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 #ifdef WITH_UDPFROMTO
  38
  39 #include <freeradius-devel/ident.h>
  40 RCSID("$Id$")
  41
  42 #include <freeradius-devel/autoconf.h>
  43
  44 #include <sys/types.h>
  45
  46 #ifdef HAVE_SYS_UIO_H
  47 #include <sys/uio.h>
  48 #endif
  49
  50 #include <netinet/in.h>
  51 #include <errno.h>
  52 #include <unistd.h>
  53 #include <fcntl.h>
  54 #include <string.h>
  55
  56 #include <freeradius-devel/udpfromto.h>
  57
  58 int udpfromto_init(int s)
  59 {
  60         int err = -1, opt = 1;
  61         errno = ENOSYS;
  62 #ifdef HAVE_IP_PKTINFO
  63         /* Set the IP_PKTINFO option (Linux). */
  64         err = setsockopt(s, SOL_IP, IP_PKTINFO, &opt, sizeof(opt));
  65 #endif
  66
  67 #ifdef HAVE_IP_RECVDSTADDR
  68         /*
  69          * Set the IP_RECVDSTADDR option (BSD).
  70          * Note: IP_RECVDSTADDR == IP_SENDSRCADDR
  71          */
  72         err = setsockopt(s, IPPROTO_IP, IP_RECVDSTADDR, &opt, sizeof(opt));
  73 #endif
  74         return err;
  75 }
  76
  77 int recvfromto(int s, void *buf, size_t len, int flags,
  78         struct sockaddr *from, socklen_t *fromlen,
  79         struct sockaddr *to, socklen_t *tolen)
  80 {
  81 #if defined(HAVE_IP_PKTINFO) || defined(HAVE_IP_RECVDSTADDR)
  82         struct msghdr msgh;
  83         struct cmsghdr *cmsg;
  84         struct iovec iov;
  85         char cbuf[256];
  86         int err;
  87
  88         /*
  89          *      If from or to are set, they must be big enough
  90          *      to store a struct sockaddr_in.
  91          */
  92         if ((from && (!fromlen || *fromlen < sizeof(struct sockaddr_in))) ||
  93             (to   && (!tolen   || *tolen   < sizeof(struct sockaddr_in)))) {
  94                 errno = EINVAL;
  95                 return -1;
  96         }
  97
  98         /*
  99          *      IP_PKTINFO / IP_RECVDSTADDR don't provide sin_port so we have to
 100          *      retrieve it using getsockname().
 101          */
 102         if (to) {
 103                 struct sockaddr_in si;
 104                 socklen_t l = sizeof(si);
 105
 106                 ((struct sockaddr_in *)to)->sin_family = AF_INET;
 107                 ((struct sockaddr_in *)to)->sin_port = 0;
 108                 l = sizeof(si);
 109                 if (getsockname(s, (struct sockaddr *)&si, &l) == 0) {
 110                         ((struct sockaddr_in *)to)->sin_port = si.sin_port;
 111                         ((struct sockaddr_in *)to)->sin_addr = si.sin_addr;
 112                 }
 113                 if (tolen) *tolen = sizeof(struct sockaddr_in);
 114         }
 115
 116         /* Set up iov and msgh structures. */
 117         memset(&msgh, 0, sizeof(struct msghdr));
 118         iov.iov_base = buf;
 119         iov.iov_len  = len;
 120         msgh.msg_control = cbuf;
 121         msgh.msg_controllen = sizeof(cbuf);
 122         msgh.msg_name = from;
 123         msgh.msg_namelen = fromlen ? *fromlen : 0;
 124         msgh.msg_iov  = &iov;
 125         msgh.msg_iovlen = 1;
 126         msgh.msg_flags = 0;
 127
 128         /* Receive one packet. */
 129         if ((err = recvmsg(s, &msgh, flags)) < 0) {
 130                 return err;
 131         }
 132         if (fromlen) *fromlen = msgh.msg_namelen;
 133
 134         /* Process auxiliary received data in msgh */
 135         for (cmsg = CMSG_FIRSTHDR(&msgh);
 136              cmsg != NULL;
 137              cmsg = CMSG_NXTHDR(&msgh,cmsg)) {
 138
 139 # ifdef HAVE_IP_PKTINFO
 140                 if (cmsg->cmsg_level == SOL_IP
 141                     && cmsg->cmsg_type == IP_PKTINFO) {
 142                         struct in_pktinfo *i =
 143                                 (struct in_pktinfo *)CMSG_DATA(cmsg);
 144                         if (to) {
 145                                 ((struct sockaddr_in *)to)->sin_addr =
 146                                         i->ipi_addr;
 147                                 if (tolen) *tolen = sizeof(struct sockaddr_in);
 148                         }
 149                         break;
 150                 }
 151 # endif
 152
 153 # ifdef HAVE_IP_RECVDSTADDR
