source: etherws/trunk/etherws.py @ 251

Revision 251, 40.3 KB checked in by atzm, 11 years ago (diff)

add netdev support

  • Property svn:keywords set to Id
RevLine 
[133]1#!/usr/bin/env python
2# -*- coding: utf-8 -*-
3#
[186]4#                          Ethernet over WebSocket
[133]5#
6# depends on:
7#   - python-2.7.2
8#   - python-pytun-0.2
[136]9#   - websocket-client-0.7.0
[183]10#   - tornado-2.3
[133]11#
12# ===========================================================================
13# Copyright (c) 2012, Atzm WATANABE <atzm@atzm.org>
14# All rights reserved.
15#
16# Redistribution and use in source and binary forms, with or without
17# modification, are permitted provided that the following conditions are met:
18#
19# 1. Redistributions of source code must retain the above copyright notice,
20#    this list of conditions and the following disclaimer.
21# 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
22#    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
23#    documentation and/or other materials provided with the distribution.
24#
25# THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS IS"
26# AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
27# IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
28# ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT OWNER OR CONTRIBUTORS BE
29# LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
30# CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
31# SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
32# INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
33# CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
34# ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
35# POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
36# ===========================================================================
37#
38# $Id$
39
40import os
41import sys
[156]42import ssl
[160]43import time
[183]44import json
[175]45import fcntl
[150]46import base64
[212]47import socket
[190]48import urllib2
[150]49import hashlib
[151]50import getpass
[133]51import argparse
[165]52import traceback
[133]53
[185]54import tornado
[133]55import websocket
56
[183]57from tornado.web import Application, RequestHandler
[182]58from tornado.websocket import WebSocketHandler
[183]59from tornado.httpserver import HTTPServer
60from tornado.ioloop import IOLoop
61
[166]62from pytun import TunTapDevice, IFF_TAP, IFF_NO_PI
[133]63
[166]64
[160]65class DebugMixIn(object):
[166]66    def dprintf(self, msg, func=lambda: ()):
[160]67        if self._debug:
68            prefix = '[%s] %s - ' % (time.asctime(), self.__class__.__name__)
[164]69            sys.stderr.write(prefix + (msg % func()))
[160]70
71
[164]72class EthernetFrame(object):
73    def __init__(self, data):
74        self.data = data
75
[176]76    @property
77    def dst_multicast(self):
78        return ord(self.data[0]) & 1
[164]79
80    @property
[176]81    def src_multicast(self):
82        return ord(self.data[6]) & 1
83
84    @property
[164]85    def dst_mac(self):
86        return self.data[:6]
87
88    @property
89    def src_mac(self):
90        return self.data[6:12]
91
92    @property
93    def tagged(self):
94        return ord(self.data[12]) == 0x81 and ord(self.data[13]) == 0
95
96    @property
97    def vid(self):
98        if self.tagged:
99            return ((ord(self.data[14]) << 8) | ord(self.data[15])) & 0x0fff
[183]100        return 0
[164]101
[198]102    @staticmethod
103    def format_mac(mac, sep=':'):
104        return sep.join(b.encode('hex') for b in mac)
[164]105
[198]106
[166]107class FDB(DebugMixIn):
[196]108    class Entry(object):
[195]109        def __init__(self, port, ageout):
110            self.port = port
111            self._time = time.time()
112            self._ageout = ageout
113
114        @property
115        def age(self):
116            return time.time() - self._time
117
118        @property
119        def agedout(self):
120            return self.age > self._ageout
121
[167]122    def __init__(self, ageout, debug=False):
[164]123        self._ageout = ageout
124        self._debug = debug
[195]125        self._table = {}
[164]126
[195]127    def _set_entry(self, vid, mac, port):
128        if vid not in self._table:
129            self._table[vid] = {}
[196]130        self._table[vid][mac] = self.Entry(port, self._ageout)
[164]131
[195]132    def _del_entry(self, vid, mac):
133        if vid in self._table:
134            if mac in self._table[vid]:
135                del self._table[vid][mac]
136            if not self._table[vid]:
137                del self._table[vid]
[164]138
[207]139    def _get_entry(self, vid, mac):
[195]140        try:
141            entry = self._table[vid][mac]
142        except KeyError:
[164]143            return None
144
[195]145        if not entry.agedout:
146            return entry
[164]147
[195]148        self._del_entry(vid, mac)
149        self.dprintf('aged out: port:%d; vid:%d; mac:%s\n',
150                     lambda: (entry.port.number, vid, mac.encode('hex')))
[164]151
[208]152    def each(self):
[207]153        for vid in sorted(self._table.iterkeys()):
154            for mac in sorted(self._table[vid].iterkeys()):
155                entry = self._get_entry(vid, mac)
156                if entry:
157                    yield (vid, mac, entry)
[195]158
159    def lookup(self, frame):
160        mac = frame.dst_mac
161        vid = frame.vid
[207]162        entry = self._get_entry(vid, mac)
[195]163        return getattr(entry, 'port', None)
164
[166]165    def learn(self, port, frame):
166        mac = frame.src_mac
167        vid = frame.vid
[195]168        self._set_entry(vid, mac, port)
[183]169        self.dprintf('learned: port:%d; vid:%d; mac:%s\n',
170                     lambda: (port.number, vid, mac.encode('hex')))
[166]171
[164]172    def delete(self, port):
