source: etherws/trunk/etherws.py @ 253

Revision 253, 40.9 KB checked in by atzm, 11 years ago (diff)

refactoring

  • 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
[253]122    def __init__(self, ageout, debug):
[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
[253]193    def __init__(self, fdb, debug):
[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
[253]347class ServerHandler(DebugMixIn, BasicAuthMixIn, WebSocketHandler):
[191]348    IFTYPE = 'server'
[253]349    IFOP_ALLOWED = False
[191]350
[253]351    def __init__(self, app, req, switch, htpasswd, debug):
352        super(ServerHandler, self).__init__(app, req)
[186]353        self._switch = switch
354        self._htpasswd = htpasswd
355        self._debug = debug
356
[203]357    @property
358    def target(self):
359        return ':'.join(str(e) for e in self.request.connection.address)
[186]360
361    def open(self):
362        try:
363            return self._switch.register_port(self)
364        finally:
365            self.dprintf('connected: %s\n', lambda: self.request.remote_ip)
366
367    def on_message(self, message):
368        self._switch.receive(self, EthernetFrame(message))
369
370    def on_close(self):
371        self._switch.unregister_port(self)
372        self.dprintf('disconnected: %s\n', lambda: self.request.remote_ip)
373
374
[253]375class BaseClientHandler(DebugMixIn):
376    IFTYPE = 'baseclient'
377    IFOP_ALLOWED = False
[251]378
[253]379    def __init__(self, ioloop, switch, target, debug, *args, **kwargs):
[251]380        self._ioloop = ioloop
381        self._switch = switch
[253]382        self._target = target
[251]383        self._debug = debug
[253]384        self._args = args
385        self._kwargs = kwargs
386        self._device = None
[251]387
388    @property
[253]389    def address(self):
390        raise NotImplementedError('unsupported')
391
392    @property
393    def netmask(self):
394        raise NotImplementedError('unsupported')
395
396    @property
397    def mtu(self):
398        raise NotImplementedError('unsupported')
399
400    @address.setter
401    def address(self, address):
402        raise NotImplementedError('unsupported')
403
404    @netmask.setter
405    def netmask(self, netmask):
406        raise NotImplementedError('unsupported')
407
408    @mtu.setter
409    def mtu(self, mtu):
410        raise NotImplementedError('unsupported')
411
412    def open(self):
413        raise NotImplementedError('unsupported')
414
415    def write_message(self, message, binary=False):
416        raise NotImplementedError('unsupported')
417
418    def read(self):
419        raise NotImplementedError('unsupported')
420
421    @property
[251]422    def target(self):
[253]423        return self._target
[251]424
425    @property
[253]426    def device(self):
427        return self._device
428
429    @property
[251]430    def closed(self):
[253]431        return not self.device
[251]432
[253]433    def close(self):
434        if self.closed:
435            raise ValueError('I/O operation on closed %s' % self.IFTYPE)
436        self.leave_switch()
437        self.unregister_device()
438        self.dprintf('disconnected: %s\n', lambda: self.target)
439
440    def register_device(self, device):
441        self._device = device
442
443    def unregister_device(self):
444        self._device.close()
445        self._device = None
446
447    def fileno(self):
448        if self.closed:
449            raise ValueError('I/O operation on closed %s' % self.IFTYPE)
450        return self.device.fileno()
451
452    def __call__(self, fd, events):
453        try:
454            data = self.read()
455            if data is not None:
456                self._switch.receive(self, EthernetFrame(data))
457                return
458        except:
459            traceback.print_exc()
460        self.close()
461
462    def join_switch(self):
463        self._ioloop.add_handler(self.fileno(), self, self._ioloop.READ)
464        return self._switch.register_port(self)
465
466    def leave_switch(self):
467        self._switch.unregister_port(self)
468        self._ioloop.remove_handler(self.fileno())
469
470
471class NetdevHandler(BaseClientHandler):
472    IFTYPE = 'netdev'
473    IFOP_ALLOWED = True
474    ETH_P_ALL = 0x0003  # from <linux/if_ether.h>
475
[252]476    @property
477    def address(self):
478        if self.closed:
479            raise ValueError('I/O operation on closed netdev')
480        return ''
481
482    @property
483    def netmask(self):
