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 <linux/tipc_netlink.h>
  48 #include "core.h"
  49 #include "bearer.h"
  50
  51 /* IANA assigned UDP port */
  52 #define UDP_PORT_DEFAULT        6118
  53
  54 static const struct nla_policy tipc_nl_udp_policy[TIPC_NLA_UDP_MAX + 1] = {
  55         [TIPC_NLA_UDP_UNSPEC]   = {.type = NLA_UNSPEC},
  56         [TIPC_NLA_UDP_LOCAL]    = {.type = NLA_BINARY,
  57                                    .len = sizeof(struct sockaddr_storage)},
  58         [TIPC_NLA_UDP_REMOTE]   = {.type = NLA_BINARY,
  59                                    .len = sizeof(struct sockaddr_storage)},
  60 };
  61
  62 /**
  63  * struct udp_media_addr - IP/UDP addressing information
  64  *
  65  * This is the bearer level originating address used in neighbor discovery
  66  * messages, and all fields should be in network byte order
  67  */
  68 struct udp_media_addr {
  69         __be16  proto;
  70         __be16  udp_port;
  71         union {
  72                 struct in_addr ipv4;
  73                 struct in6_addr ipv6;
  74         };
  75 };
  76
  77 /**
  78  * struct udp_bearer - ip/udp bearer data structure
  79  * @bearer:     associated generic tipc bearer
  80  * @ubsock:     bearer associated socket
  81  * @ifindex:    local address scope
  82  * @work:       used to schedule deferred work on a bearer
  83  */
  84 struct udp_bearer {
  85         struct tipc_bearer __rcu *bearer;
  86         struct socket *ubsock;
  87         u32 ifindex;
  88         struct work_struct work;
  89 };
  90
  91 /* udp_media_addr_set - convert a ip/udp address to a TIPC media address */
  92 static void tipc_udp_media_addr_set(struct tipc_media_addr *addr,
  93                                     struct udp_media_addr *ua)
  94 {
  95         memset(addr, 0, sizeof(struct tipc_media_addr));
  96         addr->media_id = TIPC_MEDIA_TYPE_UDP;
  97         memcpy(addr->value, ua, sizeof(struct udp_media_addr));
  98         if (ntohs(ua->proto) == ETH_P_IP) {
  99                 if (ipv4_is_multicast(ua->ipv4.s_addr))
 100                         addr->broadcast = 1;
 101         } else if (ntohs(ua->proto) == ETH_P_IPV6) {
 102                 if (ipv6_addr_type(&ua->ipv6) & IPV6_ADDR_MULTICAST)
 103                         addr->broadcast = 1;
 104         } else {
 105                 pr_err("Invalid UDP media address\n");
 106         }
 107 }
 108
 109 /* tipc_udp_addr2str - convert ip/udp address to string */
 110 static int tipc_udp_addr2str(struct tipc_media_addr *a, char *buf, int size)
 111 {
 112         struct udp_media_addr *ua = (struct udp_media_addr *)&a->value;
 113
 114         if (ntohs(ua->proto) == ETH_P_IP)
 115                 snprintf(buf, size, "%pI4:%u", &ua->ipv4, ntohs(ua->udp_port));
 116         else if (ntohs(ua->proto) == ETH_P_IPV6)
 117                 snprintf(buf, size, "%pI6:%u", &ua->ipv6, ntohs(ua->udp_port));
 118         else
 119                 pr_err("Invalid UDP media address\n");
 120         return 0;
 121 }
 122
 123 /* tipc_udp_msg2addr - extract an ip/udp address from a TIPC ndisc message */
 124 static int tipc_udp_msg2addr(struct tipc_bearer *b, struct tipc_media_addr *a,
 125                              char *msg)
 126 {
 127         struct udp_media_addr *ua;
 128
 129         ua = (struct udp_media_addr *) (msg + TIPC_MEDIA_ADDR_OFFSET);
 130         if (msg[TIPC_MEDIA_TYPE_OFFSET] != TIPC_MEDIA_TYPE_UDP)
 131                 return -EINVAL;
 132         tipc_udp_media_addr_set(a, ua);
 133         return 0;
 134 }
 135
 136 /* tipc_udp_addr2msg - write an ip/udp address to a TIPC ndisc message */
 137 static int tipc_udp_addr2msg(char *msg, struct tipc_media_addr *a)
 138 {
 139         memset(msg, 0, TIPC_MEDIA_INFO_SIZE);
 140         msg[TIPC_MEDIA_TYPE_OFFSET] = TIPC_MEDIA_TYPE_UDP;
 141         memcpy(msg + TIPC_MEDIA_ADDR_OFFSET, a->value,
 142                sizeof(struct udp_media_addr));
 143         return 0;
 144 }
 145
