src/vnet/dhcp/client.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2015 Cisco and/or its affiliates.
   3  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   4  * you may not use this file except in compliance with the License.
   5  * You may obtain a copy of the License at:
   6  *
   7  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
   8  *
   9  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  10  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  11  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  12  * See the License for the specific language governing permissions and
  13  * limitations under the License.
  14  */
  15 #include <vlib/vlib.h>
  16 #include <vnet/dhcp/client.h>
  17 #include <vnet/dhcp/dhcp_proxy.h>
  18 #include <vnet/fib/fib_table.h>
  19
  20 dhcp_client_main_t dhcp_client_main;
  21 static u8 *format_dhcp_client_state (u8 * s, va_list * va);
  22 static vlib_node_registration_t dhcp_client_process_node;
  23
  24 #define foreach_dhcp_sent_packet_stat           \
  25 _(DISCOVER, "DHCP discover packets sent")       \
  26 _(OFFER, "DHCP offer packets sent")             \
  27 _(REQUEST, "DHCP request packets sent")         \
  28 _(ACK, "DHCP ack packets sent")
  29
  30 #define foreach_dhcp_error_counter                                      \
  31 _(NOT_FOR_US, "DHCP packets for other hosts, dropped")                  \
  32 _(NAK, "DHCP nak packets received")                                     \
  33 _(NON_OFFER_DISCOVER, "DHCP non-offer packets in discover state")       \
  34 _(ODDBALL, "DHCP non-ack, non-offer packets received")                  \
  35 _(BOUND, "DHCP bind success")
  36
  37 typedef enum
  38 {
  39 #define _(sym,str) DHCP_STAT_##sym,
  40   foreach_dhcp_sent_packet_stat foreach_dhcp_error_counter
  41 #undef _
  42     DHCP_STAT_UNKNOWN,
  43   DHCP_STAT_N_STAT,
  44 } sample_error_t;
  45
  46 static char *dhcp_client_process_stat_strings[] = {
  47 #define _(sym,string) string,
  48   foreach_dhcp_sent_packet_stat foreach_dhcp_error_counter
  49 #undef _
  50     "DHCP unknown packets sent",
  51 };
  52
  53
  54 static void
  55 dhcp_client_acquire_address (dhcp_client_main_t * dcm, dhcp_client_t * c)
  56 {
  57   /*
  58    * Install any/all info gleaned from dhcp, right here
  59    */
  60   ip4_add_del_interface_address (dcm->vlib_main, c->sw_if_index,
  61                                  (void *) &c->leased_address,
  62                                  c->subnet_mask_width, 0 /*is_del */ );
  63 }
  64
  65 static void
  66 dhcp_client_release_address (dhcp_client_main_t * dcm, dhcp_client_t * c)
  67 {
  68   /*
  69    * Remove any/all info gleaned from dhcp, right here. Caller(s)
  70    * have not wiped out the info yet.
  71    */
  72
  73   ip4_add_del_interface_address (dcm->vlib_main, c->sw_if_index,
  74                                  (void *) &c->leased_address,
  75                                  c->subnet_mask_width, 1 /*is_del */ );
  76 }
  77
  78 static void
  79 set_l2_rewrite (dhcp_client_main_t * dcm, dhcp_client_t * c)
  80 {
  81   /* Acquire the L2 rewrite string for the indicated sw_if_index */
  82   c->l2_rewrite = vnet_build_rewrite_for_sw_interface (dcm->vnet_main,
  83                                                        c->sw_if_index,
  84                                                        VNET_LINK_IP4,
  85                                                        0 /* broadcast */ );
  86 }
  87
  88 void vl_api_rpc_call_main_thread (void *fp, u8 * data, u32 data_length);
  89
  90 static void
  91 dhcp_client_proc_callback (uword * client_index)
  92 {
  93   vlib_main_t *vm = vlib_get_main ();
  94   ASSERT (vlib_get_thread_index () == 0);
  95   vlib_process_signal_event (vm, dhcp_client_process_node.index,
  96                              EVENT_DHCP_CLIENT_WAKEUP, *client_index);
  97 }
  98
  99 static void
 100 dhcp_client_addr_callback (dhcp_client_t * c)
 101 {
 102   dhcp_client_main_t *dcm = &dhcp_client_main;
 103
 104   /* disable the feature */
 105   vnet_feature_enable_disable ("ip4-unicast",
 106                                "ip4-dhcp-client-detect",
 107                                c->sw_if_index, 0 /* disable */ , 0, 0);
 108   c->client_detect_feature_enabled = 0;
 109
 110   /* if renewing the lease, the address and route have already been added */
 111   if (c->state == DHCP_BOUND)
 112     return;
 113
 114   /* add the address to the interface */
 115   dhcp_client_acquire_address (dcm, c);
 116
 117   /*
 118    * Configure default IP route:
 119    */
 120   if (c->router_address.as_u32)
 121     {
 122       fib_prefix_t all_0s = {
 123         .fp_len = 0,
 124         .fp_addr.ip4.as_u32 = 0x0,
 125         .fp_proto = FIB_PROTOCOL_IP4,
 126       };
 127       ip46_address_t nh = {
 128         .ip4 = c->router_address,
 129       };
 130
 131       /* *INDENT-OFF* */
 132       fib_table_entry_path_add (
 133         fib_table_get_index_for_sw_if_index (
 134           FIB_PROTOCOL_IP4,
 135           c->sw_if_index),
 136           &all_0s,
 137           FIB_SOURCE_DHCP,
 138           FIB_ENTRY_FLAG_NONE,
 139           DPO_PROTO_IP4,
 140           &nh, c->sw_if_index,
 141           ~0, 1, NULL,  // no label stack
 142           FIB_ROUTE_PATH_FLAG_NONE);
 143       /* *INDENT-ON* */
 144     }
 145
 146   /*
 147    * Call the user's event callback to report DHCP information
 148    */
 149   if (c->event_callback)
 150     c->event_callback (c->client_index, c);
 151 }
 152
 153 /*
 154  * dhcp_client_for_us - server-to-client callback.