484        if self.closed:
485            raise ValueError('I/O operation on closed netdev')
486        return ''
487
488    @property
489    def mtu(self):
490        if self.closed:
491            raise ValueError('I/O operation on closed netdev')
492        return ''
493
494    @address.setter
495    def address(self, address):
496        if self.closed:
497            raise ValueError('I/O operation on closed netdev')
498        raise NotImplementedError('unsupported')
499
500    @netmask.setter
501    def netmask(self, netmask):
502        if self.closed:
503            raise ValueError('I/O operation on closed netdev')
504        raise NotImplementedError('unsupported')
505
506    @mtu.setter
507    def mtu(self, mtu):
508        if self.closed:
509            raise ValueError('I/O operation on closed netdev')
510        raise NotImplementedError('unsupported')
511
[251]512    def open(self):
513        if not self.closed:
514            raise ValueError('Already opened')
[253]515        self.register_device(socket.socket(
516            socket.PF_PACKET, socket.SOCK_RAW, socket.htons(self.ETH_P_ALL)))
517        self.device.bind((self.target, self.ETH_P_ALL))
518        return self.join_switch()
[251]519
520    def write_message(self, message, binary=False):
521        if self.closed:
522            raise ValueError('I/O operation on closed netdev')
[253]523        self.device.sendall(message)
[251]524
[253]525    def read(self):
[251]526        if self.closed:
527            raise ValueError('I/O operation on closed netdev')
528        buf = []
529        while True:
[253]530            buf.append(self.device.recv(65535))
531            if len(buf[-1]) < 65535:
[251]532                break
533        return ''.join(buf)
534
535
[253]536class TapHandler(BaseClientHandler):
[191]537    IFTYPE = 'tap'
[253]538    IFOP_ALLOWED = True
[166]539
[203]540    @property
[212]541    def address(self):
542        if self.closed:
543            raise ValueError('I/O operation on closed tap')
544        try:
[253]545            return self.device.addr
[212]546        except:
547            return ''
548
549    @property
550    def netmask(self):
551        if self.closed:
552            raise ValueError('I/O operation on closed tap')
553        try:
[253]554            return self.device.netmask
[212]555        except:
556            return ''
557
558    @property
559    def mtu(self):
560        if self.closed:
561            raise ValueError('I/O operation on closed tap')
[253]562        return self.device.mtu
[212]563
564    @address.setter
565    def address(self, address):
566        if self.closed:
567            raise ValueError('I/O operation on closed tap')
[253]568        self.device.addr = address
[212]569
570    @netmask.setter
571    def netmask(self, netmask):
572        if self.closed:
573            raise ValueError('I/O operation on closed tap')
[253]574        self.device.netmask = netmask
[212]575
576    @mtu.setter
577    def mtu(self, mtu):
578        if self.closed:
579            raise ValueError('I/O operation on closed tap')
[253]580        self.device.mtu = mtu
[212]581
[253]582    @property
583    def target(self):
584        if self.closed:
585            return self._target
586        return self.device.name
587
[166]588    def open(self):
589        if not self.closed:
[202]590            raise ValueError('Already opened')
[253]591        self.register_device(TunTapDevice(self.target, IFF_TAP | IFF_NO_PI))
592        self.device.up()
593        return self.join_switch()
[166]594
595    def write_message(self, message, binary=False):
596        if self.closed:
597            raise ValueError('I/O operation on closed tap')
[253]598        self.device.write(message)
[166]599
[253]600    def read(self):
[166]601        if self.closed:
602            raise ValueError('I/O operation on closed tap')
[162]603        buf = []
604        while True:
[253]605            buf.append(self.device.read(65535))
606            if len(buf[-1]) < 65535:
[162]607                break
[166]608        return ''.join(buf)
[162]609
610
[253]611class ClientHandler(BaseClientHandler):
[191]612    IFTYPE = 'client'
[253]613    IFOP_ALLOWED = False
[191]614
[253]615    def __init__(self, *args, **kwargs):
616        super(ClientHandler, self).__init__(*args, **kwargs)
617
618        self._ssl = kwargs.get('ssl', False)
[151]619        self._options = {}
620
[253]621        cred = kwargs.get('cred', None)
622
[174]623        if isinstance(cred, dict) and cred['user'] and cred['passwd']:
