sys/netinet6/mld6.c

   1 /*      $FreeBSD: src/sys/netinet6/mld6.c,v 1.4.2.4 2003/01/23 21:06:47 sam Exp $       */
   2 /*      $KAME: mld6.c,v 1.27 2001/04/04 05:17:30 itojun Exp $   */
   3
   4 /*
   5  * Copyright (C) 1998 WIDE Project.
   6  * All rights reserved.
   7  *
   8  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   9  * modification, are permitted provided that the following conditions
  10  * are met:
  11  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  13  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  15  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  16  * 3. Neither the name of the project nor the names of its contributors
  17  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  18  *    without specific prior written permission.
  19  *
  20  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE PROJECT AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  21  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  22  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  23  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE PROJECT OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  24  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  25  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  26  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  27  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  28  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  29  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  30  * SUCH DAMAGE.
  31  */
  32
  33 /*
  34  * Copyright (c) 1988 Stephen Deering.
  35  * Copyright (c) 1992, 1993
  36  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
  37  *
  38  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
  39  * Stephen Deering of Stanford University.
  40  *
  41  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  42  * modification, are permitted provided that the following conditions
  43  * are met:
  44  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  45  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  46  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  47  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  48  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  49  * 3. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  50  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  51  *    without specific prior written permission.
  52  *
  53  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  54  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  55  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  56  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  57  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  58  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  59  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  60  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  61  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  62  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  63  * SUCH DAMAGE.
  64  *
  65  *      @(#)igmp.c      8.1 (Berkeley) 7/19/93
  66  */
  67
  68 #include "opt_inet.h"
  69 #include "opt_inet6.h"
  70
  71 #include <sys/param.h>
  72 #include <sys/systm.h>
  73 #include <sys/mbuf.h>
  74 #include <sys/socket.h>
  75 #include <sys/protosw.h>
  76 #include <sys/syslog.h>
  77
  78 #include <net/if.h>
  79
  80 #include <netinet/in.h>
  81 #include <netinet/in_var.h>
  82 #include <netinet/ip6.h>
  83 #include <netinet6/ip6_var.h>
  84 #include <netinet/icmp6.h>
  85 #include <netinet6/mld6_var.h>
  86
  87 #include <net/net_osdep.h>
  88
  89 /*
  90  * Protocol constants
  91  */
  92
  93 /* denotes that the MLD max response delay field specifies time in milliseconds */
  94 #define MLD6_TIMER_SCALE        1000
  95 /*
  96  * time between repetitions of a node's initial report of interest in a
  97  * multicast address(in seconds)
  98  */
  99 #define MLD6_UNSOLICITED_REPORT_INTERVAL        10
 100
 101 static struct ip6_pktopts ip6_opts;
 102 static int mld6_timers_are_running;
 103 /* XXX: These are necessary for KAME's link-local hack */
 104 static struct in6_addr mld6_all_nodes_linklocal = IN6ADDR_LINKLOCAL_ALLNODES_INIT;
 105 static struct in6_addr mld6_all_routers_linklocal = IN6ADDR_LINKLOCAL_ALLROUTERS_INIT;
 106
 107 static void mld6_sendpkt(struct in6_multi *, int, const struct in6_addr *);
 108
 109 static struct lwkt_token mld6_token = LWKT_TOKEN_INITIALIZER(mp_token);
 110
 111
 112 void
 113 mld6_init(void)
 114 {
 115         static u_int8_t hbh_buf[8];
 116         struct ip6_hbh *hbh = (struct ip6_hbh *)hbh_buf;
 117         u_int16_t rtalert_code = htons((u_int16_t)IP6OPT_RTALERT_MLD);
 118
 119         mld6_timers_are_running = 0;
 120
 121         /* ip6h_nxt will be fill in later */
 122         hbh->ip6h_len = 0;      /* (8 >> 3) - 1 */
 123
 124         /* XXX: grotty hard coding... */
 125         hbh_buf[2] = IP6OPT_PADN;       /* 2 byte padding */
 126         hbh_buf[3] = 0;
 127         hbh_buf[4] = IP6OPT_RTALERT;
 128         hbh_buf[5] = IP6OPT_RTALERT_LEN - 2;
 129         bcopy((caddr_t)&rtalert_code, &hbh_buf[6], sizeof(u_int16_t));
 130
 131         init_ip6pktopts(&ip6_opts);
 132         ip6_opts.ip6po_hbh = hbh;
 133 }
 134
 135 void
 136 mld6_start_listening(struct in6_multi *in6m)
 137 {
 138         /*
 139          * RFC2710 page 10:
 140          * The node never sends a Report or Done for the link-scope all-nodes
 141          * address.
