fix #1819: fork_worker: ensure sync'ed workers control terminal
[pve-common.git] / src / PVE / Network.pm
1 package PVE::Network;
2
3 use strict;
4 use warnings;
5 use PVE::Tools qw(run_command lock_file);
6 use PVE::ProcFSTools;
7 use PVE::INotify;
8 use File::Basename;
9 use IO::Socket::IP;
10 use Socket qw(NI_NUMERICHOST NI_NUMERICSERV);
11 use POSIX qw(ECONNREFUSED);
12
13 use Net::IP;
14
15 # host network related utility functions
16
17 our $PHYSICAL_NIC_RE = qr/(?:eth\d+|en[^:.]+|ib\d+)/;
18
19 our $ipv4_reverse_mask = [
20     '0.0.0.0',
21     '128.0.0.0',
22     '192.0.0.0',
23     '224.0.0.0',
24     '240.0.0.0',
25     '248.0.0.0',
26     '252.0.0.0',
27     '254.0.0.0',
28     '255.0.0.0',
29     '255.128.0.0',
30     '255.192.0.0',
31     '255.224.0.0',
32     '255.240.0.0',
33     '255.248.0.0',
34     '255.252.0.0',
35     '255.254.0.0',
36     '255.255.0.0',
37     '255.255.128.0',
38     '255.255.192.0',
39     '255.255.224.0',
40     '255.255.240.0',
41     '255.255.248.0',
42     '255.255.252.0',
43     '255.255.254.0',
44     '255.255.255.0',
45     '255.255.255.128',
46     '255.255.255.192',
47     '255.255.255.224',
48     '255.255.255.240',
49     '255.255.255.248',
50     '255.255.255.252',
51     '255.255.255.254',
52     '255.255.255.255',
53 ];
54
55 our $ipv4_mask_hash_localnet = {
56     '255.0.0.0' => 8,
57     '255.128.0.0' => 9,
58     '255.192.0.0' => 10,
59     '255.224.0.0' => 11,
60     '255.240.0.0' => 12,
61     '255.248.0.0' => 13,
62     '255.252.0.0' => 14,
63     '255.254.0.0' => 15,
64     '255.255.0.0' => 16,
65     '255.255.128.0' => 17,
66     '255.255.192.0' => 18,
67     '255.255.224.0' => 19,
68     '255.255.240.0' => 20,
69     '255.255.248.0' => 21,
70     '255.255.252.0' => 22,
71     '255.255.254.0' => 23,
72     '255.255.255.0' => 24,
73     '255.255.255.128' => 25,
74     '255.255.255.192' => 26,
75     '255.255.255.224' => 27,
76     '255.255.255.240' => 28,
77     '255.255.255.248' => 29,
78     '255.255.255.252' => 30,
79     '255.255.255.254' => 31,
80     '255.255.255.255' => 32,
81 };
82
83 sub setup_tc_rate_limit {
84     my ($iface, $rate, $burst, $debug) = @_;
85
86     # these are allowed / expected to fail, e.g. when there is no previous rate limit to remove
87     eval { run_command("/sbin/tc class del dev $iface parent 1: classid 1:1 >/dev/null 2>&1"); };
88     eval { run_command("/sbin/tc filter del dev $iface parent ffff: protocol all pref 50 u32 >/dev/null 2>&1"); };
89     eval { run_command("/sbin/tc qdisc del dev $iface ingress >/dev/null 2>&1"); };
90     eval { run_command("/sbin/tc qdisc del dev $iface root >/dev/null 2>&1"); };
91
92     return if !$rate;
93
94     # tbf does not work for unknown reason
95     #$TC qdisc add dev $DEV root tbf rate $RATE latency 100ms burst $BURST
96     # so we use htb instead
97     run_command("/sbin/tc qdisc add dev $iface root handle 1: htb default 1");
98     run_command("/sbin/tc class add dev $iface parent 1: classid 1:1 " .
99                 "htb rate ${rate}bps burst ${burst}b");
100
101     run_command("/sbin/tc qdisc add dev $iface handle ffff: ingress");
102     run_command("/sbin/tc filter add dev $iface parent ffff: " .
