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