resources/libraries/python/IPv4Setup.py

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  12 # limitations under the License.
  13
  14 """IPv4 setup library"""
  15
  16 from socket import inet_ntoa
  17 from struct import pack
  18 from abc import ABCMeta, abstractmethod
  19
  20 from robot.api.deco import keyword
  21
  22 from resources.libraries.python.ssh import exec_cmd_no_error
  23 from resources.libraries.python.Routing import Routing
  24 from resources.libraries.python.topology import NodeType, Topology
  25 from resources.libraries.python.VatExecutor import VatExecutor
  26
  27
  28 class IPv4Node(object):
  29     """Abstract class of a node in a topology."""
  30     __metaclass__ = ABCMeta
  31
  32     def __init__(self, node_info):
  33         self.node_info = node_info
  34
  35     @staticmethod
  36     def _get_netmask(prefix_length):
  37         """Convert IPv4 network prefix length into IPV4 network mask.
  38
  39         :param prefix_length: Length of network prefix.
  40         :type prefix_length: int
  41         :returns: Network mask.
  42         :rtype: str
  43         """
  44
  45         bits = 0xffffffff ^ (1 << 32 - prefix_length) - 1
  46         return inet_ntoa(pack('>I', bits))
  47
  48     @abstractmethod
  49     def set_ip(self, interface, address, prefix_length):
  50         """Configure IPv4 address on interface.
  51
  52         :param interface: Interface name.
  53         :param address: IPv4 address.
  54         :param prefix_length: IPv4 prefix length.
  55         :type interface: str
  56         :type address: str
  57         :type prefix_length: int
  58         :returns: nothing
  59         """
  60         pass
  61
  62     @abstractmethod
  63     def set_route(self, network, prefix_length, gateway, interface):
  64         """Configure IPv4 route.
  65
  66         :param network: Network IPv4 address.
  67         :param prefix_length: IPv4 prefix length.
  68         :param gateway: IPv4 address of the gateway.
  69         :param interface: Interface name.
  70         :type network: str
  71         :type prefix_length: int
  72         :type gateway: str
  73         :type interface: str
  74         :returns: nothing
  75         """
  76         pass
  77
  78     @abstractmethod
  79     def unset_route(self, network, prefix_length, gateway, interface):
  80         """Remove specified IPv4 route.
  81
  82         :param network: Network IPv4 address.
  83         :param prefix_length: IPv4 prefix length.
  84         :param gateway: IPv4 address of the gateway.
  85         :param interface: Interface name.
  86         :type network: str
  87         :type prefix_length: int
  88         :type gateway: str
  89         :type interface: str
  90         :returns: nothing
  91         """
  92         pass
  93
  94     @abstractmethod
  95     def flush_ip_addresses(self, interface):
  96         """Flush all IPv4 addresses from specified interface.
  97
  98         :param interface: Interface name.
  99         :type interface: str
 100         :return: nothing
 101         """
 102         pass
 103
 104     @abstractmethod
 105     def ping(self, destination_address, source_interface):
 106         """Send an ICMP request to destination node.
 107
 108         :param destination_address: Address to send the ICMP request.
 109         :param source_interface: Source interface name.
 110         :type destination_address: str
 111         :type source_interface: str
 112         :returns: nothing
 113         """
 114         pass
 115
 116
 117 class Tg(IPv4Node):
 118     """Traffic generator node"""
 119     def __init__(self, node_info):
 120         super(Tg, self).__init__(node_info)
 121
 122     def _execute(self, cmd):
 123         """Executes the specified command on TG using SSH.
 124
 125         :param cmd: Command to be executed.
 126         :type cmd: str
 127         :returns: Content of stdout and stderr returned by command.
 128         :rtype: tuple
 129         """
 130         return exec_cmd_no_error(self.node_info, cmd)
 131
 132     def _sudo_execute(self, cmd):
 133         """Executes the specified command with sudo on TG using SSH.
 134
 135         :param cmd: Command to be executed.
 136         :type cmd: str
 137         :returns: Content of stdout and stderr returned by command.
