src/lib/udpfromto.c

   1 /*
   2  *   This library is free software; you can redistribute it and/or
   3  *   modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   4  *   License as published by the Free Software Foundation; either
   5  *   version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
   6  *
   7  *   This library is distributed in the hope that it will be useful,
   8  *   but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
   9  *   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU
  10  *   Lesser General Public License for more details.
  11  *
  12  *   You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  13  *   License along with this library; if not, write to the Free Software
  14  *   Foundation, Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301, USA
  15  *
  16  *  Helper functions to get/set addresses of UDP packets
  17  *  based on recvfromto by Miquel van Smoorenburg
  18  *
  19  * recvfromto   Like recvfrom, but also stores the destination
  20  *              IP address. Useful on multihomed hosts.
  21  *
  22  *              Should work on Linux and BSD.
  23  *
  24  *              Copyright (C) 2002 Miquel van Smoorenburg.
  25  *
  26  *              This program is free software; you can redistribute it and/or
  27  *              modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  28  *              License as published by the Free Software Foundation; either
  29  *              version 2 of the License, or (at your option) any later version.
  30  *
  31  * sendfromto   added 18/08/2003, Jan Berkel <jan@sitadelle.com>
  32  *              Works on Linux and FreeBSD (5.x)
  33  *
  34  * Version: $Id$
  35  */
  36
  37 #include "autoconf.h"
  38
  39 #ifdef WITH_UDPFROMTO
  40 static const char rcsid[] = "$Id$";
  41
  42 #include <sys/types.h>
  43
  44 #ifdef HAVE_SYS_UIO_H
  45 #include <sys/uio.h>
  46 #endif
  47
  48 #include <netinet/in.h>
  49 #include <errno.h>
  50 #include <unistd.h>
  51 #include <fcntl.h>
  52 #include <string.h>
  53
  54 #include "udpfromto.h"
  55
  56 int udpfromto_init(int s)
  57 {
  58         int err = -1, opt = 1;
  59         errno = ENOSYS;
  60 #ifdef HAVE_IP_PKTINFO
  61         /* Set the IP_PKTINFO option (Linux). */
  62         err = setsockopt(s, SOL_IP, IP_PKTINFO, &opt, sizeof(opt));
  63 #endif
  64
  65 #ifdef HAVE_IP_RECVDSTADDR
  66         /*
  67          * Set the IP_RECVDSTADDR option (BSD).
  68          * Note: IP_RECVDSTADDR == IP_SENDSRCADDR
  69          */
  70         err = setsockopt(s, IPPROTO_IP, IP_RECVDSTADDR, &opt, sizeof(opt));
  71 #endif
  72         return err;
  73 }
  74
  75 int recvfromto(int s, void *buf, size_t len, int flags,
  76         struct sockaddr *from, socklen_t *fromlen,
  77         struct sockaddr *to, socklen_t *tolen)
  78 {
  79 #if defined(HAVE_IP_PKTINFO) || defined(HAVE_IP_RECVDSTADDR)
  80         struct msghdr msgh;
  81         struct cmsghdr *cmsg;
  82         struct iovec iov;
  83         char cbuf[256];
  84         int err;
  85
  86         /*
  87          *      If from or to are set, they must be big enough
  88          *      to store a struct sockaddr_in.
  89          */
  90         if ((from && (!fromlen || *fromlen < sizeof(struct sockaddr_in))) ||
  91             (to   && (!tolen   || *tolen   < sizeof(struct sockaddr_in)))) {
  92                 errno = EINVAL;
  93                 return -1;
  94         }
  95
  96         /*
  97          *      IP_PKTINFO / IP_RECVDSTADDR don't provide sin_port so we have to
  98          *      retrieve it using getsockname().
