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