net/ipv4/netfilter/ipt_CLUSTERIP.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /* Cluster IP hashmark target
   3  * (C) 2003-2004 by Harald Welte <laforge@netfilter.org>
   4  * based on ideas of Fabio Olive Leite <olive@unixforge.org>
   5  *
   6  * Development of this code funded by SuSE Linux AG, https://www.suse.com/
   7  */
   8 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
   9 #include <linux/module.h>
  10 #include <linux/proc_fs.h>
  11 #include <linux/jhash.h>
  12 #include <linux/bitops.h>
  13 #include <linux/skbuff.h>
  14 #include <linux/slab.h>
  15 #include <linux/ip.h>
  16 #include <linux/tcp.h>
  17 #include <linux/udp.h>
  18 #include <linux/icmp.h>
  19 #include <linux/if_arp.h>
  20 #include <linux/seq_file.h>
  21 #include <linux/refcount.h>
  22 #include <linux/netfilter_arp.h>
  23 #include <linux/netfilter/x_tables.h>
  24 #include <linux/netfilter_ipv4/ip_tables.h>
  25 #include <linux/netfilter_ipv4/ipt_CLUSTERIP.h>
  26 #include <net/netfilter/nf_conntrack.h>
  27 #include <net/net_namespace.h>
  28 #include <net/netns/generic.h>
  29 #include <net/checksum.h>
  30 #include <net/ip.h>
  31
  32 #define CLUSTERIP_VERSION "0.8"
  33
  34 MODULE_LICENSE("GPL");
  35 MODULE_AUTHOR("Harald Welte <laforge@netfilter.org>");
  36 MODULE_DESCRIPTION("Xtables: CLUSTERIP target");
  37
  38 struct clusterip_config {
  39         struct list_head list;                  /* list of all configs */
  40         refcount_t refcount;                    /* reference count */
  41         refcount_t entries;                     /* number of entries/rules
  42                                                  * referencing us */
  43
  44         __be32 clusterip;                       /* the IP address */
  45         u_int8_t clustermac[ETH_ALEN];          /* the MAC address */
  46         int ifindex;                            /* device ifindex */
  47         u_int16_t num_total_nodes;              /* total number of nodes */
  48         unsigned long local_nodes;              /* node number array */
  49
  50 #ifdef CONFIG_PROC_FS
  51         struct proc_dir_entry *pde;             /* proc dir entry */
  52 #endif
  53         enum clusterip_hashmode hash_mode;      /* which hashing mode */
  54         u_int32_t hash_initval;                 /* hash initialization */
  55         struct rcu_head rcu;                    /* for call_rcu */
  56         struct net *net;                        /* netns for pernet list */
  57         char ifname[IFNAMSIZ];                  /* device ifname */
  58 };
  59
  60 #ifdef CONFIG_PROC_FS
  61 static const struct proc_ops clusterip_proc_ops;
  62 #endif
  63
  64 struct clusterip_net {
  65         struct list_head configs;
  66         /* lock protects the configs list */
  67         spinlock_t lock;
  68
  69         bool clusterip_deprecated_warning;
  70 #ifdef CONFIG_PROC_FS
  71         struct proc_dir_entry *procdir;
  72         /* mutex protects the config->pde*/
  73         struct mutex mutex;
  74 #endif
  75         unsigned int hook_users;
  76 };
  77
  78 static unsigned int clusterip_arp_mangle(void *priv, struct sk_buff *skb, const struct nf_hook_state *state);
  79
  80 static const struct nf_hook_ops cip_arp_ops = {
  81         .hook = clusterip_arp_mangle,
  82         .pf = NFPROTO_ARP,
  83         .hooknum = NF_ARP_OUT,
  84         .priority = -1
  85 };
  86
  87 static unsigned int clusterip_net_id __read_mostly;
  88 static inline struct clusterip_net *clusterip_pernet(struct net *net)
  89 {
  90         return net_generic(net, clusterip_net_id);
  91 }
  92
  93 static inline void
  94 clusterip_config_get(struct clusterip_config *c)
  95 {
  96         refcount_inc(&c->refcount);
  97 }
  98
  99 static void clusterip_config_rcu_free(struct rcu_head *head)
 100 {
 101         struct clusterip_config *config;
 102         struct net_device *dev;
 103
 104         config = container_of(head, struct clusterip_config, rcu);
 105         dev = dev_get_by_name(config->net, config->ifname);
 106         if (dev) {
 107                 dev_mc_del(dev, config->clustermac);