 155  * Called from proxy_node.c:dhcp_proxy_to_client_input().
 156  * This function first decides that the packet in question is
 157  * actually for the dhcp client code in case we're also acting as
 158  * a dhcp proxy. Ay caramba, what a folly!
 159  */
 160 int
 161 dhcp_client_for_us (u32 bi, vlib_buffer_t * b,
 162                     ip4_header_t * ip,
 163                     udp_header_t * udp, dhcp_header_t * dhcp)
 164 {
 165   dhcp_client_main_t *dcm = &dhcp_client_main;
 166   vlib_main_t *vm = dcm->vlib_main;
 167   dhcp_client_t *c;
 168   uword *p;
 169   f64 now = vlib_time_now (dcm->vlib_main);
 170   u8 dhcp_message_type = 0;
 171   dhcp_option_t *o;
 172
 173   /*
 174    * Doing dhcp client on this interface?
 175    * Presumably we will always receive dhcp clnt for-us pkts on
 176    * the interface that's asking for an address.
 177    */
 178   p = hash_get (dcm->client_by_sw_if_index,
 179                 vnet_buffer (b)->sw_if_index[VLIB_RX]);
 180   if (p == 0)
 181     return 0;                   /* no */
 182
 183   c = pool_elt_at_index (dcm->clients, p[0]);
 184
 185   /* Mixing dhcp relay and dhcp proxy? DGMS... */
 186   if (c->state == DHCP_BOUND && c->retry_count == 0)
 187     return 0;
 188
 189   /* Packet not for us? Turf it... */
 190   if (memcmp (dhcp->client_hardware_address, c->client_hardware_address,
 191               sizeof (c->client_hardware_address)))
 192     {
 193       vlib_node_increment_counter (vm, dhcp_client_process_node.index,
 194                                    DHCP_STAT_NOT_FOR_US, 1);
 195       return 0;
 196     }
 197
 198   /* parse through the packet, learn what we can */
 199   if (dhcp->your_ip_address.as_u32)
 200     c->leased_address.as_u32 = dhcp->your_ip_address.as_u32;
 201
 202   c->dhcp_server.as_u32 = dhcp->server_ip_address.as_u32;
 203
 204   o = (dhcp_option_t *) dhcp->options;
 205
 206   while (o->option != 0xFF /* end of options */  &&
 207          (u8 *) o < (b->data + b->current_data + b->current_length))
 208     {
 209       switch (o->option)
 210         {
 211         case 53:                /* dhcp message type */
 212           dhcp_message_type = o->data[0];
 213           break;
 214
 215         case 51:                /* lease time */
 216           {
 217             u32 lease_time_in_seconds =
 218               clib_host_to_net_u32 (o->data_as_u32[0]);
 219             // for debug: lease_time_in_seconds = 20; /*$$$$*/
 220             c->lease_expires = now + (f64) lease_time_in_seconds;
 221             c->lease_lifetime = lease_time_in_seconds;
 222             /* Set a sensible default, in case we don't get opt 58 */
 223             c->lease_renewal_interval = lease_time_in_seconds / 2;
 224           }
 225           break;
 226
 227         case 58:                /* lease renew time in seconds */
 228           {
 229             u32 lease_renew_time_in_seconds =
 230               clib_host_to_net_u32 (o->data_as_u32[0]);
 231             c->lease_renewal_interval = lease_renew_time_in_seconds;
 232           }
 233           break;
 234
 235         case 54:                /* dhcp server address */
 236           c->dhcp_server.as_u32 = o->data_as_u32[0];
 237           break;
 238
 239         case 1:         /* subnet mask */
 240           {
 241             u32 subnet_mask = clib_host_to_net_u32 (o->data_as_u32[0]);
 242             c->subnet_mask_width = count_set_bits (subnet_mask);
 243           }
 244           break;
 245         case 3:         /* router address */
 246           {
 247             u32 router_address = o->data_as_u32[0];
 248             c->router_address.as_u32 = router_address;
 249           }
 250           break;
 251         case 6:         /* domain server address */
 252           {
 253             vec_free (c->domain_server_address);
 254             vec_validate (c->domain_server_address,
 255                           o->length / sizeof (ip4_address_t) - 1);
 256             clib_memcpy (c->domain_server_address, o->data, o->length);
 257           }
 258           break;
 259         case 12:                /* hostname */
 260           {
 261             /* Replace the existing hostname if necessary */
 262             vec_free (c->hostname);
 263             vec_validate (c->hostname, o->length - 1);
 264             clib_memcpy (c->hostname, o->data, o->length);
 265           }
 266           break;
 267
 268           /* $$$$ Your message in this space, parse more options */
 269         default:
 270           break;
 271         }
 272
 273       o = (dhcp_option_t *) (((uword) o) + (o->length + 2));
 274     }
 275
 276   switch (c->state)
 277     {
 278     case DHCP_DISCOVER:
 279       if (dhcp_message_type != DHCP_PACKET_OFFER)
 280         {
 281           vlib_node_increment_counter (vm, dhcp_client_process_node.index,
 282                                        DHCP_STAT_NON_OFFER_DISCOVER, 1);
 283           c->next_transmit = now + 5.0;
 284           break;
 285         }
 286
 287       /* Received an offer, go send a request */
 288       c->state = DHCP_REQUEST;
 289       c->retry_count = 0;
 290       c->next_transmit = 0;     /* send right now... */
 291       /* Poke the client process, which will send the request */
 292       uword client_id = c - dcm->clients;
 293       vl_api_rpc_call_main_thread (dhcp_client_proc_callback,
