
 279         interf->socks.n_socks++;
 280         us=0; /* do not destroy this socket during `out' */
 281         lg_perror(LG,M_INFO,0,"using %s %s",ifname,ifaddr);
 282     } else {
 283         int i;
 284         for (i=0; i<interf->socks.n_socks; i++)
 285             if (!memcmp(&interf->socks.socks[i].addr,&ia,sizeof(ia)))
 286                 goto address_remove_found;
 287         BAD("address to remove not found");
 288     address_remove_found:
 289         lg_perror(LG,M_INFO,0,"removed %s %s",ifname,ifaddr);
 290         udp_destroy_socket(&st->uc,&interf->socks.socks[i]);
 291         interf->socks.socks[i]=
 292             interf->socks.socks[--interf->socks.n_socks];
 293     }
 294
 295  out:
 296     if (us)
 297         udp_destroy_socket(uc,us);
 298     if (interf && !interf->socks.n_socks) {
 299         udp_socks_deregister(&st->uc,&interf->socks);
 300         LIST_REMOVE(interf,entry);
 301         free(interf->name);
 302         free(interf);
 303     }
 304
 305     dump_ppml(st,0);
 306
 307 #undef BAD
 308 #undef BADE
 309 #undef DONT
 310 }
 311
 312 static void polypath_afterpoll(void *state, struct pollfd *fds, int nfds)
 313 {
 314     struct polypath *st=state;
 315     enum async_linebuf_result alr;
 316     const char *emsg;
 317     int status;
 318
 319     if (nfds<1) return;
 320
 321     while ((alr=async_linebuf_read(fds,&st->lbuf,&emsg)) == async_linebuf_ok)
 322         polypath_process_monitor_line(st,st->lbuf.base);
 323
 324     if (alr==async_linebuf_nothing)
 325         return;
 326
 327     assert(st->monitor_pid);
 328
 329     pid_t gotpid=waitpid(st->monitor_pid,&status,WNOHANG);
 330     if (gotpid==st->monitor_pid) {
 331         st->monitor_pid=0;
 332         lg_exitstatus(LG,M_FATAL,status,"interface monitor");
 333     } else if (gotpid<0)
 334         lg_perror(LG,M_ERR,errno,"unable to reap interface monitor");
 335     else
 336         assert(gotpid==0);
 337
 338     if (alr==async_linebuf_eof)
 339         lg_perror(LG,M_FATAL,0,"unexpected EOF from interface monitor");
 340     else
 341         lg_perror(LG,M_FATAL,0,"bad output from interface monitor: %s",emsg);
 342
 343     assert(!"not reached");
 344 }
 345
 346 /* Actual udp packet sending work */
 347 static bool_t polypath_sendmsg(void *commst, struct buffer_if *buf,
 348                           const struct comm_addr *dest)
 349 {
 350     struct polypath *st=commst;
 351     struct interf *interf;
 352     bool_t allreasonable=True;
 353     int af=dest->ia.sa.sa_family;
 354
 355     LIST_FOREACH(interf,&st->interfs,entry) {
 356         int i;
 357         bool_t attempted=False, reasonable=False;
 358         for (i=0; i<interf->socks.n_socks; i++) {
 359             struct udpsock *us=&interf->socks.socks[i];
 360             if (af != us->addr.sa.sa_family)
 361                 continue;
 362             attempted=True;
 363             int r=sendto(us->fd,buf->start,buf->size,
 364                          0,&dest->ia.sa,iaddr_socklen(&dest->ia));
 365             udp_sock_experienced(0,&st->uc, interf->name,us,
 366                                  1,af, r,errno);
 367             if (r>=0) {
 368                 reasonable=True;
 369                 break;
 370             }
 371             if (!(errno==EAFNOSUPPORT || errno==ENETUNREACH))
 372                 reasonable=True;
 373             lg_perror(LG,M_DEBUG,errno,"%s [%s] xmit %"PRIu32" bytes to %s",
 374                       interf->name,iaddr_to_string(&us->addr),
