]> git.netwichtig.de Git - user/henk/code/inspircd.git/blobdiff - include/dns.h
Limit DNS cache size
[user/henk/code/inspircd.git] / include / dns.h
index cdc1fd0246b3fba0d68e832039cee33c7267660f..05df6f69cb3baeb1efb5ac747b120126bbc580dc 100644 (file)
@@ -1,5 +1,27 @@
 /*
-dns.h - dns library declarations based on firedns Copyright (C) 2002 Ian Gulliver
+ * InspIRCd -- Internet Relay Chat Daemon
+ *
+ *   Copyright (C) 2009 Daniel De Graaf <danieldg@inspircd.org>
+ *   Copyright (C) 2005-2008 Craig Edwards <craigedwards@brainbox.cc>
+ *   Copyright (C) 2007 Dennis Friis <peavey@inspircd.org>
+ *
+ * This file is part of InspIRCd.  InspIRCd is free software: you can
+ * redistribute it and/or modify it under the terms of the GNU General Public
+ * License as published by the Free Software Foundation, version 2.
+ *
+ * This program is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
+ * ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS
+ * FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for more
+ * details.
+ *
+ * You should have received a copy of the GNU General Public License
+ * along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
+ */
+
+
+/*
+dns.h - dns library very very loosely based on
+firedns, Copyright (C) 2002 Ian Gulliver
 
 This program is free software; you can redistribute it and/or modify
 it under the terms of version 2 of the GNU General Public License as
@@ -15,96 +37,419 @@ along with this program; if not, write to the Free Software
 Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
 */
 
-#ifndef _DNS_H
-#define _DNS_H
+#ifndef DNS_H
+#define DNS_H
+
+#include "socket.h"
+#include "hashcomp.h"
+
+/**
+ * Query and resource record types
+ */
+enum QueryType
+{
+       /** Uninitialized Query */
+       DNS_QUERY_NONE  = 0,
+       /** 'A' record: an ipv4 address */
+       DNS_QUERY_A     = 1,
+       /** 'CNAME' record: An alias */
+       DNS_QUERY_CNAME = 5,
+       /** 'PTR' record: a hostname */
+       DNS_QUERY_PTR   = 12,
+       /** 'AAAA' record: an ipv6 address */
+       DNS_QUERY_AAAA  = 28,
 
-#include <sys/types.h>
-#include <sys/socket.h>
-#include <netinet/in.h>
-#include <string>
+       /** Force 'PTR' to use IPV4 scemantics */
+       DNS_QUERY_PTR4  = 0xFFFD,
+       /** Force 'PTR' to use IPV6 scemantics */
+       DNS_QUERY_PTR6  = 0xFFFE
+};
+
+/**
+ * Result status, used internally
+ */
+class CoreExport DNSResult
+{
+ public:
+       /** Result ID
+        */
+       int id;
+       /** Result body, a hostname or IP address
+        */
+       std::string result;
+       /** Time-to-live value of the result
+        */
+       unsigned long ttl;
+       /** The original request, a hostname or IP address
+        */
+       std::string original;
+       /** The type of the request
+        */
+       QueryType type;
 
-struct dns_ip4list {
-       in_addr ip;
-       dns_ip4list *next;
+       /** Build a DNS result.
+        * @param i The request ID
+        * @param res The request result, a hostname or IP
+        * @param timetolive The request time-to-live
+        * @param orig The original request, a hostname or IP
+        * @param qt The type of DNS query this result represents.
+        */
+       DNSResult(int i, const std::string &res, unsigned long timetolive, const std::string &orig, QueryType qt = DNS_QUERY_NONE) : id(i), result(res), ttl(timetolive), original(orig), type(qt) { }
 };
 
+/**
+ * Information on a completed lookup, used internally
+ */
+typedef std::pair<unsigned char*, std::string> DNSInfo;
 