103                 "prio 50 basic " .
104                 "police rate ${rate}bps burst ${burst}b mtu 64kb " .
105                 "drop");
106
107     if ($debug) {
108         print "DEBUG tc settings\n";
109         system("/sbin/tc qdisc ls dev $iface");
110         system("/sbin/tc class ls dev $iface");
111         system("/sbin/tc filter ls dev $iface parent ffff:");
112     }
113 }
114
115 sub tap_rate_limit {
116     my ($iface, $rate) = @_;
117
118     my $debug = 0;
119     $rate = int($rate*1024*1024) if $rate;
120     my $burst = 1024*1024;
121
122     setup_tc_rate_limit($iface, $rate, $burst, $debug);
123 }
124
125 my $read_bridge_mtu = sub {
126     my ($bridge) = @_;
127
128     my $mtu = PVE::Tools::file_read_firstline("/sys/class/net/$bridge/mtu");
129     die "bridge '$bridge' does not exist\n" if !$mtu;
130     # avoid insecure dependency;
131     die "unable to parse mtu value" if $mtu !~ /^(\d+)$/;
132     $mtu = int($1);
133
134     return $mtu;
135 };
136
137 my $parse_tap_device_name = sub {
138     my ($iface, $noerr) = @_;
139
140     my ($vmid, $devid);
141
142     if ($iface =~ m/^tap(\d+)i(\d+)$/) {
143         $vmid = $1;
144         $devid = $2;
145     } elsif ($iface =~ m/^veth(\d+)i(\d+)$/) {
146         $vmid = $1;
147         $devid = $2;
148     } else {
149         return undef if $noerr;
150         die "can't create firewall bridge for random interface name '$iface'\n";
151     }
152
153     return ($vmid, $devid);
154 };
155
156 my $compute_fwbr_names = sub {
157     my ($vmid, $devid) = @_;
158
159     my $fwbr = "fwbr${vmid}i${devid}";
160     # Note: the firewall use 'fwln+' to filter traffic to VMs
161     my $vethfw = "fwln${vmid}i${devid}";
162     my $vethfwpeer = "fwpr${vmid}p${devid}";
163     my $ovsintport = "fwln${vmid}o${devid}";
164
165     return ($fwbr, $vethfw, $vethfwpeer, $ovsintport);
166 };
167
168 sub iface_delete($) {
169     my ($iface) = @_;
170     run_command(['/sbin/ip', 'link', 'delete', 'dev', $iface], noerr => 1)
171         == 0 or die "failed to delete interface '$iface'\n";
172 }
173
174 sub iface_create($$@) {
175     my ($iface, $type, @args) = @_;
176     run_command(['/sbin/ip', 'link', 'add', $iface, 'type', $type, @args], noerr => 1)
177         == 0 or die "failed to create interface '$iface'\n";
178 }
179
180 sub iface_set($@) {
181     my ($iface, @opts) = @_;
182     run_command(['/sbin/ip', 'link', 'set', $iface, @opts], noerr => 1)
183         == 0 or die "failed to set interface options for '$iface' (".join(' ', @opts).")\n";
184 }
185
186 # helper for nicer error messages:
187 sub iface_set_master($$) {
188     my ($iface, $master) = @_;
189     if (defined($master)) {
190         eval { iface_set($iface, 'master', $master) };
191         die "can't enslave '$iface' to '$master'\n" if $@;
192     } else {
193         eval { iface_set($iface, 'nomaster') };
194         die "can't unenslave '$iface'\n" if $@;
195     }
196 }
197
198 my $cond_create_bridge = sub {
199     my ($bridge) = @_;
200
201     if (! -d "/sys/class/net/$bridge") {
202         iface_create($bridge, 'bridge');
203         disable_ipv6($bridge);
204     }
205 };
206
207 sub disable_ipv6 {
208     my ($iface) = @_;
209     return if !-d '/proc/sys/net/ipv6'; # ipv6 might be completely disabled
210     my $file = "/proc/sys/net/ipv6/conf/$iface/disable_ipv6";
211     open(my $fh, '>', $file) or die "failed to open $file for writing: $!\n";
212     print {$fh} "1\n" or die "failed to disable link-local ipv6 for $iface\n";