 146 /* tipc_send_msg - enqueue a send request */
 147 static int tipc_udp_send_msg(struct net *net, struct sk_buff *skb,
 148                              struct tipc_bearer *b,
 149                              struct tipc_media_addr *dest)
 150 {
 151         int ttl, err = 0;
 152         struct udp_bearer *ub;
 153         struct udp_media_addr *dst = (struct udp_media_addr *)&dest->value;
 154         struct udp_media_addr *src = (struct udp_media_addr *)&b->addr.value;
 155         struct sk_buff *clone;
 156         struct rtable *rt;
 157
 158         clone = skb_clone(skb, GFP_ATOMIC);
 159         skb_set_inner_protocol(clone, htons(ETH_P_TIPC));
 160         ub = rcu_dereference_rtnl(b->media_ptr);
 161         if (!ub) {
 162                 err = -ENODEV;
 163                 goto tx_error;
 164         }
 165         if (dst->proto == htons(ETH_P_IP)) {
 166                 struct flowi4 fl = {
 167                         .daddr = dst->ipv4.s_addr,
 168                         .saddr = src->ipv4.s_addr,
 169                         .flowi4_mark = clone->mark,
 170                         .flowi4_proto = IPPROTO_UDP
 171                 };
 172                 rt = ip_route_output_key(net, &fl);
 173                 if (IS_ERR(rt)) {
 174                         err = PTR_ERR(rt);
 175                         goto tx_error;
 176                 }
 177                 ttl = ip4_dst_hoplimit(&rt->dst);
 178                 err = udp_tunnel_xmit_skb(rt, clone, src->ipv4.s_addr,
 179                                           dst->ipv4.s_addr, 0, ttl, 0,
 180                                           src->udp_port, dst->udp_port,
 181                                           false, true);
 182                 if (err < 0) {
 183                         ip_rt_put(rt);
 184                         goto tx_error;
 185                 }
 186 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
 187         } else {
 188                 struct dst_entry *ndst;
 189                 struct flowi6 fl6 = {
 190                         .flowi6_oif = ub->ifindex,
 191                         .daddr = dst->ipv6,
 192                         .saddr = src->ipv6,
 193                         .flowi6_proto = IPPROTO_UDP
 194                 };
 195                 err = ip6_dst_lookup(ub->ubsock->sk, &ndst, &fl6);
 196                 if (err)
 197                         goto tx_error;
 198                 ttl = ip6_dst_hoplimit(ndst);
 199                 err = udp_tunnel6_xmit_skb(ndst, clone, ndst->dev, &src->ipv6,
 200                                            &dst->ipv6, 0, ttl, src->udp_port,
 201                                            dst->udp_port, false);
 202 #endif
 203         }
 204         return err;
 205
 206 tx_error:
 207         kfree_skb(clone);
 208         return err;
 209 }
 210
 211 /* tipc_udp_recv - read data from bearer socket */
 212 static int tipc_udp_recv(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 213 {
 214         struct udp_bearer *ub;
 215         struct tipc_bearer *b;
 216
 217         ub = rcu_dereference_sk_user_data(sk);
 218         if (!ub) {
 219                 pr_err_ratelimited("Failed to get UDP bearer reference");
 220                 kfree_skb(skb);
 221                 return 0;
 222         }
 223
 224         skb_pull(skb, sizeof(struct udphdr));
 225         rcu_read_lock();
 226         b = rcu_dereference_rtnl(ub->bearer);
 227
 228         if (b) {
 229                 tipc_rcv(sock_net(sk), skb, b);
 230                 rcu_read_unlock();
 231                 return 0;
 232         }
 233         rcu_read_unlock();
 234         kfree_skb(skb);
 235         return 0;
 236 }
 237
 238 static int enable_mcast(struct udp_bearer *ub, struct udp_media_addr *remote)
 239 {
 240         int err = 0;
 241         struct ip_mreqn mreqn;
 242         struct sock *sk = ub->ubsock->sk;
 243
 244         if (ntohs(remote->proto) == ETH_P_IP) {
 245                 if (!ipv4_is_multicast(remote->ipv4.s_addr))