  99          */
 100         if (to) {
 101                 struct sockaddr_in si;
 102                 socklen_t l = sizeof(si);
 103
 104                 ((struct sockaddr_in *)to)->sin_family = AF_INET;
 105                 ((struct sockaddr_in *)to)->sin_port = 0;
 106                 l = sizeof(si);
 107                 if (getsockname(s, (struct sockaddr *)&si, &l) == 0) {
 108                         ((struct sockaddr_in *)to)->sin_port = si.sin_port;
 109                         ((struct sockaddr_in *)to)->sin_addr = si.sin_addr;
 110                 }
 111                 if (tolen) *tolen = sizeof(struct sockaddr_in);
 112         }
 113
 114         /* Set up iov and msgh structures. */
 115         memset(&msgh, 0, sizeof(struct msghdr));
 116         iov.iov_base = buf;
 117         iov.iov_len  = len;
 118         msgh.msg_control = cbuf;
 119         msgh.msg_controllen = sizeof(cbuf);
 120         msgh.msg_name = from;
 121         msgh.msg_namelen = fromlen ? *fromlen : 0;
 122         msgh.msg_iov  = &iov;
 123         msgh.msg_iovlen = 1;
 124         msgh.msg_flags = 0;
 125
 126         /* Receive one packet. */
 127         if ((err = recvmsg(s, &msgh, flags)) < 0) {
 128                 return err;
 129         }
 130         if (fromlen) *fromlen = msgh.msg_namelen;
 131
 132         /* Process auxiliary received data in msgh */
 133         for (cmsg = CMSG_FIRSTHDR(&msgh);
 134              cmsg != NULL;
 135              cmsg = CMSG_NXTHDR(&msgh,cmsg)) {
 136
 137 # ifdef HAVE_IP_PKTINFO
 138                 if (cmsg->cmsg_level == SOL_IP
 139                     && cmsg->cmsg_type == IP_PKTINFO) {
 140                         struct in_pktinfo *i =
 141                                 (struct in_pktinfo *)CMSG_DATA(cmsg);
 142                         if (to) {
 143                                 ((struct sockaddr_in *)to)->sin_addr =
 144                                         i->ipi_addr;
 145                                 if (tolen) *tolen = sizeof(struct sockaddr_in);
 146                         }
 147                         break;
 148                 }
 149 # endif
 150
 151 # ifdef HAVE_IP_RECVDSTADDR
 152                 if (cmsg->cmsg_level == IPPROTO_IP
 153                     && cmsg->cmsg_type == IP_RECVDSTADDR) {
 154                         struct in_addr *i = (struct in_addr *)CMSG_DATA(cmsg);
 155                         if (to) {
 156                                 ((struct sockaddr_in *)to)->sin_addr = *i;
 157                                 if (tolen) *tolen = sizeof(struct sockaddr_in);
 158                         }
 159                         break;
 160                 }
 161 # endif
 162         }
 163         return err;
 164 #else
 165         /* fallback: call recvfrom */
 166         return recvfrom(s, buf, len, flags, from, fromlen);
 167 #endif /* defined(HAVE_IP_PKTINFO) || defined(HAVE_IP_RECVDSTADDR) */
 168 }
 169
 170 int sendfromto(int s, void *buf, size_t len, int flags,
 171                           struct sockaddr *from, socklen_t fromlen,
 172                           struct sockaddr *to, socklen_t tolen)
 173 {
 174 #if defined(HAVE_IP_PKTINFO) || defined(HAVE_IP_SENDSRCADDR)
 175         struct msghdr msgh;
 176         struct cmsghdr *cmsg;
 177         struct iovec iov;
 178 # ifdef HAVE_IP_PKTINFO
 179         char cmsgbuf[CMSG_SPACE(sizeof(struct in_pktinfo))];
 180         struct in_pktinfo pktinfo, *pktinfo_ptr;
 181         memset(&pktinfo, 0, sizeof(struct in_pktinfo));
 182 # endif
 183
 184 # ifdef HAVE_IP_SENDSRCADDR
 185         char cmsgbuf[CMSG_SPACE(sizeof(struct in_addr))];
 186 # endif
 187
 188         /* Set up iov and msgh structures. */
 189         memset(&msgh, 0, sizeof(struct msghdr));
 190         iov.iov_base = buf;
 191         iov.iov_len = len;
 192         msgh.msg_iov = &iov;
 193         msgh.msg_iovlen = 1;
 194         msgh.msg_control = cmsgbuf;
 195         msgh.msg_controllen = sizeof(cmsgbuf);
 196         msgh.msg_name = to;
 197         msgh.msg_namelen = tolen;
 198
 199         cmsg = CMSG_FIRSTHDR(&msgh);
 200
 201 # ifdef HAVE_IP_PKTINFO
 202         cmsg->cmsg_level = SOL_IP;
 203         cmsg->cmsg_type = IP_PKTINFO;
 204         cmsg->cmsg_len = CMSG_LEN(sizeof(struct in_pktinfo));
 205         pktinfo.ipi_spec_dst = ((struct sockaddr_in *)from)->sin_addr;
 206         pktinfo_ptr = (struct in_pktinfo *)CMSG_DATA(cmsg);
 207         memcpy(pktinfo_ptr, &pktinfo, sizeof(struct in_pktinfo));
 208 # endif
 209 # ifdef HAVE_IP_SENDSRCADDR
 210         cmsg->cmsg_level = IPPROTO_IP;
 211         cmsg->cmsg_type = IP_SENDSRCADDR;
 212         cmsg->cmsg_len = CMSG_LEN(sizeof(struct in_addr));
 213         memcpy((struct in_addr *)CMSG_DATA(cmsg),
 214                &((struct sockaddr_in *)from)->sin_addr, sizeof(struct in_addr));
 215 # endif
 216
 217         return sendmsg(s, &msgh, flags);
 218 #else
 219         /* fallback: call sendto() */
 220         return sendto(s, buf, len, flags, to, tolen);
 221 #endif  /* defined(HAVE_IP_PKTINFO) || defined (HAVE_IP_SENDSRCADDR) */