624            token = base64.b64encode('%s:%s' % (cred['user'], cred['passwd']))
[151]625            auth = ['Authorization: Basic %s' % token]
626            self._options['header'] = auth
627
628    def open(self):
[181]629        sslwrap = websocket._SSLSocketWrapper
630
[160]631        if not self.closed:
[202]632            raise websocket.WebSocketException('Already opened')
[151]633
[181]634        if self._ssl:
635            websocket._SSLSocketWrapper = self._ssl
636
[251]637        # XXX: may be blocked
[181]638        try:
[253]639            self.register_device(websocket.WebSocket())
640            self.device.connect(self.target, **self._options)
641            self.dprintf('connected: %s\n', lambda: self.target)
642            return self.join_switch()
[181]643        finally:
644            websocket._SSLSocketWrapper = sslwrap
645
[165]646    def fileno(self):
647        if self.closed:
[202]648            raise websocket.WebSocketException('Closed socket')
[253]649        return self.device.io_sock.fileno()
[165]650
[151]651    def write_message(self, message, binary=False):
[160]652        if self.closed:
[202]653            raise websocket.WebSocketException('Closed socket')
[151]654        if binary:
655            flag = websocket.ABNF.OPCODE_BINARY
[160]656        else:
657            flag = websocket.ABNF.OPCODE_TEXT
[253]658        self.device.send(message, flag)
[151]659
[253]660    def read(self):
661        if self.closed:
662            raise websocket.WebSocketException('Closed socket')
663        return self.device.recv()
[151]664
665
[253]666class ControlServerHandler(DebugMixIn, BasicAuthMixIn, RequestHandler):
[183]667    NAMESPACE = 'etherws.control'
[191]668    IFTYPES = {
[253]669        NetdevHandler.IFTYPE: NetdevHandler,
670        TapHandler.IFTYPE:    TapHandler,
671        ClientHandler.IFTYPE: ClientHandler,
[186]672    }
[183]673
[253]674    def __init__(self, app, req, ioloop, switch, htpasswd, debug):
675        super(ControlServerHandler, self).__init__(app, req)
[183]676        self._ioloop = ioloop
677        self._switch = switch
678        self._htpasswd = htpasswd
679        self._debug = debug
680
681    def post(self):
[202]682        try:
683            request = json.loads(self.request.body)
684        except Exception as e:
685            return self._jsonrpc_response(error={
686                'code':    0 - 32700,
687                'message': 'Parse error',
688                'data':    '%s: %s' % (e.__class__.__name__, str(e)),
689            })
[183]690
691        try:
[202]692            id_ = request.get('id')
693            params = request.get('params')
694            version = request['jsonrpc']
695            method = request['method']
696            if version != '2.0':
697                raise ValueError('Invalid JSON-RPC version: %s' % version)
698        except Exception as e:
699            return self._jsonrpc_response(id_=id_, error={
700                'code':    0 - 32600,
701                'message': 'Invalid Request',
702                'data':    '%s: %s' % (e.__class__.__name__, str(e)),
703            })
[183]704
[202]705        try:
[183]706            if not method.startswith(self.NAMESPACE + '.'):
[202]707                raise ValueError('Invalid method namespace: %s' % method)
[183]708            handler = 'handle_' + method[len(self.NAMESPACE) + 1:]
[202]709            handler = getattr(self, handler)
710        except Exception as e:
711            return self._jsonrpc_response(id_=id_, error={
712                'code':    0 - 32601,
713                'message': 'Method not found',
714                'data':    '%s: %s' % (e.__class__.__name__, str(e)),
715            })
[183]716
[202]717        try:
718            return self._jsonrpc_response(id_=id_, result=handler(params))
[183]719        except Exception as e:
720            traceback.print_exc()
[202]721            return self._jsonrpc_response(id_=id_, error={
722                'code':    0 - 32602,
723                'message': 'Invalid params',
724                'data':     '%s: %s' % (e.__class__.__name__, str(e)),
725            })
[183]726
[198]727    def handle_listFdb(self, params):
728        list_ = []
[208]729        for vid, mac, entry in self._switch.fdb.each():
[207]730            list_.append({
731                'vid':  vid,
732                'mac':  EthernetFrame.format_mac(mac),
733                'port': entry.port.number,
734                'age':  int(entry.age),