 246                         return 0;
 247                 mreqn.imr_multiaddr = remote->ipv4;
 248                 mreqn.imr_ifindex = ub->ifindex;
 249                 err = ip_mc_join_group(sk, &mreqn);
 250         } else {
 251                 if (!ipv6_addr_is_multicast(&remote->ipv6))
 252                         return 0;
 253                 err = ipv6_sock_mc_join(sk, ub->ifindex, &remote->ipv6);
 254         }
 255         return err;
 256 }
 257
 258 /**
 259  * parse_options - build local/remote addresses from configuration
 260  * @attrs:      netlink config data
 261  * @ub:         UDP bearer instance
 262  * @local:      local bearer IP address/port
 263  * @remote:     peer or multicast IP/port
 264  */
 265 static int parse_options(struct nlattr *attrs[], struct udp_bearer *ub,
 266                          struct udp_media_addr *local,
 267                          struct udp_media_addr *remote)
 268 {
 269         struct nlattr *opts[TIPC_NLA_UDP_MAX + 1];
 270         struct sockaddr_storage *sa_local, *sa_remote;
 271
 272         if (!attrs[TIPC_NLA_BEARER_UDP_OPTS])
 273                 goto err;
 274         if (nla_parse_nested(opts, TIPC_NLA_UDP_MAX,
 275                              attrs[TIPC_NLA_BEARER_UDP_OPTS],
 276                              tipc_nl_udp_policy))
 277                 goto err;
 278         if (opts[TIPC_NLA_UDP_LOCAL] && opts[TIPC_NLA_UDP_REMOTE]) {
 279                 sa_local = nla_data(opts[TIPC_NLA_UDP_LOCAL]);
 280                 sa_remote = nla_data(opts[TIPC_NLA_UDP_REMOTE]);
 281         } else {
 282 err:
 283                 pr_err("Invalid UDP bearer configuration");
 284                 return -EINVAL;
 285         }
 286         if ((sa_local->ss_family & sa_remote->ss_family) == AF_INET) {
 287                 struct sockaddr_in *ip4;
 288
 289                 ip4 = (struct sockaddr_in *)sa_local;
 290                 local->proto = htons(ETH_P_IP);
 291                 local->udp_port = ip4->sin_port;
 292                 local->ipv4.s_addr = ip4->sin_addr.s_addr;
 293
 294                 ip4 = (struct sockaddr_in *)sa_remote;
 295                 remote->proto = htons(ETH_P_IP);
 296                 remote->udp_port = ip4->sin_port;
 297                 remote->ipv4.s_addr = ip4->sin_addr.s_addr;
 298                 return 0;
 299
 300 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
 301         } else if ((sa_local->ss_family & sa_remote->ss_family) == AF_INET6) {
 302                 struct sockaddr_in6 *ip6;
 303
 304                 ip6 = (struct sockaddr_in6 *)sa_local;
 305                 local->proto = htons(ETH_P_IPV6);
 306                 local->udp_port = ip6->sin6_port;
 307                 local->ipv6 = ip6->sin6_addr;
 308                 ub->ifindex = ip6->sin6_scope_id;
 309
 310                 ip6 = (struct sockaddr_in6 *)sa_remote;
 311                 remote->proto = htons(ETH_P_IPV6);
 312                 remote->udp_port = ip6->sin6_port;
 313                 remote->ipv6 = ip6->sin6_addr;
 314                 return 0;
 315 #endif
 316         }
 317         return -EADDRNOTAVAIL;
 318 }
 319
 320 /**
 321  * tipc_udp_enable - callback to create a new udp bearer instance
 322  * @net:        network namespace
 323  * @b:          pointer to generic tipc_bearer
 324  * @attrs:      netlink bearer configuration
 325  *
 326  * validate the bearer parameters and initialize the udp bearer
 327  * rtnl_lock should be held
 328  */
 329 static int tipc_udp_enable(struct net *net, struct tipc_bearer *b,
 330                            struct nlattr *attrs[])
 331 {
 332         int err = -EINVAL;
 333         struct udp_bearer *ub;
 334         struct udp_media_addr *remote;
 335         struct udp_media_addr local = {0};
 336         struct udp_port_cfg udp_conf = {0};
 337         struct udp_tunnel_sock_cfg tuncfg = {NULL};
 338
 339         ub = kzalloc(sizeof(*ub), GFP_ATOMIC);
 340         if (!ub)
