practicas/pipi/src/nameserver.cpp

   1 #include "nameserver.h"
   2 #include <sstream>
   3 #include <algorithm>
   4 #include <iterator>
   5 #include <sstream>
   6 #include <functional>
   7 #ifdef DEBUG
   8 #include <iostream>
   9 #endif
  10
  11 NameServer::Name::Name(const std::string& s)
  12 {
  13     std::istringstream iss(s);
  14     std::string tok;
  15     while (std::getline(iss, tok, '.'))
  16         push_back(tok);
  17 }
  18
  19 std::ostream& operator<< (std::ostream& os, const NameServer::Name& name)
  20 {
  21     if (name.empty())
  22         return os;
  23     std::copy(name.begin(), name.end() - 1,
  24             std::ostream_iterator< std::string >(os, "."));
  25     return os << name.back();
  26 }
  27
  28 NameServer::Name::operator std::string () const
  29 {
  30     std::stringstream ss;
  31     ss << *this;
  32     return ss.str();
  33 }
  34
  35 /// Parsea una zona
  36 static std::istream& parsezone(std::istream& is, NameServer::Zone& z)
  37     throw (std::runtime_error)
  38 {
  39     std::string line, sname, ip;
  40     // [dominio] [ttl] [parent ip]
  41     while (std::getline(is, line) && (line == "")); // Salteo líneas en blanco
  42     if (!is)
  43         return is;
  44     std::istringstream iss(line);
  45     if (!(iss >> sname >> z.ttl >> ip))
  46         throw std::runtime_error("Error al parsear");
  47     z.name = sname;
  48 #ifdef DEBUG_PARSER
  49     std::cerr << "parsezone: IP = " << ip << "\n\n";
  50 #endif
  51     z.parent = IPAddr(ip);
  52     // un record por linea, sin líneas vacías
  53     // [name] [type] [ip]
  54     while (std::getline(is, line) && (line != ""))
  55     {
  56         iss.clear();
  57         iss.str(line);
  58         std::string key, type;
  59         if (!(iss >> key >> type >> ip))
  60             throw std::runtime_error("Error al parsear");
  61         typedef NameServer::Record Rec;
  62 #ifdef DEBUG_PARSER
  63         std::cerr << "parsezone: IP = " << ip << "\n\n";
  64 #endif
  65         Rec r((type == "NS") ? Rec::NS : Rec::A, IPAddr(ip));
  66         z.records.insert(NameServer::Zone::records_t::value_type(key, r));
  67     }
  68 #ifdef DEBUG_PARSER
  69     std::cerr << "parsezone: " << z << "\n\n";
  70 #endif
  71     return is;
  72 }
  73
  74 /// Constructor
  75 NameServer::Zone::Zone(std::string sname, size_t ttl, const IPAddr& parent):
  76     name(sname), ttl(ttl), parent(parent)
  77 {
  78 }
  79
  80 /// Constructor
  81 NameServer::Zone::Zone(std::istream& is)
  82     throw (std::runtime_error)
  83 {
  84     // Parsea la zona
  85     if (!parsezone(is, *this))
  86         throw std::runtime_error("Error de parser, no hay zona");
  87 }
  88
  89 /// Limpia una zona
  90 void NameServer::Zone::clear()
  91 {
  92     name.clear();
  93     records.clear();
  94 }
  95
  96 /// Constructor
  97 NameServer::NameServer(std::istream& is, IPIn& ipin, IPOut& ipout,
  98         DevQue& req_que, DevQue& res_que, DevQue& snd_que)
  99     throw (std::runtime_error):
 100     ipin(ipin), ipout(ipout), req_que(req_que), res_que(res_que),
 101         snd_que(snd_que)
 102 {
 103     Zone z;
 104     while (parsezone(is, z))
 105     {
 106         zones.push_back(z);
 107         z.clear();
 108 #ifdef DEBUG_PARSER
 109         std::cerr << "NameServer: " << z << "\n\n";
 110 #endif
 111     }
 112
 113 #ifdef DEBUG2
 114     std::cout << "NameServer: req_que_id = " << req_que.que_id
 115         << ", res_que_id = " << res_que.que_id
 116         << ", snd_que_id = " << snd_que.que_id << "\n";
 117 #endif
 118 }
 119
 120 /// Devuelve la parte izquierda de n, si la parte derecha coincide exactamente
 121 /// con m, si no devuelve un vector vacío.