[208]173        for vid, mac, entry in self.each():
[207]174            if entry.port.number == port.number:
175                self._del_entry(vid, mac)
176                self.dprintf('deleted: port:%d; vid:%d; mac:%s\n',
177                             lambda: (port.number, vid, mac.encode('hex')))
[164]178
179
[195]180class SwitchingHub(DebugMixIn):
181    class Port(object):
182        def __init__(self, number, interface):
183            self.number = number
184            self.interface = interface
185            self.tx = 0
186            self.rx = 0
187            self.shut = False
[183]188
[195]189        @staticmethod
190        def cmp_by_number(x, y):
191            return cmp(x.number, y.number)
[183]192
[166]193    def __init__(self, fdb, debug=False):
[197]194        self.fdb = fdb
[133]195        self._debug = debug
[183]196        self._table = {}
197        self._next = 1
[133]198
[183]199    @property
200    def portlist(self):
[195]201        return sorted(self._table.itervalues(), cmp=self.Port.cmp_by_number)
[133]202
[183]203    def get_port(self, portnum):
204        return self._table[portnum]
205
206    def register_port(self, interface):
[186]207        try:
[187]208            self._set_privattr('portnum', interface, self._next)  # XXX
[195]209            self._table[self._next] = self.Port(self._next, interface)
[186]210            return self._next
211        finally:
212            self._next += 1
[183]213
214    def unregister_port(self, interface):
[187]215        portnum = self._get_privattr('portnum', interface)
216        self._del_privattr('portnum', interface)
[197]217        self.fdb.delete(self._table[portnum])
[187]218        del self._table[portnum]
[183]219
220    def send(self, dst_interfaces, frame):
[187]221        portnums = (self._get_privattr('portnum', i) for i in dst_interfaces)
222        ports = (self._table[n] for n in portnums)
223        ports = (p for p in ports if not p.shut)
[195]224        ports = sorted(ports, cmp=self.Port.cmp_by_number)
[183]225
226        for p in ports:
227            p.interface.write_message(frame.data, True)
228            p.tx += 1
229
230        if ports:
231            self.dprintf('sent: port:%s; vid:%d; %s -> %s\n',
232                         lambda: (','.join(str(p.number) for p in ports),
233                                  frame.vid,
234                                  frame.src_mac.encode('hex'),
235                                  frame.dst_mac.encode('hex')))
236
237    def receive(self, src_interface, frame):
[187]238        port = self._table[self._get_privattr('portnum', src_interface)]
[183]239
240        if not port.shut:
241            port.rx += 1
242            self._forward(port, frame)
243
244    def _forward(self, src_port, frame):
[166]245        try:
[176]246            if not frame.src_multicast:
[197]247                self.fdb.learn(src_port, frame)
[133]248
[176]249            if not frame.dst_multicast:
[197]250                dst_port = self.fdb.lookup(frame)
[164]251
[166]252                if dst_port:
[183]253                    self.send([dst_port.interface], frame)
[166]254                    return
[133]255
[187]256            ports = set(self.portlist) - set([src_port])
[183]257            self.send((p.interface for p in ports), frame)
[162]258
[166]259        except:  # ex. received invalid frame
260            traceback.print_exc()
[133]261
[187]262    def _privattr(self, name):
263        return '_%s_%s_%s' % (self.__class__.__name__, id(self), name)
[164]264
[187]265    def _set_privattr(self, name, obj, value):
266        return setattr(obj, self._privattr(name), value)
267
268    def _get_privattr(self, name, obj, defaults=None):
269        return getattr(obj, self._privattr(name), defaults)
270
271    def _del_privattr(self, name, obj):
272        return delattr(obj, self._privattr(name))
273
274
[179]275class Htpasswd(object):
276    def __init__(self, path):
277        self._path = path
278        self._stat = None
279        self._data = {}
280
281    def auth(self, name, passwd):
282        passwd = base64.b64encode(hashlib.sha1(passwd).digest())
283        return self._data.get(name) == passwd
284
285    def load(self):
286        old_stat = self._stat
287
288        with open(self._path) as fp:
289            fileno = fp.fileno()
290            fcntl.flock(fileno, fcntl.LOCK_SH | fcntl.LOCK_NB)
291            self._stat = os.fstat(fileno)
292
293            unchanged = old_stat and \
294                        old_stat.st_ino == self._stat.st_ino and \
295                        old_stat.st_dev == self._stat.st_dev and \
296                        old_stat.st_mtime == self._stat.st_mtime
297
298            if not unchanged:
299                self._data = self._parse(fp)
300
301        return self
302
303    def _parse(self, fp):
304        data = {}
305        for line in fp:
306            line = line.strip()
307            if 0 <= line.find(':'):
308                name, passwd = line.split(':', 1)
309                if passwd.startswith('{SHA}'):
310                    data[name] = passwd[5:]
311        return data
312
313
[182]314class BasicAuthMixIn(object):
315    def _execute(self, transforms, *args, **kwargs):
316        def do_execute():
317            sp = super(BasicAuthMixIn, self)
318            return sp._execute(transforms, *args, **kwargs)
319
320        def auth_required():
[185]321            stream = getattr(self, 'stream', self.request.connection.stream)
322            stream.write(tornado.escape.utf8(
[182]323                'HTTP/1.1 401 Authorization Required\r\n'
324                'WWW-Authenticate: Basic realm=etherws\r\n\r\n'
325            ))
[185]326            stream.close()
[182]327
328        try:
329            if not self._htpasswd:
330                return do_execute()
331
332            creds = self.request.headers.get('Authorization')
