net/ipv6/anycast.c

   1 /*
   2  *      Anycast support for IPv6
   3  *      Linux INET6 implementation
   4  *
   5  *      Authors:
   6  *      David L Stevens (dlstevens@us.ibm.com)
   7  *
   8  *      based heavily on net/ipv6/mcast.c
   9  *
  10  *      This program is free software; you can redistribute it and/or
  11  *      modify it under the terms of the GNU General Public License
  12  *      as published by the Free Software Foundation; either version
  13  *      2 of the License, or (at your option) any later version.
  14  */
  15
  16 #include <linux/capability.h>
  17 #include <linux/module.h>
  18 #include <linux/errno.h>
  19 #include <linux/types.h>
  20 #include <linux/random.h>
  21 #include <linux/string.h>
  22 #include <linux/socket.h>
  23 #include <linux/sockios.h>
  24 #include <linux/net.h>
  25 #include <linux/in6.h>
  26 #include <linux/netdevice.h>
  27 #include <linux/if_arp.h>
  28 #include <linux/route.h>
  29 #include <linux/init.h>
  30 #include <linux/proc_fs.h>
  31 #include <linux/seq_file.h>
  32 #include <linux/slab.h>
  33
  34 #include <net/net_namespace.h>
  35 #include <net/sock.h>
  36 #include <net/snmp.h>
  37
  38 #include <net/ipv6.h>
  39 #include <net/protocol.h>
  40 #include <net/if_inet6.h>
  41 #include <net/ndisc.h>
  42 #include <net/addrconf.h>
  43 #include <net/ip6_route.h>
  44
  45 #include <net/checksum.h>
  46
  47 static int ipv6_dev_ac_dec(struct net_device *dev, const struct in6_addr *addr);
  48
  49 /*
  50  *      socket join an anycast group
  51  */
  52
  53 int ipv6_sock_ac_join(struct sock *sk, int ifindex, const struct in6_addr *addr)
  54 {
  55         struct ipv6_pinfo *np = inet6_sk(sk);
  56         struct net_device *dev = NULL;
  57         struct inet6_dev *idev;
  58         struct ipv6_ac_socklist *pac;
  59         struct net *net = sock_net(sk);
  60         int     ishost = !net->ipv6.devconf_all->forwarding;
  61         int     err = 0;
  62
  63         ASSERT_RTNL();
  64
  65         if (!ns_capable(net->user_ns, CAP_NET_ADMIN))
  66                 return -EPERM;
  67         if (ipv6_addr_is_multicast(addr))
  68                 return -EINVAL;
  69         if (ipv6_chk_addr(net, addr, NULL, 0))
  70                 return -EINVAL;
  71
  72         pac = sock_kmalloc(sk, sizeof(struct ipv6_ac_socklist), GFP_KERNEL);
  73         if (!pac)
  74                 return -ENOMEM;
  75         pac->acl_next = NULL;
  76         pac->acl_addr = *addr;
  77
  78         if (ifindex == 0) {
  79                 struct rt6_info *rt;
  80
  81                 rt = rt6_lookup(net, addr, NULL, 0, 0);
  82                 if (rt) {
  83                         dev = rt->dst.dev;
  84                         ip6_rt_put(rt);
  85                 } else if (ishost) {
  86                         err = -EADDRNOTAVAIL;
  87                         goto error;
  88                 } else {
  89                         /* router, no matching interface: just pick one */
  90                         dev = __dev_get_by_flags(net, IFF_UP,
  91                                                  IFF_UP | IFF_LOOPBACK);
  92                 }
  93         } else
  94                 dev = __dev_get_by_index(net, ifindex);
  95
  96         if (!dev) {
  97                 err = -ENODEV;
  98                 goto error;
  99         }
 100
 101         idev = __in6_dev_get(dev);
 102         if (!idev) {
 103                 if (ifindex)
 104                         err = -ENODEV;
 105                 else
 106                         err = -EADDRNOTAVAIL;
 107                 goto error;
 108         }
 109         /* reset ishost, now that we have a specific device */
 110         ishost = !idev->cnf.forwarding;
 111
 112         pac->acl_ifindex = dev->ifindex;
 113
 114         /* XXX
 115          * For hosts, allow link-local or matching prefix anycasts.
