net/tipc/udp_media.c

   1 /* net/tipc/udp_media.c: IP bearer support for TIPC
   2  *
   3  * Copyright (c) 2015, Ericsson AB
   4  * All rights reserved.
   5  *
   6  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   7  * modification, are permitted provided that the following conditions are met:
   8  *
   9  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  10  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  11  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  13  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  14  * 3. Neither the names of the copyright holders nor the names of its
  15  *    contributors may be used to endorse or promote products derived from
  16  *    this software without specific prior written permission.
  17  *
  18  * Alternatively, this software may be distributed under the terms of the
  19  * GNU General Public License ("GPL") version 2 as published by the Free
  20  * Software Foundation.
  21  *
  22  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS IS"
  23  * AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  24  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  25  * ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT OWNER OR CONTRIBUTORS BE
  26  * LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
  27  * CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
  28  * SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
  29  * INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
  30  * CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
  31  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
  32  * POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  33  */
  34
  35 #include <linux/socket.h>
  36 #include <linux/ip.h>
  37 #include <linux/udp.h>
  38 #include <linux/inet.h>
  39 #include <linux/inetdevice.h>
  40 #include <linux/igmp.h>
  41 #include <linux/kernel.h>
  42 #include <linux/workqueue.h>
  43 #include <linux/list.h>
  44 #include <net/sock.h>
  45 #include <net/ip.h>
  46 #include <net/udp_tunnel.h>
  47 #include <net/addrconf.h>
  48 #include <linux/tipc_netlink.h>
  49 #include "core.h"
  50 #include "bearer.h"
  51
  52 /* IANA assigned UDP port */
  53 #define UDP_PORT_DEFAULT        6118
  54
  55 static const struct nla_policy tipc_nl_udp_policy[TIPC_NLA_UDP_MAX + 1] = {
  56         [TIPC_NLA_UDP_UNSPEC]   = {.type = NLA_UNSPEC},
  57         [TIPC_NLA_UDP_LOCAL]    = {.type = NLA_BINARY,
  58                                    .len = sizeof(struct sockaddr_storage)},
  59         [TIPC_NLA_UDP_REMOTE]   = {.type = NLA_BINARY,
  60                                    .len = sizeof(struct sockaddr_storage)},
  61 };
  62
  63 /**
  64  * struct udp_media_addr - IP/UDP addressing information
  65  *
  66  * This is the bearer level originating address used in neighbor discovery
  67  * messages, and all fields should be in network byte order
  68  */
  69 struct udp_media_addr {
  70         __be16  proto;
  71         __be16  udp_port;
  72         union {
  73                 struct in_addr ipv4;
  74                 struct in6_addr ipv6;
  75         };
  76 };
  77
  78 /**
  79  * struct udp_bearer - ip/udp bearer data structure
  80  * @bearer:     associated generic tipc bearer
  81  * @ubsock:     bearer associated socket
  82  * @ifindex:    local address scope
  83  * @work:       used to schedule deferred work on a bearer
  84  */
  85 struct udp_bearer {
  86         struct tipc_bearer __rcu *bearer;
  87         struct socket *ubsock;
  88         u32 ifindex;
  89         struct work_struct work;
  90 };
  91
  92 /* udp_media_addr_set - convert a ip/udp address to a TIPC media address */
  93 static void tipc_udp_media_addr_set(struct tipc_media_addr *addr,
  94                                     struct udp_media_addr *ua)
  95 {
  96         memset(addr, 0, sizeof(struct tipc_media_addr));
  97         addr->media_id = TIPC_MEDIA_TYPE_UDP;
  98         memcpy(addr->value, ua, sizeof(struct udp_media_addr));
  99         if (ntohs(ua->proto) == ETH_P_IP) {
 100                 if (ipv4_is_multicast(ua->ipv4.s_addr))
 101                         addr->broadcast = 1;
 102         } else if (ntohs(ua->proto) == ETH_P_IPV6) {
 103                 if (ipv6_addr_type(&ua->ipv6) & IPV6_ADDR_MULTICAST)
 104                         addr->broadcast = 1;
 105         } else {
 106                 pr_err("Invalid UDP media address\n");
 107         }
 108 }
 109
 110 /* tipc_udp_addr2str - convert ip/udp address to string */