333
334            if not creds or not creds.startswith('Basic '):
335                return auth_required()
336
337            name, passwd = base64.b64decode(creds[6:]).split(':', 1)
338
339            if self._htpasswd.load().auth(name, passwd):
340                return do_execute()
341        except:
342            traceback.print_exc()
343
344        return auth_required()
345
346
[186]347class EtherWebSocketHandler(DebugMixIn, BasicAuthMixIn, WebSocketHandler):
[191]348    IFTYPE = 'server'
349
[186]350    def __init__(self, app, req, switch, htpasswd=None, debug=False):
351        super(EtherWebSocketHandler, self).__init__(app, req)
352        self._switch = switch
353        self._htpasswd = htpasswd
354        self._debug = debug
355
[203]356    @property
357    def target(self):
358        return ':'.join(str(e) for e in self.request.connection.address)
[186]359
360    def open(self):
361        try:
362            return self._switch.register_port(self)
363        finally:
364            self.dprintf('connected: %s\n', lambda: self.request.remote_ip)
365
366    def on_message(self, message):
367        self._switch.receive(self, EthernetFrame(message))
368
369    def on_close(self):
370        self._switch.unregister_port(self)
371        self.dprintf('disconnected: %s\n', lambda: self.request.remote_ip)
372
373
[251]374class NetdevHandler(DebugMixIn):
375    IFTYPE = 'netdev'
376    READ_SIZE = 65535
377    ETH_P_ALL = 0x0003  # from <linux/if_ether.h>
378
379    def __init__(self, ioloop, switch, dev, debug=False):
380        self._ioloop = ioloop
381        self._switch = switch
382        self._dev = dev
383        self._debug = debug
384        self._sock = None
385
386    @property
387    def target(self):
388        return self._dev
389
390    @property
391    def closed(self):
392        return not self._sock
393
394    def open(self):
395        if not self.closed:
396            raise ValueError('Already opened')
397        self._sock = socket.socket(
398            socket.PF_PACKET, socket.SOCK_RAW, socket.htons(self.ETH_P_ALL))
399        self._sock.bind((self._dev, self.ETH_P_ALL))
400        self._ioloop.add_handler(self.fileno(), self, self._ioloop.READ)
401        return self._switch.register_port(self)
402
403    def close(self):
404        if self.closed:
405            raise ValueError('I/O operation on closed netdev')
406        self._switch.unregister_port(self)
407        self._ioloop.remove_handler(self.fileno())
408        self._sock.close()
409        self._sock = None
410
411    def fileno(self):
412        if self.closed:
413            raise ValueError('I/O operation on closed netdev')
414        return self._sock.fileno()
415
416    def write_message(self, message, binary=False):
417        if self.closed:
418            raise ValueError('I/O operation on closed netdev')
419        self._sock.sendall(message)
420
421    def __call__(self, fd, events):
422        try:
423            self._switch.receive(self, EthernetFrame(self._read()))
424            return
425        except:
426            traceback.print_exc()
427        self.close()
428
429    def _read(self):
430        if self.closed:
431            raise ValueError('I/O operation on closed netdev')
432        buf = []
433        while True:
434            buf.append(self._sock.recv(self.READ_SIZE))
435            if len(buf[-1]) < self.READ_SIZE:
436                break
437        return ''.join(buf)
438
439
[166]440class TapHandler(DebugMixIn):
[191]441    IFTYPE = 'tap'
[166]442    READ_SIZE = 65535
443
[178]444    def __init__(self, ioloop, switch, dev, debug=False):
445        self._ioloop = ioloop
[166]446        self._switch = switch
447        self._dev = dev
448        self._debug = debug
449        self._tap = None
450
[203]451    @property
452    def target(self):
[183]453        if self.closed:
454            return self._dev
455        return self._tap.name
456
[186]457    @property
458    def closed(self):
459        return not self._tap
460
[212]461    @property
462    def address(self):
463        if self.closed:
464            raise ValueError('I/O operation on closed tap')
465        try:
466            return self._tap.addr
467        except:
468            return ''
469
470    @property
471    def netmask(self):
472        if self.closed:
473            raise ValueError('I/O operation on closed tap')
474        try:
475            return self._tap.netmask
476        except:
477            return ''
478
479    @property
480    def mtu(self):
481        if self.closed:
482            raise ValueError('I/O operation on closed tap')
483        return self._tap.mtu
484
485    @address.setter
486    def address(self, address):
487        if self.closed:
488            raise ValueError('I/O operation on closed tap')
489        self._tap.addr = address
490
491    @netmask.setter
492    def netmask(self, netmask):
493        if self.closed:
494            raise ValueError('I/O operation on closed tap')
495        self._tap.netmask = netmask
496
497    @mtu.setter
498    def mtu(self, mtu):
499        if self.closed:
500            raise ValueError('I/O operation on closed tap')
501        self._tap.mtu = mtu
502
[166]503    def open(self):
504        if not self.closed:
[202]505            raise ValueError('Already opened')
[166]506        self._tap = TunTapDevice(self._dev, IFF_TAP | IFF_NO_PI)
507        self._tap.up()
[178]508        self._ioloop.add_handler(self.fileno(), self, self._ioloop.READ)
[186]509        return self._switch.register_port(self)
[166]510
511    def close(self):
512        if self.closed:
513            raise ValueError('I/O operation on closed tap')
[186]514        self._switch.unregister_port(self)
[178]515        self._ioloop.remove_handler(self.fileno())
[166]516        self._tap.close()
517        self._tap = None
518
519    def fileno(self):