 222 }
 223
 224
 225 #ifdef TESTING
 226 /*
 227  *      Small test program to test recvfromto/sendfromto
 228  *
 229  *      use a virtual IP address as first argument to test
 230  *
 231  *      reply packet should originate from virtual IP and not
 232  *      from the default interface the alias is bound to
 233  */
 234
 235 #include <stdio.h>
 236 #include <stdlib.h>
 237 #include <arpa/inet.h>
 238 #include <sys/types.h>
 239 #include <sys/wait.h>
 240
 241 #define DEF_PORT 20000          /* default port to listen on */
 242 #define DESTIP "127.0.0.1"      /* send packet to localhost per default */
 243 #define TESTSTRING "foo"        /* what to send */
 244 #define TESTLEN 4                       /* 4 bytes */
 245
 246 int main(int argc, char **argv)
 247 {
 248         struct sockaddr_in from, to, in;
 249         char buf[TESTLEN];
 250         char *destip = DESTIP;
 251         int port = DEF_PORT;
 252         int n, server_socket, client_socket, fl, tl, pid;
 253
 254         if (argc > 1) destip = argv[1];
 255         if (argc > 2) port = atoi(argv[2]);
 256
 257         in.sin_family = AF_INET;
 258         in.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
 259         in.sin_port = htons(port);
 260         fl = tl = sizeof(struct sockaddr_in);
 261         memset(&from, 0, sizeof(from));
 262         memset(&to,   0, sizeof(to));
 263
 264         switch(pid = fork()) {
 265                 case -1:
 266                         perror("fork");
 267                         return 0;
 268                 case 0:
 269                         /* child */
 270                         usleep(100000);
 271                         goto client;
 272         }
 273
 274         /* parent: server */
 275         server_socket = socket(PF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
 276         if (udpfromto_init(server_socket) != 0) {
 277                 perror("udpfromto_init\n");
 278                 waitpid(pid, NULL, WNOHANG);
 279                 return 0;
 280         }
 281
 282         if (bind(server_socket, (struct sockaddr *)&in, sizeof(in)) < 0) {
 283                 perror("server: bind");
 284                 waitpid(pid, NULL, WNOHANG);
 285                 return 0;
 286         }
 287
 288         printf("server: waiting for packets on INADDR_ANY:%d\n", port);
 289         if ((n = recvfromto(server_socket, buf, sizeof(buf), 0,
 290             (struct sockaddr *)&from, &fl,
 291             (struct sockaddr *)&to, &tl)) < 0) {
 292                 perror("server: recvfromto");
 293                 waitpid(pid, NULL, WNOHANG);
 294                 return 0;
 295         }
 296
 297         printf("server: received a packet of %d bytes [%s] ", n, buf);
 298         printf("(src ip:port %s:%d ",
 299                 inet_ntoa(from.sin_addr), ntohs(from.sin_port));
 300         printf(" dst ip:port %s:%d)\n",
 301                 inet_ntoa(to.sin_addr), ntohs(to.sin_port));
 302
 303         printf("server: replying from address packet was received on to source address\n");
 304
 305         if ((n = sendfromto(server_socket, buf, n, 0,
 306                 (struct sockaddr *)&to, tl,
 307                 (struct sockaddr *)&from, fl)) < 0) {
 308                 perror("server: sendfromto");
 309         }
 310
 311         waitpid(pid, NULL, 0);
 312         return 0;
 313
 314 client:
 315         close(server_socket);
 316         client_socket = socket(PF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
 317         if (udpfromto_init(client_socket) != 0) {
 318                 perror("udpfromto_init");
 319                 _exit(0);
 320         }
 321         /* bind client on different port */
 322         in.sin_port = htons(port+1);
 323         if (bind(client_socket, (struct sockaddr *)&in, sizeof(in)) < 0) {
 324                 perror("client: bind");
 325                 _exit(0);
 326         }
 327
 328         in.sin_port = htons(port);
 329         in.sin_addr.s_addr = inet_addr(destip);
 330
 331         printf("client: sending packet to %s:%d\n", destip, port);
 332         if (sendto(client_socket, TESTSTRING, TESTLEN, 0,
 333                         (struct sockaddr *)&in, sizeof(in)) < 0) {
 334                 perror("client: sendto");
 335                 _exit(0);
 336         }
 337
 338         printf("client: waiting for reply from server on INADDR_ANY:%d\n", port+1);
 339
 340         if ((n = recvfromto(client_socket, buf, sizeof(buf), 0,
 341             (struct sockaddr *)&from, &fl,
 342             (struct sockaddr *)&to, &tl)) < 0) {
 343                 perror("client: recvfromto");
 344                 _exit(0);
 345         }
 346
 347         printf("client: received a packet of %d bytes [%s] ", n, buf);
 348         printf("(src ip:port %s:%d",
 349                 inet_ntoa(from.sin_addr), ntohs(from.sin_port));
 350         printf(" dst ip:port %s:%d)\n",
 351                 inet_ntoa(to.sin_addr), ntohs(to.sin_port));
 352
 353         _exit(0);
 354 }
 355
 356 #endif /* TESTING */
 357 #endif /* WITH_UDPFROMTO */