 142          * MLD messages are never sent for multicast addresses whose scope is 0
 143          * (reserved) or 1 (node-local).
 144          */
 145         lwkt_gettoken(&mld6_token);
 146         mld6_all_nodes_linklocal.s6_addr16[1] =
 147                 htons(in6m->in6m_ifp->if_index); /* XXX */
 148         if (IN6_ARE_ADDR_EQUAL(&in6m->in6m_addr, &mld6_all_nodes_linklocal) ||
 149             IPV6_ADDR_MC_SCOPE(&in6m->in6m_addr) < IPV6_ADDR_SCOPE_LINKLOCAL) {
 150                 in6m->in6m_timer = 0;
 151                 in6m->in6m_state = MLD6_OTHERLISTENER;
 152         } else {
 153                 mld6_sendpkt(in6m, MLD_LISTENER_REPORT, NULL);
 154                 in6m->in6m_timer = MLD6_RANDOM_DELAY(
 155                         MLD6_UNSOLICITED_REPORT_INTERVAL * PR_FASTHZ);
 156                 in6m->in6m_state = MLD6_IREPORTEDLAST;
 157                 mld6_timers_are_running = 1;
 158         }
 159         lwkt_reltoken(&mld6_token);
 160 }
 161
 162 void
 163 mld6_stop_listening(struct in6_multi *in6m)
 164 {
 165         mld6_all_nodes_linklocal.s6_addr16[1] =
 166                 htons(in6m->in6m_ifp->if_index); /* XXX */
 167         mld6_all_routers_linklocal.s6_addr16[1] =
 168                 htons(in6m->in6m_ifp->if_index); /* XXX: necessary when mrouting */
 169
 170         if (in6m->in6m_state == MLD6_IREPORTEDLAST &&
 171             (!IN6_ARE_ADDR_EQUAL(&in6m->in6m_addr, &mld6_all_nodes_linklocal)) &&
 172             IPV6_ADDR_MC_SCOPE(&in6m->in6m_addr) > IPV6_ADDR_SCOPE_INTFACELOCAL)
 173                 mld6_sendpkt(in6m, MLD_LISTENER_DONE,
 174                              &mld6_all_routers_linklocal);
 175 }
 176
 177 void
 178 mld6_input(struct mbuf *m, int off)
 179 {
 180         struct ip6_hdr *ip6;
 181         struct mld_hdr *mldh;
 182         struct ifnet *ifp = m->m_pkthdr.rcvif;
 183         struct in6_multi *in6m;
 184         struct in6_ifaddr *ia;
 185         struct ifmultiaddr *ifma, mark;
 186         struct sockaddr sa;
 187         int timer;              /* timer value in the MLD query header */
 188
 189 #ifndef PULLDOWN_TEST
 190         IP6_EXTHDR_CHECK(m, off, sizeof(*mldh),);
 191         mldh = (struct mld_hdr *)(mtod(m, caddr_t) + off);
 192 #else
 193         IP6_EXTHDR_GET(mldh, struct mld_hdr *, m, off, sizeof(*mldh));
 194         if (mldh == NULL) {
 195                 icmp6stat.icp6s_tooshort++;
 196                 return;
 197         }
 198 #endif
 199
 200         lwkt_gettoken(&mld6_token);
 201         /* source address validation */
 202         ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *); /* in case mpullup */
 203         if (!IN6_IS_ADDR_LINKLOCAL(&ip6->ip6_src)) {
 204 #if 0
 205                 log(LOG_ERR,
 206                     "mld6_input: src %s is not link-local (grp=%s)\n",
 207                     ip6_sprintf(&ip6->ip6_src),
 208                     ip6_sprintf(&mldh->mld_addr));
 209 #endif
 210                 /*
 211                  * spec (RFC2710) does not explicitly
 212                  * specify to discard the packet from a non link-local
 213                  * source address. But we believe it's expected to do so.
 214                  * XXX: do we have to allow :: as source?