 116          * This obviates the need for propagating anycast routes while
 117          * still allowing some non-router anycast participation.
 118          */
 119         if (!ipv6_chk_prefix(addr, dev)) {
 120                 if (ishost)
 121                         err = -EADDRNOTAVAIL;
 122                 if (err)
 123                         goto error;
 124         }
 125
 126         err = __ipv6_dev_ac_inc(idev, addr);
 127         if (!err) {
 128                 pac->acl_next = np->ipv6_ac_list;
 129                 np->ipv6_ac_list = pac;
 130                 pac = NULL;
 131         }
 132
 133 error:
 134         if (pac)
 135                 sock_kfree_s(sk, pac, sizeof(*pac));
 136         return err;
 137 }
 138
 139 /*
 140  *      socket leave an anycast group
 141  */
 142 int ipv6_sock_ac_drop(struct sock *sk, int ifindex, const struct in6_addr *addr)
 143 {
 144         struct ipv6_pinfo *np = inet6_sk(sk);
 145         struct net_device *dev;
 146         struct ipv6_ac_socklist *pac, *prev_pac;
 147         struct net *net = sock_net(sk);
 148
 149         ASSERT_RTNL();
 150
 151         prev_pac = NULL;
 152         for (pac = np->ipv6_ac_list; pac; pac = pac->acl_next) {
 153                 if ((ifindex == 0 || pac->acl_ifindex == ifindex) &&
 154                      ipv6_addr_equal(&pac->acl_addr, addr))
 155                         break;
 156                 prev_pac = pac;
 157         }
 158         if (!pac)
 159                 return -ENOENT;
 160         if (prev_pac)
 161                 prev_pac->acl_next = pac->acl_next;
 162         else
 163                 np->ipv6_ac_list = pac->acl_next;
 164
 165         dev = __dev_get_by_index(net, pac->acl_ifindex);
 166         if (dev)
 167                 ipv6_dev_ac_dec(dev, &pac->acl_addr);
 168
 169         sock_kfree_s(sk, pac, sizeof(*pac));
 170         return 0;
 171 }
 172
 173 void __ipv6_sock_ac_close(struct sock *sk)
 174 {
 175         struct ipv6_pinfo *np = inet6_sk(sk);
 176         struct net_device *dev = NULL;
 177         struct ipv6_ac_socklist *pac;
 178         struct net *net = sock_net(sk);
 179         int     prev_index;
 180
 181         ASSERT_RTNL();
 182         pac = np->ipv6_ac_list;
 183         np->ipv6_ac_list = NULL;
 184
 185         prev_index = 0;
 186         while (pac) {
 187                 struct ipv6_ac_socklist *next = pac->acl_next;
 188
 189                 if (pac->acl_ifindex != prev_index) {
 190                         dev = __dev_get_by_index(net, pac->acl_ifindex);
 191                         prev_index = pac->acl_ifindex;
 192                 }
 193                 if (dev)
 194                         ipv6_dev_ac_dec(dev, &pac->acl_addr);
 195                 sock_kfree_s(sk, pac, sizeof(*pac));
 196                 pac = next;
 197         }
 198 }
 199
 200 void ipv6_sock_ac_close(struct sock *sk)
 201 {
 202         struct ipv6_pinfo *np = inet6_sk(sk);
 203
 204         if (!np->ipv6_ac_list)
 205                 return;
 206         rtnl_lock();
 207         __ipv6_sock_ac_close(sk);
 208         rtnl_unlock();
 209 }
 210
 211 static void aca_get(struct ifacaddr6 *aca)
 212 {
 213         atomic_inc(&aca->aca_refcnt);
 214 }
 215
 216 static void aca_put(struct ifacaddr6 *ac)
 217 {