 108                 dev_put(dev);
 109         }
 110         kfree(config);
 111 }
 112
 113 static inline void
 114 clusterip_config_put(struct clusterip_config *c)
 115 {
 116         if (refcount_dec_and_test(&c->refcount))
 117                 call_rcu(&c->rcu, clusterip_config_rcu_free);
 118 }
 119
 120 /* decrease the count of entries using/referencing this config.  If last
 121  * entry(rule) is removed, remove the config from lists, but don't free it
 122  * yet, since proc-files could still be holding references */
 123 static inline void
 124 clusterip_config_entry_put(struct clusterip_config *c)
 125 {
 126         struct clusterip_net *cn = clusterip_pernet(c->net);
 127
 128         local_bh_disable();
 129         if (refcount_dec_and_lock(&c->entries, &cn->lock)) {
 130                 list_del_rcu(&c->list);
 131                 spin_unlock(&cn->lock);
 132                 local_bh_enable();
 133                 /* In case anyone still accesses the file, the open/close
 134                  * functions are also incrementing the refcount on their own,
 135                  * so it's safe to remove the entry even if it's in use. */
 136 #ifdef CONFIG_PROC_FS
 137                 mutex_lock(&cn->mutex);
 138                 if (cn->procdir)
 139                         proc_remove(c->pde);
 140                 mutex_unlock(&cn->mutex);
 141 #endif
 142                 return;
 143         }
 144         local_bh_enable();
 145 }
 146
 147 static struct clusterip_config *
 148 __clusterip_config_find(struct net *net, __be32 clusterip)
 149 {
 150         struct clusterip_config *c;
 151         struct clusterip_net *cn = clusterip_pernet(net);
 152
 153         list_for_each_entry_rcu(c, &cn->configs, list) {
 154                 if (c->clusterip == clusterip)
 155                         return c;
 156         }
 157
 158         return NULL;
 159 }
 160
 161 static inline struct clusterip_config *
 162 clusterip_config_find_get(struct net *net, __be32 clusterip, int entry)
 163 {
 164         struct clusterip_config *c;
 165
 166         rcu_read_lock_bh();
 167         c = __clusterip_config_find(net, clusterip);
 168         if (c) {
 169 #ifdef CONFIG_PROC_FS
 170                 if (!c->pde)
 171                         c = NULL;
 172                 else
 173 #endif
 174                 if (unlikely(!refcount_inc_not_zero(&c->refcount)))
 175                         c = NULL;
 176                 else if (entry) {
 177                         if (unlikely(!refcount_inc_not_zero(&c->entries))) {
 178                                 clusterip_config_put(c);
 179                                 c = NULL;
 180                         }
 181                 }
 182         }
 183         rcu_read_unlock_bh();
 184
 185         return c;
 186 }
 187
 188 static void
 189 clusterip_config_init_nodelist(struct clusterip_config *c,
 190                                const struct ipt_clusterip_tgt_info *i)
 191 {
 192         int n;
 193
 194         for (n = 0; n < i->num_local_nodes; n++)
 195                 set_bit(i->local_nodes[n] - 1, &c->local_nodes);
 196 }
 197
 198 static int
 199 clusterip_netdev_event(struct notifier_block *this, unsigned long event,
 200                        void *ptr)
 201 {
 202         struct net_device *dev = netdev_notifier_info_to_dev(ptr);
 203         struct net *net = dev_net(dev);
 204         struct clusterip_net *cn = clusterip_pernet(net);
 205         struct clusterip_config *c;
 206
 207         spin_lock_bh(&cn->lock);
 208         list_for_each_entry_rcu(c, &cn->configs, list) {
 209                 switch (event) {
 210                 case NETDEV_REGISTER:
 211                         if (!strcmp(dev->name, c->ifname)) {
 212                                 c->ifindex = dev->ifindex;
 213                                 dev_mc_add(dev, c->clustermac);
 214                         }
 215                         break;
 216                 case NETDEV_UNREGISTER:
 217                         if (dev->ifindex == c->ifindex) {
 218                                 dev_mc_del(dev, c->clustermac);