 294                                    (u8 *) & client_id, sizeof (uword));
 295       break;
 296
 297     case DHCP_BOUND:
 298     case DHCP_REQUEST:
 299       if (dhcp_message_type == DHCP_PACKET_NAK)
 300         {
 301           vlib_node_increment_counter (vm, dhcp_client_process_node.index,
 302                                        DHCP_STAT_NAK, 1);
 303           /* Probably never happens in bound state, but anyhow... */
 304           if (c->state == DHCP_BOUND)
 305             {
 306               ip4_add_del_interface_address (dcm->vlib_main, c->sw_if_index,
 307                                              (void *) &c->leased_address,
 308                                              c->subnet_mask_width,
 309                                              1 /*is_del */ );
 310               vnet_feature_enable_disable ("ip4-unicast",
 311                                            "ip4-dhcp-client-detect",
 312                                            c->sw_if_index, 1 /* enable */ ,
 313                                            0, 0);
 314               c->client_detect_feature_enabled = 1;
 315             }
 316           /* Wipe out any memory of the address we had... */
 317           c->state = DHCP_DISCOVER;
 318           c->next_transmit = now;
 319           c->retry_count = 0;
 320           c->leased_address.as_u32 = 0;
 321           c->subnet_mask_width = 0;
 322           c->router_address.as_u32 = 0;
 323           c->lease_renewal_interval = 0;
 324           c->dhcp_server.as_u32 = 0;
 325           vec_free (c->domain_server_address);
 326           break;
 327         }
 328
 329       if (dhcp_message_type != DHCP_PACKET_ACK &&
 330           dhcp_message_type != DHCP_PACKET_OFFER)
 331         {
 332           vlib_node_increment_counter (vm, dhcp_client_process_node.index,
 333                                        DHCP_STAT_NON_OFFER_DISCOVER, 1);
 334           clib_warning ("sw_if_index %d state %U message type %d",
 335                         c->sw_if_index, format_dhcp_client_state,
 336                         c->state, dhcp_message_type);
 337           c->next_transmit = now + 5.0;
 338           break;
 339         }
 340       /* OK, we own the address (etc), add to the routing table(s) */
 341       vl_api_rpc_call_main_thread (dhcp_client_addr_callback,
 342                                    (u8 *) c, sizeof (*c));
 343
 344       c->state = DHCP_BOUND;
 345       c->retry_count = 0;
 346       c->next_transmit = now + (f64) c->lease_renewal_interval;
 347       c->lease_expires = now + (f64) c->lease_lifetime;
 348       vlib_node_increment_counter (vm, dhcp_client_process_node.index,
 349                                    DHCP_STAT_BOUND, 1);
 350       break;
 351
 352     default:
 353       clib_warning ("client %d bogus state %d", c - dcm->clients, c->state);
 354       break;
 355     }
 356
 357   /* drop the pkt, return 1 */
 358   vlib_buffer_free (vm, &bi, 1);
 359   return 1;
 360 }
 361
 362 static void
 363 send_dhcp_pkt (dhcp_client_main_t * dcm, dhcp_client_t * c,
 364                dhcp_packet_type_t type, int is_broadcast)
 365 {
 366   vlib_main_t *vm = dcm->vlib_main;
 367   vnet_main_t *vnm = dcm->vnet_main;
 368   vnet_hw_interface_t *hw = vnet_get_sup_hw_interface (vnm, c->sw_if_index);
 369   vnet_sw_interface_t *sup_sw
 370     = vnet_get_sup_sw_interface (vnm, c->sw_if_index);
 371   vnet_sw_interface_t *sw = vnet_get_sw_interface (vnm, c->sw_if_index);
 372   vlib_buffer_t *b;
 373   u32 bi;
 374   ip4_header_t *ip;
 375   udp_header_t *udp;
 376   dhcp_header_t *dhcp;
 377   u32 *to_next;
 378   vlib_frame_t *f;
 379   dhcp_option_t *o;
 380   u16 udp_length, ip_length;
 381   u32 counter_index;
 382
 383   /* Interface(s) down? */
 384   if ((hw->flags & VNET_HW_INTERFACE_FLAG_LINK_UP) == 0)
 385     return;
 386   if ((sup_sw->flags & VNET_SW_INTERFACE_FLAG_ADMIN_UP) == 0)
 387     return;
 388   if ((sw->flags & VNET_SW_INTERFACE_FLAG_ADMIN_UP) == 0)
 389     return;
 390
 391   if (vlib_buffer_alloc (vm, &bi, 1) != 1)
 392     {
 393       clib_warning ("buffer allocation failure");
 394       c->next_transmit = 0;
 395       return;
 396     }
 397
 398   /* Build a dhcpv4 pkt from whole cloth */
 399   b = vlib_get_buffer (vm, bi);
 400
 401   ASSERT (b->current_data == 0);
 402
 403   vnet_buffer (b)->sw_if_index[VLIB_RX] = c->sw_if_index;
 404   if (is_broadcast)
 405     {
 406       f = vlib_get_frame_to_node (vm, hw->output_node_index);
 407       vnet_buffer (b)->sw_if_index[VLIB_TX] = c->sw_if_index;
 408       clib_memcpy (b->data, c->l2_rewrite, vec_len (c->l2_rewrite));
 409       ip = (void *)
 410         (((u8 *) vlib_buffer_get_current (b)) + vec_len (c->l2_rewrite));
 411     }
 412   else
 413     {
 414       f = vlib_get_frame_to_node (vm, ip4_lookup_node.index);
 415       vnet_buffer (b)->sw_if_index[VLIB_TX] = ~0;       /* use interface VRF */
 416       ip = vlib_buffer_get_current (b);
 417     }
 418
 419   /* Enqueue the packet right now */
 420   to_next = vlib_frame_vector_args (f);
 421   to_next[0] = bi;
 422   f->n_vectors = 1;
 423
 424   if (is_broadcast)
 425     vlib_put_frame_to_node (vm, hw->output_node_index, f);
 426   else
 427     vlib_put_frame_to_node (vm, ip4_lookup_node.index, f);
 428
 429   udp = (udp_header_t *) (ip + 1);