735            })
[199]736        return {'entries': list_}
[198]737
[183]738    def handle_listPort(self, params):
[202]739        return {'entries': [self._portstat(p) for p in self._switch.portlist]}
[183]740
741    def handle_addPort(self, params):
[202]742        type_ = params['type']
743        target = params['target']
[253]744        opt = getattr(self, '_optparse_' + type_)(params.get('options', {}))
[202]745        cls = self.IFTYPES[type_]
[253]746        interface = cls(self._ioloop, self._switch, target, self._debug, **opt)
[202]747        portnum = interface.open()
748        return {'entries': [self._portstat(self._switch.get_port(portnum))]}
[183]749
[211]750    def handle_setPort(self, params):
[202]751        port = self._switch.get_port(int(params['port']))
[211]752        shut = params.get('shut')
753        if shut is not None:
754            port.shut = bool(shut)
[202]755        return {'entries': [self._portstat(port)]}
[183]756
[211]757    def handle_delPort(self, params):
[202]758        port = self._switch.get_port(int(params['port']))
[211]759        port.interface.close()
[202]760        return {'entries': [self._portstat(port)]}
[183]761
[212]762    def handle_setInterface(self, params):
763        portnum = int(params['port'])
764        port = self._switch.get_port(portnum)
765        address = params.get('address')
766        netmask = params.get('netmask')
767        mtu = params.get('mtu')
[253]768        if not port.interface.IFOP_ALLOWED:
[212]769            raise ValueError('Port %d has unsupported interface: %s' %
770                             (portnum, port.interface.IFTYPE))
771        if address is not None:
772            port.interface.address = address
773        if netmask is not None:
774            port.interface.netmask = netmask
775        if mtu is not None:
776            port.interface.mtu = mtu
777        return {'entries': [self._ifstat(port)]}
778
779    def handle_listInterface(self, params):
780        return {'entries': [self._ifstat(p) for p in self._switch.portlist
[253]781                            if p.interface.IFOP_ALLOWED]}
[212]782
[251]783    def _optparse_netdev(self, opt):
[253]784        return {}
[251]785
[186]786    def _optparse_tap(self, opt):
[253]787        return {}
[183]788
[186]789    def _optparse_client(self, opt):
790        args = {'cert_reqs': ssl.CERT_REQUIRED, 'ca_certs': opt.get('cacerts')}
791        if opt.get('insecure'):
792            args = {}
793        ssl_ = lambda sock: ssl.wrap_socket(sock, **args)
794        cred = {'user': opt.get('user'), 'passwd': opt.get('passwd')}
[253]795        return {'ssl': ssl_, 'cred': cred}
[183]796
[202]797    def _jsonrpc_response(self, id_=None, result=None, error=None):
798        res = {'jsonrpc': '2.0', 'id': id_}
799        if result:
800            res['result'] = result
801        if error:
802            res['error'] = error
803        self.finish(res)
804
[183]805    @staticmethod
[186]806    def _portstat(port):
807        return {
808            'port':   port.number,
[191]809            'type':   port.interface.IFTYPE,
[203]810            'target': port.interface.target,
[186]811            'tx':     port.tx,
812            'rx':     port.rx,
813            'shut':   port.shut,
814        }
[183]815
[212]816    @staticmethod
817    def _ifstat(port):
818        return {
819            'port':    port.number,
820            'type':    port.interface.IFTYPE,
821            'target':  port.interface.target,
822            'address': port.interface.address,
823            'netmask': port.interface.netmask,
824            'mtu':     port.interface.mtu,
825        }
[183]826
[212]827
[206]828def _print_error(error):
[205]829    print(%s (%s)' % (error['message'], error['code']))
830    print('    %s' % error['data'])
831
832
[206]833def _start_sw(args):
[186]834    def daemonize(nochdir=False, noclose=False):
835        if os.fork() > 0:
836            sys.exit(0)
[134]837
[186]838        os.setsid()
[134]839
[186]840        if os.fork() > 0:
841            sys.exit(0)
[134]842
[186]843        if not nochdir:
844            os.chdir('/')
[134]845
[186]846        if not noclose:
847            os.umask(0)
848            sys.stdin.close()
849            sys.stdout.close()
850            sys.stderr.close()
851            os.close(0)
852            os.close(1)
853            os.close(2)
854            sys.stdin = open(os.devnull)
855            sys.stdout = open(os.devnull, 'a')
856            sys.stderr = open(os.devnull, 'a')