 219                                 c->ifindex = -1;
 220                         }
 221                         break;
 222                 case NETDEV_CHANGENAME:
 223                         if (!strcmp(dev->name, c->ifname)) {
 224                                 c->ifindex = dev->ifindex;
 225                                 dev_mc_add(dev, c->clustermac);
 226                         } else if (dev->ifindex == c->ifindex) {
 227                                 dev_mc_del(dev, c->clustermac);
 228                                 c->ifindex = -1;
 229                         }
 230                         break;
 231                 }
 232         }
 233         spin_unlock_bh(&cn->lock);
 234
 235         return NOTIFY_DONE;
 236 }
 237
 238 static struct clusterip_config *
 239 clusterip_config_init(struct net *net, const struct ipt_clusterip_tgt_info *i,
 240                       __be32 ip, const char *iniface)
 241 {
 242         struct clusterip_net *cn = clusterip_pernet(net);
 243         struct clusterip_config *c;
 244         struct net_device *dev;
 245         int err;
 246
 247         if (iniface[0] == '\0') {
 248                 pr_info("Please specify an interface name\n");
 249                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 250         }
 251
 252         c = kzalloc(sizeof(*c), GFP_ATOMIC);
 253         if (!c)
 254                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 255
 256         dev = dev_get_by_name(net, iniface);
 257         if (!dev) {
 258                 pr_info("no such interface %s\n", iniface);
 259                 kfree(c);
 260                 return ERR_PTR(-ENOENT);
 261         }
 262         c->ifindex = dev->ifindex;
 263         strcpy(c->ifname, dev->name);
 264         memcpy(&c->clustermac, &i->clustermac, ETH_ALEN);
 265         dev_mc_add(dev, c->clustermac);
 266         dev_put(dev);
 267
 268         c->clusterip = ip;
 269         c->num_total_nodes = i->num_total_nodes;
 270         clusterip_config_init_nodelist(c, i);
 271         c->hash_mode = i->hash_mode;
 272         c->hash_initval = i->hash_initval;
 273         c->net = net;
 274         refcount_set(&c->refcount, 1);
 275
 276         spin_lock_bh(&cn->lock);
 277         if (__clusterip_config_find(net, ip)) {
 278                 err = -EBUSY;
 279                 goto out_config_put;
 280         }
 281
 282         list_add_rcu(&c->list, &cn->configs);
 283         spin_unlock_bh(&cn->lock);
 284
 285 #ifdef CONFIG_PROC_FS
 286         {
 287                 char buffer[16];
 288
 289                 /* create proc dir entry */
 290                 sprintf(buffer, "%pI4", &ip);
 291                 mutex_lock(&cn->mutex);
 292                 c->pde = proc_create_data(buffer, 0600,
 293                                           cn->procdir,
 294                                           &clusterip_proc_ops, c);
 295                 mutex_unlock(&cn->mutex);
 296                 if (!c->pde) {
 297                         err = -ENOMEM;
 298                         goto err;
 299                 }
 300         }
 301 #endif
 302
 303         refcount_set(&c->entries, 1);
 304         return c;
 305
 306 #ifdef CONFIG_PROC_FS
 307 err:
 308 #endif
 309         spin_lock_bh(&cn->lock);
 310         list_del_rcu(&c->list);
 311 out_config_put:
 312         spin_unlock_bh(&cn->lock);
 313         clusterip_config_put(c);
 314         return ERR_PTR(err);
 315 }
 316
 317 #ifdef CONFIG_PROC_FS
 318 static int
 319 clusterip_add_node(struct clusterip_config *c, u_int16_t nodenum)
 320 {
 321
 322         if (nodenum == 0 ||
 323             nodenum > c->num_total_nodes)
 324                 return 1;
 325
 326         /* check if we already have this number in our bitfield */
 327         if (test_and_set_bit(nodenum - 1, &c->local_nodes))
 328                 return 1;
 329
 330         return 0;
 331 }
 332
 333 static bool
 334 clusterip_del_node(struct clusterip_config *c, u_int16_t nodenum)
 335 {
 336         if (nodenum == 0 ||
 337             nodenum > c->num_total_nodes)
 338                 return true;
 339