 430   dhcp = (dhcp_header_t *) (udp + 1);
 431
 432   /* $$$ optimize, maybe */
 433   clib_memset (ip, 0, sizeof (*ip) + sizeof (*udp) + sizeof (*dhcp));
 434
 435   ip->ip_version_and_header_length = 0x45;
 436   ip->ttl = 128;
 437   ip->protocol = IP_PROTOCOL_UDP;
 438
 439   if (is_broadcast)
 440     {
 441       /* src = 0.0.0.0, dst = 255.255.255.255 */
 442       ip->dst_address.as_u32 = ~0;
 443     }
 444   else
 445     {
 446       /* Renewing an active lease, plain old ip4 src/dst */
 447       ip->src_address.as_u32 = c->leased_address.as_u32;
 448       ip->dst_address.as_u32 = c->dhcp_server.as_u32;
 449     }
 450
 451   udp->src_port = clib_host_to_net_u16 (UDP_DST_PORT_dhcp_to_client);
 452   udp->dst_port = clib_host_to_net_u16 (UDP_DST_PORT_dhcp_to_server);
 453
 454   /* Send the interface MAC address */
 455   clib_memcpy (dhcp->client_hardware_address, c->l2_rewrite + 6, 6);
 456
 457   /* And remember it for rx-packet-for-us checking */
 458   clib_memcpy (c->client_hardware_address, dhcp->client_hardware_address,
 459                sizeof (c->client_hardware_address));
 460
 461   /* Lease renewal, set up client_ip_address */
 462   if (is_broadcast == 0)
 463     dhcp->client_ip_address.as_u32 = c->leased_address.as_u32;
 464
 465   dhcp->opcode = 1;             /* request, all we send */
 466   dhcp->hardware_type = 1;      /* ethernet */
 467   dhcp->hardware_address_length = 6;
 468   dhcp->transaction_identifier = c->transaction_id;
 469   dhcp->flags =
 470     clib_host_to_net_u16 (is_broadcast && c->set_broadcast_flag ?
 471                           DHCP_FLAG_BROADCAST : 0);
 472   dhcp->magic_cookie.as_u32 = DHCP_MAGIC;
 473
 474   o = (dhcp_option_t *) dhcp->options;
 475
 476   /* Send option 53, the DHCP message type */
 477   o->option = DHCP_PACKET_OPTION_MSG_TYPE;
 478   o->length = 1;
 479   o->data[0] = type;
 480   o = (dhcp_option_t *) (((uword) o) + (o->length + 2));
 481
 482   /* Send option 57, max msg length */
 483   if (0 /* not needed, apparently */ )
 484     {
 485       o->option = 57;
 486       o->length = 2;
 487       {
 488         u16 *o2 = (u16 *) o->data;
 489         *o2 = clib_host_to_net_u16 (1152);
 490         o = (dhcp_option_t *) (((uword) o) + (o->length + 2));
 491       }
 492     }
 493
 494   /*
 495    * If server ip address is available with non-zero value,
 496    * option 54 (DHCP Server Identifier) is sent.
 497    */
 498   if (c->dhcp_server.as_u32)
 499     {
 500       o->option = 54;
 501       o->length = 4;
 502       clib_memcpy (o->data, &c->dhcp_server.as_u32, 4);
 503       o = (dhcp_option_t *) (((uword) o) + (o->length + 2));
 504     }
 505
 506   /* send option 50, requested IP address */
 507   if (c->leased_address.as_u32)
 508     {
 509       o->option = 50;
 510       o->length = 4;
 511       clib_memcpy (o->data, &c->leased_address.as_u32, 4);
 512       o = (dhcp_option_t *) (((uword) o) + (o->length + 2));
 513     }
 514
 515   /* send option 12, host name */
 516   if (vec_len (c->hostname))
 517     {
 518       o->option = 12;
 519       o->length = vec_len (c->hostname);
 520       clib_memcpy (o->data, c->hostname, vec_len (c->hostname));
 521       o = (dhcp_option_t *) (((uword) o) + (o->length + 2));
 522     }
 523
 524   /* send option 61, client_id */
 525   if (vec_len (c->client_identifier))
 526     {
 527       o->option = 61;
 528       o->length = vec_len (c->client_identifier);
 529       clib_memcpy (o->data, c->client_identifier,
 530                    vec_len (c->client_identifier));
 531       o = (dhcp_option_t *) (((uword) o) + (o->length + 2));
 532     }
 533
 534   /* $$ maybe send the client s/w version if anyone cares */
 535
 536   /*
 537    * send option 55, parameter request list
 538    * The current list - see below, matches the Linux dhcp client's list
 539    * Any specific dhcp server config and/or dhcp server may or may
 540    * not yield specific options.
 541    */
 542   o->option = 55;
 543   o->length = vec_len (c->option_55_data);
 544   clib_memcpy (o->data, c->option_55_data, vec_len (c->option_55_data));
 545   o = (dhcp_option_t *) (((uword) o) + (o->length + 2));
 546
 547   /* End of list */
 548   o->option = 0xff;
 549   o->length = 0;
 550   o++;
 551
 552   b->current_length = ((u8 *) o) - b->data;
 553
 554   /* fix ip length, checksum and udp length */
 555   ip_length = vlib_buffer_length_in_chain (vm, b);
 556   if (is_broadcast)
 557     ip_length -= vec_len (c->l2_rewrite);
 558
 559   ip->length = clib_host_to_net_u16 (ip_length);
 560   ip->checksum = ip4_header_checksum (ip);
 561
 562   udp_length = ip_length - (sizeof (*ip));
 563   udp->length = clib_host_to_net_u16 (udp_length);
 564
 565   switch (type)
 566     {
 567 #define _(a,b) case DHCP_PACKET_##a: {counter_index = DHCP_STAT_##a; break;}
 568       foreach_dhcp_sent_packet_stat
 569 #undef _
 570     default:
 571       counter_index = DHCP_STAT_UNKNOWN;
 572       break;
 573     }
 574
 575   vlib_node_increment_counter (vm, dhcp_client_process_node.index,
 576                                counter_index, 1);
 577 }
 578
 579 static int
 580 dhcp_discover_state (dhcp_client_main_t * dcm, dhcp_client_t * c, f64 now)
 581 {
 582   /*
 583    * State machine "DISCOVER" state. Send a dhcp discover packet,
 584    * eventually back off the retry rate.