213     close($fh);
214 }
215
216 my $bridge_add_interface = sub {
217     my ($bridge, $iface, $tag, $trunks) = @_;
218
219     # drop link local address (it can't be used when on a bridge anyway)
220     disable_ipv6($iface);
221     iface_set_master($iface, $bridge);
222
223    my $vlan_aware = PVE::Tools::file_read_firstline("/sys/class/net/$bridge/bridge/vlan_filtering");
224
225    if ($vlan_aware) {
226         if ($tag) {
227             system({'/sbin/bridge'} 'bridge', 'vlan', 'del', 'dev', $iface, 'vid', '1-4094') == 0
228                 or die "failed to remove default vlan tags of $iface\n";
229             system({'/sbin/bridge'} 'bridge', 'vlan', 'add', 'dev', $iface, 'vid', $tag, 'pvid', 'untagged') == 0
230                 or die "unable to add vlan $tag to interface $iface\n";
231
232             warn "Caution: Setting VLAN ID 1 on a VLAN aware bridge may be dangerous\n" if $tag == 1;
233         } else {
234             system("/sbin/bridge vlan add dev $iface vid 2-4094") == 0 ||
235             die "unable to add default vlan tags to interface $iface\n" if !$trunks;
236         } 
237
238         if ($trunks) {
239             my @trunks_array = split /;/, $trunks;
240             foreach my $trunk (@trunks_array) { 
241                 system("/sbin/bridge vlan add dev $iface vid $trunk") == 0 ||
242                 die "unable to add vlan $trunk to interface $iface\n";
243             }
244         }
245    }
246 };
247
248 my $ovs_bridge_add_port = sub {
249     my ($bridge, $iface, $tag, $internal, $trunks) = @_;
250
251     $trunks =~ s/;/,/g if $trunks;
252
253     my $cmd = "/usr/bin/ovs-vsctl add-port $bridge $iface";
254     $cmd .= " tag=$tag" if $tag;
255     $cmd .= " trunks=". join(',', $trunks) if $trunks;
256     $cmd .= " vlan_mode=native-untagged" if $tag && $trunks;
257
258     $cmd .= " -- set Interface $iface type=internal" if $internal;
259     system($cmd) == 0 ||
260         die "can't add ovs port '$iface'\n";
261     disable_ipv6($iface);
262 };
263
264 my $activate_interface = sub {
265     my ($iface) = @_;
266
267     system("/sbin/ip link set $iface up") == 0 ||
268         die "can't activate interface '$iface'\n";
269 };
270
271 sub tap_create {
272     my ($iface, $bridge) = @_;
273
274     die "unable to get bridge setting\n" if !$bridge;
275
276     my $bridgemtu = &$read_bridge_mtu($bridge);
277
278     eval { 
279         disable_ipv6($iface);
280         PVE::Tools::run_command(['/sbin/ip', 'link', 'set', $iface, 'up', 'promisc', 'on', 'mtu', $bridgemtu]);
281     };
282     die "interface activation failed\n" if $@;
283 }
284
285 sub veth_create {
286     my ($veth, $vethpeer, $bridge, $mac) = @_;
287
288     die "unable to get bridge setting\n" if !$bridge;
289
290     my $bridgemtu = &$read_bridge_mtu($bridge);
291
292     # create veth pair
293     if (! -d "/sys/class/net/$veth") {
294         my $cmd = "/sbin/ip link add name $veth type veth peer name $vethpeer mtu $bridgemtu";
295         $cmd .= " addr $mac" if $mac;
296         system($cmd) == 0 || die "can't create interface $veth\n";
297     }
298
299     # up vethpair
300     disable_ipv6($veth);
301     disable_ipv6($vethpeer);
302     &$activate_interface($veth);
303     &$activate_interface($vethpeer);
304 }
305
306 sub veth_delete {
307     my ($veth) = @_;
308
309     if (-d "/sys/class/net/$veth") {
310         iface_delete($veth);
311     }
312     eval { tap_unplug($veth) };
313 }
314
315 my $create_firewall_bridge_linux = sub {