[134]857
[186]858    def checkabspath(ns, path):
[184]859        val = getattr(ns, path, '')
860        if not val.startswith('/'):
[202]861            raise ValueError('Invalid %: %s' % (path, val))
[184]862
863    def getsslopt(ns, key, cert):
864        kval = getattr(ns, key, None)
865        cval = getattr(ns, cert, None)
866        if kval and cval:
867            return {'keyfile': kval, 'certfile': cval}
868        elif kval or cval:
[202]869            raise ValueError('Both %s and %s are required' % (key, cert))
[184]870        return None
871
[186]872    def setrealpath(ns, *keys):
873        for k in keys:
874            v = getattr(ns, k, None)
875            if v is not None:
876                v = os.path.realpath(v)
877                open(v).close()  # check readable
878                setattr(ns, k, v)
879
[184]880    def setport(ns, port, isssl):
881        val = getattr(ns, port, None)
882        if val is None:
883            if isssl:
884                return setattr(ns, port, 443)
885            return setattr(ns, port, 80)
886        if not (0 <= val <= 65535):
[202]887            raise ValueError('Invalid %s: %s' % (port, val))
[184]888
889    def sethtpasswd(ns, htpasswd):
890        val = getattr(ns, htpasswd, None)
891        if val:
892            return setattr(ns, htpasswd, Htpasswd(val))
893
[183]894    #if args.debug:
895    #    websocket.enableTrace(True)
896
897    if args.ageout <= 0:
[202]898        raise ValueError('Invalid ageout: %s' % args.ageout)
[183]899
[186]900    setrealpath(args, 'htpasswd', 'sslkey', 'sslcert')
901    setrealpath(args, 'ctlhtpasswd', 'ctlsslkey', 'ctlsslcert')
[183]902
[186]903    checkabspath(args, 'path')
904    checkabspath(args, 'ctlpath')
[183]905
[184]906    sslopt = getsslopt(args, 'sslkey', 'sslcert')
907    ctlsslopt = getsslopt(args, 'ctlsslkey', 'ctlsslcert')
[143]908
[184]909    setport(args, 'port', sslopt)
910    setport(args, 'ctlport', ctlsslopt)
[143]911
[184]912    sethtpasswd(args, 'htpasswd')
913    sethtpasswd(args, 'ctlhtpasswd')
[167]914
[183]915    ioloop = IOLoop.instance()
[253]916    fdb = FDB(args.ageout, args.debug)
917    switch = SwitchingHub(fdb, args.debug)
[167]918
[184]919    if args.port == args.ctlport and args.host == args.ctlhost:
920        if args.path == args.ctlpath:
[202]921            raise ValueError('Same path/ctlpath on same host')
[184]922        if args.sslkey != args.ctlsslkey:
[202]923            raise ValueError('Different sslkey/ctlsslkey on same host')
[184]924        if args.sslcert != args.ctlsslcert:
[202]925            raise ValueError('Different sslcert/ctlsslcert on same host')
[133]926
[184]927        app = Application([
[253]928            (args.path, ServerHandler, {
[184]929                'switch':   switch,
930                'htpasswd': args.htpasswd,
931                'debug':    args.debug,
932            }),
[253]933            (args.ctlpath, ControlServerHandler, {
[184]934                'ioloop':   ioloop,
935                'switch':   switch,
936                'htpasswd': args.ctlhtpasswd,
937                'debug':    args.debug,
938            }),
939        ])
940        server = HTTPServer(app, ssl_options=sslopt)
941        server.listen(args.port, address=args.host)
[151]942
[184]943    else:
[253]944        app = Application([(args.path, ServerHandler, {
[184]945            'switch':   switch,
946            'htpasswd': args.htpasswd,
947            'debug':    args.debug,
948        })])
949        server = HTTPServer(app, ssl_options=sslopt)
950        server.listen(args.port, address=args.host)
951
[253]952        ctl = Application([(args.ctlpath, ControlServerHandler, {
[184]953            'ioloop':   ioloop,
954            'switch':   switch,
955            'htpasswd': args.ctlhtpasswd,
956            'debug':    args.debug,
957        })])
958        ctlserver = HTTPServer(ctl, ssl_options=ctlsslopt)
959        ctlserver.listen(args.ctlport, address=args.ctlhost)
960
[151]961    if not args.foreground:
962        daemonize()
963
[138]964    ioloop.start()
[133]965
966
[206]967def _start_ctl(args):
[202]968    def request(args, method, params=None, id_=0):
[190]969        req = urllib2.Request(args.ctlurl)
970        req.add_header('Content-type', 'application/json')
971        if args.ctluser:
972            if not args.ctlpasswd:
[209]973                args.ctlpasswd = getpass.getpass('Control Password: ')
[190]974            token = base64.b64encode('%s:%s' % (args.ctluser, args.ctlpasswd))