 585    */
 586
 587   if (c->client_detect_feature_enabled == 0)
 588     {
 589       vnet_feature_enable_disable ("ip4-unicast",
 590                                    "ip4-dhcp-client-detect",
 591                                    c->sw_if_index, 1 /* enable */ , 0, 0);
 592       c->client_detect_feature_enabled = 1;
 593     }
 594
 595   send_dhcp_pkt (dcm, c, DHCP_PACKET_DISCOVER, 1 /* is_broadcast */ );
 596
 597   c->retry_count++;
 598   if (c->retry_count > 10)
 599     c->next_transmit = now + 5.0;
 600   else
 601     c->next_transmit = now + 1.0;
 602   return 0;
 603 }
 604
 605 static int
 606 dhcp_request_state (dhcp_client_main_t * dcm, dhcp_client_t * c, f64 now)
 607 {
 608   /*
 609    * State machine "REQUEST" state. Send a dhcp request packet,
 610    * eventually drop back to the discover state.
 611    */
 612   send_dhcp_pkt (dcm, c, DHCP_PACKET_REQUEST, 1 /* is_broadcast */ );
 613
 614   c->retry_count++;
 615   if (c->retry_count > 7 /* lucky you */ )
 616     {
 617       c->state = DHCP_DISCOVER;
 618       c->next_transmit = now;
 619       c->retry_count = 0;
 620       return 1;
 621     }
 622   c->next_transmit = now + 1.0;
 623   return 0;
 624 }
 625
 626 static int
 627 dhcp_bound_state (dhcp_client_main_t * dcm, dhcp_client_t * c, f64 now)
 628 {
 629   /*
 630    * State machine "BOUND" state. Send a dhcp request packet to renew
 631    * the lease.
 632    * Eventually, when the lease expires, forget the dhcp data
 633    * and go back to the stone age.
 634    */
 635
 636   /*
 637    * We disable the client detect feature when we bind a
 638    * DHCP address. Turn it back on again on first renew attempt.
 639    * Otherwise, if the DHCP server replies we'll never see it.
 640    */
 641   if (c->client_detect_feature_enabled == 0)
 642     {
 643       vnet_feature_enable_disable ("ip4-unicast",
 644                                    "ip4-dhcp-client-detect",
 645                                    c->sw_if_index, 1 /* enable */ , 0, 0);
 646       c->client_detect_feature_enabled = 1;
 647     }
 648
 649   send_dhcp_pkt (dcm, c, DHCP_PACKET_REQUEST, 0 /* is_broadcast */ );
 650
 651   c->retry_count++;
 652   if (c->retry_count > 10)
 653     c->next_transmit = now + 5.0;
 654   else
 655     c->next_transmit = now + 1.0;
 656
 657   if (now > c->lease_expires)
 658     {
 659       /* Remove the default route */
 660       if (c->router_address.as_u32)
 661         {
 662           fib_prefix_t all_0s = {
 663             .fp_len = 0,
 664             .fp_addr.ip4.as_u32 = 0x0,
 665             .fp_proto = FIB_PROTOCOL_IP4,
 666           };
 667           ip46_address_t nh = {
 668             .ip4 = c->router_address,
 669           };
 670
 671           fib_table_entry_path_remove (fib_table_get_index_for_sw_if_index
 672                                        (FIB_PROTOCOL_IP4, c->sw_if_index),
 673                                        &all_0s, FIB_SOURCE_DHCP,
 674                                        DPO_PROTO_IP4, &nh, c->sw_if_index, ~0,
 675                                        1, FIB_ROUTE_PATH_FLAG_NONE);
 676         }
 677       /* Remove the interface address */
 678       dhcp_client_release_address (dcm, c);
 679       c->state = DHCP_DISCOVER;
 680       c->next_transmit = now;
 681       c->retry_count = 0;
 682       /* Wipe out any memory of the address we had... */
 683       c->leased_address.as_u32 = 0;
 684       c->subnet_mask_width = 0;
 685       c->router_address.as_u32 = 0;
 686       c->lease_renewal_interval = 0;
 687       c->dhcp_server.as_u32 = 0;
 688       return 1;
 689     }
 690   return 0;
 691 }
 692
 693 static f64
 694 dhcp_client_sm (f64 now, f64 timeout, uword pool_index)
 695 {
 696   dhcp_client_main_t *dcm = &dhcp_client_main;
 697   dhcp_client_t *c;
 698
 699   /* deleted, pooched, yadda yadda yadda */
 700   if (pool_is_free_index (dcm->clients, pool_index))
 701     return timeout;
 702
 703   c = pool_elt_at_index (dcm->clients, pool_index);
 704
 705   /* Time for us to do something with this client? */
 706   if (now < c->next_transmit)
 707     return timeout;
 708
 709 again:
 710   switch (c->state)
 711     {
 712     case DHCP_DISCOVER: /* send a discover */
 713       if (dhcp_discover_state (dcm, c, now))
 714         goto again;
 715       break;
 716
 717     case DHCP_REQUEST:          /* send a request */
 718       if (dhcp_request_state (dcm, c, now))
 719         goto again;
 720       break;
 721
 722     case DHCP_BOUND:            /* bound, renew needed? */
 723       if (dhcp_bound_state (dcm, c, now))
 724         goto again;
 725       break;
 726
 727     default:
 728       clib_warning ("dhcp client %d bogus state %d",
 729                     c - dcm->clients, c->state);
 730       break;
 731     }
 732
 733   if (c->next_transmit < now + timeout)