316     my ($iface, $bridge, $tag, $trunks) = @_;
317
318     my ($vmid, $devid) = &$parse_tap_device_name($iface);
319     my ($fwbr, $vethfw, $vethfwpeer) = &$compute_fwbr_names($vmid, $devid);
320
321     &$cond_create_bridge($fwbr);
322     &$activate_interface($fwbr);
323
324     copy_bridge_config($bridge, $fwbr);
325     veth_create($vethfw, $vethfwpeer, $bridge);
326
327     &$bridge_add_interface($fwbr, $vethfw);
328     &$bridge_add_interface($bridge, $vethfwpeer, $tag, $trunks);
329
330     &$bridge_add_interface($fwbr, $iface);
331 };
332
333 my $create_firewall_bridge_ovs = sub {
334     my ($iface, $bridge, $tag, $trunks) = @_;
335
336     my ($vmid, $devid) = &$parse_tap_device_name($iface);
337     my ($fwbr, undef, undef, $ovsintport) = &$compute_fwbr_names($vmid, $devid);
338
339     my $bridgemtu = &$read_bridge_mtu($bridge);
340
341     &$cond_create_bridge($fwbr);
342     &$activate_interface($fwbr);
343
344     &$bridge_add_interface($fwbr, $iface);
345
346     &$ovs_bridge_add_port($bridge, $ovsintport, $tag, 1, $trunks);
347     &$activate_interface($ovsintport);
348
349     # set the same mtu for ovs int port
350     PVE::Tools::run_command(['/sbin/ip', 'link', 'set', $ovsintport, 'mtu', $bridgemtu]);
351     
352     &$bridge_add_interface($fwbr, $ovsintport);
353 };
354
355 my $cleanup_firewall_bridge = sub {
356     my ($iface) = @_;
357
358     my ($vmid, $devid) = &$parse_tap_device_name($iface, 1);
359     return if !defined($vmid);  
360     my ($fwbr, $vethfw, $vethfwpeer, $ovsintport) = &$compute_fwbr_names($vmid, $devid);
361
362     # cleanup old port config from any openvswitch bridge
363     if (-d "/sys/class/net/$ovsintport") {
364         run_command("/usr/bin/ovs-vsctl del-port $ovsintport", outfunc => sub {}, errfunc => sub {});
365     }
366
367     # delete old vethfw interface
368     veth_delete($vethfw);
369
370     # cleanup fwbr bridge
371     if (-d "/sys/class/net/$fwbr") {
372         iface_delete($fwbr);
373     }
374 };
375
376 sub tap_plug {
377     my ($iface, $bridge, $tag, $firewall, $trunks, $rate) = @_;
378
379     #cleanup old port config from any openvswitch bridge
380     eval {run_command("/usr/bin/ovs-vsctl del-port $iface", outfunc => sub {}, errfunc => sub {}) };
381
382     if (-d "/sys/class/net/$bridge/bridge") {
383         &$cleanup_firewall_bridge($iface); # remove stale devices
384
385         my $vlan_aware = PVE::Tools::file_read_firstline("/sys/class/net/$bridge/bridge/vlan_filtering");
386
387         if (!$vlan_aware) {
388             die "vlan aware feature need to be enabled to use trunks" if $trunks;
389             my $newbridge = activate_bridge_vlan($bridge, $tag);
390             copy_bridge_config($bridge, $newbridge) if $bridge ne $newbridge;
391             $bridge = $newbridge;
392             $tag = undef;
393         }
394
395         if ($firewall) {
396             &$create_firewall_bridge_linux($iface, $bridge, $tag, $trunks);
397         } else {
398             &$bridge_add_interface($bridge, $iface, $tag, $trunks);
399         }
400
401     } else {
402         &$cleanup_firewall_bridge($iface); # remove stale devices
403
404         if ($firewall) {
405             &$create_firewall_bridge_ovs($iface, $bridge, $tag, $trunks);
406         } else {
407             &$ovs_bridge_add_port($bridge, $iface, $tag, undef, $trunks);
408         }
409     }
410
411     tap_rate_limit($iface, $rate);
412 }
413
414 sub tap_unplug {
415     my ($iface) = @_;
416