 340         if (test_and_clear_bit(nodenum - 1, &c->local_nodes))
 341                 return false;
 342
 343         return true;
 344 }
 345 #endif
 346
 347 static inline u_int32_t
 348 clusterip_hashfn(const struct sk_buff *skb,
 349                  const struct clusterip_config *config)
 350 {
 351         const struct iphdr *iph = ip_hdr(skb);
 352         unsigned long hashval;
 353         u_int16_t sport = 0, dport = 0;
 354         int poff;
 355
 356         poff = proto_ports_offset(iph->protocol);
 357         if (poff >= 0) {
 358                 const u_int16_t *ports;
 359                 u16 _ports[2];
 360
 361                 ports = skb_header_pointer(skb, iph->ihl * 4 + poff, 4, _ports);
 362                 if (ports) {
 363                         sport = ports[0];
 364                         dport = ports[1];
 365                 }
 366         } else {
 367                 net_info_ratelimited("unknown protocol %u\n", iph->protocol);
 368         }
 369
 370         switch (config->hash_mode) {
 371         case CLUSTERIP_HASHMODE_SIP:
 372                 hashval = jhash_1word(ntohl(iph->saddr),
 373                                       config->hash_initval);
 374                 break;
 375         case CLUSTERIP_HASHMODE_SIP_SPT:
 376                 hashval = jhash_2words(ntohl(iph->saddr), sport,
 377                                        config->hash_initval);
 378                 break;
 379         case CLUSTERIP_HASHMODE_SIP_SPT_DPT:
 380                 hashval = jhash_3words(ntohl(iph->saddr), sport, dport,
 381                                        config->hash_initval);
 382                 break;
 383         default:
 384                 /* to make gcc happy */
 385                 hashval = 0;
 386                 /* This cannot happen, unless the check function wasn't called
 387                  * at rule load time */
 388                 pr_info("unknown mode %u\n", config->hash_mode);
 389                 BUG();
 390                 break;
 391         }
 392
 393         /* node numbers are 1..n, not 0..n */
 394         return reciprocal_scale(hashval, config->num_total_nodes) + 1;
 395 }
 396
 397 static inline int
 398 clusterip_responsible(const struct clusterip_config *config, u_int32_t hash)
 399 {
 400         return test_bit(hash - 1, &config->local_nodes);
 401 }
 402
 403 /***********************************************************************
 404  * IPTABLES TARGET
 405  ***********************************************************************/
 406
 407 static unsigned int
 408 clusterip_tg(struct sk_buff *skb, const struct xt_action_param *par)
 409 {
 410         const struct ipt_clusterip_tgt_info *cipinfo = par->targinfo;
 411         struct nf_conn *ct;
 412         enum ip_conntrack_info ctinfo;
 413         u_int32_t hash;
 414
 415         /* don't need to clusterip_config_get() here, since refcount
 416          * is only decremented by destroy() - and ip_tables guarantees
 417          * that the ->target() function isn't called after ->destroy() */
 418
 419         ct = nf_ct_get(skb, &ctinfo);
 420         if (ct == NULL)
 421                 return NF_DROP;
 422
 423         /* special case: ICMP error handling. conntrack distinguishes between
 424          * error messages (RELATED) and information requests (see below) */
 425         if (ip_hdr(skb)->protocol == IPPROTO_ICMP &&
 426             (ctinfo == IP_CT_RELATED ||
 427              ctinfo == IP_CT_RELATED_REPLY))
 428                 return XT_CONTINUE;
 429
 430         /* nf_conntrack_proto_icmp guarantees us that we only have ICMP_ECHO,
 431          * TIMESTAMP, INFO_REQUEST or ICMP_ADDRESS type icmp packets from here
 432          * on, which all have an ID field [relevant for hashing]. */
 433
 434         hash = clusterip_hashfn(skb, cipinfo->config);
 435
 436         switch (ctinfo) {
 437         case IP_CT_NEW:
 438                 ct->mark = hash;
 439                 break;
 440         case IP_CT_RELATED:
 441         case IP_CT_RELATED_REPLY:
 442                 /* FIXME: we don't handle expectations at the moment.