520        if self.closed:
521            raise ValueError('I/O operation on closed tap')
522        return self._tap.fileno()
523
524    def write_message(self, message, binary=False):
525        if self.closed:
526            raise ValueError('I/O operation on closed tap')
527        self._tap.write(message)
528
[138]529    def __call__(self, fd, events):
[166]530        try:
[183]531            self._switch.receive(self, EthernetFrame(self._read()))
[166]532            return
533        except:
534            traceback.print_exc()
[178]535        self.close()
[166]536
537    def _read(self):
538        if self.closed:
539            raise ValueError('I/O operation on closed tap')
[162]540        buf = []
541        while True:
[166]542            buf.append(self._tap.read(self.READ_SIZE))
543            if len(buf[-1]) < self.READ_SIZE:
[162]544                break
[166]545        return ''.join(buf)
[162]546
547
[160]548class EtherWebSocketClient(DebugMixIn):
[191]549    IFTYPE = 'client'
550
[181]551    def __init__(self, ioloop, switch, url, ssl_=None, cred=None, debug=False):
[178]552        self._ioloop = ioloop
[166]553        self._switch = switch
[151]554        self._url = url
[181]555        self._ssl = ssl_
[160]556        self._debug = debug
[166]557        self._sock = None
[151]558        self._options = {}
559
[174]560        if isinstance(cred, dict) and cred['user'] and cred['passwd']:
561            token = base64.b64encode('%s:%s' % (cred['user'], cred['passwd']))
[151]562            auth = ['Authorization: Basic %s' % token]
563            self._options['header'] = auth
564
[203]565    @property
566    def target(self):
[186]567        return self._url
568
[160]569    @property
570    def closed(self):
571        return not self._sock
572
[151]573    def open(self):
[181]574        sslwrap = websocket._SSLSocketWrapper
575
[160]576        if not self.closed:
[202]577            raise websocket.WebSocketException('Already opened')
[151]578
[181]579        if self._ssl:
580            websocket._SSLSocketWrapper = self._ssl
581
[251]582        # XXX: may be blocked
[181]583        try:
584            self._sock = websocket.WebSocket()
585            self._sock.connect(self._url, **self._options)
586            self._ioloop.add_handler(self.fileno(), self, self._ioloop.READ)
[213]587            self.dprintf('connected: %s\n', lambda: self._url)
[186]588            return self._switch.register_port(self)
[181]589        finally:
590            websocket._SSLSocketWrapper = sslwrap
591
[151]592    def close(self):
[160]593        if self.closed:
[202]594            raise websocket.WebSocketException('Already closed')
[186]595        self._switch.unregister_port(self)
[178]596        self._ioloop.remove_handler(self.fileno())
[151]597        self._sock.close()
598        self._sock = None
[164]599        self.dprintf('disconnected: %s\n', lambda: self._url)
[151]600
[165]601    def fileno(self):
602        if self.closed:
[202]603            raise websocket.WebSocketException('Closed socket')
[165]604        return self._sock.io_sock.fileno()
605
[151]606    def write_message(self, message, binary=False):
[160]607        if self.closed:
[202]608            raise websocket.WebSocketException('Closed socket')
[151]609        if binary:
610            flag = websocket.ABNF.OPCODE_BINARY
[160]611        else:
612            flag = websocket.ABNF.OPCODE_TEXT
[151]613        self._sock.send(message, flag)
614
[165]615    def __call__(self, fd, events):
[151]616        try:
[165]617            data = self._sock.recv()
618            if data is not None:
[183]619                self._switch.receive(self, EthernetFrame(data))
[165]620                return
621        except:
622            traceback.print_exc()
[178]623        self.close()
[151]624
625
[183]626class EtherWebSocketControlHandler(DebugMixIn, BasicAuthMixIn, RequestHandler):
627    NAMESPACE = 'etherws.control'
[191]628    IFTYPES = {
[251]629        NetdevHandler.IFTYPE:        NetdevHandler,
[191]630        TapHandler.IFTYPE:           TapHandler,
631        EtherWebSocketClient.IFTYPE: EtherWebSocketClient,
[186]632    }
[183]633
634    def __init__(self, app, req, ioloop, switch, htpasswd=None, debug=False):
635        super(EtherWebSocketControlHandler, self).__init__(app, req)
636        self._ioloop = ioloop
637        self._switch = switch
638        self._htpasswd = htpasswd
639        self._debug = debug
640
641    def post(self):
[202]642        try:
643            request = json.loads(self.request.body)
644        except Exception as e:
645            return self._jsonrpc_response(error={
646                'code':    0 - 32700,
647                'message': 'Parse error',
648                'data':    '%s: %s' % (e.__class__.__name__, str(e)),
649            })
[183]650
651        try:
[202]652            id_ = request.get('id')
653            params = request.get('params')
654            version = request['jsonrpc']
655            method = request['method']
656            if version != '2.0':
657                raise ValueError('Invalid JSON-RPC version: %s' % version)
658        except Exception as e:
659            return self._jsonrpc_response(id_=id_, error={
660                'code':    0 - 32600,
661                'message': 'Invalid Request',
662                'data':    '%s: %s' % (e.__class__.__name__, str(e)),
663            })
[183]664
[202]665        try:
[183]666            if not method.startswith(self.NAMESPACE + '.'):
[202]667                raise ValueError('Invalid method namespace: %s' % method)
[183]668            handler = 'handle_' + method[len(self.NAMESPACE) + 1:]
[202]669            handler = getattr(self, handler)
670        except Exception as e:
671            return self._jsonrpc_response(id_=id_, error={
672                'code':    0 - 32601,