 154                 if (cmsg->cmsg_level == IPPROTO_IP
 155                     && cmsg->cmsg_type == IP_RECVDSTADDR) {
 156                         struct in_addr *i = (struct in_addr *)CMSG_DATA(cmsg);
 157                         if (to) {
 158                                 ((struct sockaddr_in *)to)->sin_addr = *i;
 159                                 if (tolen) *tolen = sizeof(struct sockaddr_in);
 160                         }
 161                         break;
 162                 }
 163 # endif
 164         }
 165         return err;
 166 #else
 167         /* fallback: call recvfrom */
 168         return recvfrom(s, buf, len, flags, from, fromlen);
 169 #endif /* defined(HAVE_IP_PKTINFO) || defined(HAVE_IP_RECVDSTADDR) */
 170 }
 171
 172 int sendfromto(int s, void *buf, size_t len, int flags,
 173                           struct sockaddr *from, socklen_t fromlen,
 174                           struct sockaddr *to, socklen_t tolen)
 175 {
 176 #if defined(HAVE_IP_PKTINFO) || defined(HAVE_IP_SENDSRCADDR)
 177         struct msghdr msgh;
 178         struct cmsghdr *cmsg;
 179         struct iovec iov;
 180 # ifdef HAVE_IP_PKTINFO
 181         char cmsgbuf[CMSG_SPACE(sizeof(struct in_pktinfo))];
 182         struct in_pktinfo pktinfo, *pktinfo_ptr;
 183         memset(&pktinfo, 0, sizeof(struct in_pktinfo));
 184 # endif
 185         struct sockaddr_in      *s4;
 186
 187 # ifdef HAVE_IP_SENDSRCADDR
 188         char cmsgbuf[CMSG_SPACE(sizeof(struct in_addr))];
 189 # endif
 190
 191         s4 = (struct sockaddr_in *) from;
 192
 193         /*
 194          *      Source is unset, empty, or unspecified,
 195          *      fall back to sendto().
 196          */
 197         if (!s4 || (fromlen == 0) || (s4->sin_family == AF_UNSPEC)) {
 198                 return sendto(s, buf, len, flags, to, tolen);
 199         }
 200
 201         /* Set up iov and msgh structures. */
 202         memset(&msgh, 0, sizeof(struct msghdr));
 203         iov.iov_base = buf;
 204         iov.iov_len = len;
 205         msgh.msg_iov = &iov;
 206         msgh.msg_iovlen = 1;
 207         msgh.msg_control = cmsgbuf;
 208         msgh.msg_controllen = sizeof(cmsgbuf);
 209         msgh.msg_name = to;
 210         msgh.msg_namelen = tolen;
 211
 212         cmsg = CMSG_FIRSTHDR(&msgh);
 213
 214 # ifdef HAVE_IP_PKTINFO
 215         cmsg->cmsg_level = SOL_IP;
 216         cmsg->cmsg_type = IP_PKTINFO;
 217         cmsg->cmsg_len = CMSG_LEN(sizeof(struct in_pktinfo));
 218         pktinfo.ipi_spec_dst = ((struct sockaddr_in *)from)->sin_addr;
 219         pktinfo_ptr = (struct in_pktinfo *)CMSG_DATA(cmsg);
 220         memcpy(pktinfo_ptr, &pktinfo, sizeof(struct in_pktinfo));
 221 # endif
 222 # ifdef HAVE_IP_SENDSRCADDR
 223         cmsg->cmsg_level = IPPROTO_IP;
 224         cmsg->cmsg_type = IP_SENDSRCADDR;
 225         cmsg->cmsg_len = CMSG_LEN(sizeof(struct in_addr));
 226         memcpy((struct in_addr *)CMSG_DATA(cmsg),
 227                &((struct sockaddr_in *)from)->sin_addr, sizeof(struct in_addr));
 228 # endif
 229
 230         return sendmsg(s, &msgh, flags);
 231 #else
 232         /* fallback: call sendto() */
 233         return sendto(s, buf, len, flags, to, tolen);
 234 #endif  /* defined(HAVE_IP_PKTINFO) || defined (HAVE_IP_SENDSRCADDR) */
 235 }
 236
 237
 238 #ifdef TESTING
 239 /*
 240  *      Small test program to test recvfromto/sendfromto
 241  *
 242  *      use a virtual IP address as first argument to test
 243  *
 244  *      reply packet should originate from virtual IP and not
 245  *      from the default interface the alias is bound to
 246  */
 247
 248 #include <stdio.h>
 249 #include <stdlib.h>
 250 #include <arpa/inet.h>
 251 #include <sys/types.h>
 252 #include <sys/wait.h>
 253
 254 #define DEF_PORT 20000          /* default port to listen on */
 255 #define DESTIP "127.0.0.1"      /* send packet to localhost per default */
 256 #define TESTSTRING "foo"        /* what to send */
 257 #define TESTLEN 4                       /* 4 bytes */
 258
 259 int main(int argc, char **argv)
 260 {
 261         struct sockaddr_in from, to, in;
 262         char buf[TESTLEN];
 263         char *destip = DESTIP;