 375                       buf->size,iaddr_to_string(&dest->ia));
 376         }
 377         if (!attempted)
 378             if (!interf->experienced_xmit_noaf[af]++)
 379                 lg_perror(LG,M_WARNING,0,
 380                           "%s has no suitable address to transmit %s",
 381                           interf->name, af_name(af));
 382         allreasonable *= reasonable;
 383     }
 384     return allreasonable;
 385 }
 386
 387 static void polypath_phase_startmonitor(void *sst, uint32_t newphase)
 388 {
 389     struct polypath *st=sst;
 390     int pfds[2];
 391
 392     assert(!st->monitor_pid);
 393     assert(st->monitor_fd<0);
 394
 395     pipe_cloexec(pfds);
 396
 397     pid_t pid=fork();
 398     if (!pid) {
 399         afterfork();
 400         dup2(pfds[1],1);
 401         execvp(st->monitor_command[0],(char**)st->monitor_command);
 402         fprintf(stderr,"secnet: cannot execute %s: %s\n",
 403                 st->monitor_command[0], strerror(errno));
 404         exit(-1);
 405     }
 406     if (pid<0)
 407         fatal_perror("%s: failed to fork for interface monitor",
 408                      st->uc.cc.cl.description);
 409
 410     close(pfds[1]);
 411     st->monitor_pid=pid;
 412     st->monitor_fd=pfds[0];
 413     setnonblock(st->monitor_fd);
 414
 415     register_for_poll(st,polypath_beforepoll,polypath_afterpoll,"polypath");
 416 }
 417
 418 static void polypath_phase_shutdown(void *sst, uint32_t newphase)
 419 {
 420     struct polypath *st=sst;
 421     if (st->monitor_pid) {
 422         assert(st->monitor_pid>0);
 423         kill(st->monitor_pid,SIGTERM);
 424     }
 425 }
 426
 427 static list_t *polypath_apply(closure_t *self, struct cloc loc,
 428                               dict_t *context, list_t *args)
 429 {
 430     struct polypath *st;
 431
 432     COMM_APPLY(st,&st->uc.cc,polypath_,"polypath",loc);
 433     COMM_APPLY_STANDARD(st,&st->uc.cc,"polypath",args);
 434     UDP_APPLY_STANDARD(st,&st->uc,"polypath");
 435
 436     struct udpcommon *uc=&st->uc;
 437     struct commcommon *cc=&uc->cc;
 438
 439     st->max_interfs=dict_read_number(d,"max-interfaces",False,"polypath",loc,3);
 440
 441     st->ifname_pats=dict_read_string_array(d,"interfaces",False,"polypath",
 442                                            cc->loc,0);
 443     st->permit_loopback=0; /* ifname_wanted reads this */
 444     ifname_wanted(st,st->uc.cc.loc," "); /* try to check each pattern */
 445
 446     st->monitor_command=dict_read_string_array(d,"monitor-command",False,
 447                                "polypath",cc->loc, default_monitor_command);
 448     if (!st->monitor_command[0])
 449         cfgfatal(loc,"polypath","no polypath interface monitor-command"
 450                  " (polypath unsupported on this platform?)\n");
 451
 452     st->permit_loopback=dict_read_bool(d,"permit-loopback",False,
 453                                        "polypath",cc->loc,False);
 454
 455     LIST_INIT(&st->interfs);
 456     buffer_new(&st->lbuf,ADNS_ADDR2TEXT_BUFLEN+100);
 457     BUF_ALLOC(&st->lbuf,"polypath lbuf");
 458
 459     st->monitor_fd=-1;
 460     st->monitor_pid=0;
 461
 462     add_hook(PHASE_RUN,         polypath_phase_startmonitor,st);
 463     add_hook(PHASE_SHUTDOWN,    polypath_phase_shutdown,    st);
 464
 465     return new_closure(&cc->cl);
 466 }
 467
 468 #endif /* CONFIG_IPV6 */
 469
 470 void polypath_module(dict_t *dict)
 471 {
 472 #ifdef CONFIG_IPV6
 473     add_closure(dict,"polypath",polypath_apply);
 474 #endif /* CONFIG_IPV6 */
 475 }