 138         :rtype: tuple
 139         """
 140         return exec_cmd_no_error(self.node_info, cmd, sudo=True)
 141
 142     def set_ip(self, interface, address, prefix_length):
 143         cmd = 'ip -4 addr flush dev {}'.format(interface)
 144         self._sudo_execute(cmd)
 145         cmd = 'ip addr add {}/{} dev {}'.format(address, prefix_length,
 146                                                 interface)
 147         self._sudo_execute(cmd)
 148
 149     def set_route(self, network, prefix_length, gateway, interface):
 150         netmask = self._get_netmask(prefix_length)
 151         cmd = 'route add -net {} netmask {} gw {}'.\
 152             format(network, netmask, gateway)
 153         self._sudo_execute(cmd)
 154
 155     def unset_route(self, network, prefix_length, gateway, interface):
 156         self._sudo_execute('ip route delete {}/{}'.
 157                            format(network, prefix_length))
 158
 159     def arp_ping(self, destination_address, source_interface):
 160         """Execute 'arping' command to send one ARP packet from the TG node.
 161
 162         :param destination_address: Destination IP address for the ARP packet.
 163         :param source_interface: Name of an interface to send ARP packet from.
 164         :type destination_address: str
 165         :type source_interface: str
 166         """
 167         self._sudo_execute('arping -c 1 -I {} {}'.format(source_interface,
 168                                                          destination_address))
 169
 170     def ping(self, destination_address, source_interface):
 171         self._execute('ping -c 1 -w 5 -I {} {}'.format(source_interface,
 172                                                        destination_address))
 173
 174     def flush_ip_addresses(self, interface):
 175         self._sudo_execute('ip addr flush dev {}'.format(interface))
 176
 177
 178 class Dut(IPv4Node):
 179     """Device under test"""
 180     def __init__(self, node_info):
 181         super(Dut, self).__init__(node_info)
 182
 183     def get_sw_if_index(self, interface):
 184         """Get sw_if_index of specified interface from current node.
 185
 186         :param interface: Interface name.
 187         :type interface: str
 188         :returns: sw_if_index of the interface or None.
 189         :rtype: int
 190         """
 191         return Topology().get_interface_sw_index(self.node_info, interface)
 192
 193     def exec_vat(self, script, **args):
 194         """Wrapper for VAT executor.
 195
 196         :param script: Script to execute.
 197         :param args: Parameters to the script.
 198         :type script: str
 199         :type args: dict
 200         :returns: nothing
 201         """
 202         # TODO: check return value
 203         VatExecutor.cmd_from_template(self.node_info, script, **args)
 204
 205     def set_arp(self, iface_key, ip_address, mac_address, vrf=None):
 206         """Set entry in ARP cache.
 207
 208         :param iface_key: Interface key.
 209         :param ip_address: IP address.
 210         :param mac_address: MAC address.
 211         :param vrf: VRF table ID (Optional).
 212         :type iface_key: str
 213         :type ip_address: str
 214         :type mac_address: str
 215         :type vrf: int
 216         """
 217         vrf = "vrf {}".format(vrf) if vrf else ''
 218         self.exec_vat('add_ip_neighbor.vat',
 219                       sw_if_index=self.get_sw_if_index(iface_key),
 220                       ip_address=ip_address, mac_address=mac_address,
 221                       vrf=vrf)
 222
 223     def set_ip(self, interface, address, prefix_length):
 224         self.exec_vat('add_ip_address.vat',
 225                       sw_if_index=self.get_sw_if_index(interface),
 226                       address=address, prefix_length=prefix_length)
 227
 228     def set_route(self, network, prefix_length, gateway, interface, count=1):
 229         Routing.vpp_route_add(self.node_info,
 230                               network=network, prefix_len=prefix_length,
 231                               gateway=gateway, interface=interface, count=count)
 232
 233     def unset_route(self, network, prefix_length, gateway, interface):
 234         self.exec_vat('del_route.vat', network=network,
 235                       prefix_length=prefix_length, gateway=gateway,
 236                       sw_if_index=self.get_sw_if_index(interface))
 237
 238     def arp_ping(self, destination_address, source_interface):
 239         """Does nothing."""
 240         pass
 241
 242     def flush_ip_addresses(self, interface):
 243         self.exec_vat('flush_ip_addresses.vat',
 244                       sw_if_index=self.get_sw_if_index(interface))
 245
 246     def ping(self, destination_address, source_interface):
 247         pass
 248
 249
 250 def get_node(node_info):
 251     """Creates a class instance derived from Node based on type.
 252
 253     :param node_info: Dictionary containing information on nodes in topology.
 254     :type node_info: dict
 255     :returns: Class instance that is derived from Node.
