1efe230251bc9761cfcb9da6f388264edd9d9636
[nepi.git] / src / nepi / resources / linux / udptunnel.py
1 #
2 #    NEPI, a framework to manage network experiments
3 #    Copyright (C) 2013 INRIA
4 #
5 #    This program is free software: you can redistribute it and/or modify
6 #    it under the terms of the GNU General Public License as published by
7 #    the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
8 #    (at your option) any later version.
9 #
10 #    This program is distributed in the hope that it will be useful,
11 #    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
12 #    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
13 #    GNU General Public License for more details.
14 #
15 #    You should have received a copy of the GNU General Public License
16 #    along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
17 #
18 # Author: Alina Quereilhac <alina.quereilhac@inria.fr>
19
20 from nepi.execution.attribute import Attribute, Flags, Types
21 from nepi.execution.resource import clsinit_copy, ResourceState, \
22         reschedule_delay, failtrap
23 from nepi.resources.linux.application import LinuxApplication
24 from nepi.util.sshfuncs import ProcStatus
25 from nepi.util.timefuncs import tnow, tdiffsec
26
27 import os
28 import socket
29 import time
30
31 @clsinit_copy
32 class UdpTunnel(LinuxApplication):
33     _rtype = "UdpTunnel"
34     _help = "Constructs a tunnel between two Linux endpoints using a UDP connection "
35     _backend = "linux"
36
37
38     @classmethod
39     def _register_attributes(cls):
40         cipher = Attribute("cipher",
41                "Cipher to encript communication. "
42                 "One of PLAIN, AES, Blowfish, DES, DES3. ",
43                 default = None,
44                 allowed = ["PLAIN", "AES", "Blowfish", "DES", "DES3"],
45                 type = Types.Enumerate, 
46                 flags = Flags.ExecReadOnly)
47
48         cipher_key = Attribute("cipherKey",
49                 "Specify a symmetric encryption key with which to protect "
50                 "packets across the tunnel. python-crypto must be installed "
51                 "on the system." ,
52                 flags = Flags.ExecReadOnly)
53
54         txqueuelen = Attribute("txQueueLen",
55                 "Specifies the interface's transmission queue length. "
56                 "Defaults to 1000. ", 
57                 type = Types.Integer, 
58                 flags = Flags.ExecReadOnly)
59
60         bwlimit = Attribute("bwLimit",
61                 "Specifies the interface's emulated bandwidth in bytes "
62                 "per second.",
63                 type = Types.Integer, 
64                 flags = Flags.ExecReadOnly)
65
66         cls._register_attribute(cipher)
67         cls._register_attribute(cipher_key)
68         cls._register_attribute(txqueuelen)
69         cls._register_attribute(bwlimit)
70
71     def __init__(self, ec, guid):
72         super(UdpTunnel, self).__init__(ec, guid)
73         self._home = "udp-tunnel-%s" % self.guid
74         self._pid1 = None
75         self._ppid1 = None
76         self._pid2 = None
77         self._ppid2 = None
78
79     def log_message(self, msg):
80         return " guid %d - tunnel %s - %s - %s " % (self.guid, 
81                 self.endpoint1.node.get("hostname"), 
82                 self.endpoint2.node.get("hostname"), 
83                 msg)
84
85     def get_endpoints(self):
86         """ Returns the list of RM that are endpoints to the tunnel 
87         """
88         connected = []
89         for guid in self.connections:
90             rm = self.ec.get_resource(guid)
91             if hasattr(rm, "udp_connect_command"):
92                 connected.append(rm)
93         return connected
94
95     @property
96     def endpoint1(self):
97         endpoints = self.get_endpoints()
98         if endpoints: return endpoints[0]
99         return None
100
101     @property
102     def endpoint2(self):
103         endpoints = self.get_endpoints()
104         if endpoints and len(endpoints) > 1: return endpoints[1]
105         return None
106
107     def app_home(self, endpoint):
108         return os.path.join(endpoint.node.exp_home, self._home)
109
110     def run_home(self, endpoint):
111         return os.path.join(self.app_home(endpoint), self.ec.run_id)
112
113     def udp_connect(self, endpoint, remote_ip):