 122 /// Elemplo: name_split("mi.domi.nio", "domi.nio") == ["mi"]
 123 ///          name_split("dos.mi.domi.nio", "domi.nio") == ["dos", "mi"]
 124 ///          name_split("domi.nio", "domi.nio") == []
 125 ///          name_split("papeli.nio", "domi.nio") == []
 126 static NameServer::Name
 127 name_split(NameServer::Name n, NameServer::Name m)
 128 {
 129     NameServer::Name r;
 130     std::reverse(n.begin(), n.end());
 131     std::reverse(m.begin(), m.end());
 132     // Si m es más grande o igual que n, no hay nada que hacer
 133     if (n.size() <= m.size())
 134         return r;
 135     // Si no coincide la parte derecha, no hay nada que hacer
 136     NameServer::Name::size_type i;
 137     for (i = 0; i < m.size(); ++i)
 138         if (n[i] != m[i])
 139             return r;
 140     // Si era todo igual y sobran cosas, devolvemos lo que "sobra"
 141     while (i < n.size())
 142         r.push_back(n[i++]);
 143     std::reverse(r.begin(), r.end());
 144 #ifdef DEBUG_NAME
 145     std::cerr << "name_split(" << n << ", " << m << ") -> " << r << "\n";
 146 #endif
 147     return r;
 148 }
 149
 150 /// Devuelve -1 si es un nombre "hijo" (la parte derecha de n está contenida
 151 /// completamente en m, pero m y n no son iguales), 0 si m == n y 1 si es
 152 /// "padre" (m no coincide con la parte derecha de n).
 153 /// Elemplo: namecmp("mi.domi.nio", "domi.nio") == -1
 154 ///          namecmp("otra.cosa", "domi.nio") == 1
 155 ///          namecmp("papeli.nio", "domi.nio") == 1
 156 ///          namecmp("domi.nio", "domi.nio") == 0
 157 /*enum name_cmp_t
 158 {
 159     NC_DIRECT_CHILD,  ///> Hijo directo, es decir, está en la zona m
 160     NC_CHILD,         ///> Hijo indirecto, está en una zona que cuelga de m
 161     NC_EQUAL,         ///> Es el host de la zona m
 162     NC_DIRECT_PARENT, ///> Padre directo, es decir, coincide en parte con m
 163     NC_PARENT         ///> Padre indirecto, es completamente distinto a m
 164 };*/
 165 #if 0
 166 static int name_cmp(const NameServer::Name& n, const NameServer::Name& m)
 167 {
 168     // Si m es más grande que n, seguro es padre
 169     if (n.size() < m.size())
 170         return 1;
 171     // Si no coincide la parte derecha, seguro es padre
 172     NameServer::Name::size_type i;
 173     for (i = m.size(); i > 0; --i)
 174         if (n[i-1] != m[i-1])
 175             return 1;
 176     // Si era todo igual y sobran cosas, es hijo
 177     if (i)
 178         return -1;
 179     // Si no, son iguales.