 215                  */
 216                 m_freem(m);
 217                 lwkt_reltoken(&mld6_token);
 218                 return;
 219         }
 220
 221         /*
 222          * In the MLD6 specification, there are 3 states and a flag.
 223          *
 224          * In Non-Listener state, we simply don't have a membership record.
 225          * In Delaying Listener state, our timer is running (in6m->in6m_timer)
 226          * In Idle Listener state, our timer is not running (in6m->in6m_timer==0)
 227          *
 228          * The flag is in6m->in6m_state, it is set to MLD6_OTHERLISTENER if
 229          * we have heard a report from another member, or MLD6_IREPORTEDLAST
 230          * if we sent the last report.
 231          */
 232         switch(mldh->mld_type) {
 233         case MLD_LISTENER_QUERY:
 234                 if (ifp->if_flags & IFF_LOOPBACK)
 235                         break;
 236
 237                 if (!IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&mldh->mld_addr) &&
 238                     !IN6_IS_ADDR_MULTICAST(&mldh->mld_addr))
 239                         break;  /* print error or log stat? */
 240                 if (IN6_IS_ADDR_MC_LINKLOCAL(&mldh->mld_addr))
 241                         mldh->mld_addr.s6_addr16[1] =
 242                                 htons(ifp->if_index); /* XXX */
 243
 244                 /*
 245                  * - Start the timers in all of our membership records
 246                  *   that the query applies to for the interface on
 247                  *   which the query arrived excl. those that belong
 248                  *   to the "all-nodes" group (ff02::1).
 249                  * - Restart any timer that is already running but has
 250                  *   A value longer than the requested timeout.
 251                  * - Use the value specified in the query message as
 252                  *   the maximum timeout.
 253                  */
 254                 IFP_TO_IA6(ifp, ia);
 255                 if (ia == NULL)
 256                         break;
 257
 258                 /*
 259                  * XXX: System timer resolution is too low to handle Max
 260                  * Response Delay, so set 1 to the internal timer even if
 261                  * the calculated value equals to zero when Max Response
 262                  * Delay is positive.
 263                  */
 264                 timer = ntohs(mldh->mld_maxdelay) * PR_FASTHZ /
 265                     MLD6_TIMER_SCALE;
 266                 if (timer == 0 && mldh->mld_maxdelay)
 267                         timer = 1;
 268                 mld6_all_nodes_linklocal.s6_addr16[1] =
 269                         htons(ifp->if_index); /* XXX */
 270
 271                 bzero(&sa, sizeof(sa));
 272                 sa.sa_family = AF_UNSPEC;
 273                 sa.sa_len = sizeof(sa);
 274
 275                 bzero(&mark, sizeof(mark));
 276                 mark.ifma_addr = &sa;
 277
 278                 /* TODO: need ifnet_serialize_main */
 279                 ifnet_serialize_all(ifp);
 280
 281                 TAILQ_INSERT_HEAD(&ifp->if_multiaddrs, &mark, ifma_link);
 282                 while ((ifma = TAILQ_NEXT(&mark, ifma_link)) != NULL) {
 283                         TAILQ_REMOVE(&ifp->if_multiaddrs, &mark, ifma_link);
 284                         TAILQ_INSERT_AFTER(&ifp->if_multiaddrs, ifma, &mark,
 285                             ifma_link);
 286
 287                         if (ifma->ifma_addr->sa_family != AF_INET6)
 288                                 continue;
 289                         in6m = (struct in6_multi *)ifma->ifma_protospec;
 290
 291                         if (IN6_ARE_ADDR_EQUAL(&in6m->in6m_addr,
 292                                         &mld6_all_nodes_linklocal) ||
 293                             IPV6_ADDR_MC_SCOPE(&in6m->in6m_addr) <
 294                             IPV6_ADDR_SCOPE_LINKLOCAL)
 295                                 continue;
 296
 297                         if (IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&mldh->mld_addr) ||
 298                             IN6_ARE_ADDR_EQUAL(&mldh->mld_addr,
 299                                                 &in6m->in6m_addr))
 300                         {
 301                                 if (timer == 0) {
 302                                         /*
 303                                          * Release serializer(s) temporarily,
 304                                          * before sending report.