 218         if (atomic_dec_and_test(&ac->aca_refcnt)) {
 219                 in6_dev_put(ac->aca_idev);
 220                 dst_release(&ac->aca_rt->dst);
 221                 kfree(ac);
 222         }
 223 }
 224
 225 static struct ifacaddr6 *aca_alloc(struct rt6_info *rt,
 226                                    const struct in6_addr *addr)
 227 {
 228         struct inet6_dev *idev = rt->rt6i_idev;
 229         struct ifacaddr6 *aca;
 230
 231         aca = kzalloc(sizeof(*aca), GFP_ATOMIC);
 232         if (!aca)
 233                 return NULL;
 234
 235         aca->aca_addr = *addr;
 236         in6_dev_hold(idev);
 237         aca->aca_idev = idev;
 238         aca->aca_rt = rt;
 239         aca->aca_users = 1;
 240         /* aca_tstamp should be updated upon changes */
 241         aca->aca_cstamp = aca->aca_tstamp = jiffies;
 242         atomic_set(&aca->aca_refcnt, 1);
 243
 244         return aca;
 245 }
 246
 247 /*
 248  *      device anycast group inc (add if not found)
 249  */
 250 int __ipv6_dev_ac_inc(struct inet6_dev *idev, const struct in6_addr *addr)
 251 {
 252         struct ifacaddr6 *aca;
 253         struct rt6_info *rt;
 254         int err;
 255
 256         ASSERT_RTNL();
 257
 258         write_lock_bh(&idev->lock);
 259         if (idev->dead) {
 260                 err = -ENODEV;
 261                 goto out;
 262         }
 263
 264         for (aca = idev->ac_list; aca; aca = aca->aca_next) {
 265                 if (ipv6_addr_equal(&aca->aca_addr, addr)) {
 266                         aca->aca_users++;
 267                         err = 0;
 268                         goto out;
 269                 }
 270         }
 271
 272         rt = addrconf_dst_alloc(idev, addr, true);
 273         if (IS_ERR(rt)) {
 274                 err = PTR_ERR(rt);
 275                 goto out;
 276         }
 277         aca = aca_alloc(rt, addr);
 278         if (!aca) {
 279                 ip6_rt_put(rt);
 280                 err = -ENOMEM;
 281                 goto out;
 282         }
 283
 284         aca->aca_next = idev->ac_list;
 285         idev->ac_list = aca;
 286
 287         /* Hold this for addrconf_join_solict() below before we unlock,
 288          * it is already exposed via idev->ac_list.
 289          */
 290         aca_get(aca);
 291         write_unlock_bh(&idev->lock);
 292
 293         ip6_ins_rt(rt);
 294
 295         addrconf_join_solict(idev->dev, &aca->aca_addr);
 296
 297         aca_put(aca);
 298         return 0;
 299 out:
 300         write_unlock_bh(&idev->lock);
 301         return err;
 302 }
 303
 304 /*
 305  *      device anycast group decrement
 306  */
 307 int __ipv6_dev_ac_dec(struct inet6_dev *idev, const struct in6_addr *addr)
 308 {
 309         struct ifacaddr6 *aca, *prev_aca;
 310
 311         ASSERT_RTNL();
 312
 313         write_lock_bh(&idev->lock);
 314         prev_aca = NULL;
 315         for (aca = idev->ac_list; aca; aca = aca->aca_next) {
 316                 if (ipv6_addr_equal(&aca->aca_addr, addr))
 317                         break;
 318                 prev_aca = aca;
 319         }
 320         if (!aca) {
 321                 write_unlock_bh(&idev->lock);
 322                 return -ENOENT;
 323         }
 324         if (--aca->aca_users > 0) {