 111 static int tipc_udp_addr2str(struct tipc_media_addr *a, char *buf, int size)
 112 {
 113         struct udp_media_addr *ua = (struct udp_media_addr *)&a->value;
 114
 115         if (ntohs(ua->proto) == ETH_P_IP)
 116                 snprintf(buf, size, "%pI4:%u", &ua->ipv4, ntohs(ua->udp_port));
 117         else if (ntohs(ua->proto) == ETH_P_IPV6)
 118                 snprintf(buf, size, "%pI6:%u", &ua->ipv6, ntohs(ua->udp_port));
 119         else
 120                 pr_err("Invalid UDP media address\n");
 121         return 0;
 122 }
 123
 124 /* tipc_udp_msg2addr - extract an ip/udp address from a TIPC ndisc message */
 125 static int tipc_udp_msg2addr(struct tipc_bearer *b, struct tipc_media_addr *a,
 126                              char *msg)
 127 {
 128         struct udp_media_addr *ua;
 129
 130         ua = (struct udp_media_addr *) (msg + TIPC_MEDIA_ADDR_OFFSET);
 131         if (msg[TIPC_MEDIA_TYPE_OFFSET] != TIPC_MEDIA_TYPE_UDP)
 132                 return -EINVAL;
 133         tipc_udp_media_addr_set(a, ua);
 134         return 0;
 135 }
 136
 137 /* tipc_udp_addr2msg - write an ip/udp address to a TIPC ndisc message */
 138 static int tipc_udp_addr2msg(char *msg, struct tipc_media_addr *a)
 139 {
 140         memset(msg, 0, TIPC_MEDIA_INFO_SIZE);
 141         msg[TIPC_MEDIA_TYPE_OFFSET] = TIPC_MEDIA_TYPE_UDP;
 142         memcpy(msg + TIPC_MEDIA_ADDR_OFFSET, a->value,
 143                sizeof(struct udp_media_addr));
 144         return 0;
 145 }
 146
 147 /* tipc_send_msg - enqueue a send request */
 148 static int tipc_udp_send_msg(struct net *net, struct sk_buff *skb,
 149                              struct tipc_bearer *b,
 150                              struct tipc_media_addr *dest)
 151 {
 152         int ttl, err = 0;
 153         struct udp_bearer *ub;
 154         struct udp_media_addr *dst = (struct udp_media_addr *)&dest->value;
 155         struct udp_media_addr *src = (struct udp_media_addr *)&b->addr.value;
 156         struct sk_buff *clone;
 157         struct rtable *rt;
 158
 159         clone = skb_clone(skb, GFP_ATOMIC);
 160         skb_set_inner_protocol(clone, htons(ETH_P_TIPC));
 161         ub = rcu_dereference_rtnl(b->media_ptr);
 162         if (!ub) {
 163                 err = -ENODEV;
 164                 goto tx_error;
 165         }
 166         if (dst->proto == htons(ETH_P_IP)) {
 167                 struct flowi4 fl = {
 168                         .daddr = dst->ipv4.s_addr,
 169                         .saddr = src->ipv4.s_addr,
 170                         .flowi4_mark = clone->mark,
 171                         .flowi4_proto = IPPROTO_UDP
 172                 };
 173                 rt = ip_route_output_key(net, &fl);
 174                 if (IS_ERR(rt)) {
 175                         err = PTR_ERR(rt);
 176                         goto tx_error;
 177                 }
 178                 ttl = ip4_dst_hoplimit(&rt->dst);
 179                 err = udp_tunnel_xmit_skb(rt, clone, src->ipv4.s_addr,
 180                                           dst->ipv4.s_addr, 0, ttl, 0,
 181                                           src->udp_port, dst->udp_port,
 182                                           false, true);
 183                 if (err < 0) {
 184                         ip_rt_put(rt);
 185                         goto tx_error;
 186                 }
 187 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
 188         } else {
 189                 struct dst_entry *ndst;
 190                 struct flowi6 fl6 = {
 191                         .flowi6_oif = ub->ifindex,
 192                         .daddr = dst->ipv6,
 193                         .saddr = src->ipv6,
 194                         .flowi6_proto = IPPROTO_UDP
 195                 };
 196                 err = ipv6_stub->ipv6_dst_lookup(ub->ubsock->sk, &ndst, &fl6);
 197                 if (err)
 198                         goto tx_error;
 199                 ttl = ip6_dst_hoplimit(ndst);
 200                 err = udp_tunnel6_xmit_skb(ndst, clone, ndst->dev, &src->ipv6,
 201                                            &dst->ipv6, 0, ttl, src->udp_port,
 202                                            dst->udp_port, false);
 203 #endif
 204         }
 205         return err;
 206
 207 tx_error:
 208         kfree_skb(clone);
 209         return err;
 210 }
 211
 212 /* tipc_udp_recv - read data from bearer socket */
 213 static int tipc_udp_recv(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 214 {
 215         struct udp_bearer *ub;