673                'message': 'Method not found',
674                'data':    '%s: %s' % (e.__class__.__name__, str(e)),
675            })
[183]676
[202]677        try:
678            return self._jsonrpc_response(id_=id_, result=handler(params))
[183]679        except Exception as e:
680            traceback.print_exc()
[202]681            return self._jsonrpc_response(id_=id_, error={
682                'code':    0 - 32602,
683                'message': 'Invalid params',
684                'data':     '%s: %s' % (e.__class__.__name__, str(e)),
685            })
[183]686
[198]687    def handle_listFdb(self, params):
688        list_ = []
[208]689        for vid, mac, entry in self._switch.fdb.each():
[207]690            list_.append({
691                'vid':  vid,
692                'mac':  EthernetFrame.format_mac(mac),
693                'port': entry.port.number,
694                'age':  int(entry.age),
695            })
[199]696        return {'entries': list_}
[198]697
[183]698    def handle_listPort(self, params):
[202]699        return {'entries': [self._portstat(p) for p in self._switch.portlist]}
[183]700
701    def handle_addPort(self, params):
[202]702        type_ = params['type']
703        target = params['target']
704        opts = getattr(self, '_optparse_' + type_)(params.get('options', {}))
705        cls = self.IFTYPES[type_]
706        interface = cls(self._ioloop, self._switch, target, **opts)
707        portnum = interface.open()
708        return {'entries': [self._portstat(self._switch.get_port(portnum))]}
[183]709
[211]710    def handle_setPort(self, params):
[202]711        port = self._switch.get_port(int(params['port']))
[211]712        shut = params.get('shut')
713        if shut is not None:
714            port.shut = bool(shut)
[202]715        return {'entries': [self._portstat(port)]}
[183]716
[211]717    def handle_delPort(self, params):
[202]718        port = self._switch.get_port(int(params['port']))
[211]719        port.interface.close()
[202]720        return {'entries': [self._portstat(port)]}
[183]721
[212]722    def handle_setInterface(self, params):
723        portnum = int(params['port'])
724        port = self._switch.get_port(portnum)
725        address = params.get('address')
726        netmask = params.get('netmask')
727        mtu = params.get('mtu')
728        if not isinstance(port.interface, TapHandler):
729            raise ValueError('Port %d has unsupported interface: %s' %
730                             (portnum, port.interface.IFTYPE))
731        if address is not None:
732            port.interface.address = address
733        if netmask is not None:
734            port.interface.netmask = netmask
735        if mtu is not None:
736            port.interface.mtu = mtu
737        return {'entries': [self._ifstat(port)]}
738
739    def handle_listInterface(self, params):
740        return {'entries': [self._ifstat(p) for p in self._switch.portlist
741                            if isinstance(p.interface, TapHandler)]}
742
[251]743    def _optparse_netdev(self, opt):
744        return {'debug': self._debug}
745
[186]746    def _optparse_tap(self, opt):
747        return {'debug': self._debug}
[183]748
[186]749    def _optparse_client(self, opt):
750        args = {'cert_reqs': ssl.CERT_REQUIRED, 'ca_certs': opt.get('cacerts')}
751        if opt.get('insecure'):
752            args = {}
753        ssl_ = lambda sock: ssl.wrap_socket(sock, **args)
754        cred = {'user': opt.get('user'), 'passwd': opt.get('passwd')}
755        return {'ssl_': ssl_, 'cred': cred, 'debug': self._debug}
[183]756
[202]757    def _jsonrpc_response(self, id_=None, result=None, error=None):
758        res = {'jsonrpc': '2.0', 'id': id_}
759        if result:
760            res['result'] = result
761        if error:
762            res['error'] = error
763        self.finish(res)
764
[183]765    @staticmethod
[186]766    def _portstat(port):
767        return {
768            'port':   port.number,
[191]769            'type':   port.interface.IFTYPE,
[203]770            'target': port.interface.target,
[186]771            'tx':     port.tx,
772            'rx':     port.rx,
773            'shut':   port.shut,
774        }
[183]775
[212]776    @staticmethod
777    def _ifstat(port):
778        return {
779            'port':    port.number,
780            'type':    port.interface.IFTYPE,
781            'target':  port.interface.target,
782            'address': port.interface.address,
783            'netmask': port.interface.netmask,
784            'mtu':     port.interface.mtu,
785        }
[183]786
[212]787
[206]788def _print_error(error):
[205]789    print(%s (%s)' % (error['message'], error['code']))
790    print('    %s' % error['data'])
791
792
[206]793def _start_sw(args):
[186]794    def daemonize(nochdir=False, noclose=False):
795        if os.fork() > 0:
796            sys.exit(0)
[134]797
[186]798        os.setsid()
[134]799
[186]800        if os.fork() > 0:
801            sys.exit(0)
[134]802
[186]803        if not nochdir:
804            os.chdir('/')
[134]805
[186]806        if not noclose:
807            os.umask(0)
808            sys.stdin.close()
809            sys.stdout.close()
810            sys.stderr.close()
811            os.close(0)
812            os.close(1)
813            os.close(2)
814            sys.stdin = open(os.devnull)
815            sys.stdout = open(os.devnull, 'a')
816            sys.stderr = open(os.devnull, 'a')
[134]817
[186]818    def checkabspath(ns, path):
[184]819        val = getattr(ns, path, '')
820        if not val.startswith('/'):
[202]821            raise ValueError('Invalid %: %s' % (path, val))
[184]822
823    def getsslopt(ns, key, cert):
824        kval = getattr(ns, key, None)
825        cval = getattr(ns, cert, None)
826        if kval and cval:
827            return {'keyfile': kval, 'certfile': cval}