 256     """
 257     if node_info['type'] == NodeType.TG:
 258         return Tg(node_info)
 259     elif node_info['type'] == NodeType.DUT:
 260         return Dut(node_info)
 261     else:
 262         raise NotImplementedError('Node type "{}" unsupported!'.
 263                                   format(node_info['type']))
 264
 265
 266 class IPv4Setup(object):
 267     """IPv4 setup in topology."""
 268
 269     @staticmethod
 270     def vpp_nodes_set_ipv4_addresses(nodes, nodes_addr):
 271         """Set IPv4 addresses on all VPP nodes in topology.
 272
 273         :param nodes: Nodes of the test topology.
 274         :param nodes_addr: Available nodes IPv4 addresses.
 275         :type nodes: dict
 276         :type nodes_addr: dict
 277         :returns: Affected interfaces as list of (node, interface) tuples.
 278         :rtype: list
 279         """
 280         interfaces = []
 281         for net in nodes_addr.values():
 282             for port in net['ports'].values():
 283                 host = port.get('node')
 284                 if host is None:
 285                     continue
 286                 topo = Topology()
 287                 node = topo.get_node_by_hostname(nodes, host)
 288                 if node is None:
 289                     continue
 290                 if node['type'] != NodeType.DUT:
 291                     continue
 292                 iface_key = topo.get_interface_by_name(node, port['if'])
 293                 get_node(node).set_ip(iface_key, port['addr'], net['prefix'])
 294                 interfaces.append((node, port['if']))
 295
 296         return interfaces
 297
 298     @staticmethod
 299     @keyword('Get IPv4 address of node "${node}" interface "${port}" '
 300              'from "${nodes_addr}"')
 301     def get_ip_addr(node, iface_key, nodes_addr):
 302         """Return IPv4 address of the node port.
 303
 304         :param node: Node in the topology.
 305         :param iface_key: Interface key of the node.
 306         :param nodes_addr: Nodes IPv4 addresses.
 307         :type node: dict
 308         :type iface_key: str
 309         :type nodes_addr: dict
 310         :returns: IPv4 address.
 311         :rtype: str
 312         """
 313         interface = Topology.get_interface_name(node, iface_key)
 314         for net in nodes_addr.values():
 315             for port in net['ports'].values():
 316                 host = port.get('node')
 317                 dev = port.get('if')
 318                 if host == node['host'] and dev == interface:
 319                     ip_addr = port.get('addr')
 320                     if ip_addr is not None:
 321                         return ip_addr
 322                     else:
 323                         raise Exception(
 324                             'Node {n} port {p} IPv4 address is not set'.format(
 325                                 n=node['host'], p=interface))
 326
 327         raise Exception('Node {n} port {p} IPv4 address not found.'.format(
 328             n=node['host'], p=interface))
 329
 330     @staticmethod
 331     def setup_arp_on_all_duts(nodes_info, nodes_addr):
 332         """For all DUT nodes extract MAC and IP addresses of adjacent
 333         interfaces from topology and use them to setup ARP entries.
 334
 335         :param nodes_info: Dictionary containing information on all nodes
 336         in topology.
 337         :param nodes_addr: Nodes IPv4 addresses.
 338         :type nodes_info: dict
 339         :type nodes_addr: dict
 340         """
 341         for node in nodes_info.values():
 342             if node['type'] == NodeType.TG:
 343                 continue
 344             for iface_key in node['interfaces'].keys():
 345                 adj_node, adj_int = Topology.\
 346                     get_adjacent_node_and_interface(nodes_info, node, iface_key)
 347                 ip_address = IPv4Setup.get_ip_addr(adj_node, adj_int,
 348                                                    nodes_addr)
 349                 mac_address = Topology.get_interface_mac(adj_node, adj_int)
 350                 get_node(node).set_arp(iface_key, ip_address, mac_address)
 351
 352     @staticmethod
 353     def add_arp_on_dut(node, iface_key, ip_address, mac_address, vrf=None):
 354         """Set ARP cache entree on DUT node.
 355
 356         :param node: VPP Node in the topology.
 357         :param iface_key: Interface key.
 358         :param ip_address: IP address of the interface.
 359         :param mac_address: MAC address of the interface.
 360         :param vrf: VRF table ID (Optional).
 361         :type node: dict
 362         :type iface_key: str
 363         :type ip_address: str
 364         :type mac_address: str
 365         :type vrf: int
 366         """
 367         get_node(node).set_arp(iface_key, ip_address, mac_address, vrf)