 734     return c->next_transmit - now;
 735
 736   return timeout;
 737 }
 738
 739 static uword
 740 dhcp_client_process (vlib_main_t * vm,
 741                      vlib_node_runtime_t * rt, vlib_frame_t * f)
 742 {
 743   f64 timeout = 100.0;
 744   f64 now;
 745   uword event_type;
 746   uword *event_data = 0;
 747   dhcp_client_main_t *dcm = &dhcp_client_main;
 748   dhcp_client_t *c;
 749   int i;
 750
 751   while (1)
 752     {
 753       vlib_process_wait_for_event_or_clock (vm, timeout);
 754
 755       event_type = vlib_process_get_events (vm, &event_data);
 756
 757       now = vlib_time_now (vm);
 758
 759       switch (event_type)
 760         {
 761         case EVENT_DHCP_CLIENT_WAKEUP:
 762           for (i = 0; i < vec_len (event_data); i++)
 763             timeout = dhcp_client_sm (now, timeout, event_data[i]);
 764           break;
 765
 766         case ~0:
 767           /* *INDENT-OFF* */
 768           pool_foreach (c, dcm->clients,
 769           ({
 770             timeout = dhcp_client_sm (now, timeout,
 771                                       (uword) (c - dcm->clients));
 772           }));
 773           /* *INDENT-ON* */
 774           if (pool_elts (dcm->clients) == 0)
 775             timeout = 100.0;
 776           break;
 777         }
 778
 779       vec_reset_length (event_data);
 780     }
 781
 782   /* NOTREACHED */
 783   return 0;
 784 }
 785
 786 /* *INDENT-OFF* */
 787 VLIB_REGISTER_NODE (dhcp_client_process_node,static) = {
 788     .function = dhcp_client_process,
 789     .type = VLIB_NODE_TYPE_PROCESS,
 790     .name = "dhcp-client-process",
 791     .process_log2_n_stack_bytes = 16,
 792     .n_errors = ARRAY_LEN(dhcp_client_process_stat_strings),
 793     .error_strings = dhcp_client_process_stat_strings,
 794 };
 795 /* *INDENT-ON* */
 796
 797 static u8 *
 798 format_dhcp_client_state (u8 * s, va_list * va)
 799 {
 800   dhcp_client_state_t state = va_arg (*va, dhcp_client_state_t);
 801   char *str = "BOGUS!";
 802
 803   switch (state)
 804     {
 805 #define _(a)                                    \
 806     case a:                                     \
 807       str = #a;                                 \
 808         break;
 809       foreach_dhcp_client_state;
 810 #undef _
 811     default:
 812       break;
 813     }
 814
 815   s = format (s, "%s", str);
 816   return s;
 817 }
 818
 819 static u8 *
 820 format_dhcp_client (u8 * s, va_list * va)
 821 {
 822   dhcp_client_main_t *dcm = va_arg (*va, dhcp_client_main_t *);
 823   dhcp_client_t *c = va_arg (*va, dhcp_client_t *);
 824   int verbose = va_arg (*va, int);
 825   ip4_address_t *addr;
 826
 827   s = format (s, "[%d] %U state %U ", c - dcm->clients,
 828               format_vnet_sw_if_index_name, dcm->vnet_main, c->sw_if_index,
 829               format_dhcp_client_state, c->state);
 830
 831   if (c->leased_address.as_u32)
 832     {
 833       s = format (s, "addr %U/%d gw %U\n",
 834                   format_ip4_address, &c->leased_address,
 835                   c->subnet_mask_width, format_ip4_address,
 836                   &c->router_address);
 837
 838       vec_foreach (addr, c->domain_server_address)
 839         s = format (s, "dns %U ", format_ip4_address, addr);
 840     }
 841   else
 842     {
 843       s = format (s, "no address\n");
 844     }
 845
 846   if (verbose)
 847     {
 848       s = format (s, "retry count %d, next xmt %.2f",
 849                   c->retry_count, c->next_transmit);
 850     }
 851   return s;
 852 }
 853
 854 static clib_error_t *
 855 show_dhcp_client_command_fn (vlib_main_t * vm,
 856                              unformat_input_t * input,
 857                              vlib_cli_command_t * cmd)
 858 {
 859   dhcp_client_main_t *dcm = &dhcp_client_main;
 860   dhcp_client_t *c;
 861   int verbose = 0;
 862   u32 sw_if_index = ~0;
 863   uword *p;
 864
 865   while (unformat_check_input (input) != UNFORMAT_END_OF_INPUT)
 866     {
 867       if (unformat (input, "intfc %U",
 868                     unformat_vnet_sw_interface, dcm->vnet_main, &sw_if_index))
 869         ;
 870       else if (unformat (input, "verbose"))
 871         verbose = 1;
 872       else
 873         break;
 874     }
 875
 876   if (sw_if_index != ~0)
 877     {
 878       p = hash_get (dcm->client_by_sw_if_index, sw_if_index);
 879       if (p == 0)
 880         return clib_error_return (0, "dhcp client not configured");
 881       c = pool_elt_at_index (dcm->clients, p[0]);
 882       vlib_cli_output (vm, "%U", format_dhcp_client, dcm, c, verbose);
 883       return 0;
 884     }
 885
 886   /* *INDENT-OFF* */
 887   pool_foreach (c, dcm->clients,
 888   ({
 889     vlib_cli_output (vm, "%U",
 890                      format_dhcp_client, dcm,
 891                      c, verbose);
 892   }));
 893   /* *INDENT-ON* */
 894
 895   return 0;