828        elif kval or cval:
[202]829            raise ValueError('Both %s and %s are required' % (key, cert))
[184]830        return None
831
[186]832    def setrealpath(ns, *keys):
833        for k in keys:
834            v = getattr(ns, k, None)
835            if v is not None:
836                v = os.path.realpath(v)
837                open(v).close()  # check readable
838                setattr(ns, k, v)
839
[184]840    def setport(ns, port, isssl):
841        val = getattr(ns, port, None)
842        if val is None:
843            if isssl:
844                return setattr(ns, port, 443)
845            return setattr(ns, port, 80)
846        if not (0 <= val <= 65535):
[202]847            raise ValueError('Invalid %s: %s' % (port, val))
[184]848
849    def sethtpasswd(ns, htpasswd):
850        val = getattr(ns, htpasswd, None)
851        if val:
852            return setattr(ns, htpasswd, Htpasswd(val))
853
[183]854    #if args.debug:
855    #    websocket.enableTrace(True)
856
857    if args.ageout <= 0:
[202]858        raise ValueError('Invalid ageout: %s' % args.ageout)
[183]859
[186]860    setrealpath(args, 'htpasswd', 'sslkey', 'sslcert')
861    setrealpath(args, 'ctlhtpasswd', 'ctlsslkey', 'ctlsslcert')
[183]862
[186]863    checkabspath(args, 'path')
864    checkabspath(args, 'ctlpath')
[183]865
[184]866    sslopt = getsslopt(args, 'sslkey', 'sslcert')
867    ctlsslopt = getsslopt(args, 'ctlsslkey', 'ctlsslcert')
[143]868
[184]869    setport(args, 'port', sslopt)
870    setport(args, 'ctlport', ctlsslopt)
[143]871
[184]872    sethtpasswd(args, 'htpasswd')
873    sethtpasswd(args, 'ctlhtpasswd')
[167]874
[183]875    ioloop = IOLoop.instance()
[167]876    fdb = FDB(ageout=args.ageout, debug=args.debug)
[183]877    switch = SwitchingHub(fdb, debug=args.debug)
[167]878
[184]879    if args.port == args.ctlport and args.host == args.ctlhost:
880        if args.path == args.ctlpath:
[202]881            raise ValueError('Same path/ctlpath on same host')
[184]882        if args.sslkey != args.ctlsslkey:
[202]883            raise ValueError('Different sslkey/ctlsslkey on same host')
[184]884        if args.sslcert != args.ctlsslcert:
[202]885            raise ValueError('Different sslcert/ctlsslcert on same host')
[133]886
[184]887        app = Application([
888            (args.path, EtherWebSocketHandler, {
889                'switch':   switch,
890                'htpasswd': args.htpasswd,
891                'debug':    args.debug,
892            }),
893            (args.ctlpath, EtherWebSocketControlHandler, {
894                'ioloop':   ioloop,
895                'switch':   switch,
896                'htpasswd': args.ctlhtpasswd,
897                'debug':    args.debug,
898            }),
899        ])
900        server = HTTPServer(app, ssl_options=sslopt)
901        server.listen(args.port, address=args.host)
[151]902
[184]903    else:
904        app = Application([(args.path, EtherWebSocketHandler, {
905            'switch':   switch,
906            'htpasswd': args.htpasswd,
907            'debug':    args.debug,
908        })])
909        server = HTTPServer(app, ssl_options=sslopt)
910        server.listen(args.port, address=args.host)
911
912        ctl = Application([(args.ctlpath, EtherWebSocketControlHandler, {
913            'ioloop':   ioloop,
914            'switch':   switch,
915            'htpasswd': args.ctlhtpasswd,
916            'debug':    args.debug,
917        })])
918        ctlserver = HTTPServer(ctl, ssl_options=ctlsslopt)
919        ctlserver.listen(args.ctlport, address=args.ctlhost)
920
[151]921    if not args.foreground:
922        daemonize()
923
[138]924    ioloop.start()
[133]925
926
[206]927def _start_ctl(args):
[202]928    def request(args, method, params=None, id_=0):
[190]929        req = urllib2.Request(args.ctlurl)
930        req.add_header('Content-type', 'application/json')
931        if args.ctluser:
932            if not args.ctlpasswd:
[209]933                args.ctlpasswd = getpass.getpass('Control Password: ')
[190]934            token = base64.b64encode('%s:%s' % (args.ctluser, args.ctlpasswd))
935            req.add_header('Authorization', 'Basic %s' % token)
[202]936        method = '.'.join([EtherWebSocketControlHandler.NAMESPACE, method])
937        data = {'jsonrpc': '2.0', 'method': method, 'id': id_}
938        if params is not None:
939            data['params'] = params
940        return json.loads(urllib2.urlopen(req, json.dumps(data)).read())
[190]941
[199]942    def maxlen(dict_, key, min_):
[201]943        if not dict_:
944            return min_
[199]945        max_ = max(len(str(r[key])) for r in dict_)
946        return min_ if max_ < min_ else max_
947
948    def print_portlist(result):
949        pmax = maxlen(result, 'port', 4)
950        ymax = maxlen(result, 'type', 4)
951        smax = maxlen(result, 'shut', 5)
952        rmax = maxlen(result, 'rx', 2)
953        tmax = maxlen(result, 'tx', 2)
954        fmt = %%%d%%%d%%%d%%%d%%%d%%s' % \
955              (pmax, ymax, smax, rmax, tmax)
956        print(fmt % ('Port', 'Type', 'State', 'RX', 'TX', 'Target'))
957        for r in result:
958            shut = 'shut' if r['shut'] else 'up'
959            print(fmt %
960                  (r['port'], r['type'], shut, r['rx'], r['tx'], r['target']))
961
[212]962    def print_iflist(result):
963        pmax = maxlen(result, 'port', 4)
964        tmax = maxlen(result, 'type', 4)
965        amax = maxlen(result, 'address', 7)
966        nmax = maxlen(result, 'netmask', 7)
967        mmax = maxlen(result, 'mtu', 3)
968        fmt = %%%d%%%d%%%d%%%d%%%d%%s' % \
969              (pmax, tmax, amax, nmax, mmax)
970        print(fmt % ('Port', 'Type', 'Address', 'Netmask', 'MTU', 'Target'))
971        for r in result:
972            print(fmt % (r['port'], r['type'],
973                         r['address'], r['netmask'], r['mtu'], r['target']))