 305                                          */
 306                                         ifnet_deserialize_all(ifp);
 307                                         /* send a report immediately */
 308                                         mld6_sendpkt(in6m, MLD_LISTENER_REPORT,
 309                                                 NULL);
 310                                         ifnet_serialize_all(ifp);
 311                                         in6m->in6m_timer = 0; /* reset timer */
 312                                         in6m->in6m_state = MLD6_IREPORTEDLAST;
 313                                 }
 314                                 else if (in6m->in6m_timer == 0 || /*idle state*/
 315                                         in6m->in6m_timer > timer) {
 316                                         in6m->in6m_timer =
 317                                                 MLD6_RANDOM_DELAY(timer);
 318                                         mld6_timers_are_running = 1;
 319                                 }
 320                         }
 321                 }
 322                 TAILQ_REMOVE(&ifp->if_multiaddrs, &mark, ifma_link);
 323
 324                 ifnet_deserialize_all(ifp);
 325
 326                 if (IN6_IS_ADDR_MC_LINKLOCAL(&mldh->mld_addr))
 327                         mldh->mld_addr.s6_addr16[1] = 0; /* XXX */
 328                 break;
 329
 330         case MLD_LISTENER_REPORT:
 331                 /*
 332                  * For fast leave to work, we have to know that we are the
 333                  * last person to send a report for this group.  Reports
 334                  * can potentially get looped back if we are a multicast
 335                  * router, so discard reports sourced by me.
 336                  * Note that it is impossible to check IFF_LOOPBACK flag of
 337                  * ifp for this purpose, since ip6_mloopback pass the physical
 338                  * interface to looutput.
 339                  */
 340                 if (m->m_flags & M_LOOP) /* XXX: grotty flag, but efficient */
 341                         break;
 342
 343                 if (!IN6_IS_ADDR_MULTICAST(&mldh->mld_addr))
 344                         break;
 345
 346                 if (IN6_IS_ADDR_MC_LINKLOCAL(&mldh->mld_addr))
 347                         mldh->mld_addr.s6_addr16[1] =
 348                                 htons(ifp->if_index); /* XXX */
 349                 /*
 350                  * If we belong to the group being reported, stop
 351                  * our timer for that group.
 352                  */
 353                 in6m = IN6_LOOKUP_MULTI(&mldh->mld_addr, ifp);
 354                 if (in6m) {
 355                         in6m->in6m_timer = 0; /* transit to idle state */
 356                         in6m->in6m_state = MLD6_OTHERLISTENER; /* clear flag */
 357                 }
 358
 359                 if (IN6_IS_ADDR_MC_LINKLOCAL(&mldh->mld_addr))
 360                         mldh->mld_addr.s6_addr16[1] = 0; /* XXX */
 361                 break;
 362         default:                /* this is impossible */
 363                 log(LOG_ERR, "mld6_input: illegal type(%d)", mldh->mld_type);
 364                 break;
 365         }
 366
 367         m_freem(m);
 368         lwkt_reltoken(&mld6_token);
 369 }
 370
 371 void
 372 mld6_fasttimeo(void)
 373 {
 374         struct in6_multi *in6m;
 375         struct in6_multistep step;
 376
 377         /*
 378          * Quick check to see if any work needs to be done, in order
 379          * to minimize the overhead of fasttimo processing.
 380          */
 381         lwkt_gettoken(&mld6_token);
 382
 383         if (!mld6_timers_are_running) {
 384                 lwkt_reltoken(&mld6_token);
 385                 return;
 386         }
 387
 388         mld6_timers_are_running = 0;
 389         IN6_FIRST_MULTI(step, in6m);
 390         while (in6m != NULL) {
 391                 if (in6m->in6m_timer == 0) {
 392                         /* do nothing */
 393                 } else if (--in6m->in6m_timer == 0) {
 394                         mld6_sendpkt(in6m, MLD_LISTENER_REPORT, NULL);
 395                         in6m->in6m_state = MLD6_IREPORTEDLAST;
 396                 } else {
 397                         mld6_timers_are_running = 1;
 398                 }
 399                 IN6_NEXT_MULTI(step, in6m);
 400         }
 401
 402         lwkt_reltoken(&mld6_token);
 403 }
 404
 405 static void
 406 mld6_sendpkt(struct in6_multi *in6m, int type, const struct in6_addr *dst)
 407 {
 408         struct mbuf *mh, *md;
 409         struct mld_hdr *mldh;
 410         struct ip6_hdr *ip6;
 411         struct ip6_moptions im6o;
 412         struct in6_ifaddr *ia;
 413         struct ifnet *ifp = in6m->in6m_ifp;
 414         struct ifnet *outif = NULL;
 415
 416         /*
 417          * At first, find a link local address on the outgoing interface
 418          * to use as the source address of the MLD packet.