975            req.add_header('Authorization', 'Basic %s' % token)
[253]976        method = '.'.join([ControlServerHandler.NAMESPACE, method])
[202]977        data = {'jsonrpc': '2.0', 'method': method, 'id': id_}
978        if params is not None:
979            data['params'] = params
980        return json.loads(urllib2.urlopen(req, json.dumps(data)).read())
[190]981
[199]982    def maxlen(dict_, key, min_):
[201]983        if not dict_:
984            return min_
[199]985        max_ = max(len(str(r[key])) for r in dict_)
986        return min_ if max_ < min_ else max_
987
988    def print_portlist(result):
989        pmax = maxlen(result, 'port', 4)
990        ymax = maxlen(result, 'type', 4)
991        smax = maxlen(result, 'shut', 5)
992        rmax = maxlen(result, 'rx', 2)
993        tmax = maxlen(result, 'tx', 2)
994        fmt = %%%d%%%d%%%d%%%d%%%d%%s' % \
995              (pmax, ymax, smax, rmax, tmax)
996        print(fmt % ('Port', 'Type', 'State', 'RX', 'TX', 'Target'))
997        for r in result:
998            shut = 'shut' if r['shut'] else 'up'
999            print(fmt %
1000                  (r['port'], r['type'], shut, r['rx'], r['tx'], r['target']))
1001
[212]1002    def print_iflist(result):
1003        pmax = maxlen(result, 'port', 4)
1004        tmax = maxlen(result, 'type', 4)
1005        amax = maxlen(result, 'address', 7)
1006        nmax = maxlen(result, 'netmask', 7)
1007        mmax = maxlen(result, 'mtu', 3)
1008        fmt = %%%d%%%d%%%d%%%d%%%d%%s' % \
1009              (pmax, tmax, amax, nmax, mmax)
1010        print(fmt % ('Port', 'Type', 'Address', 'Netmask', 'MTU', 'Target'))
1011        for r in result:
1012            print(fmt % (r['port'], r['type'],
1013                         r['address'], r['netmask'], r['mtu'], r['target']))
1014
[190]1015    def handle_ctl_addport(args):
[205]1016        opts = {
1017            'user':     getattr(args, 'user', None),
1018            'passwd':   getattr(args, 'passwd', None),
1019            'cacerts':  getattr(args, 'cacerts', None),
1020            'insecure': getattr(args, 'insecure', None),
1021        }
[253]1022        if args.iftype == ClientHandler.IFTYPE:
[205]1023            if not args.target.startswith('ws://') and \
1024               not args.target.startswith('wss://'):
1025                raise ValueError('Invalid target URL scheme: %s' % args.target)
[210]1026            if not opts['user'] and opts['passwd']:
1027                raise ValueError('Authentication required but username empty')
1028            if opts['user'] and not opts['passwd']:
1029                opts['passwd'] = getpass.getpass('Client Password: ')
[202]1030        result = request(args, 'addPort', {
[204]1031            'type':    args.iftype,
[191]1032            'target':  args.target,
[205]1033            'options': opts,
[202]1034        })
1035        if 'error' in result:
[206]1036            _print_error(result['error'])
[199]1037        else:
1038            print_portlist(result['result']['entries'])
[190]1039
[211]1040    def handle_ctl_setport(args):
[190]1041        if args.port <= 0:
[202]1042            raise ValueError('Invalid port: %d' % args.port)
[211]1043        req = {'port': args.port}
1044        shut = getattr(args, 'shut', None)
1045        if shut is not None:
1046            req['shut'] = bool(shut)
1047        result = request(args, 'setPort', req)
[202]1048        if 'error' in result:
[206]1049            _print_error(result['error'])
[199]1050        else:
1051            print_portlist(result['result']['entries'])
[190]1052
1053    def handle_ctl_delport(args):
1054        if args.port <= 0:
[202]1055            raise ValueError('Invalid port: %d' % args.port)
1056        result = request(args, 'delPort', {'port': args.port})
1057        if 'error' in result:
[206]1058            _print_error(result['error'])
[199]1059        else:
1060            print_portlist(result['result']['entries'])
[190]1061
1062    def handle_ctl_listport(args):
[202]1063        result = request(args, 'listPort')
1064        if 'error' in result:
[206]1065            _print_error(result['error'])
[199]1066        else:
1067            print_portlist(result['result']['entries'])
[190]1068
[212]1069    def handle_ctl_setif(args):
1070        if args.port <= 0:
1071            raise ValueError('Invalid port: %d' % args.port)
1072        req = {'port': args.port}
1073        address = getattr(args, 'address', None)
1074        netmask = getattr(args, 'netmask', None)