 443                  * They can arrive on a different node than
 444                  * the master connection (e.g. FTP passive mode) */
 445         case IP_CT_ESTABLISHED:
 446         case IP_CT_ESTABLISHED_REPLY:
 447                 break;
 448         default:                        /* Prevent gcc warnings */
 449                 break;
 450         }
 451
 452 #ifdef DEBUG
 453         nf_ct_dump_tuple_ip(&ct->tuplehash[IP_CT_DIR_ORIGINAL].tuple);
 454 #endif
 455         pr_debug("hash=%u ct_hash=%u ", hash, ct->mark);
 456         if (!clusterip_responsible(cipinfo->config, hash)) {
 457                 pr_debug("not responsible\n");
 458                 return NF_DROP;
 459         }
 460         pr_debug("responsible\n");
 461
 462         /* despite being received via linklayer multicast, this is
 463          * actually a unicast IP packet. TCP doesn't like PACKET_MULTICAST */
 464         skb->pkt_type = PACKET_HOST;
 465
 466         return XT_CONTINUE;
 467 }
 468
 469 static int clusterip_tg_check(const struct xt_tgchk_param *par)
 470 {
 471         struct ipt_clusterip_tgt_info *cipinfo = par->targinfo;
 472         struct clusterip_net *cn = clusterip_pernet(par->net);
 473         const struct ipt_entry *e = par->entryinfo;
 474         struct clusterip_config *config;
 475         int ret, i;
 476
 477         if (par->nft_compat) {
 478                 pr_err("cannot use CLUSTERIP target from nftables compat\n");
 479                 return -EOPNOTSUPP;
 480         }
 481
 482         if (cn->hook_users == UINT_MAX)
 483                 return -EOVERFLOW;
 484
 485         if (cipinfo->hash_mode != CLUSTERIP_HASHMODE_SIP &&
 486             cipinfo->hash_mode != CLUSTERIP_HASHMODE_SIP_SPT &&
 487             cipinfo->hash_mode != CLUSTERIP_HASHMODE_SIP_SPT_DPT) {
 488                 pr_info("unknown mode %u\n", cipinfo->hash_mode);
 489                 return -EINVAL;
 490
 491         }
 492         if (e->ip.dmsk.s_addr != htonl(0xffffffff) ||
 493             e->ip.dst.s_addr == 0) {
 494                 pr_info("Please specify destination IP\n");
 495                 return -EINVAL;
 496         }
 497         if (cipinfo->num_local_nodes > ARRAY_SIZE(cipinfo->local_nodes)) {
 498                 pr_info("bad num_local_nodes %u\n", cipinfo->num_local_nodes);
 499                 return -EINVAL;
 500         }
 501         for (i = 0; i < cipinfo->num_local_nodes; i++) {
 502                 if (cipinfo->local_nodes[i] - 1 >=
 503                     sizeof(config->local_nodes) * 8) {
 504                         pr_info("bad local_nodes[%d] %u\n",
 505                                 i, cipinfo->local_nodes[i]);
 506                         return -EINVAL;
 507                 }
 508         }
 509
 510         config = clusterip_config_find_get(par->net, e->ip.dst.s_addr, 1);
 511         if (!config) {
 512                 if (!(cipinfo->flags & CLUSTERIP_FLAG_NEW)) {
 513                         pr_info("no config found for %pI4, need 'new'\n",
 514                                 &e->ip.dst.s_addr);
 515                         return -EINVAL;
 516                 } else {
 517                         config = clusterip_config_init(par->net, cipinfo,
 518                                                        e->ip.dst.s_addr,
 519                                                        e->ip.iniface);
 520                         if (IS_ERR(config))
 521                                 return PTR_ERR(config);
 522                 }
 523         } else if (memcmp(&config->clustermac, &cipinfo->clustermac, ETH_ALEN)) {
 524                 clusterip_config_entry_put(config);
 525                 clusterip_config_put(config);
 526                 return -EINVAL;
 527         }
 528
 529         ret = nf_ct_netns_get(par->net, par->family);
 530         if (ret < 0) {
 531                 pr_info("cannot load conntrack support for proto=%u\n",
 532                         par->family);
 533                 clusterip_config_entry_put(config);
 534                 clusterip_config_put(config);
 535                 return ret;
 536         }
 537
 538         if (cn->hook_users == 0) {
 539                 ret = nf_register_net_hook(par->net, &cip_arp_ops);
 540
 541                 if (ret < 0) {
 542                         clusterip_config_entry_put(config);
 543                         clusterip_config_put(config);