974
[190]975    def handle_ctl_addport(args):
[205]976        opts = {
977            'user':     getattr(args, 'user', None),
978            'passwd':   getattr(args, 'passwd', None),
979            'cacerts':  getattr(args, 'cacerts', None),
980            'insecure': getattr(args, 'insecure', None),
981        }
982        if args.iftype == EtherWebSocketClient.IFTYPE:
983            if not args.target.startswith('ws://') and \
984               not args.target.startswith('wss://'):
985                raise ValueError('Invalid target URL scheme: %s' % args.target)
[210]986            if not opts['user'] and opts['passwd']:
987                raise ValueError('Authentication required but username empty')
988            if opts['user'] and not opts['passwd']:
989                opts['passwd'] = getpass.getpass('Client Password: ')
[202]990        result = request(args, 'addPort', {
[204]991            'type':    args.iftype,
[191]992            'target':  args.target,
[205]993            'options': opts,
[202]994        })
995        if 'error' in result:
[206]996            _print_error(result['error'])
[199]997        else:
998            print_portlist(result['result']['entries'])
[190]999
[211]1000    def handle_ctl_setport(args):
[190]1001        if args.port <= 0:
[202]1002            raise ValueError('Invalid port: %d' % args.port)
[211]1003        req = {'port': args.port}
1004        shut = getattr(args, 'shut', None)
1005        if shut is not None:
1006            req['shut'] = bool(shut)
1007        result = request(args, 'setPort', req)
[202]1008        if 'error' in result:
[206]1009            _print_error(result['error'])
[199]1010        else:
1011            print_portlist(result['result']['entries'])
[190]1012
1013    def handle_ctl_delport(args):
1014        if args.port <= 0:
[202]1015            raise ValueError('Invalid port: %d' % args.port)
1016        result = request(args, 'delPort', {'port': args.port})
1017        if 'error' in result:
[206]1018            _print_error(result['error'])
[199]1019        else:
1020            print_portlist(result['result']['entries'])
[190]1021
1022    def handle_ctl_listport(args):
[202]1023        result = request(args, 'listPort')
1024        if 'error' in result:
[206]1025            _print_error(result['error'])
[199]1026        else:
1027            print_portlist(result['result']['entries'])
[190]1028
[212]1029    def handle_ctl_setif(args):
1030        if args.port <= 0:
1031            raise ValueError('Invalid port: %d' % args.port)
1032        req = {'port': args.port}
1033        address = getattr(args, 'address', None)
1034        netmask = getattr(args, 'netmask', None)
1035        mtu = getattr(args, 'mtu', None)
1036        if address is not None:
1037            if address:
1038                socket.inet_aton(address)  # validate
1039            req['address'] = address
1040        if netmask is not None:
1041            if netmask:
1042                socket.inet_aton(netmask)  # validate
1043            req['netmask'] = netmask
1044        if mtu is not None:
1045            if mtu < 576:
1046                raise ValueError('Invalid MTU: %d' % mtu)
1047            req['mtu'] = mtu
1048        result = request(args, 'setInterface', req)
1049        if 'error' in result:
1050            _print_error(result['error'])
1051        else:
1052            print_iflist(result['result']['entries'])
1053
1054    def handle_ctl_listif(args):
1055        result = request(args, 'listInterface')
1056        if 'error' in result:
1057            _print_error(result['error'])
1058        else:
1059            print_iflist(result['result']['entries'])
1060
[198]1061    def handle_ctl_listfdb(args):
[202]1062        result = request(args, 'listFdb')
1063        if 'error' in result:
[206]1064            return _print_error(result['error'])
[199]1065        result = result['result']['entries']
[201]1066        pmax = maxlen(result, 'port', 4)
[199]1067        vmax = maxlen(result, 'vid', 4)
1068        mmax = maxlen(result, 'mac', 3)
1069        amax = maxlen(result, 'age', 3)
[201]1070        fmt = %%%d%%%d%%-%d%%%ds' % (pmax, vmax, mmax, amax)
1071        print(fmt % ('Port', 'VLAN', 'MAC', 'Age'))
[199]1072        for r in result:
[201]1073            print(fmt % (r['port'], r['vid'], r['mac'], r['age']))
[198]1074
[199]1075    locals()['handle_ctl_' + args.control_method](args)
[190]1076
1077
[206]1078def _main():
[186]1079    parser = argparse.ArgumentParser()
[190]1080    subcommand = parser.add_subparsers(dest='subcommand')
[186]1081
[204]1082    # - sw
[215]1083    parser_sw = subcommand.add_parser('sw',
1084                                      help='start virtual switch')
[190]1085
[215]1086    parser_sw.add_argument('--debug', action='store_true', default=False,
1087                           help='run as debug mode')
1088    parser_sw.add_argument('--foreground', action='store_true', default=False,
1089                           help='run as foreground mode')
1090    parser_sw.add_argument('--ageout', type=int, default=300,
1091                           help='FDB ageout time (sec)')
[186]1092
[215]1093    parser_sw.add_argument('--path', default='/',
1094                           help='http(s) path to serve WebSocket')
1095    parser_sw.add_argument('--host', default='',
1096                           help='listen address to serve WebSocket')
1097    parser_sw.add_argument('--port', type=int,
1098                           help='listen port to serve WebSocket')
1099    parser_sw.add_argument('--htpasswd',
1100                           help='path to htpasswd file to auth WebSocket')
1101    parser_sw.add_argument('--sslkey',
1102                           help='path to SSL private key for WebSocket')
1103    parser_sw.add_argument('--sslcert',
1104                           help='path to SSL certificate for WebSocket')