417     my $path= "/sys/class/net/$iface/brport/bridge";
418     if (-l $path) {
419         my $bridge = basename(readlink($path));
420         #avoid insecure dependency;
421         ($bridge) = $bridge =~ /(\S+)/;
422
423         iface_set_master($iface, undef);
424     }
425     
426     &$cleanup_firewall_bridge($iface);
427     #cleanup old port config from any openvswitch bridge
428     eval {run_command("/usr/bin/ovs-vsctl del-port $iface", outfunc => sub {}, errfunc => sub {}) };
429 }
430
431 sub copy_bridge_config {
432     my ($br0, $br1) = @_;
433
434     return if $br0 eq $br1;
435
436     my $br_configs = [ 'ageing_time', 'stp_state', 'priority', 'forward_delay', 
437                        'hello_time', 'max_age', 'multicast_snooping', 'multicast_querier'];
438
439     foreach my $sysname (@$br_configs) {
440         eval {
441             my $v0 = PVE::Tools::file_read_firstline("/sys/class/net/$br0/bridge/$sysname");
442             my $v1 = PVE::Tools::file_read_firstline("/sys/class/net/$br1/bridge/$sysname");
443             if ($v0 ne $v1) {
444                  PVE::ProcFSTools::write_proc_entry("/sys/class/net/$br1/bridge/$sysname", $v0);
445             }
446         };
447         warn $@ if $@;
448     }
449 }
450
451 sub activate_bridge_vlan_slave {
452     my ($bridgevlan, $iface, $tag) = @_;
453     my $ifacevlan = "${iface}.$tag";
454         
455     # create vlan on $iface is not already exist
456     if (! -d "/sys/class/net/$ifacevlan") {
457         system("/sbin/ip link add link $iface name $ifacevlan type vlan id $tag") == 0 ||
458             die "can't add vlan tag $tag to interface $iface\n";
459
460         # remove ipv6 link-local address before activation
461         disable_ipv6($ifacevlan);
462     }
463
464     # be sure to have the $ifacevlan up
465     &$activate_interface($ifacevlan);
466
467     # test if $vlaniface is already enslaved in another bridge
468     my $path= "/sys/class/net/$ifacevlan/brport/bridge";
469     if (-l $path) {
470         my $tbridge = basename(readlink($path));
471         if ($tbridge ne $bridgevlan) {
472             die "interface $ifacevlan already exist in bridge $tbridge\n";
473         } else {
474             # Port already attached to bridge: do nothing.
475             return;
476         }
477     }
478
479     # add $ifacevlan to the bridge
480     &$bridge_add_interface($bridgevlan, $ifacevlan);
481 }
482
483 sub activate_bridge_vlan {
484     my ($bridge, $tag_param) = @_;
485
486     die "bridge '$bridge' is not active\n" if ! -d "/sys/class/net/$bridge";
487
488     return $bridge if !defined($tag_param); # no vlan, simply return
489
490     my $tag = int($tag_param);
491
492     die "got strange vlan tag '$tag_param'\n" if $tag < 1 || $tag > 4094;
493
494     my $bridgevlan = "${bridge}v$tag";
495
496     my @ifaces = ();
497     my $dir = "/sys/class/net/$bridge/brif";
498     PVE::Tools::dir_glob_foreach($dir, '(((eth|bond)\d+|en[^.]+)(\.\d+)?)', sub {
499         push @ifaces, $_[0];
500     });
501
502     die "no physical interface on bridge '$bridge'\n" if scalar(@ifaces) == 0;
503
504     lock_network(sub {
505         # add bridgevlan if it doesn't already exist
506         if (! -d "/sys/class/net/$bridgevlan") {
507             iface_create($bridgevlan, 'bridge');
508         }
509
510         # for each physical interface (eth or bridge) bind them to bridge vlan
511         foreach my $iface (@ifaces) {
512             activate_bridge_vlan_slave($bridgevlan, $iface, $tag);
513         }