 341                 return -ENOMEM;
 342
 343         remote = (struct udp_media_addr *)&b->bcast_addr.value;
 344         memset(remote, 0, sizeof(struct udp_media_addr));
 345         err = parse_options(attrs, ub, &local, remote);
 346         if (err)
 347                 goto err;
 348
 349         b->bcast_addr.media_id = TIPC_MEDIA_TYPE_UDP;
 350         b->bcast_addr.broadcast = 1;
 351         rcu_assign_pointer(b->media_ptr, ub);
 352         rcu_assign_pointer(ub->bearer, b);
 353         tipc_udp_media_addr_set(&b->addr, &local);
 354         if (local.proto == htons(ETH_P_IP)) {
 355                 struct net_device *dev;
 356
 357                 dev = __ip_dev_find(net, local.ipv4.s_addr, false);
 358                 if (!dev) {
 359                         err = -ENODEV;
 360                         goto err;
 361                 }
 362                 udp_conf.family = AF_INET;
 363                 udp_conf.local_ip.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
 364                 udp_conf.use_udp_checksums = false;
 365                 ub->ifindex = dev->ifindex;
 366                 b->mtu = dev->mtu - sizeof(struct iphdr)
 367                         - sizeof(struct udphdr);
 368 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
 369         } else if (local.proto == htons(ETH_P_IPV6)) {
 370                 udp_conf.family = AF_INET6;
 371                 udp_conf.use_udp6_tx_checksums = true;
 372                 udp_conf.use_udp6_rx_checksums = true;
 373                 udp_conf.local_ip6 = in6addr_any;
 374                 b->mtu = 1280;
 375 #endif
 376         } else {
 377                 err = -EAFNOSUPPORT;
 378                 goto err;
 379         }
 380         udp_conf.local_udp_port = local.udp_port;
 381         err = udp_sock_create(net, &udp_conf, &ub->ubsock);
 382         if (err)
 383                 goto err;
 384         tuncfg.sk_user_data = ub;
 385         tuncfg.encap_type = 1;
 386         tuncfg.encap_rcv = tipc_udp_recv;
 387         tuncfg.encap_destroy = NULL;
 388         setup_udp_tunnel_sock(net, ub->ubsock, &tuncfg);
 389
 390         if (enable_mcast(ub, remote))
 391                 goto err;
 392         return 0;
 393 err:
 394         kfree(ub);
 395         return err;
 396 }
 397
 398 /* cleanup_bearer - break the socket/bearer association */
 399 static void cleanup_bearer(struct work_struct *work)
 400 {
 401         struct udp_bearer *ub = container_of(work, struct udp_bearer, work);
 402
 403         if (ub->ubsock)
 404                 udp_tunnel_sock_release(ub->ubsock);
 405         synchronize_net();
 406         kfree(ub);
 407 }
 408
 409 /* tipc_udp_disable - detach bearer from socket */
 410 static void tipc_udp_disable(struct tipc_bearer *b)
 411 {
 412         struct udp_bearer *ub;
 413
 414         ub = rcu_dereference_rtnl(b->media_ptr);
 415         if (!ub) {
 416                 pr_err("UDP bearer instance not found\n");
 417                 return;
 418         }
 419         if (ub->ubsock)
 420                 sock_set_flag(ub->ubsock->sk, SOCK_DEAD);
 421         RCU_INIT_POINTER(b->media_ptr, NULL);
 422         RCU_INIT_POINTER(ub->bearer, NULL);
 423
 424         /* sock_release need to be done outside of rtnl lock */
 425         INIT_WORK(&ub->work, cleanup_bearer);
 426         schedule_work(&ub->work);
 427 }
 428
 429 struct tipc_media udp_media_info = {
 430         .send_msg       = tipc_udp_send_msg,
 431         .enable_media   = tipc_udp_enable,
 432         .disable_media  = tipc_udp_disable,
 433         .addr2str       = tipc_udp_addr2str,
 434         .addr2msg       = tipc_udp_addr2msg,
 435         .msg2addr       = tipc_udp_msg2addr,
 436         .priority       = TIPC_DEF_LINK_PRI,
 437         .tolerance      = TIPC_DEF_LINK_TOL,
 438         .window         = TIPC_DEF_LINK_WIN,
 439         .type_id        = TIPC_MEDIA_TYPE_UDP,
 440         .hwaddr_len     = 0,
 441         .name           = "udp"
 442 };