114         # Get udp connect command
115         local_port_file = os.path.join(self.run_home(endpoint), 
116                 "local_port")
117         remote_port_file = os.path.join(self.run_home(endpoint), 
118                 "remote_port")
119         ret_file = os.path.join(self.run_home(endpoint), 
120                 "ret_file")
121         cipher = self.get("cipher")
122         cipher_key = self.get("cipherKey")
123         bwlimit = self.get("bwLimit")
124         txqueuelen = self.get("txQueueLen")
125         udp_connect_command = endpoint.udp_connect_command(
126                 remote_ip, local_port_file, remote_port_file,
127                 ret_file, cipher, cipher_key, bwlimit, txqueuelen)
128
129         # upload command to connect.sh script
130         shfile = os.path.join(self.app_home(endpoint), "udp-connect.sh")
131         endpoint.node.upload(udp_connect_command,
132                 shfile,
133                 text = True, 
134                 overwrite = False)
135
136         # invoke connect script
137         cmd = "bash %s" % shfile
138         (out, err), proc = endpoint.node.run(cmd, self.run_home(endpoint)) 
139              
140         # check if execution errors occurred
141         msg = " Failed to connect endpoints "
142         
143         if proc.poll():
144             self.error(msg, out, err)
145             raise RuntimeError, msg
146     
147         # Wait for pid file to be generated
148         pid, ppid = endpoint.node.wait_pid(self.run_home(endpoint))
149         
150         # If the process is not running, check for error information
151         # on the remote machine
152         if not pid or not ppid:
153             (out, err), proc = endpoint.node.check_errors(self.run_home(endpoint))
154             # Out is what was written in the stderr file
155             if err:
156                 msg = " Failed to start command '%s' " % command
157                 self.error(msg, out, err)
158                 raise RuntimeError, msg
159
160         # wait until port is written to file
161         port = self.wait_local_port(endpoint)
162         return (port, pid, ppid)
163
164     @failtrap
165     def provision(self):
166         # create run dir for tunnel on each node 
167         self.endpoint1.node.mkdir(self.run_home(self.endpoint1))
168         self.endpoint2.node.mkdir(self.run_home(self.endpoint2))
169
170         # Invoke connect script in endpoint 1
171         remote_ip1 = socket.gethostbyname(self.endpoint2.node.get("hostname"))
172         (port1, self._pid1, self._ppid1) = self.udp_connect(self.endpoint1,
173                 remote_ip1)
174
175         # Invoke connect script in endpoint 2
176         remote_ip2 = socket.gethostbyname(self.endpoint1.node.get("hostname"))
177         (port2, self._pid2, self._ppid2) = self.udp_connect(self.endpoint2,
178                 remote_ip2)
179
180         # upload file with port 2 to endpoint 1
181         self.upload_remote_port(self.endpoint1, port2)
182         
183         # upload file with port 1 to endpoint 2
184         self.upload_remote_port(self.endpoint2, port1)
185
186         # check if connection was successful on both sides
187         self.wait_result(self.endpoint1)
188         self.wait_result(self.endpoint2)
189        
190         self.info("Provisioning finished")
191  
192         self.set_provisioned()
193
194     @failtrap
195     def deploy(self):
196         if (not self.endpoint1 or self.endpoint1.state < ResourceState.READY) or \
197             (not self.endpoint2 or self.endpoint2.state < ResourceState.READY):
198             self.ec.schedule(reschedule_delay, self.deploy)
199         else:
200             self.discover()
201             self.provision()
202  
203             self.debug("----- READY ---- ")
204             self.set_ready()
205
206     @failtrap
207     def start(self):
208         if self.state == ResourceState.READY:
209             command = self.get("command")
210             self.info("Starting command '%s'" % command)
211             
212             self.set_started()
213         else:
214             msg = " Failed to execute command '%s'" % command
215             self.error(msg, out, err)
216             raise RuntimeError, msg
217
218     @failtrap
219     def stop(self):
220         """ Stops application execution
221         """