1075        mtu = getattr(args, 'mtu', None)
1076        if address is not None:
1077            if address:
1078                socket.inet_aton(address)  # validate
1079            req['address'] = address
1080        if netmask is not None:
1081            if netmask:
1082                socket.inet_aton(netmask)  # validate
1083            req['netmask'] = netmask
1084        if mtu is not None:
1085            if mtu < 576:
1086                raise ValueError('Invalid MTU: %d' % mtu)
1087            req['mtu'] = mtu
1088        result = request(args, 'setInterface', req)
1089        if 'error' in result:
1090            _print_error(result['error'])
1091        else:
1092            print_iflist(result['result']['entries'])
1093
1094    def handle_ctl_listif(args):
1095        result = request(args, 'listInterface')
1096        if 'error' in result:
1097            _print_error(result['error'])
1098        else:
1099            print_iflist(result['result']['entries'])
1100
[198]1101    def handle_ctl_listfdb(args):
[202]1102        result = request(args, 'listFdb')
1103        if 'error' in result:
[206]1104            return _print_error(result['error'])
[199]1105        result = result['result']['entries']
[201]1106        pmax = maxlen(result, 'port', 4)
[199]1107        vmax = maxlen(result, 'vid', 4)
1108        mmax = maxlen(result, 'mac', 3)
1109        amax = maxlen(result, 'age', 3)
[201]1110        fmt = %%%d%%%d%%-%d%%%ds' % (pmax, vmax, mmax, amax)
1111        print(fmt % ('Port', 'VLAN', 'MAC', 'Age'))
[199]1112        for r in result:
[201]1113            print(fmt % (r['port'], r['vid'], r['mac'], r['age']))
[198]1114
[199]1115    locals()['handle_ctl_' + args.control_method](args)
[190]1116
1117
[206]1118def _main():
[186]1119    parser = argparse.ArgumentParser()
[190]1120    subcommand = parser.add_subparsers(dest='subcommand')
[186]1121
[204]1122    # - sw
[215]1123    parser_sw = subcommand.add_parser('sw',
1124                                      help='start virtual switch')
[190]1125
[215]1126    parser_sw.add_argument('--debug', action='store_true', default=False,
1127                           help='run as debug mode')
1128    parser_sw.add_argument('--foreground', action='store_true', default=False,
1129                           help='run as foreground mode')
1130    parser_sw.add_argument('--ageout', type=int, default=300,
1131                           help='FDB ageout time (sec)')
[186]1132
[215]1133    parser_sw.add_argument('--path', default='/',
1134                           help='http(s) path to serve WebSocket')
1135    parser_sw.add_argument('--host', default='',
1136                           help='listen address to serve WebSocket')
1137    parser_sw.add_argument('--port', type=int,
1138                           help='listen port to serve WebSocket')
1139    parser_sw.add_argument('--htpasswd',
1140                           help='path to htpasswd file to auth WebSocket')
1141    parser_sw.add_argument('--sslkey',
1142                           help='path to SSL private key for WebSocket')
1143    parser_sw.add_argument('--sslcert',
1144                           help='path to SSL certificate for WebSocket')
[186]1145
[215]1146    parser_sw.add_argument('--ctlpath', default='/ctl',
1147                           help='http(s) path to serve control API')
1148    parser_sw.add_argument('--ctlhost', default='127.0.0.1',
1149                           help='listen address to serve control API')
1150    parser_sw.add_argument('--ctlport', type=int, default=7867,
1151                           help='listen port to serve control API')
1152    parser_sw.add_argument('--ctlhtpasswd',
1153                           help='path to htpasswd file to auth control API')
1154    parser_sw.add_argument('--ctlsslkey',
1155                           help='path to SSL private key for control API')
1156    parser_sw.add_argument('--ctlsslcert',
1157                           help='path to SSL certificate for control API')
[186]1158
[204]1159    # - ctl
[215]1160    parser_ctl = subcommand.add_parser('ctl',
1161                                       help='control virtual switch')
1162    parser_ctl.add_argument('--ctlurl', default='http://127.0.0.1:7867/ctl',
1163                            help='URL to control API')
1164    parser_ctl.add_argument('--ctluser',
1165                            help='username to auth control API')
1166    parser_ctl.add_argument('--ctlpasswd',
1167                            help='password to auth control API')