 896 }
 897
 898 /* *INDENT-OFF* */
 899 VLIB_CLI_COMMAND (show_dhcp_client_command, static) = {
 900   .path = "show dhcp client",
 901   .short_help = "show dhcp client [intfc <intfc>][verbose]",
 902   .function = show_dhcp_client_command_fn,
 903 };
 904 /* *INDENT-ON* */
 905
 906
 907 int
 908 dhcp_client_add_del (dhcp_client_add_del_args_t * a)
 909 {
 910   dhcp_client_main_t *dcm = &dhcp_client_main;
 911   vlib_main_t *vm = dcm->vlib_main;
 912   dhcp_client_t *c;
 913   uword *p;
 914   fib_prefix_t all_0s = {
 915     .fp_len = 0,
 916     .fp_addr.ip4.as_u32 = 0x0,
 917     .fp_proto = FIB_PROTOCOL_IP4,
 918   };
 919
 920   p = hash_get (dcm->client_by_sw_if_index, a->sw_if_index);
 921
 922   if ((p && a->is_add) || (!p && a->is_add == 0))
 923     return VNET_API_ERROR_INVALID_VALUE;
 924
 925   if (a->is_add)
 926     {
 927       dhcp_maybe_register_udp_ports (DHCP_PORT_REG_CLIENT);
 928       pool_get (dcm->clients, c);
 929       clib_memset (c, 0, sizeof (*c));
 930       c->state = DHCP_DISCOVER;
 931       c->sw_if_index = a->sw_if_index;
 932       c->client_index = a->client_index;
 933       c->pid = a->pid;
 934       c->event_callback = a->event_callback;
 935       c->option_55_data = a->option_55_data;
 936       c->hostname = a->hostname;
 937       c->client_identifier = a->client_identifier;
 938       c->set_broadcast_flag = a->set_broadcast_flag;
 939       do
 940         {
 941           c->transaction_id = random_u32 (&dcm->seed);
 942         }
 943       while (c->transaction_id == 0);
 944       set_l2_rewrite (dcm, c);
 945       hash_set (dcm->client_by_sw_if_index, a->sw_if_index, c - dcm->clients);
 946
 947       /*
 948        * In order to accept any OFFER, whether broadcasted or unicasted, we
 949        * need to configure the dhcp-client-detect feature as an input feature
 950        * so the DHCP OFFER is sent to the ip4-local node. Without this a
 951        * broadcasted OFFER hits the 255.255.255.255/32 address and a unicast
 952        * hits 0.0.0.0/0 both of which default to drop and the latter may forward
 953        * of box - not what we want. Nor to we want to change these route for
 954        * all interfaces in this table
 955        */
 956       vnet_feature_enable_disable ("ip4-unicast",
 957                                    "ip4-dhcp-client-detect",
 958                                    c->sw_if_index, 1 /* enable */ , 0, 0);
 959       c->client_detect_feature_enabled = 1;
 960
 961       vlib_process_signal_event (vm, dhcp_client_process_node.index,
 962                                  EVENT_DHCP_CLIENT_WAKEUP, c - dcm->clients);
 963     }
 964   else
 965     {
 966       c = pool_elt_at_index (dcm->clients, p[0]);
 967
 968       if (c->router_address.as_u32)
 969         {
 970           ip46_address_t nh = {
 971             .ip4 = c->router_address,
 972           };
 973
 974           fib_table_entry_path_remove (fib_table_get_index_for_sw_if_index
 975                                        (FIB_PROTOCOL_IP4, c->sw_if_index),
 976                                        &all_0s, FIB_SOURCE_DHCP,
 977                                        DPO_PROTO_IP4, &nh, c->sw_if_index, ~0,
 978                                        1, FIB_ROUTE_PATH_FLAG_NONE);
 979         }
 980       dhcp_client_release_address (dcm, c);
 981
 982       vec_free (c->domain_server_address);
 983       vec_free (c->option_55_data);
 984       vec_free (c->hostname);
 985       vec_free (c->client_identifier);
 986       vec_free (c->l2_rewrite);
 987       hash_unset (dcm->client_by_sw_if_index, c->sw_if_index);
 988       pool_put (dcm->clients, c);
 989     }
 990   return 0;
 991 }
 992
 993 int
 994 dhcp_client_config (u32 is_add,
 995                     u32 client_index,
 996                     vlib_main_t * vm,
 997                     u32 sw_if_index,
 998                     u8 * hostname,
 999                     u8 * client_id,
1000                     dhcp_event_cb_t event_callback,
1001                     u8 set_broadcast_flag, u32 pid)
1002 {
1003   dhcp_client_add_del_args_t _a, *a = &_a;
1004   int rv;
1005
1006   clib_memset (a, 0, sizeof (*a));
1007   a->is_add = is_add;
1008   a->sw_if_index = sw_if_index;
1009   a->client_index = client_index;
1010   a->pid = pid;
1011   a->event_callback = event_callback;
1012   a->set_broadcast_flag = set_broadcast_flag;
1013   vec_validate (a->hostname, strlen ((char *) hostname) - 1);
1014   strncpy ((char *) a->hostname, (char *) hostname, vec_len (a->hostname));
1015   vec_validate (a->client_identifier, strlen ((char *) client_id) - 1);
1016   strncpy ((char *) a->client_identifier, (char *) client_id,
1017            vec_len (a->client_identifier));
1018
1019   /*
1020    * Option 55 request list. These data precisely match
1021    * the Ubuntu dhcp client. YMMV.