 544                         nf_ct_netns_put(par->net, par->family);
 545                         return ret;
 546                 }
 547         }
 548
 549         cn->hook_users++;
 550
 551         if (!cn->clusterip_deprecated_warning) {
 552                 pr_info("ipt_CLUSTERIP is deprecated and it will removed soon, "
 553                         "use xt_cluster instead\n");
 554                 cn->clusterip_deprecated_warning = true;
 555         }
 556
 557         cipinfo->config = config;
 558         return ret;
 559 }
 560
 561 /* drop reference count of cluster config when rule is deleted */
 562 static void clusterip_tg_destroy(const struct xt_tgdtor_param *par)
 563 {
 564         const struct ipt_clusterip_tgt_info *cipinfo = par->targinfo;
 565         struct clusterip_net *cn = clusterip_pernet(par->net);
 566
 567         /* if no more entries are referencing the config, remove it
 568          * from the list and destroy the proc entry */
 569         clusterip_config_entry_put(cipinfo->config);
 570
 571         clusterip_config_put(cipinfo->config);
 572
 573         nf_ct_netns_put(par->net, par->family);
 574         cn->hook_users--;
 575
 576         if (cn->hook_users == 0)
 577                 nf_unregister_net_hook(par->net, &cip_arp_ops);
 578 }
 579
 580 #ifdef CONFIG_NETFILTER_XTABLES_COMPAT
 581 struct compat_ipt_clusterip_tgt_info
 582 {
 583         u_int32_t       flags;
 584         u_int8_t        clustermac[6];
 585         u_int16_t       num_total_nodes;
 586         u_int16_t       num_local_nodes;
 587         u_int16_t       local_nodes[CLUSTERIP_MAX_NODES];
 588         u_int32_t       hash_mode;
 589         u_int32_t       hash_initval;
 590         compat_uptr_t   config;
 591 };
 592 #endif /* CONFIG_NETFILTER_XTABLES_COMPAT */
 593
 594 static struct xt_target clusterip_tg_reg __read_mostly = {
 595         .name           = "CLUSTERIP",
 596         .family         = NFPROTO_IPV4,
 597         .target         = clusterip_tg,
 598         .checkentry     = clusterip_tg_check,
 599         .destroy        = clusterip_tg_destroy,
 600         .targetsize     = sizeof(struct ipt_clusterip_tgt_info),
 601         .usersize       = offsetof(struct ipt_clusterip_tgt_info, config),
 602 #ifdef CONFIG_NETFILTER_XTABLES_COMPAT
 603         .compatsize     = sizeof(struct compat_ipt_clusterip_tgt_info),
 604 #endif /* CONFIG_NETFILTER_XTABLES_COMPAT */
 605         .me             = THIS_MODULE
 606 };
 607
 608
 609 /***********************************************************************
 610  * ARP MANGLING CODE
 611  ***********************************************************************/
 612
 613 /* hardcoded for 48bit ethernet and 32bit ipv4 addresses */
 614 struct arp_payload {
 615         u_int8_t src_hw[ETH_ALEN];
 616         __be32 src_ip;
 617         u_int8_t dst_hw[ETH_ALEN];
 618         __be32 dst_ip;
 619 } __packed;
 620
 621 #ifdef DEBUG
 622 static void arp_print(struct arp_payload *payload)
 623 {
 624 #define HBUFFERLEN 30
 625         char hbuffer[HBUFFERLEN];
 626         int j, k;
 627
 628         for (k = 0, j = 0; k < HBUFFERLEN - 3 && j < ETH_ALEN; j++) {
 629                 hbuffer[k++] = hex_asc_hi(payload->src_hw[j]);
 630                 hbuffer[k++] = hex_asc_lo(payload->src_hw[j]);
 631                 hbuffer[k++] = ':';
 632         }
 633         hbuffer[--k] = '\0';
 634
 635         pr_debug("src %pI4@%s, dst %pI4\n",
 636                  &payload->src_ip, hbuffer, &payload->dst_ip);
 637 }
 638 #endif
 639
 640 static unsigned int
 641 clusterip_arp_mangle(void *priv, struct sk_buff *skb,
 642                      const struct nf_hook_state *state)
 643 {
 644         struct arphdr *arp = arp_hdr(skb);
 645         struct arp_payload *payload;
 646         struct clusterip_config *c;
 647         struct net *net = state->net;
 648
 649         /* we don't care about non-ethernet and non-ipv4 ARP */
 650         if (arp->ar_hrd != htons(ARPHRD_ETHER) ||
 651             arp->ar_pro != htons(ETH_P_IP) ||
 652             arp->ar_pln != 4 || arp->ar_hln != ETH_ALEN)
 653                 return NF_ACCEPT;
 654
 655         /* we only want to mangle arp requests and replies */
 656         if (arp->ar_op != htons(ARPOP_REPLY) &&
 657             arp->ar_op != htons(ARPOP_REQUEST))
 658                 return NF_ACCEPT;