 216         struct tipc_bearer *b;
 217
 218         ub = rcu_dereference_sk_user_data(sk);
 219         if (!ub) {
 220                 pr_err_ratelimited("Failed to get UDP bearer reference");
 221                 kfree_skb(skb);
 222                 return 0;
 223         }
 224
 225         skb_pull(skb, sizeof(struct udphdr));
 226         rcu_read_lock();
 227         b = rcu_dereference_rtnl(ub->bearer);
 228
 229         if (b) {
 230                 tipc_rcv(sock_net(sk), skb, b);
 231                 rcu_read_unlock();
 232                 return 0;
 233         }
 234         rcu_read_unlock();
 235         kfree_skb(skb);
 236         return 0;
 237 }
 238
 239 static int enable_mcast(struct udp_bearer *ub, struct udp_media_addr *remote)
 240 {
 241         int err = 0;
 242         struct ip_mreqn mreqn;
 243         struct sock *sk = ub->ubsock->sk;
 244
 245         if (ntohs(remote->proto) == ETH_P_IP) {
 246                 if (!ipv4_is_multicast(remote->ipv4.s_addr))
 247                         return 0;
 248                 mreqn.imr_multiaddr = remote->ipv4;
 249                 mreqn.imr_ifindex = ub->ifindex;
 250                 err = ip_mc_join_group(sk, &mreqn);
 251 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
 252         } else {
 253                 if (!ipv6_addr_is_multicast(&remote->ipv6))
 254                         return 0;
 255                 err = ipv6_stub->ipv6_sock_mc_join(sk, ub->ifindex,
 256                                                    &remote->ipv6);
 257 #endif
 258         }
 259         return err;
 260 }
 261
 262 /**
 263  * parse_options - build local/remote addresses from configuration
 264  * @attrs:      netlink config data
 265  * @ub:         UDP bearer instance
 266  * @local:      local bearer IP address/port
 267  * @remote:     peer or multicast IP/port
 268  */
 269 static int parse_options(struct nlattr *attrs[], struct udp_bearer *ub,
 270                          struct udp_media_addr *local,
 271                          struct udp_media_addr *remote)
 272 {
 273         struct nlattr *opts[TIPC_NLA_UDP_MAX + 1];
 274         struct sockaddr_storage *sa_local, *sa_remote;
 275
 276         if (!attrs[TIPC_NLA_BEARER_UDP_OPTS])
 277                 goto err;
 278         if (nla_parse_nested(opts, TIPC_NLA_UDP_MAX,
 279                              attrs[TIPC_NLA_BEARER_UDP_OPTS],
 280                              tipc_nl_udp_policy))
 281                 goto err;
 282         if (opts[TIPC_NLA_UDP_LOCAL] && opts[TIPC_NLA_UDP_REMOTE]) {
 283                 sa_local = nla_data(opts[TIPC_NLA_UDP_LOCAL]);
 284                 sa_remote = nla_data(opts[TIPC_NLA_UDP_REMOTE]);
 285         } else {
 286 err:
 287                 pr_err("Invalid UDP bearer configuration");
 288                 return -EINVAL;
 289         }
 290         if ((sa_local->ss_family & sa_remote->ss_family) == AF_INET) {
 291                 struct sockaddr_in *ip4;
 292
 293                 ip4 = (struct sockaddr_in *)sa_local;
 294                 local->proto = htons(ETH_P_IP);
 295                 local->udp_port = ip4->sin_port;
 296                 local->ipv4.s_addr = ip4->sin_addr.s_addr;
 297
 298                 ip4 = (struct sockaddr_in *)sa_remote;
 299                 remote->proto = htons(ETH_P_IP);
 300                 remote->udp_port = ip4->sin_port;
 301                 remote->ipv4.s_addr = ip4->sin_addr.s_addr;
 302                 return 0;
 303
 304 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
 305         } else if ((sa_local->ss_family & sa_remote->ss_family) == AF_INET6) {
 306                 struct sockaddr_in6 *ip6;
 307
 308                 ip6 = (struct sockaddr_in6 *)sa_local;
 309                 local->proto = htons(ETH_P_IPV6);
 310                 local->udp_port = ip6->sin6_port;
 311                 local->ipv6 = ip6->sin6_addr;
 312                 ub->ifindex = ip6->sin6_scope_id;
 313
 314                 ip6 = (struct sockaddr_in6 *)sa_remote;
 315                 remote->proto = htons(ETH_P_IPV6);
 316                 remote->udp_port = ip6->sin6_port;
 317                 remote->ipv6 = ip6->sin6_addr;
 318                 return 0;
 319 #endif
 320         }
 321         return -EADDRNOTAVAIL;
 322 }
 323
 324 /**
 325  * tipc_udp_enable - callback to create a new udp bearer instance
 326  * @net:        network namespace
 327  * @b:          pointer to generic tipc_bearer
 328  * @attrs:      netlink bearer configuration
 329  *
 330  * validate the bearer parameters and initialize the udp bearer