1022    */
1023
1024   /* Subnet Mask */
1025   vec_add1 (a->option_55_data, 1);
1026   /* Broadcast address */
1027   vec_add1 (a->option_55_data, 28);
1028   /* time offset */
1029   vec_add1 (a->option_55_data, 2);
1030   /* Router */
1031   vec_add1 (a->option_55_data, 3);
1032   /* Domain Name */
1033   vec_add1 (a->option_55_data, 15);
1034   /* DNS */
1035   vec_add1 (a->option_55_data, 6);
1036   /* Domain search */
1037   vec_add1 (a->option_55_data, 119);
1038   /* Host name */
1039   vec_add1 (a->option_55_data, 12);
1040   /* NetBIOS name server */
1041   vec_add1 (a->option_55_data, 44);
1042   /* NetBIOS Scope */
1043   vec_add1 (a->option_55_data, 47);
1044   /* MTU */
1045   vec_add1 (a->option_55_data, 26);
1046   /* Classless static route */
1047   vec_add1 (a->option_55_data, 121);
1048   /* NTP servers */
1049   vec_add1 (a->option_55_data, 42);
1050
1051   rv = dhcp_client_add_del (a);
1052
1053   switch (rv)
1054     {
1055     case 0:
1056       break;
1057
1058     case VNET_API_ERROR_INVALID_VALUE:
1059
1060       vec_free (a->hostname);
1061       vec_free (a->client_identifier);
1062       vec_free (a->option_55_data);
1063
1064       if (is_add)
1065         clib_warning ("dhcp client already enabled on intf_idx %d",
1066                       sw_if_index);
1067       else
1068         clib_warning ("dhcp client not enabled on on intf_idx %d",
1069                       sw_if_index);
1070       break;
1071
1072     default:
1073       clib_warning ("dhcp_client_add_del returned %d", rv);
1074     }
1075
1076   return rv;
1077 }
1078
1079 void
1080 dhcp_client_walk (dhcp_client_walk_cb_t cb, void *ctx)
1081 {
1082   dhcp_client_main_t *dcm = &dhcp_client_main;
1083   dhcp_client_t *c;
1084
1085   /* *INDENT-OFF* */
1086   pool_foreach (c, dcm->clients,
1087   ({
1088     if (!cb(c, ctx))
1089       break;
1090   }));
1091   /* *INDENT-ON* */
1092
1093 }
1094
1095 static clib_error_t *
1096 dhcp_client_set_command_fn (vlib_main_t * vm,
1097                             unformat_input_t * input,
1098                             vlib_cli_command_t * cmd)
1099 {
1100
1101   dhcp_client_main_t *dcm = &dhcp_client_main;
1102   u32 sw_if_index;
1103   u8 *hostname = 0;
1104   u8 sw_if_index_set = 0;
1105   u8 set_broadcast_flag = 1;
1106   int is_add = 1;
1107   dhcp_client_add_del_args_t _a, *a = &_a;
1108   int rv;
1109
1110   while (unformat_check_input (input) != UNFORMAT_END_OF_INPUT)
1111     {
1112       if (unformat (input, "intfc %U",
1113                     unformat_vnet_sw_interface, dcm->vnet_main, &sw_if_index))
1114         sw_if_index_set = 1;
1115       else if (unformat (input, "hostname %v", &hostname))
1116         ;
1117       else if (unformat (input, "del"))
1118         is_add = 0;
1119       else if (unformat (input, "broadcast", &set_broadcast_flag))
1120         is_add = 0;
1121       else
1122         break;
1123     }
1124
1125   if (sw_if_index_set == 0)
1126     return clib_error_return (0, "interface not specified");
1127
1128   clib_memset (a, 0, sizeof (*a));
1129   a->is_add = is_add;
1130   a->sw_if_index = sw_if_index;
1131   a->hostname = hostname;
1132   a->client_identifier = format (0, "vpe 1.0%c", 0);
1133   a->set_broadcast_flag = set_broadcast_flag;
1134
1135   /*
1136    * Option 55 request list. These data precisely match
1137    * the Ubuntu dhcp client. YMMV.
1138    */
1139
1140   /* Subnet Mask */
1141   vec_add1 (a->option_55_data, 1);
1142   /* Broadcast address */
1143   vec_add1 (a->option_55_data, 28);
1144   /* time offset */
1145   vec_add1 (a->option_55_data, 2);
1146   /* Router */
1147   vec_add1 (a->option_55_data, 3);
1148   /* Domain Name */
1149   vec_add1 (a->option_55_data, 15);
1150   /* DNS */
1151   vec_add1 (a->option_55_data, 6);
1152   /* Domain search */
1153   vec_add1 (a->option_55_data, 119);
1154   /* Host name */
1155   vec_add1 (a->option_55_data, 12);
1156   /* NetBIOS name server */
1157   vec_add1 (a->option_55_data, 44);
1158   /* NetBIOS Scope */
1159   vec_add1 (a->option_55_data, 47);
1160   /* MTU */
1161   vec_add1 (a->option_55_data, 26);
1162   /* Classless static route */
1163   vec_add1 (a->option_55_data, 121);
1164   /* NTP servers */
1165   vec_add1 (a->option_55_data, 42);
1166
1167   rv = dhcp_client_add_del (a);
1168
1169   switch (rv)
1170     {
1171     case 0:
1172       break;
1173
1174     case VNET_API_ERROR_INVALID_VALUE:
1175
1176       vec_free (a->hostname);
1177       vec_free (a->client_identifier);
1178       vec_free (a->option_55_data);
1179       if (is_add)
1180         return clib_error_return (0, "dhcp client already enabled on %U",
1181                                   format_vnet_sw_if_index_name,
1182                                   dcm->vnet_main, sw_if_index);
1183       else
1184         return clib_error_return (0, "dhcp client not enabled on %U",
1185                                   format_vnet_sw_if_index_name,
1186                                   dcm->vnet_main, sw_if_index);
1187       break;
1188
1189     default:
1190       vlib_cli_output (vm, "dhcp_client_add_del returned %d", rv);
1191     }
1192
1193   return 0;
1194 }
1195
1196 /* *INDENT-OFF* */
1197 VLIB_CLI_COMMAND (dhcp_client_set_command, static) = {
1198   .path = "set dhcp client",
1199   .short_help = "set dhcp client [del] intfc <interface> [hostname <name>]",
1200   .function = dhcp_client_set_command_fn,
1201 };
1202 /* *INDENT-ON* */
1203
1204 static clib_error_t *
1205 dhcp_client_init (vlib_main_t * vm)
1206 {
1207   dhcp_client_main_t *dcm = &dhcp_client_main;
1208
1209   dcm->vlib_main = vm;
1210   dcm->vnet_main = vnet_get_main ();
1211   dcm->seed = 0xdeaddabe;
1212   return 0;
1213 }
1214
1215 VLIB_INIT_FUNCTION (dhcp_client_init);
1216
1217 /*
1218  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
1219  *
1220  * Local Variables:
1221  * eval: (c-set-style "gnu")
1222  * End:
1223  */