 325                 write_unlock_bh(&idev->lock);
 326                 return 0;
 327         }
 328         if (prev_aca)
 329                 prev_aca->aca_next = aca->aca_next;
 330         else
 331                 idev->ac_list = aca->aca_next;
 332         write_unlock_bh(&idev->lock);
 333         addrconf_leave_solict(idev, &aca->aca_addr);
 334
 335         dst_hold(&aca->aca_rt->dst);
 336         ip6_del_rt(aca->aca_rt);
 337
 338         aca_put(aca);
 339         return 0;
 340 }
 341
 342 /* called with rtnl_lock() */
 343 static int ipv6_dev_ac_dec(struct net_device *dev, const struct in6_addr *addr)
 344 {
 345         struct inet6_dev *idev = __in6_dev_get(dev);
 346
 347         if (!idev)
 348                 return -ENODEV;
 349         return __ipv6_dev_ac_dec(idev, addr);
 350 }
 351
 352 void ipv6_ac_destroy_dev(struct inet6_dev *idev)
 353 {
 354         struct ifacaddr6 *aca;
 355
 356         write_lock_bh(&idev->lock);
 357         while ((aca = idev->ac_list) != NULL) {
 358                 idev->ac_list = aca->aca_next;
 359                 write_unlock_bh(&idev->lock);
 360
 361                 addrconf_leave_solict(idev, &aca->aca_addr);
 362
 363                 dst_hold(&aca->aca_rt->dst);
 364                 ip6_del_rt(aca->aca_rt);
 365
 366                 aca_put(aca);
 367
 368                 write_lock_bh(&idev->lock);
 369         }
 370         write_unlock_bh(&idev->lock);
 371 }
 372
 373 /*
 374  *      check if the interface has this anycast address
 375  *      called with rcu_read_lock()
 376  */
 377 static bool ipv6_chk_acast_dev(struct net_device *dev, const struct in6_addr *addr)
 378 {
 379         struct inet6_dev *idev;
 380         struct ifacaddr6 *aca;
 381
 382         idev = __in6_dev_get(dev);
 383         if (idev) {
 384                 read_lock_bh(&idev->lock);
 385                 for (aca = idev->ac_list; aca; aca = aca->aca_next)
 386                         if (ipv6_addr_equal(&aca->aca_addr, addr))
 387                                 break;
 388                 read_unlock_bh(&idev->lock);
 389                 return aca != NULL;
 390         }
 391         return false;
 392 }
 393
 394 /*
 395  *      check if given interface (or any, if dev==0) has this anycast address
 396  */
 397 bool ipv6_chk_acast_addr(struct net *net, struct net_device *dev,
 398                          const struct in6_addr *addr)
 399 {
 400         bool found = false;
 401
 402         rcu_read_lock();
 403         if (dev)
 404                 found = ipv6_chk_acast_dev(dev, addr);
 405         else
 406                 for_each_netdev_rcu(net, dev)
 407                         if (ipv6_chk_acast_dev(dev, addr)) {
 408                                 found = true;
 409                                 break;
 410                         }
 411         rcu_read_unlock();
 412         return found;
 413 }
 414
 415 /*      check if this anycast address is link-local on given interface or
 416  *      is global
 417  */
 418 bool ipv6_chk_acast_addr_src(struct net *net, struct net_device *dev,
 419                              const struct in6_addr *addr)
 420 {
 421         return ipv6_chk_acast_addr(net,
 422                                    (ipv6_addr_type(addr) & IPV6_ADDR_LINKLOCAL ?