 419          */
 420         if ((ia = in6ifa_ifpforlinklocal(ifp, IN6_IFF_NOTREADY|IN6_IFF_ANYCAST))
 421             == NULL)
 422                 return;
 423
 424         /*
 425          * Allocate mbufs to store ip6 header and MLD header.
 426          * We allocate 2 mbufs and make chain in advance because
 427          * it is more convenient when inserting the hop-by-hop option later.
 428          */
 429         MGETHDR(mh, M_NOWAIT, MT_HEADER);
 430         if (mh == NULL)
 431                 return;
 432         MGET(md, M_NOWAIT, MT_DATA);
 433         if (md == NULL) {
 434                 m_free(mh);
 435                 return;
 436         }
 437         mh->m_next = md;
 438
 439         mh->m_pkthdr.rcvif = NULL;
 440         mh->m_pkthdr.len = sizeof(struct ip6_hdr) + sizeof(struct mld_hdr);
 441         mh->m_len = sizeof(struct ip6_hdr);
 442         MH_ALIGN(mh, sizeof(struct ip6_hdr));
 443
 444         /* fill in the ip6 header */
 445         ip6 = mtod(mh, struct ip6_hdr *);
 446         ip6->ip6_flow = 0;
 447         ip6->ip6_vfc &= ~IPV6_VERSION_MASK;
 448         ip6->ip6_vfc |= IPV6_VERSION;
 449         /* ip6_plen will be set later */
 450         ip6->ip6_nxt = IPPROTO_ICMPV6;
 451         /* ip6_hlim will be set by im6o.im6o_multicast_hlim */
 452         ip6->ip6_src = ia->ia_addr.sin6_addr;
 453         ip6->ip6_dst = dst ? *dst : in6m->in6m_addr;
 454
 455         /* fill in the MLD header */
 456         md->m_len = sizeof(struct mld_hdr);
 457         mldh = mtod(md, struct mld_hdr *);
 458         mldh->mld_type = type;
 459         mldh->mld_code = 0;
 460         mldh->mld_cksum = 0;
 461         /* XXX: we assume the function will not be called for query messages */
 462         mldh->mld_maxdelay = 0;
 463         mldh->mld_reserved = 0;
 464         mldh->mld_addr = in6m->in6m_addr;
 465         if (IN6_IS_ADDR_MC_LINKLOCAL(&mldh->mld_addr))
 466                 mldh->mld_addr.s6_addr16[1] = 0; /* XXX */
 467         mldh->mld_cksum = in6_cksum(mh, IPPROTO_ICMPV6, sizeof(struct ip6_hdr),
 468             sizeof(struct mld_hdr));
 469
 470         /* construct multicast option */
 471         bzero(&im6o, sizeof(im6o));
 472         im6o.im6o_multicast_ifp = ifp;
 473         im6o.im6o_multicast_hlim = 1;
 474
 475         /*
 476          * Request loopback of the report if we are acting as a multicast
 477          * router, so that the process-level routing daemon can hear it.
 478          */
 479         im6o.im6o_multicast_loop = (ip6_mrouter != NULL);
 480
 481         /* increment output statictics */
 482         icmp6stat.icp6s_outhist[type]++;
 483
 484         ip6_output(mh, &ip6_opts, NULL, 0, &im6o, &outif, NULL);
 485         if (outif) {
 486                 icmp6_ifstat_inc(outif, ifs6_out_msg);
 487                 switch (type) {
 488                 case MLD_LISTENER_QUERY:
 489                         icmp6_ifstat_inc(outif, ifs6_out_mldquery);
 490                         break;
 491                 case MLD_LISTENER_REPORT:
 492                         icmp6_ifstat_inc(outif, ifs6_out_mldreport);
 493                         break;
 494                 case MLD_LISTENER_DONE:
 495                         icmp6_ifstat_inc(outif, ifs6_out_mlddone);
 496                         break;
 497                 }
 498         }
 499 }