514
515         #fixme: set other bridge flags
516
517         # remove ipv6 link-local address before activation
518         disable_ipv6($bridgevlan);
519         # be sure to have the bridge up
520         &$activate_interface($bridgevlan);
521     });
522     return $bridgevlan;
523 }
524
525 sub tcp_ping {
526     my ($host, $port, $timeout) = @_;
527
528     my $refused = 1;
529
530     $timeout = 3 if !$timeout; # sane default
531     if (!$port) {
532         # Net::Ping defaults to the echo port
533         $port = 7;
534     } else {
535         # Net::Ping's port_number() implies service_check(1)
536         $refused = 0;
537     }
538
539     my ($sock, $result);
540     eval {
541         $result = PVE::Tools::run_with_timeout($timeout, sub {
542             $sock = IO::Socket::IP->new(PeerHost => $host, PeerPort => $port, Type => SOCK_STREAM);
543             $result = $refused if $! == ECONNREFUSED;
544         });
545     };
546     if ($sock) {
547         $sock->close();
548         $result = 1;
549     }
550     return $result;
551 }
552
553 sub IP_from_cidr {
554     my ($cidr, $version) = @_;
555
556     return if $cidr !~ m!^(\S+?)/(\S+)$!;
557     my ($ip, $prefix) = ($1, $2);
558
559     my $ipobj = Net::IP->new($ip, $version);
560     return if !$ipobj;
561
562     $version = $ipobj->version();
563
564     my $binmask = Net::IP::ip_get_mask($prefix, $version);
565     return if !$binmask;
566
567     my $masked_binip = $ipobj->binip() & $binmask;
568     my $masked_ip = Net::IP::ip_bintoip($masked_binip, $version);
569     return Net::IP->new("$masked_ip/$prefix");
570 }
571
572 sub is_ip_in_cidr {
573     my ($ip, $cidr, $version) = @_;
574
575     my $cidr_obj = IP_from_cidr($cidr, $version);
576     return undef if !$cidr_obj;
577
578     my $ip_obj = Net::IP->new($ip, $version);
579     return undef if !$ip_obj;
580
581     return $cidr_obj->overlaps($ip_obj) == $Net::IP::IP_B_IN_A_OVERLAP;
582 }
583
584
585 sub get_local_ip_from_cidr {
586     my ($cidr) = @_;
587
588     my $cmd = ['/sbin/ip', 'address', 'show', 'to', $cidr, 'up'];
589
590     my $IPs = [];
591
592     my $code = sub {
593         my $line = shift;
594
595         if ($line =~ m!^\s*inet(?:6)?\s+($PVE::Tools::IPRE)/\d+!) {
596             push @$IPs, $1;
597         }
598     };
599
600     PVE::Tools::run_command($cmd, outfunc => $code);
601
602     return $IPs;
603 }
604
605 sub addr_to_ip {
606     my ($addr) = @_;
607     my ($err, $host, $port) = Socket::getnameinfo($addr, NI_NUMERICHOST | NI_NUMERICSERV);
608     die "failed to get numerical host address: $err\n" if $err;
609     return ($host, $port) if wantarray;
610     return $host;
611 }
612
613 sub get_ip_from_hostname {
614     my ($hostname, $noerr) = @_;
615
616     my ($family, $ip);
617
618     eval {
619         my @res = PVE::Tools::getaddrinfo_all($hostname);
620         $family = $res[0]->{family};
621         $ip = addr_to_ip($res[0]->{addr})
622     };
623     if ($@) {
624         die "hostname lookup '$hostname' failed - $@" if !$noerr;
625         return undef;
626     }
627
628     if ($ip =~ m/^127\.|^::1$/) {
629         die "hostname lookup '$hostname' failed - got local IP address '$ip'\n" if !$noerr;
630         return undef;
631     }
632
633     return wantarray ? ($ip, $family) : $ip;
634 }
635
636 sub lock_network {
637     my ($code, @param) = @_;
638     my $res = lock_file('/var/lock/pve-network.lck', 10, $code, @param);
639     die $@ if $@;
640     return $res;
641 }
642
643 1;