 180     return 0;
 181 }
 182 #endif
 183
 184 struct search_zone: std::unary_function< NameServer::Zone, bool >
 185 {
 186     bool local;
 187     ResolvProtoResponse resp;
 188     const NameServer::Name& name;
 189     search_zone(const NameServer::Name& n): local(false), name(n) {}
 190     bool operator() (const NameServer::Zone& z)
 191     {
 192         bool found = false;
 193         NameServer::Name local_part = name_split(name, z.name);
 194         if (!local_part.empty()) // Está en esta zona
 195         {
 196             local = true;
 197             std::string n = local_part.back(); // Obtengo última parte
 198             // busco
 199             typedef NameServer::Zone::records_t::const_iterator itt;
 200             std::pair<itt, itt> p = z.records.equal_range(n);
 201             for (; p.first != p.second; ++p.first)
 202             {
 203                 const NameServer::Record& r = (*p.first).second;
 204                 // Tiene que buscar solo A porque era un nombre
 205                 if ((local_part.size() == 1) && (r.type != NameServer::Record::A))
 206                     continue;
 207                 // Tiene que seguir para abajo, solo busca NS
 208                 if ((local_part.size() > 1) && r.type != NameServer::Record::NS)
 209                     continue;
 210                 found = true;
 211                 resp.ret = (r.type == NameServer::Record::NS) ? RP_RES_NS
 212                     : RP_RES_A;
 213                 resp.ttl = z.ttl;
 214                 resp.ips.push_back(r.ip);
 215             }
 216         }
 217         return found;
 218     }
 219 };
 220
 221 /// Resuelve un nombre de forma directa (no recursiva)
 222 ResolvProtoResponse NameServer::resolv_direct(const Name& n)
 223 {
 224 #ifdef DEBUG_TRACE
 225     std::cout << "NameServer::resolv_direct()\n";
 226 #endif
 227 #ifdef DEBUG_RESOLV
 228     std::cerr << "resolv_direct -> tratando de resolver: " << n << "\n";
 229 #endif
 230     search_zone zs(n);
 231     bool found;
 232     for (zones_t::const_iterator i = zones.begin(); i!= zones.end(); ++i)
 233         if ((found = zs(*i)))
 234             break;
 235     if (found)
 236     {
 237 #ifdef DEBUG_RESOLV
 238         std::cerr << "resolv_direct found (local/hijo): " << zs.resp << "\n";
 239 #endif
 240         return zs.resp;
 241     }
 242     if (zs.local)
 243     {
 244 #ifdef DEBUG_RESOLV
 245         std::cerr << "resolv_direct NOT FOUND (es local pero no existe)\n";
 246 #endif
 247         return ResolvProtoResponse(RP_RES_NOTFOUND);
 248     }
 249     cache_t::const_iterator i = cache.find(n);
 250     // TODO TTL!?!
 251     if (i != cache.end())
 252     {
 253 #ifdef DEBUG_RESOLV
 254         std::cerr << "resolv_direct found (en cache): " << i->second << "\n";
 255 #endif
 256         const CacheRecord& cr = i->second;
 257         return ResolvProtoResponse(RP_RES_A, cr.ttl, cr.ips);
 258     }
 259     if (zones.size())
 260     {
 261         // Busco una zona con padre para ver si puedo "trepar"
 262         for (zones_t::const_iterator i = zones.begin(); i != zones.end(); ++i)
 263         {
 264 #ifdef DEBUG_RESOLV
 265             std::cerr << "resolv_direct -> evaluando padre " << i->parent
 266                 << "\n";
 267 #endif
 268             if (i->parent != IPAddr(0))
 269             {
 270 #ifdef DEBUG_RESOLV
 271                 std::cerr << "resolv_direct found (al padre): "
 272                     << i->parent << "\n";
 273 #endif
 274                 ResolvProtoResponse rpr(RP_RES_NS, i->ttl);
 275                 rpr.ips.push_back(i->parent);
 276                 return rpr;
 277             }