[186]1105
[215]1106    parser_sw.add_argument('--ctlpath', default='/ctl',
1107                           help='http(s) path to serve control API')
1108    parser_sw.add_argument('--ctlhost', default='127.0.0.1',
1109                           help='listen address to serve control API')
1110    parser_sw.add_argument('--ctlport', type=int, default=7867,
1111                           help='listen port to serve control API')
1112    parser_sw.add_argument('--ctlhtpasswd',
1113                           help='path to htpasswd file to auth control API')
1114    parser_sw.add_argument('--ctlsslkey',
1115                           help='path to SSL private key for control API')
1116    parser_sw.add_argument('--ctlsslcert',
1117                           help='path to SSL certificate for control API')
[186]1118
[204]1119    # - ctl
[215]1120    parser_ctl = subcommand.add_parser('ctl',
1121                                       help='control virtual switch')
1122    parser_ctl.add_argument('--ctlurl', default='http://127.0.0.1:7867/ctl',
1123                            help='URL to control API')
1124    parser_ctl.add_argument('--ctluser',
1125                            help='username to auth control API')
1126    parser_ctl.add_argument('--ctlpasswd',
1127                            help='password to auth control API')
[190]1128
[204]1129    control_method = parser_ctl.add_subparsers(dest='control_method')
[190]1130
[204]1131    # -- ctl addport
[215]1132    parser_ctl_addport = control_method.add_parser('addport',
1133                                                   help='create and add port')
[204]1134    iftype = parser_ctl_addport.add_subparsers(dest='iftype')
[190]1135
[251]1136    # --- ctl addport netdev
1137    parser_ctl_addport_netdev = iftype.add_parser(NetdevHandler.IFTYPE,
1138                                                  help='netdev')
1139    parser_ctl_addport_netdev.add_argument('target',
1140                                           help='device name to add interface')
1141
[204]1142    # --- ctl addport tap
[215]1143    parser_ctl_addport_tap = iftype.add_parser(TapHandler.IFTYPE,
1144                                               help='TAP device')
1145    parser_ctl_addport_tap.add_argument('target',
1146                                        help='device name to create interface')
[190]1147
[204]1148    # --- ctl addport client
[215]1149    parser_ctl_addport_client = iftype.add_parser(EtherWebSocketClient.IFTYPE,
1150                                                  help='WebSocket client')
1151    parser_ctl_addport_client.add_argument('target',
1152                                           help='URL to connect WebSocket')
1153    parser_ctl_addport_client.add_argument('--user',
1154                                           help='username to auth WebSocket')
1155    parser_ctl_addport_client.add_argument('--passwd',
1156                                           help='password to auth WebSocket')
1157    parser_ctl_addport_client.add_argument('--cacerts',
1158                                           help='path to CA certificate')
[204]1159    parser_ctl_addport_client.add_argument(
[215]1160        '--insecure', action='store_true', default=False,
1161        help='do not verify server certificate')
[190]1162
[211]1163    # -- ctl setport
[215]1164    parser_ctl_setport = control_method.add_parser('setport',
1165                                                   help='set port config')
1166    parser_ctl_setport.add_argument('port', type=int,
1167                                    help='port number to set config')
1168    parser_ctl_setport.add_argument('--shut', type=int, choices=(0, 1),
1169                                    help='set shutdown state')
[190]1170
[204]1171    # -- ctl delport
[215]1172    parser_ctl_delport = control_method.add_parser('delport',
1173                                                   help='delete port')
1174    parser_ctl_delport.add_argument('port', type=int,
1175                                    help='port number to delete')
[198]1176
[204]1177    # -- ctl listport
[215]1178    parser_ctl_listport = control_method.add_parser('listport',
1179                                                    help='show port list')
[204]1180
[212]1181    # -- ctl setif
[215]1182    parser_ctl_setif = control_method.add_parser('setif',
1183                                                 help='set interface config')
1184    parser_ctl_setif.add_argument('port', type=int,
1185                                  help='port number to set config')
1186    parser_ctl_setif.add_argument('--address',
1187                                  help='IPv4 address to set interface')
1188    parser_ctl_setif.add_argument('--netmask',
1189                                  help='IPv4 netmask to set interface')
1190    parser_ctl_setif.add_argument('--mtu', type=int,
1191                                  help='MTU to set interface')
[212]1192
1193    # -- ctl listif
[215]1194    parser_ctl_listif = control_method.add_parser('listif',
1195                                                  help='show interface list')
[212]1196
[204]1197    # -- ctl listfdb
[215]1198    parser_ctl_listfdb = control_method.add_parser('listfdb',
1199                                                   help='show FDB entries')
[204]1200
[190]1201    # -- go
[186]1202    args = parser.parse_args()
1203
[205]1204    try:
[206]1205        globals()['_start_' + args.subcommand](args)
[205]1206    except Exception as e:
[206]1207        _print_error({
[205]1208            'code':    0 - 32603,
1209            'message': 'Internal error',
1210            'data':    '%s: %s' % (e.__class__.__name__, str(e)),
1211        })
[186]1212
[205]1213
[133]1214if __name__ == '__main__':
[206]1215    _main()
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.