222         if self.state == ResourceState.STARTED:
223             self.info("Stopping tunnel")
224     
225             # Only try to kill the process if the pid and ppid
226             # were retrieved
227             if self._pid1 and self._ppid1 and self._pid2 and self._ppid2:
228                 (out1, err1), proc1 = self.endpoint1.node.kill(self._pid1,
229                         self._ppid1, sudo = True) 
230                 (out2, err2), proc2 = self.endpoint2.node.kill(self._pid2, 
231                         self._ppid2, sudo = True) 
232
233                 if err1 or err2 or proc1.poll() or proc2.poll():
234                     # check if execution errors occurred
235                     msg = " Failed to STOP tunnel"
236                     self.error(msg, err1, err2)
237                     raise RuntimeError, msg
238
239             self.set_stopped()
240
241     @property
242     def state(self):
243         """ Returns the state of the application
244         """
245         if self._state == ResourceState.STARTED:
246             # In order to avoid overwhelming the remote host and
247             # the local processor with too many ssh queries, the state is only
248             # requested every 'state_check_delay' seconds.
249             state_check_delay = 0.5
250             if tdiffsec(tnow(), self._last_state_check) > state_check_delay:
251                 if self._pid1 and self._ppid1 and self._pid2 and self._ppid2:
252                     # Make sure the process is still running in background
253                     # No execution errors occurred. Make sure the background
254                     # process with the recorded pid is still running.
255                     status1 = self.endpoint1.node.status(self._pid1, self._ppid1)
256                     status2 = self.endpoint2.node.status(self._pid2, self._ppid2)
257
258                     if status1 == ProcStatus.FINISHED and \
259                             status2 == ProcStatus.FINISHED:
260
261                         # check if execution errors occurred
262                         (out1, err1), proc1 = self.endpoint1.node.check_errors(
263                                 self.run_home(self.endpoint1))
264
265                         (out2, err2), proc2 = self.endpoint2.node.check_errors(
266                                 self.run_home(self.endpoint2))
267
268                         if err1 or err2: 
269                             msg = "Error occurred in tunnel"
270                             self.error(msg, err1, err2)
271                             self.fail()
272                         else:
273                             self.set_finished()
274
275                 self._last_state_check = tnow()
276
277         return self._state
278
279     def wait_local_port(self, endpoint):
280         """ Waits until the local_port file for the endpoint is generated, 
281         and returns the port number 
282         
283         """
284         return self.wait_file(endpoint, "local_port")
285
286     def wait_result(self, endpoint):
287         """ Waits until the return code file for the endpoint is generated 
288         
289         """ 
290         return self.wait_file(endpoint, "ret_file")
291  
292     def wait_file(self, endpoint, filename):
293         """ Waits until file on endpoint is generated """
294         result = None
295         delay = 1.0
296
297         for i in xrange(4):
298             (out, err), proc = endpoint.node.check_output(
299                     self.run_home(endpoint), filename)
300
301             if out:
302                 result = out.strip()
303                 break
304             else:
305                 time.sleep(delay)
306                 delay = delay * 1.5
307         else:
308             msg = "Couldn't retrieve %s" % filename
309             self.error(msg, out, err)
310             raise RuntimeError, msg
311
312         return result
313
314     def upload_remote_port(self, endpoint, port):
315         # upload remote port number to file
316         port = "%s\n" % port
317         endpoint.node.upload(port,
318                 os.path.join(self.run_home(endpoint), "remote_port"),
319                 text = True, 
320                 overwrite = False)
321
322     def valid_connection(self, guid):
323         # TODO: Validate!
324         return True
325