networking/udhcp/dhcprelay.c

   1 /* vi: set sw=4 ts=4: */
   2 /* Port to Busybox Copyright (C) 2006 Jesse Dutton <jessedutton@gmail.com>
   3  *
   4  * Licensed under GPLv2, see file LICENSE in this source tree.
   5  *
   6  * DHCP Relay for 'DHCPv4 Configuration of IPSec Tunnel Mode' support
   7  * Copyright (C) 2002 Mario Strasser <mast@gmx.net>,
   8  *                   Zuercher Hochschule Winterthur,
   9  *                   Netbeat AG
  10  * Upstream has GPL v2 or later
  11  */
  12 #include "common.h"
  13
  14 #define SERVER_PORT    67
  15
  16 /* lifetime of an xid entry in sec. */
  17 #define MAX_LIFETIME   2*60
  18 /* select timeout in sec. */
  19 #define SELECT_TIMEOUT (MAX_LIFETIME / 8)
  20
  21 /* This list holds information about clients. The xid_* functions manipulate this list. */
  22 struct xid_item {
  23         unsigned timestamp;
  24         int client;
  25         uint32_t xid;
  26         struct sockaddr_in ip;
  27         struct xid_item *next;
  28 };
  29
  30 #define dhcprelay_xid_list (*(struct xid_item*)&bb_common_bufsiz1)
  31
  32 static struct xid_item *xid_add(uint32_t xid, struct sockaddr_in *ip, int client)
  33 {
  34         struct xid_item *item;
  35
  36         /* create new xid entry */
  37         item = xmalloc(sizeof(struct xid_item));
  38
  39         /* add xid entry */
  40         item->ip = *ip;
  41         item->xid = xid;
  42         item->client = client;
  43         item->timestamp = monotonic_sec();
  44         item->next = dhcprelay_xid_list.next;
  45         dhcprelay_xid_list.next = item;
  46
  47         return item;
  48 }
  49
  50 static void xid_expire(void)
  51 {
  52         struct xid_item *item = dhcprelay_xid_list.next;
  53         struct xid_item *last = &dhcprelay_xid_list;
  54         unsigned current_time = monotonic_sec();
  55
  56         while (item != NULL) {
  57                 if ((current_time - item->timestamp) > MAX_LIFETIME) {
  58                         last->next = item->next;
  59                         free(item);
  60                         item = last->next;
  61                 } else {
  62                         last = item;
  63                         item = item->next;
  64                 }
  65         }
  66 }
  67
  68 static struct xid_item *xid_find(uint32_t xid)
  69 {
  70         struct xid_item *item = dhcprelay_xid_list.next;
  71         while (item != NULL) {
  72                 if (item->xid == xid) {
  73                         break;
  74                 }
  75                 item = item->next;
  76         }
  77         return item;
  78 }
  79
  80 static void xid_del(uint32_t xid)
  81 {
  82         struct xid_item *item = dhcprelay_xid_list.next;
  83         struct xid_item *last = &dhcprelay_xid_list;
  84         while (item != NULL) {
  85                 if (item->xid == xid) {
  86                         last->next = item->next;
  87                         free(item);
  88                         item = last->next;
  89                 } else {
  90                         last = item;
  91                         item = item->next;
  92                 }
  93         }
  94 }
  95
  96 /**
  97  * get_dhcp_packet_type - gets the message type of a dhcp packet
  98  * p - pointer to the dhcp packet
  99  * returns the message type on success, -1 otherwise
 100  */
 101 static int get_dhcp_packet_type(struct dhcp_packet *p)
 102 {
 103         uint8_t *op;
 104
 105         /* it must be either a BOOTREQUEST or a BOOTREPLY */
 106         if (p->op != BOOTREQUEST && p->op != BOOTREPLY)
 107                 return -1;
 108         /* get message type option */
 109         op = udhcp_get_option(p, DHCP_MESSAGE_TYPE);
 110         if (op != NULL)
 111                 return op[0];
 112         return -1;
 113 }
 114
 115 /**
 116  * make_iface_list - parses client/server interface names
 117  * returns array
 118  */
 119 static char **make_iface_list(char **client_and_server_ifaces, int *client_number)
 120 {
 121         char *s, **iface_list;
 122         int i, cn;
 123
 124         /* get number of items */
 125         cn = 2; /* 1 server iface + at least 1 client one */
 126         s = client_and_server_ifaces[0]; /* list of client ifaces */
 127         while (*s) {
 128                 if (*s == ',')
 129                         cn++;
 130                 s++;
 131         }
 132         *client_number = cn;
 133
 134         /* create vector of pointers */
 135         iface_list = xzalloc(cn * sizeof(iface_list[0]));
 136
 137         iface_list[0] = client_and_server_ifaces[1]; /* server iface */
 138
 139         i = 1;
 140         s = xstrdup(client_and_server_ifaces[0]); /* list of client ifaces */
 141         goto store_client_iface_name;
 142
 143         while (i < cn) {
 144                 if (*s++ == ',') {
 145                         s[-1] = '\0';
 146  store_client_iface_name:
 147                         iface_list[i++] = s;
 148                 }
 149         }
 150
 151         return iface_list;
 152 }
 153
 154 /* Creates listen sockets (in fds) bound to client and server ifaces,
 155  * and returns numerically max fd.