 659
 660         payload = (void *)(arp+1);
 661
 662         /* if there is no clusterip configuration for the arp reply's
 663          * source ip, we don't want to mangle it */
 664         c = clusterip_config_find_get(net, payload->src_ip, 0);
 665         if (!c)
 666                 return NF_ACCEPT;
 667
 668         /* normally the linux kernel always replies to arp queries of
 669          * addresses on different interfacs.  However, in the CLUSTERIP case
 670          * this wouldn't work, since we didn't subscribe the mcast group on
 671          * other interfaces */
 672         if (c->ifindex != state->out->ifindex) {
 673                 pr_debug("not mangling arp reply on different interface: cip'%d'-skb'%d'\n",
 674                          c->ifindex, state->out->ifindex);
 675                 clusterip_config_put(c);
 676                 return NF_ACCEPT;
 677         }
 678
 679         /* mangle reply hardware address */
 680         memcpy(payload->src_hw, c->clustermac, arp->ar_hln);
 681
 682 #ifdef DEBUG
 683         pr_debug("mangled arp reply: ");
 684         arp_print(payload);
 685 #endif
 686
 687         clusterip_config_put(c);
 688
 689         return NF_ACCEPT;
 690 }
 691
 692 /***********************************************************************
 693  * PROC DIR HANDLING
 694  ***********************************************************************/
 695
 696 #ifdef CONFIG_PROC_FS
 697
 698 struct clusterip_seq_position {
 699         unsigned int pos;       /* position */
 700         unsigned int weight;    /* number of bits set == size */
 701         unsigned int bit;       /* current bit */
 702         unsigned long val;      /* current value */
 703 };
 704
 705 static void *clusterip_seq_start(struct seq_file *s, loff_t *pos)
 706 {
 707         struct clusterip_config *c = s->private;
 708         unsigned int weight;
 709         u_int32_t local_nodes;
 710         struct clusterip_seq_position *idx;
 711
 712         /* FIXME: possible race */
 713         local_nodes = c->local_nodes;
 714         weight = hweight32(local_nodes);
 715         if (*pos >= weight)
 716                 return NULL;
 717
 718         idx = kmalloc(sizeof(struct clusterip_seq_position), GFP_KERNEL);
 719         if (!idx)
 720                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 721
 722         idx->pos = *pos;
 723         idx->weight = weight;
 724         idx->bit = ffs(local_nodes);
 725         idx->val = local_nodes;
 726         clear_bit(idx->bit - 1, &idx->val);
 727
 728         return idx;
 729 }
 730
 731 static void *clusterip_seq_next(struct seq_file *s, void *v, loff_t *pos)
 732 {
 733         struct clusterip_seq_position *idx = v;
 734
 735         *pos = ++idx->pos;
 736         if (*pos >= idx->weight) {
 737                 kfree(v);
 738                 return NULL;
 739         }
 740         idx->bit = ffs(idx->val);
 741         clear_bit(idx->bit - 1, &idx->val);
 742         return idx;
 743 }
 744
 745 static void clusterip_seq_stop(struct seq_file *s, void *v)
 746 {
 747         if (!IS_ERR(v))
 748                 kfree(v);
 749 }
 750
 751 static int clusterip_seq_show(struct seq_file *s, void *v)
 752 {
 753         struct clusterip_seq_position *idx = v;
 754
 755         if (idx->pos != 0)
 756                 seq_putc(s, ',');
 757
 758         seq_printf(s, "%u", idx->bit);
 759
 760         if (idx->pos == idx->weight - 1)
 761                 seq_putc(s, '\n');
 762
 763         return 0;
 764 }
 765
 766 static const struct seq_operations clusterip_seq_ops = {
 767         .start  = clusterip_seq_start,
 768         .next   = clusterip_seq_next,
 769         .stop   = clusterip_seq_stop,
 770         .show   = clusterip_seq_show,
 771 };
 772
 773 static int clusterip_proc_open(struct inode *inode, struct file *file)
 774 {
 775         int ret = seq_open(file, &clusterip_seq_ops);
 776
 777         if (!ret) {
 778                 struct seq_file *sf = file->private_data;
 779                 struct clusterip_config *c = PDE_DATA(inode);
 780
 781                 sf->private = c;
 782
 783                 clusterip_config_get(c);
 784         }
 785
 786         return ret;
 787 }
 788
 789 static int clusterip_proc_release(struct inode *inode, struct file *file)
 790 {
 791         struct clusterip_config *c = PDE_DATA(inode);
 792         int ret;
 793
 794         ret = seq_release(inode, file);
 795
 796         if (!ret)
 797                 clusterip_config_put(c);
 798
 799         return ret;
 800 }
 801
 802 static ssize_t clusterip_proc_write(struct file *file, const char __user *input,
 803                                 size_t size, loff_t *ofs)
 804 {
 805         struct clusterip_config *c = PDE_DATA(file_inode(file));
 806 #define PROC_WRITELEN   10
 807         char buffer[PROC_WRITELEN+1];
 808         unsigned long nodenum;
 809         int rc;
 810
 811         if (size > PROC_WRITELEN)
 812                 return -EIO;
 813         if (copy_from_user(buffer, input, size))
 814                 return -EFAULT;
 815         buffer[size] = 0;
 816
 817         if (*buffer == '+') {
 818                 rc = kstrtoul(buffer+1, 10, &nodenum);
 819                 if (rc)
 820                         return rc;
 821                 if (clusterip_add_node(c, nodenum))
 822                         return -ENOMEM;
 823         } else if (*buffer == '-') {
 824                 rc = kstrtoul(buffer+1, 10, &nodenum);
 825                 if (rc)
 826                         return rc;
 827                 if (clusterip_del_node(c, nodenum))
 828                         return -ENOENT;
 829         } else
 830                 return -EIO;
 831
 832         return size;
 833 }
 834
 835 static const struct proc_ops clusterip_proc_ops = {
 836         .proc_open      = clusterip_proc_open,
 837         .proc_read      = seq_read,
 838         .proc_write     = clusterip_proc_write,
 839         .proc_lseek     = seq_lseek,
 840         .proc_release   = clusterip_proc_release,
 841 };
 842
 843 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
 844
 845 static int clusterip_net_init(struct net *net)
 846 {
 847         struct clusterip_net *cn = clusterip_pernet(net);
 848
 849         INIT_LIST_HEAD(&cn->configs);
 850
 851         spin_lock_init(&cn->lock);
 852
 853 #ifdef CONFIG_PROC_FS
 854         cn->procdir = proc_mkdir("ipt_CLUSTERIP", net->proc_net);
 855         if (!cn->procdir) {
 856                 pr_err("Unable to proc dir entry\n");
 857                 return -ENOMEM;
 858         }
 859         mutex_init(&cn->mutex);
 860 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
 861
 862         return 0;
 863 }
 864
 865 static void clusterip_net_exit(struct net *net)
 866 {
 867 #ifdef CONFIG_PROC_FS
 868         struct clusterip_net *cn = clusterip_pernet(net);
 869
 870         mutex_lock(&cn->mutex);
 871         proc_remove(cn->procdir);
 872         cn->procdir = NULL;
 873         mutex_unlock(&cn->mutex);
 874 #endif
 875 }
 876
 877 static struct pernet_operations clusterip_net_ops = {
 878         .init = clusterip_net_init,
 879         .exit = clusterip_net_exit,
 880         .id   = &clusterip_net_id,
 881         .size = sizeof(struct clusterip_net),
 882 };
 883
 884 static struct notifier_block cip_netdev_notifier = {
 885         .notifier_call = clusterip_netdev_event
 886 };
 887
 888 static int __init clusterip_tg_init(void)
 889 {
 890         int ret;
 891
 892         ret = register_pernet_subsys(&clusterip_net_ops);
 893         if (ret < 0)
 894                 return ret;
 895
 896         ret = xt_register_target(&clusterip_tg_reg);
 897         if (ret < 0)
 898                 goto cleanup_subsys;
 899
 900         ret = register_netdevice_notifier(&cip_netdev_notifier);
 901         if (ret < 0)
 902                 goto unregister_target;
 903
 904         pr_info("ClusterIP Version %s loaded successfully\n",
 905                 CLUSTERIP_VERSION);
 906
 907         return 0;
 908
 909 unregister_target:
 910         xt_unregister_target(&clusterip_tg_reg);
 911 cleanup_subsys:
 912         unregister_pernet_subsys(&clusterip_net_ops);
 913         return ret;
 914 }
 915
 916 static void __exit clusterip_tg_exit(void)
 917 {
 918         pr_info("ClusterIP Version %s unloading\n", CLUSTERIP_VERSION);
 919
 920         unregister_netdevice_notifier(&cip_netdev_notifier);
 921         xt_unregister_target(&clusterip_tg_reg);
 922         unregister_pernet_subsys(&clusterip_net_ops);
 923
 924         /* Wait for completion of call_rcu()'s (clusterip_config_rcu_free) */
 925         rcu_barrier();
 926 }
 927
 928 module_init(clusterip_tg_init);
 929 module_exit(clusterip_tg_exit);