-/** The DNS class allows fast nonblocking resolution of hostnames
- * and ip addresses. It is based heavily upon firedns by Ian Gulliver.
+/** Cached item stored in the query cache.
  */
-class DNS
+class CoreExport CachedQuery
 {
-private:
-       in_addr *binip;
-       char* result;
-       char localbuf[1024];
-       int t;
-       void dns_init();
-       int myfd;
-       void dns_init_2(const char* dnsserver);
-       in_addr *dns_aton4(const char * const ipstring);
-       char *dns_ntoa4(const in_addr * const ip);
-       int dns_getip4(const char * const name);
-       int dns_getip4list(const char * const name);
-       int dns_getname4(const in_addr * const ip);
-       char *dns_getresult(const int fd);
-       in_addr *dns_aton4_s(const char * const ipstring, in_addr * const ip);
-       char *dns_ntoa4_s(const in_addr * const ip, char * const result);
-       char *dns_getresult_s(const int fd, char * const result);
-       in_addr *dns_aton4_r(const char * const ipstring);
-       char *dns_ntoa4_r(const in_addr * const ip);
-       char *dns_getresult_r(const int fd);
-public:
-       /** The default constructor uses dns addresses read from /etc/resolv.conf.
-        * Please note that it will re-read /etc/resolv.conf for each copy of the
-        * class you instantiate, causing disk access and slow lookups if you create
-        * a lot of them. Consider passing the constructor a server address as a parameter
-        * instead.
+ public:
+       /** The cached result data, an IP or hostname
         */
-       DNS();
-       /** This constructor accepts a dns server address. The address must be in dotted
-        * decimal form, e.g. 1.2.3.4.
+       std::string data;
+       /** The type of result this is
         */
-       DNS(const std::string &dnsserver);
-       /** The destructor frees all used structures.
+       QueryType type;
+       /** The time when the item is due to expire
         */
-       ~DNS();
-       /** This method will start the reverse lookup of an ip given in dotted decimal
-        * format, e.g. 1.2.3.4, and returns true if the lookup was successfully
-        * initiated.
+       time_t expires;
+
+       /** Build a cached query
+        * @param res The result data, an IP or hostname
+        * @param qt The type of DNS query this instance represents.
+        * @param ttl The time-to-live value of the query result
         */
-       bool ReverseLookup(const std::string &ip);
-       /** This method will start the forward lookup of a hostname, e.g. www.inspircd.org,
-        * and returns true if the lookup was successfully initiated.
+       CachedQuery(const std::string &res, QueryType qt, unsigned int ttl);
+
+       /** Returns the number of seconds remaining before this
+        * cache item has expired and should be removed.
         */
-       bool ForwardLookup(const std::string &host);
-       /** Used by modules to perform a dns lookup but have the socket engine poll a module, instead of the dns object directly.
+       int CalcTTLRemaining();
+};
+
+/** DNS cache information. Holds IPs mapped to hostnames, and hostnames mapped to IPs.
+ */
+typedef nspace::hash_map<irc::string, CachedQuery, irc::hash> dnscache;
+
+/**
+ * Error types that class Resolver can emit to its error method.
+ */
+enum ResolverError
+{
+       RESOLVER_NOERROR        =       0,
+       RESOLVER_NSDOWN         =       1,
+       RESOLVER_NXDOMAIN       =       2,
+       RESOLVER_BADIP          =       3,
+       RESOLVER_TIMEOUT        =       4,
+       RESOLVER_FORCEUNLOAD    =       5
+};
+
+/**
+ * Used internally to force PTR lookups to use a certain protocol scemantics,
+ * e.g. x.x.x.x.in-addr.arpa for v4, and *.ip6.arpa for v6.
+ */
+enum ForceProtocol
+{
+       /** Forced to use ipv4 */
+       PROTOCOL_IPV4 = 0,
+       /** Forced to use ipv6 */
+       PROTOCOL_IPV6 = 1
+};
+
+/**
+ * The Resolver class is a high-level abstraction for resolving DNS entries.
+ * It can do forward and reverse IPv4 lookups, and where IPv6 is supported, will
+ * also be able to do those, transparent of protocols. Module developers must
+ * extend this class via inheritence, and then insert a pointer to their derived
+ * class into the core using Server::AddResolver(). Once you have done this,
+ * the class will be able to receive callbacks. There are two callbacks which
+ * can occur by calling virtual methods, one is a success situation, and the other
+ * an error situation.
+ */
+class CoreExport Resolver
+{
+ protected:
+       /**
+        * Pointer to creator module (if any, or NULL)
+        */
+       ModuleRef Creator;
+       /**
+        * The input data, either a host or an IP address
         */
-       bool ForwardLookupWithFD(const std::string &host, int &fd);
-       /** This method will return true when the lookup is completed. It uses poll internally
-        * to determine the status of the socket.
+       std::string input;
+       /**
+        * True if a forward lookup is being performed, false if otherwise
         */
-       bool HasResult();
-       /** This method will return true if the lookup's fd matches the one provided
+       QueryType querytype;
+       /**
+        * The DNS erver being used for lookups. If this is an empty string,
+        * the value of ServerConfig::DNSServer is used instead.
         */
-       bool HasResult(int fd);
-       /** This method returns the result of your query as a string, depending upon wether you
-        * called DNS::ReverseLookup() or DNS::ForwardLookup.
+       std::string server;
+       /**
+        * The ID allocated to your lookup. This is a pseudo-random number
+        * between 0 and 65535, a value of -1 indicating a failure.
+        * The core uses this to route results to the correct objects.
         */
-       std::string GetResult();
-       std::string GetResultIP();
-       /** This method returns the file handle used by the dns query socket or zero if the
-        * query is invalid for some reason, e.g. the dns server not responding.
+       int myid;
+
+       /**
+        * Cached result, if there is one
+        */
+       CachedQuery *CQ;
+
+       /**
+        * Time left before cache expiry
+        */
+       int time_left;
+
+ public:
+       /**
+        * Initiate DNS lookup. Your class should not attempt to delete or free these
+        * objects, as the core will do this for you. They must always be created upon
+        * the heap using new, as you cannot be sure at what time they will be deleted.
+        * Allocating them on the stack or attempting to delete them yourself could cause
+        * the object to go 'out of scope' and cause a segfault in the core if the result
+        * arrives at a later time.
+        * @param source The IP or hostname to resolve
+        * @param qt The query type to perform. Resolution of 'A', 'AAAA', 'PTR' and 'CNAME' records
+        * is supported. Use one of the QueryType enum values to initiate this type of
+        * lookup. