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
  13 //usage:#define dhcprelay_trivial_usage
  14 //usage:       "CLIENT_IFACE[,CLIENT_IFACE2]... SERVER_IFACE [SERVER_IP]"
  15 //usage:#define dhcprelay_full_usage "\n\n"
  16 //usage:       "Relay DHCP requests between clients and server"
  17
  18 #include "common.h"
  19
  20 #define SERVER_PORT    67
  21
  22 /* lifetime of an xid entry in sec. */
  23 #define MAX_LIFETIME   2*60
  24 /* select timeout in sec. */
  25 #define SELECT_TIMEOUT (MAX_LIFETIME / 8)
  26
  27 /* This list holds information about clients. The xid_* functions manipulate this list. */
  28 struct xid_item {
  29         unsigned timestamp;
  30         int client;
  31         uint32_t xid;
  32         struct sockaddr_in ip;
  33         struct xid_item *next;
  34 } FIX_ALIASING;
  35
  36 #define dhcprelay_xid_list (*(struct xid_item*)bb_common_bufsiz1)
  37 #define INIT_G() do { setup_common_bufsiz(); } while (0)
  38
  39 static struct xid_item *xid_add(uint32_t xid, struct sockaddr_in *ip, int client)
  40 {
  41         struct xid_item *item;
  42
  43         /* create new xid entry */
  44         item = xmalloc(sizeof(struct xid_item));
  45
  46         /* add xid entry */
  47         item->ip = *ip;
  48         item->xid = xid;
  49         item->client = client;
  50         item->timestamp = monotonic_sec();
  51         item->next = dhcprelay_xid_list.next;
  52         dhcprelay_xid_list.next = item;
  53
  54         return item;
  55 }
  56
  57 static void xid_expire(void)
  58 {
  59         struct xid_item *item = dhcprelay_xid_list.next;
  60         struct xid_item *last = &dhcprelay_xid_list;
  61         unsigned current_time = monotonic_sec();
  62
  63         while (item != NULL) {
  64                 if ((current_time - item->timestamp) > MAX_LIFETIME) {
  65                         last->next = item->next;
  66                         free(item);
  67                         item = last->next;
  68                 } else {
  69                         last = item;
  70                         item = item->next;
  71                 }
  72         }
  73 }
  74
  75 static struct xid_item *xid_find(uint32_t xid)
  76 {
  77         struct xid_item *item = dhcprelay_xid_list.next;
  78         while (item != NULL) {
  79                 if (item->xid == xid) {
  80                         break;
  81                 }
  82                 item = item->next;
  83         }
  84         return item;
  85 }
  86
  87 static void xid_del(uint32_t xid)
  88 {
  89         struct xid_item *item = dhcprelay_xid_list.next;
  90         struct xid_item *last = &dhcprelay_xid_list;
  91         while (item != NULL) {
  92                 if (item->xid == xid) {
  93                         last->next = item->next;
  94                         free(item);
  95                         item = last->next;
  96                 } else {
  97                         last = item;
  98                         item = item->next;
  99                 }
 100         }
 101 }
 102
 103 /**
 104  * get_dhcp_packet_type - gets the message type of a dhcp packet
 105  * p - pointer to the dhcp packet
 106  * returns the message type on success, -1 otherwise
 107  */
 108 static int get_dhcp_packet_type(struct dhcp_packet *p)
 109 {
 110         uint8_t *op;
 111
 112         /* it must be either a BOOTREQUEST or a BOOTREPLY */
 113         if (p->op != BOOTREQUEST && p->op != BOOTREPLY)
 114                 return -1;
 115         /* get message type option */
 116         op = udhcp_get_option(p, DHCP_MESSAGE_TYPE);
 117         if (op != NULL)
 118                 return op[0];
 119         return -1;
 120 }
 121
 122 /**
 123  * make_iface_list - parses client/server interface names
 124  * returns array
 125  */
 126 static char **make_iface_list(char **client_and_server_ifaces, int *client_number)
 127 {
 128         char *s, **iface_list;
 129         int i, cn;
 130
 131         /* get number of items */
 132         cn = 2; /* 1 server iface + at least 1 client one */
 133         s = client_and_server_ifaces[0]; /* list of client ifaces */
 134         while (*s) {
 135                 if (*s == ',')
 136                         cn++;
 137                 s++;
 138         }
 139         *client_number = cn;
 140
 141         /* create vector of pointers */
 142         iface_list = xzalloc(cn * sizeof(iface_list[0]));
 143
 144         iface_list[0] = client_and_server_ifaces[1]; /* server iface */
 145
 146         i = 1;
 147         s = xstrdup(client_and_server_ifaces[0]); /* list of client ifaces */
 148         goto store_client_iface_name;
 149
 150         while (i < cn) {
 151                 if (*s++ == ',') {
 152                         s[-1] = '\0';
 153  store_client_iface_name:
 154                         iface_list[i++] = s;
 155                 }
 156         }
 157
 158         return iface_list;
 159 }
 160
 161 /* Creates listen sockets (in fds) bound to client and server ifaces,
 162  * and returns numerically max fd.
 163  */
 164 static int init_sockets(char **iface_list, int num_clients, int *fds)
 165 {
 166         int i, n;
 167
 168         n = 0;
 169         for (i = 0; i < num_clients; i++) {
 170                 fds[i] = udhcp_listen_socket(/*INADDR_ANY,*/ SERVER_PORT, iface_list[i]);
 171                 if (n < fds[i])
 172                         n = fds[i];
 173         }
 174         return n;
 175 }
 176
 177 static int sendto_ip4(int sock, const void *msg, int msg_len, struct sockaddr_in *to)
 178 {
 179         int err;
 180
 181         errno = 0;
 182         err = sendto(sock, msg, msg_len, 0, (struct sockaddr*) to, sizeof(*to));
 183         err -= msg_len;
 184         if (err)
 185                 bb_perror_msg("sendto");
 186         return err;
 187 }
 188
 189 /**
 190  * pass_to_server() - forwards dhcp packets from client to server
 191  * p - packet to send
 192  * client - number of the client
 193  */
 194 static void pass_to_server(struct dhcp_packet *p, int packet_len, int client, int *fds,
 195                         struct sockaddr_in *client_addr, struct sockaddr_in *server_addr)
 196 {
 197         int type;
 198
 199         /* check packet_type */
 200         type = get_dhcp_packet_type(p);
 201         if (type != DHCPDISCOVER && type != DHCPREQUEST
 202          && type != DHCPDECLINE && type != DHCPRELEASE
 203          && type != DHCPINFORM
 204         ) {
 205                 return;
 206         }
 207
 208         /* create new xid entry */
 209         xid_add(p->xid, client_addr, client);
 210
 211         /* forward request to server */
 212         /* note that we send from fds[0] which is bound to SERVER_PORT (67).
 213          * IOW: we send _from_ SERVER_PORT! Although this may look strange,
 214          * RFC 1542 not only allows, but prescribes this for BOOTP relays.
 215          */
 216         sendto_ip4(fds[0], p, packet_len, server_addr);
 217 }
 218
 219 /**
 220  * pass_to_client() - forwards dhcp packets from server to client
 221  * p - packet to send
 222  */
 223 static void pass_to_client(struct dhcp_packet *p, int packet_len, int *fds)
 224 {
 225         int type;
 226         struct xid_item *item;
 227
 228         /* check xid */
 229         item = xid_find(p->xid);
 230         if (!item) {
 231                 return;
 232         }
 233
 234         /* check packet type */
 235         type = get_dhcp_packet_type(p);
 236         if (type != DHCPOFFER && type != DHCPACK && type != DHCPNAK) {
 237                 return;
 238         }
 239
 240 //TODO: also do it if (p->flags & htons(BROADCAST_FLAG)) is set!
 241         if (item->ip.sin_addr.s_addr == htonl(INADDR_ANY))
 242                 item->ip.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_BROADCAST);
 243
 244         if (sendto_ip4(fds[item->client], p, packet_len, &item->ip) != 0) {
 245                 return; /* send error occurred */
 246         }
 247
 248         /* remove xid entry */
 249         xid_del(p->xid);
 250 }
 251
 252 int dhcprelay_main(int argc, char **argv) MAIN_EXTERNALLY_VISIBLE;
 253 int dhcprelay_main(int argc, char **argv)
 254 {
 255         struct sockaddr_in server_addr;
 256         char **iface_list;
 257         int *fds;
 258         int num_sockets, max_socket;
 259         uint32_t our_nip;
 260
 261         INIT_G();
 262
 263         server_addr.sin_family = AF_INET;
 264         server_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_BROADCAST);
 265         server_addr.sin_port = htons(SERVER_PORT);
 266
 267         /* dhcprelay CLIENT_IFACE1[,CLIENT_IFACE2...] SERVER_IFACE [SERVER_IP] */
 268         if (argc == 4) {
 269                 if (!inet_aton(argv[3], &server_addr.sin_addr))
 270                         bb_perror_msg_and_die("bad server IP");
 271         } else if (argc != 3) {
 272                 bb_show_usage();
 273         }
 274
 275         iface_list = make_iface_list(argv + 1, &num_sockets);
 276
 277         fds = xmalloc(num_sockets * sizeof(fds[0]));
 278
 279         /* Create sockets and bind one to every iface */
 280         max_socket = init_sockets(iface_list, num_sockets, fds);
 281
 282         /* Get our IP on server_iface */
 283         if (udhcp_read_interface(argv[2], NULL, &our_nip, NULL))
 284                 return 1;
 285
 286         /* Main loop */
 287         while (1) {
 288 // reinit stuff from time to time? go back to make_iface_list
 289 // every N minutes?