 156  */
 157 static int init_sockets(char **iface_list, int num_clients, int *fds)
 158 {
 159         int i, n;
 160
 161         n = 0;
 162         for (i = 0; i < num_clients; i++) {
 163                 fds[i] = udhcp_listen_socket(/*INADDR_ANY,*/ SERVER_PORT, iface_list[i]);
 164                 if (n < fds[i])
 165                         n = fds[i];
 166         }
 167         return n;
 168 }
 169
 170 static int sendto_ip4(int sock, const void *msg, int msg_len, struct sockaddr_in *to)
 171 {
 172         int err;
 173
 174         errno = 0;
 175         err = sendto(sock, msg, msg_len, 0, (struct sockaddr*) to, sizeof(*to));
 176         err -= msg_len;
 177         if (err)
 178                 bb_perror_msg("sendto");
 179         return err;
 180 }
 181
 182 /**
 183  * pass_to_server() - forwards dhcp packets from client to server
 184  * p - packet to send
 185  * client - number of the client
 186  */
 187 static void pass_to_server(struct dhcp_packet *p, int packet_len, int client, int *fds,
 188                         struct sockaddr_in *client_addr, struct sockaddr_in *server_addr)
 189 {
 190         int type;
 191
 192         /* check packet_type */
 193         type = get_dhcp_packet_type(p);
 194         if (type != DHCPDISCOVER && type != DHCPREQUEST
 195          && type != DHCPDECLINE && type != DHCPRELEASE
 196          && type != DHCPINFORM
 197         ) {
 198                 return;
 199         }
 200
 201         /* create new xid entry */
 202         xid_add(p->xid, client_addr, client);
 203
 204         /* forward request to server */
 205         /* note that we send from fds[0] which is bound to SERVER_PORT (67).
 206          * IOW: we send _from_ SERVER_PORT! Although this may look strange,
 207          * RFC 1542 not only allows, but prescribes this for BOOTP relays.
 208          */
 209         sendto_ip4(fds[0], p, packet_len, server_addr);
 210 }
 211
 212 /**
 213  * pass_to_client() - forwards dhcp packets from server to client
 214  * p - packet to send
 215  */
 216 static void pass_to_client(struct dhcp_packet *p, int packet_len, int *fds)
 217 {
 218         int type;
 219         struct xid_item *item;
 220
 221         /* check xid */
 222         item = xid_find(p->xid);
 223         if (!item) {
 224                 return;
 225         }
 226
 227         /* check packet type */
 228         type = get_dhcp_packet_type(p);
 229         if (type != DHCPOFFER && type != DHCPACK && type != DHCPNAK) {
 230                 return;
 231         }
 232
 233 //TODO: also do it if (p->flags & htons(BROADCAST_FLAG)) is set!
 234         if (item->ip.sin_addr.s_addr == htonl(INADDR_ANY))
 235                 item->ip.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_BROADCAST);
 236
 237         if (sendto_ip4(fds[item->client], p, packet_len, &item->ip) != 0) {
 238                 return; /* send error occurred */
 239         }
 240
 241         /* remove xid entry */
 242         xid_del(p->xid);
 243 }
 244
 245 int dhcprelay_main(int argc, char **argv) MAIN_EXTERNALLY_VISIBLE;
 246 int dhcprelay_main(int argc, char **argv)
 247 {
 248         struct sockaddr_in server_addr;
 249         char **iface_list;
 250         int *fds;
 251         int num_sockets, max_socket;
 252         uint32_t our_nip;
 253
 254         server_addr.sin_family = AF_INET;
 255         server_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_BROADCAST);
 256         server_addr.sin_port = htons(SERVER_PORT);
 257
 258         /* dhcprelay CLIENT_IFACE1[,CLIENT_IFACE2...] SERVER_IFACE [SERVER_IP] */
 259         if (argc == 4) {
 260                 if (!inet_aton(argv[3], &server_addr.sin_addr))
 261                         bb_perror_msg_and_die("bad server IP");
 262         } else if (argc != 3) {
 263                 bb_show_usage();
 264         }
 265
 266         iface_list = make_iface_list(argv + 1, &num_sockets);
 267
 268         fds = xmalloc(num_sockets * sizeof(fds[0]));
 269
 270         /* Create sockets and bind one to every iface */
 271         max_socket = init_sockets(iface_list, num_sockets, fds);
 272
 273         /* Get our IP on server_iface */
 274         if (udhcp_read_interface(argv[2], NULL, &our_nip, NULL))
 275                 return 1;
 276
 277         /* Main loop */
 278         while (1) {
 279 // reinit stuff from time to time? go back to make_iface_list
 280 // every N minutes?