 423                                     dev : NULL),
 424                                    addr);
 425 }
 426
 427 #ifdef CONFIG_PROC_FS
 428 struct ac6_iter_state {
 429         struct seq_net_private p;
 430         struct net_device *dev;
 431         struct inet6_dev *idev;
 432 };
 433
 434 #define ac6_seq_private(seq)    ((struct ac6_iter_state *)(seq)->private)
 435
 436 static inline struct ifacaddr6 *ac6_get_first(struct seq_file *seq)
 437 {
 438         struct ifacaddr6 *im = NULL;
 439         struct ac6_iter_state *state = ac6_seq_private(seq);
 440         struct net *net = seq_file_net(seq);
 441
 442         state->idev = NULL;
 443         for_each_netdev_rcu(net, state->dev) {
 444                 struct inet6_dev *idev;
 445                 idev = __in6_dev_get(state->dev);
 446                 if (!idev)
 447                         continue;
 448                 read_lock_bh(&idev->lock);
 449                 im = idev->ac_list;
 450                 if (im) {
 451                         state->idev = idev;
 452                         break;
 453                 }
 454                 read_unlock_bh(&idev->lock);
 455         }
 456         return im;
 457 }
 458
 459 static struct ifacaddr6 *ac6_get_next(struct seq_file *seq, struct ifacaddr6 *im)
 460 {
 461         struct ac6_iter_state *state = ac6_seq_private(seq);
 462
 463         im = im->aca_next;
 464         while (!im) {
 465                 if (likely(state->idev != NULL))
 466                         read_unlock_bh(&state->idev->lock);
 467
 468                 state->dev = next_net_device_rcu(state->dev);
 469                 if (!state->dev) {
 470                         state->idev = NULL;
 471                         break;
 472                 }
 473                 state->idev = __in6_dev_get(state->dev);
 474                 if (!state->idev)
 475                         continue;
 476                 read_lock_bh(&state->idev->lock);
 477                 im = state->idev->ac_list;
 478         }
 479         return im;
 480 }
 481
 482 static struct ifacaddr6 *ac6_get_idx(struct seq_file *seq, loff_t pos)
 483 {
 484         struct ifacaddr6 *im = ac6_get_first(seq);
 485         if (im)
 486                 while (pos && (im = ac6_get_next(seq, im)) != NULL)
 487                         --pos;
 488         return pos ? NULL : im;
 489 }
 490
 491 static void *ac6_seq_start(struct seq_file *seq, loff_t *pos)
 492         __acquires(RCU)
 493 {
 494         rcu_read_lock();
 495         return ac6_get_idx(seq, *pos);
 496 }
 497
 498 static void *ac6_seq_next(struct seq_file *seq, void *v, loff_t *pos)
 499 {
 500         struct ifacaddr6 *im = ac6_get_next(seq, v);
 501
 502         ++*pos;
 503         return im;
 504 }
 505
 506 static void ac6_seq_stop(struct seq_file *seq, void *v)
 507         __releases(RCU)
 508 {
 509         struct ac6_iter_state *state = ac6_seq_private(seq);
 510
 511         if (likely(state->idev != NULL)) {
 512                 read_unlock_bh(&state->idev->lock);
 513                 state->idev = NULL;
 514         }
 515         rcu_read_unlock();
 516 }
 517
 518 static int ac6_seq_show(struct seq_file *seq, void *v)
 519 {
 520         struct ifacaddr6 *im = (struct ifacaddr6 *)v;
 521         struct ac6_iter_state *state = ac6_seq_private(seq);
 522
 523         seq_printf(seq, "%-4d %-15s %pi6 %5d\n",
 524                    state->dev->ifindex, state->dev->name,
 525                    &im->aca_addr, im->aca_users);
 526         return 0;
 527 }
 528
 529 static const struct seq_operations ac6_seq_ops = {
 530         .start  =       ac6_seq_start,
 531         .next   =       ac6_seq_next,
 532         .stop   =       ac6_seq_stop,
 533         .show   =       ac6_seq_show,
 534 };
 535
 536 static int ac6_seq_open(struct inode *inode, struct file *file)
 537 {
 538         return seq_open_net(inode, file, &ac6_seq_ops,
 539                             sizeof(struct ac6_iter_state));
 540 }
 541
 542 static const struct file_operations ac6_seq_fops = {
 543         .owner          =       THIS_MODULE,
 544         .open           =       ac6_seq_open,
 545         .read           =       seq_read,
 546         .llseek         =       seq_lseek,
 547         .release        =       seq_release_net,
 548 };
 549
 550 int __net_init ac6_proc_init(struct net *net)
 551 {
 552         if (!proc_create("anycast6", S_IRUGO, net->proc_net, &ac6_seq_fops))
 553                 return -ENOMEM;
 554
 555         return 0;
 556 }
 557
 558 void ac6_proc_exit(struct net *net)
 559 {
 560         remove_proc_entry("anycast6", net->proc_net);
 561 }
 562 #endif
 563