 278         }
 279     }
 280 #ifdef DEBUG_RESOLV
 281     std::cerr << "resolv_direct NOT FOUND (no hay padre)\n";
 282 #endif
 283     // No hay padre, no puedo hacer nada más
 284     return ResolvProtoResponse(RP_RES_NOTFOUND);
 285 }
 286
 287 /// Resuelve un nombre de forma recursiva
 288 ResolvProtoResponse NameServer::resolv_recursive(const Name& n)
 289 {
 290 #ifdef DEBUG_TRACE
 291     std::cout << "NameServer::resolv_recursive()\n";
 292 #endif
 293     ResolvProtoResponse rpr = resolv_direct(n);
 294     switch (rpr.ret)
 295     {
 296         case RP_RES_NS:
 297 #ifdef DEBUG_RESOLV
 298             std::cerr << "resolv_recursive -> redirect a " << rpr << "\n";
 299 #endif
 300             return resolv_recursive_r(n, rpr); // Sigo "bajando"
 301         case RP_RES_A:
 302 #ifdef DEBUG_RESOLV
 303             std::cerr << "resolv_recursive -> gotcha! " << rpr << "\n";
 304 #endif
 305             // TODO agregar a cache
 306             break;
 307     }
 308     return rpr; // Devuelvo el A o NOTFOUND
 309 }
 310
 311 /// Resuelve un nombre de forma recursiva entrando a otros ns
 312 ResolvProtoResponse NameServer::resolv_recursive_r(const Name& n,
 313         ResolvProtoResponse rpr)
 314 {
 315 #ifdef DEBUG_TRACE
 316     std::cout << "NameServer::resolv_recursive_r()\n";
 317 #endif
 318     ResolvProtoResponse r;
 319     for (ResolvProtoResponse::ipvec_t::const_iterator ip = rpr.ips.begin();
 320             ip != rpr.ips.end(); ++ip)
 321     {
 322         r = query(n, *ip);
 323         switch (r.ret)
 324         {
 325             case RP_RES_NS:
 326 #ifdef DEBUG_RESOLV
 327                 std::cerr << "resolv_recursive_r -> redirect a " << r << "\n";
 328 #endif
 329                 return resolv_recursive_r(n, r); // Sigo "bajando"
 330             case RP_RES_NOTFOUND:
 331 #ifdef DEBUG_RESOLV
 332                 std::cerr << "resolv_recursive_r -> NOT FOUND en " << *ip
 333                     << ", sigo probando\n";
 334 #endif
 335                 break; // Sigo probando del mismo nivel
 336             case RP_RES_A:
 337 #ifdef DEBUG_RESOLV
 338                 std::cerr << "resolv_recursive_r -> gotcha! " << r << "\n";
 339 #endif
 340                 // TODO agregar a cache
 341                 return r; // Gotcha!
 342         }
 343     }
 344 #ifdef DEBUG_RESOLV
 345     std::cerr << "resolv_recursive_r -> NOT FOUND, no hay más por hacer\n";
 346 #endif
 347     return r; // NOTFOUND
 348 }
 349
 350 /// Consulta a otro name server sobre un nombre
 351 ResolvProtoResponse NameServer::query(const Name& n, const IPAddr& ip)
 352 {
 353 #ifdef DEBUG_TRACE
 354     std::cout << "NameServer::query()\n";
 355 #endif
 356     ResolvProtoRequest r(std::string(n), RP_REQ_DIRECT);
 357 #ifdef DEBUG_RESOLV
 358     std::cerr << "query -> pidiendo " << r << " a " << ip << "\n";
 359 #endif
 360     // Envía a través de la cola de envío
 361     snd_que.transmit(std::string(r), ip);
 362     Dev::mac_type mac = ip;
 363     std::string buf = res_que.receive(mac);
 364     ResolvProtoResponse resp(buf);
 365 #ifdef DEBUG_RESOLV
 366     std::cerr << "query -> recibido " << resp << " de " << ip << "\n";
 367 #endif
 368     return resp;
 369 }
 370
 371 void NameServer::recv_loop()
 372 {
 373 #ifdef DEBUG_TRACE
 374     std::cout << "NameServer::recv_loop()\n";
 375 #endif
 376     while (true)
 377     {
 378         IPAddr src, dst;
 379         uint8_t proto;
 380         std::string s = ipin.recv(proto, src, dst);
 381 #ifdef DEBUG_RESOLV
 382             std::cout << "NameServer::recv_loop() -> recibido len=" << s.size()
 383                 << " de " << src << " para " << dst << " (proto = "