 290                 fd_set rfds;
 291                 struct timeval tv;
 292                 int i;
 293
 294                 FD_ZERO(&rfds);
 295                 for (i = 0; i < num_sockets; i++)
 296                         FD_SET(fds[i], &rfds);
 297                 tv.tv_sec = SELECT_TIMEOUT;
 298                 tv.tv_usec = 0;
 299                 if (select(max_socket + 1, &rfds, NULL, NULL, &tv) > 0) {
 300                         int packlen;
 301                         struct dhcp_packet dhcp_msg;
 302
 303                         /* server */
 304                         if (FD_ISSET(fds[0], &rfds)) {
 305                                 packlen = udhcp_recv_kernel_packet(&dhcp_msg, fds[0]);
 306                                 if (packlen > 0) {
 307                                         pass_to_client(&dhcp_msg, packlen, fds);
 308                                 }
 309                         }
 310
 311                         /* clients */
 312                         for (i = 1; i < num_sockets; i++) {
 313                                 struct sockaddr_in client_addr;
 314                                 socklen_t addr_size;
 315
 316                                 if (!FD_ISSET(fds[i], &rfds))
 317                                         continue;
 318
 319                                 addr_size = sizeof(client_addr);
 320                                 packlen = recvfrom(fds[i], &dhcp_msg, sizeof(dhcp_msg), 0,
 321                                                 (struct sockaddr *)(&client_addr), &addr_size);
 322                                 if (packlen <= 0)
 323                                         continue;
 324
 325                                 /* Get our IP on corresponding client_iface */
 326 // RFC 1542
 327 // 4.1 General BOOTP Processing for Relay Agents
 328 // 4.1.1 BOOTREQUEST Messages
 329 //   If the relay agent does decide to relay the request, it MUST examine
 330 //   the 'giaddr' ("gateway" IP address) field.  If this field is zero,
 331 //   the relay agent MUST fill this field with the IP address of the
 332 //   interface on which the request was received.  If the interface has
 333 //   more than one IP address logically associated with it, the relay
 334 //   agent SHOULD choose one IP address associated with that interface and
 335 //   use it consistently for all BOOTP messages it relays.  If the
 336 //   'giaddr' field contains some non-zero value, the 'giaddr' field MUST
 337 //   NOT be modified.  The relay agent MUST NOT, under any circumstances,
 338 //   fill the 'giaddr' field with a broadcast address as is suggested in
 339 //   [1] (Section 8, sixth paragraph).
 340
 341 // but why? what if server can't route such IP? Client ifaces may be, say, NATed!
 342
 343 // 4.1.2 BOOTREPLY Messages
 344 //   BOOTP relay agents relay BOOTREPLY messages only to BOOTP clients.
 345 //   It is the responsibility of BOOTP servers to send BOOTREPLY messages
 346 //   directly to the relay agent identified in the 'giaddr' field.
 347 // (yeah right, unless it is impossible... see comment above)
 348 //   Therefore, a relay agent may assume that all BOOTREPLY messages it
 349 //   receives are intended for BOOTP clients on its directly-connected
 350 //   networks.
 351 //
 352 //   When a relay agent receives a BOOTREPLY message, it should examine
 353 //   the BOOTP 'giaddr', 'yiaddr', 'chaddr', 'htype', and 'hlen' fields.
 354 //   These fields should provide adequate information for the relay agent
 355 //   to deliver the BOOTREPLY message to the client.
 356 //
 357 //   The 'giaddr' field can be used to identify the logical interface from
 358 //   which the reply must be sent (i.e., the host or router interface
 359 //   connected to the same network as the BOOTP client).  If the content
 360 //   of the 'giaddr' field does not match one of the relay agent's
 361 //   directly-connected logical interfaces, the BOOTREPLY messsage MUST be
 362 //   silently discarded.
 363                                 if (udhcp_read_interface(iface_list[i], NULL, &dhcp_msg.gateway_nip, NULL)) {
 364                                         /* Fall back to our IP on server iface */
 365 // this makes more sense!
 366                                         dhcp_msg.gateway_nip = our_nip;
 367                                 }
 368 // maybe dhcp_msg.hops++? drop packets with too many hops (RFC 1542 says 4 or 16)?
 369                                 pass_to_server(&dhcp_msg, packlen, i, fds, &client_addr, &server_addr);
 370                         }
 371                 }
 372                 xid_expire();
 373         } /* while (1) */
 374
 375         /* return 0; - not reached */
 376 }