 331  * rtnl_lock should be held
 332  */
 333 static int tipc_udp_enable(struct net *net, struct tipc_bearer *b,
 334                            struct nlattr *attrs[])
 335 {
 336         int err = -EINVAL;
 337         struct udp_bearer *ub;
 338         struct udp_media_addr *remote;
 339         struct udp_media_addr local = {0};
 340         struct udp_port_cfg udp_conf = {0};
 341         struct udp_tunnel_sock_cfg tuncfg = {NULL};
 342
 343         ub = kzalloc(sizeof(*ub), GFP_ATOMIC);
 344         if (!ub)
 345                 return -ENOMEM;
 346
 347         remote = (struct udp_media_addr *)&b->bcast_addr.value;
 348         memset(remote, 0, sizeof(struct udp_media_addr));
 349         err = parse_options(attrs, ub, &local, remote);
 350         if (err)
 351                 goto err;
 352
 353         b->bcast_addr.media_id = TIPC_MEDIA_TYPE_UDP;
 354         b->bcast_addr.broadcast = 1;
 355         rcu_assign_pointer(b->media_ptr, ub);
 356         rcu_assign_pointer(ub->bearer, b);
 357         tipc_udp_media_addr_set(&b->addr, &local);
 358         if (local.proto == htons(ETH_P_IP)) {
 359                 struct net_device *dev;
 360
 361                 dev = __ip_dev_find(net, local.ipv4.s_addr, false);
 362                 if (!dev) {
 363                         err = -ENODEV;
 364                         goto err;
 365                 }
 366                 udp_conf.family = AF_INET;
 367                 udp_conf.local_ip.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
 368                 udp_conf.use_udp_checksums = false;
 369                 ub->ifindex = dev->ifindex;
 370                 b->mtu = dev->mtu - sizeof(struct iphdr)
 371                         - sizeof(struct udphdr);
 372 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
 373         } else if (local.proto == htons(ETH_P_IPV6)) {
 374                 udp_conf.family = AF_INET6;
 375                 udp_conf.use_udp6_tx_checksums = true;
 376                 udp_conf.use_udp6_rx_checksums = true;
 377                 udp_conf.local_ip6 = in6addr_any;
 378                 b->mtu = 1280;
 379 #endif
 380         } else {
 381                 err = -EAFNOSUPPORT;
 382                 goto err;
 383         }
 384         udp_conf.local_udp_port = local.udp_port;
 385         err = udp_sock_create(net, &udp_conf, &ub->ubsock);
 386         if (err)
 387                 goto err;
 388         tuncfg.sk_user_data = ub;
 389         tuncfg.encap_type = 1;
 390         tuncfg.encap_rcv = tipc_udp_recv;
 391         tuncfg.encap_destroy = NULL;
 392         setup_udp_tunnel_sock(net, ub->ubsock, &tuncfg);
 393
 394         if (enable_mcast(ub, remote))
 395                 goto err;
 396         return 0;
 397 err:
 398         kfree(ub);
 399         return err;
 400 }
 401
 402 /* cleanup_bearer - break the socket/bearer association */
 403 static void cleanup_bearer(struct work_struct *work)
 404 {
 405         struct udp_bearer *ub = container_of(work, struct udp_bearer, work);
 406
 407         if (ub->ubsock)
 408                 udp_tunnel_sock_release(ub->ubsock);
 409         synchronize_net();
 410         kfree(ub);
 411 }
 412
 413 /* tipc_udp_disable - detach bearer from socket */
 414 static void tipc_udp_disable(struct tipc_bearer *b)
 415 {
 416         struct udp_bearer *ub;
 417
 418         ub = rcu_dereference_rtnl(b->media_ptr);
 419         if (!ub) {
 420                 pr_err("UDP bearer instance not found\n");
 421                 return;
 422         }
 423         if (ub->ubsock)
 424                 sock_set_flag(ub->ubsock->sk, SOCK_DEAD);
 425         RCU_INIT_POINTER(b->media_ptr, NULL);
 426         RCU_INIT_POINTER(ub->bearer, NULL);
 427
 428         /* sock_release need to be done outside of rtnl lock */
 429         INIT_WORK(&ub->work, cleanup_bearer);
 430         schedule_work(&ub->work);
 431 }
 432
 433 struct tipc_media udp_media_info = {
 434         .send_msg       = tipc_udp_send_msg,
 435         .enable_media   = tipc_udp_enable,
 436         .disable_media  = tipc_udp_disable,
 437         .addr2str       = tipc_udp_addr2str,
 438         .addr2msg       = tipc_udp_addr2msg,
 439         .msg2addr       = tipc_udp_msg2addr,
 440         .priority       = TIPC_DEF_LINK_PRI,
 441         .tolerance      = TIPC_DEF_LINK_TOL,
 442         .window         = TIPC_DEF_LINK_WIN,
 443         .type_id        = TIPC_MEDIA_TYPE_UDP,
 444         .hwaddr_len     = 0,
 445         .name           = "udp"
 446 };