 384                 << unsigned(proto) << ")\n";
 385 #endif
 386         if (proto == RESOLV_PROTO) // Si es para nosotros
 387         {
 388             rp_pkt_type_t type;
 389             memcpy(&type, s.data(), sizeof(uint8_t));
 390             switch (type)
 391             {
 392                 // Request
 393                 case RP_REQ_DIRECT:
 394                 case RP_REQ_RECURSIVE:
 395 #ifdef DEBUG_RESOLV
 396                     std::cout << "---> " << ResolvProtoRequest(s) << "\n";
 397 #endif
 398                     req_que.transmit(s, src); // Encolo
 399                     break;
 400                 // Response
 401                 default:
 402 #ifdef DEBUG_RESOLV
 403                     std::cout << "---> " << ResolvProtoResponse(s) << "\n";
 404 #endif
 405                     res_que.transmit(s, src); // Encolo
 406             }
 407         }
 408     }
 409 }
 410
 411 void NameServer::send_loop()
 412 {
 413 #ifdef DEBUG_TRACE
 414     std::cout << "NameServer::send_loop()\n";
 415 #endif
 416     while (true)
 417     {
 418         Dev::mac_type mac = 0;
 419         std::string buf = snd_que.receive(mac);
 420 #ifdef DEBUG_RESOLV
 421         std::cout << "NameServer::send_loop() -> envío request "
 422             << ResolvProtoRequest(buf) << "\n";
 423 #endif
 424         ipout.send(buf, RESOLV_PROTO, IPAddr(mac));
 425     }
 426 }
 427
 428 void NameServer::req_loop()
 429 {
 430 #ifdef DEBUG_TRACE
 431     std::cout << "NameServer::req_loop()\n";
 432 #endif
 433     while (true)
 434     {
 435         Dev::mac_type mac = 0;
 436         ResolvProtoRequest req(req_que.receive(mac));
 437 #ifdef DEBUG_RESOLV
 438         std::cout << "NameServer::req_loop() -> recibido " << req << "\n";
 439 #endif
 440         ResolvProtoResponse res
 441             = (req.query_type == RP_REQ_DIRECT)
 442             ? resolv_direct(req.name)
 443             : resolv_recursive(req.name);
 444 #ifdef DEBUG_RESOLV
 445         std::cout << "NameServer::req_loop() -> respondo " << res << "\n";
 446 #endif
 447         snd_que.transmit(std::string(res), IPAddr(mac));
 448     }
 449 }
 450
 451 std::ostream& operator<< (std::ostream& os, const NameServer::Record::type_t& t)
 452 {
 453     if (t == NameServer::Record::NS)
 454         return os << "NS";
 455     else
 456         return os << "A";
 457 }
 458
 459 std::ostream& operator<< (std::ostream& os, const NameServer::Record& r)
 460 {
 461     return os << r.type << " " << r.ip;
 462 }
 463
 464 std::ostream& operator<< (std::ostream& os,
 465         const NameServer::Zone::records_t::value_type& p)
 466 {
 467     return os << p.first << ": " << p.second;
 468 }
 469
 470 std::ostream& operator<< (std::ostream& os, const NameServer::Zone& z)
 471 {
 472     os << "Zone " << z.name << " " << z.ttl << " " << z.parent << "\n";
 473     std::copy(z.records.begin(), z.records.end(), std::ostream_iterator<
 474             NameServer::Zone::records_t::value_type >(os, "\n"));
 475     return os;
 476 }
 477
 478 std::ostream& operator<< (std::ostream& os, const NameServer::CacheRecord& cr)
 479 {
 480     os << "CacheRecord(ttl=" << cr.ttl << ", records=";
 481     std::copy(cr.ips.begin(), cr.ips.end(),
 482             std::ostream_iterator< IPAddr >(os, ","));
 483     return os << ")";
 484 }
 485
 486 std::ostream& operator<< (std::ostream& os, const NameServer& ns)
 487 {
 488     os << "NameServer: zones[" << ns.zones.size() << "] (\n\n";
 489     std::copy(ns.zones.begin(), ns.zones.end(),
 490             std::ostream_iterator< NameServer::Zone >(os, "\n"));
 491     return os << ")";
 492 }
 493
 494 // vim: set et sw=4 sts=4 :