 264         int port = DEF_PORT;
 265         int n, server_socket, client_socket, fl, tl, pid;
 266
 267         if (argc > 1) destip = argv[1];
 268         if (argc > 2) port = atoi(argv[2]);
 269
 270         in.sin_family = AF_INET;
 271         in.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
 272         in.sin_port = htons(port);
 273         fl = tl = sizeof(struct sockaddr_in);
 274         memset(&from, 0, sizeof(from));
 275         memset(&to,   0, sizeof(to));
 276
 277         switch(pid = fork()) {
 278                 case -1:
 279                         perror("fork");
 280                         return 0;
 281                 case 0:
 282                         /* child */
 283                         usleep(100000);
 284                         goto client;
 285         }
 286
 287         /* parent: server */
 288         server_socket = socket(PF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
 289         if (udpfromto_init(server_socket) != 0) {
 290                 perror("udpfromto_init\n");
 291                 waitpid(pid, NULL, WNOHANG);
 292                 return 0;
 293         }
 294
 295         if (bind(server_socket, (struct sockaddr *)&in, sizeof(in)) < 0) {
 296                 perror("server: bind");
 297                 waitpid(pid, NULL, WNOHANG);
 298                 return 0;
 299         }
 300
 301         printf("server: waiting for packets on INADDR_ANY:%d\n", port);
 302         if ((n = recvfromto(server_socket, buf, sizeof(buf), 0,
 303             (struct sockaddr *)&from, &fl,
 304             (struct sockaddr *)&to, &tl)) < 0) {
 305                 perror("server: recvfromto");
 306                 waitpid(pid, NULL, WNOHANG);
 307                 return 0;
 308         }
 309
 310         printf("server: received a packet of %d bytes [%s] ", n, buf);
 311         printf("(src ip:port %s:%d ",
 312                 inet_ntoa(from.sin_addr), ntohs(from.sin_port));
 313         printf(" dst ip:port %s:%d)\n",
 314                 inet_ntoa(to.sin_addr), ntohs(to.sin_port));
 315
 316         printf("server: replying from address packet was received on to source address\n");
 317
 318         if ((n = sendfromto(server_socket, buf, n, 0,
 319                 (struct sockaddr *)&to, tl,
 320                 (struct sockaddr *)&from, fl)) < 0) {
 321                 perror("server: sendfromto");
 322         }
 323
 324         waitpid(pid, NULL, 0);
 325         return 0;
 326
 327 client:
 328         close(server_socket);
 329         client_socket = socket(PF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
 330         if (udpfromto_init(client_socket) != 0) {
 331                 perror("udpfromto_init");
 332                 _exit(0);
 333         }
 334         /* bind client on different port */
 335         in.sin_port = htons(port+1);
 336         if (bind(client_socket, (struct sockaddr *)&in, sizeof(in)) < 0) {
 337                 perror("client: bind");
 338                 _exit(0);
 339         }
 340
 341         in.sin_port = htons(port);
 342         in.sin_addr.s_addr = inet_addr(destip);
 343
 344         printf("client: sending packet to %s:%d\n", destip, port);
 345         if (sendto(client_socket, TESTSTRING, TESTLEN, 0,
 346                         (struct sockaddr *)&in, sizeof(in)) < 0) {
 347                 perror("client: sendto");
 348                 _exit(0);
 349         }
 350
 351         printf("client: waiting for reply from server on INADDR_ANY:%d\n", port+1);
 352
 353         if ((n = recvfromto(client_socket, buf, sizeof(buf), 0,
 354             (struct sockaddr *)&from, &fl,
 355             (struct sockaddr *)&to, &tl)) < 0) {
 356                 perror("client: recvfromto");
 357                 _exit(0);
 358         }
 359
 360         printf("client: received a packet of %d bytes [%s] ", n, buf);
 361         printf("(src ip:port %s:%d",
 362                 inet_ntoa(from.sin_addr), ntohs(from.sin_port));
 363         printf(" dst ip:port %s:%d)\n",
 364                 inet_ntoa(to.sin_addr), ntohs(to.sin_port));
 365
 366         _exit(0);
 367 }
 368
 369 #endif /* TESTING */
 370 #endif /* WITH_UDPFROMTO */