 281                 fd_set rfds;
 282                 struct timeval tv;
 283                 int i;
 284
 285                 FD_ZERO(&rfds);
 286                 for (i = 0; i < num_sockets; i++)
 287                         FD_SET(fds[i], &rfds);
 288                 tv.tv_sec = SELECT_TIMEOUT;
 289                 tv.tv_usec = 0;
 290                 if (select(max_socket + 1, &rfds, NULL, NULL, &tv) > 0) {
 291                         int packlen;
 292                         struct dhcp_packet dhcp_msg;
 293
 294                         /* server */
 295                         if (FD_ISSET(fds[0], &rfds)) {
 296                                 packlen = udhcp_recv_kernel_packet(&dhcp_msg, fds[0]);
 297                                 if (packlen > 0) {
 298                                         pass_to_client(&dhcp_msg, packlen, fds);
 299                                 }
 300                         }
 301
 302                         /* clients */
 303                         for (i = 1; i < num_sockets; i++) {
 304                                 struct sockaddr_in client_addr;
 305                                 socklen_t addr_size;
 306
 307                                 if (!FD_ISSET(fds[i], &rfds))
 308                                         continue;
 309
 310                                 addr_size = sizeof(client_addr);
 311                                 packlen = recvfrom(fds[i], &dhcp_msg, sizeof(dhcp_msg), 0,
 312                                                 (struct sockaddr *)(&client_addr), &addr_size);
 313                                 if (packlen <= 0)
 314                                         continue;
 315
 316                                 /* Get our IP on corresponding client_iface */
 317 // RFC 1542
 318 // 4.1 General BOOTP Processing for Relay Agents
 319 // 4.1.1 BOOTREQUEST Messages
 320 //   If the relay agent does decide to relay the request, it MUST examine
 321 //   the 'giaddr' ("gateway" IP address) field.  If this field is zero,
 322 //   the relay agent MUST fill this field with the IP address of the
 323 //   interface on which the request was received.  If the interface has
 324 //   more than one IP address logically associated with it, the relay
 325 //   agent SHOULD choose one IP address associated with that interface and
 326 //   use it consistently for all BOOTP messages it relays.  If the
 327 //   'giaddr' field contains some non-zero value, the 'giaddr' field MUST
 328 //   NOT be modified.  The relay agent MUST NOT, under any circumstances,
 329 //   fill the 'giaddr' field with a broadcast address as is suggested in
 330 //   [1] (Section 8, sixth paragraph).
 331
 332 // but why? what if server can't route such IP? Client ifaces may be, say, NATed!
 333
 334 // 4.1.2 BOOTREPLY Messages
 335 //   BOOTP relay agents relay BOOTREPLY messages only to BOOTP clients.
 336 //   It is the responsibility of BOOTP servers to send BOOTREPLY messages
 337 //   directly to the relay agent identified in the 'giaddr' field.
 338 // (yeah right, unless it is impossible... see comment above)
 339 //   Therefore, a relay agent may assume that all BOOTREPLY messages it
 340 //   receives are intended for BOOTP clients on its directly-connected
 341 //   networks.
 342 //
 343 //   When a relay agent receives a BOOTREPLY message, it should examine
 344 //   the BOOTP 'giaddr', 'yiaddr', 'chaddr', 'htype', and 'hlen' fields.
 345 //   These fields should provide adequate information for the relay agent
 346 //   to deliver the BOOTREPLY message to the client.
 347 //
 348 //   The 'giaddr' field can be used to identify the logical interface from
 349 //   which the reply must be sent (i.e., the host or router interface
 350 //   connected to the same network as the BOOTP client).  If the content
 351 //   of the 'giaddr' field does not match one of the relay agent's
 352 //   directly-connected logical interfaces, the BOOTREPLY messsage MUST be
 353 //   silently discarded.
 354                                 if (udhcp_read_interface(iface_list[i], NULL, &dhcp_msg.gateway_nip, NULL)) {
 355                                         /* Fall back to our IP on server iface */
 356 // this makes more sense!
 357                                         dhcp_msg.gateway_nip = our_nip;
 358                                 }
 359 // maybe dhcp_msg.hops++? drop packets with too many hops (RFC 1542 says 4 or 16)?
 360                                 pass_to_server(&dhcp_msg, packlen, i, fds, &client_addr, &server_addr);
 361                         }
 362                 }
 363                 xid_expire();
 364         } /* while (1) */
 365
 366         /* return 0; - not reached */
 367 }