[190]1168
[204]1169    control_method = parser_ctl.add_subparsers(dest='control_method')
[190]1170
[204]1171    # -- ctl addport
[215]1172    parser_ctl_addport = control_method.add_parser('addport',
1173                                                   help='create and add port')
[204]1174    iftype = parser_ctl_addport.add_subparsers(dest='iftype')
[190]1175
[251]1176    # --- ctl addport netdev
1177    parser_ctl_addport_netdev = iftype.add_parser(NetdevHandler.IFTYPE,
1178                                                  help='netdev')
1179    parser_ctl_addport_netdev.add_argument('target',
1180                                           help='device name to add interface')
1181
[204]1182    # --- ctl addport tap
[215]1183    parser_ctl_addport_tap = iftype.add_parser(TapHandler.IFTYPE,
1184                                               help='TAP device')
1185    parser_ctl_addport_tap.add_argument('target',
1186                                        help='device name to create interface')
[190]1187
[204]1188    # --- ctl addport client
[253]1189    parser_ctl_addport_client = iftype.add_parser(ClientHandler.IFTYPE,
[215]1190                                                  help='WebSocket client')
1191    parser_ctl_addport_client.add_argument('target',
1192                                           help='URL to connect WebSocket')
1193    parser_ctl_addport_client.add_argument('--user',
1194                                           help='username to auth WebSocket')
1195    parser_ctl_addport_client.add_argument('--passwd',
1196                                           help='password to auth WebSocket')
1197    parser_ctl_addport_client.add_argument('--cacerts',
1198                                           help='path to CA certificate')
[204]1199    parser_ctl_addport_client.add_argument(
[215]1200        '--insecure', action='store_true', default=False,
1201        help='do not verify server certificate')
[190]1202
[211]1203    # -- ctl setport
[215]1204    parser_ctl_setport = control_method.add_parser('setport',
1205                                                   help='set port config')
1206    parser_ctl_setport.add_argument('port', type=int,
1207                                    help='port number to set config')
1208    parser_ctl_setport.add_argument('--shut', type=int, choices=(0, 1),
1209                                    help='set shutdown state')
[190]1210
[204]1211    # -- ctl delport
[215]1212    parser_ctl_delport = control_method.add_parser('delport',
1213                                                   help='delete port')
1214    parser_ctl_delport.add_argument('port', type=int,
1215                                    help='port number to delete')
[198]1216
[204]1217    # -- ctl listport
[215]1218    parser_ctl_listport = control_method.add_parser('listport',
1219                                                    help='show port list')
[204]1220
[212]1221    # -- ctl setif
[215]1222    parser_ctl_setif = control_method.add_parser('setif',
1223                                                 help='set interface config')
1224    parser_ctl_setif.add_argument('port', type=int,
1225                                  help='port number to set config')
1226    parser_ctl_setif.add_argument('--address',
1227                                  help='IPv4 address to set interface')
1228    parser_ctl_setif.add_argument('--netmask',
1229                                  help='IPv4 netmask to set interface')
1230    parser_ctl_setif.add_argument('--mtu', type=int,
1231                                  help='MTU to set interface')
[212]1232
1233    # -- ctl listif
[215]1234    parser_ctl_listif = control_method.add_parser('listif',
1235                                                  help='show interface list')
[212]1236
[204]1237    # -- ctl listfdb
[215]1238    parser_ctl_listfdb = control_method.add_parser('listfdb',
1239                                                   help='show FDB entries')
[204]1240
[190]1241    # -- go
[186]1242    args = parser.parse_args()
1243
[205]1244    try:
[206]1245        globals()['_start_' + args.subcommand](args)
[205]1246    except Exception as e:
[206]1247        _print_error({
[205]1248            'code':    0 - 32603,
1249            'message': 'Internal error',
1250            'data':    '%s: %s' % (e.__class__.__name__, str(e)),
1251        })
[186]1252
[205]1253
[133]1254if __name__ == '__main__':
[206]1255    _main()
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.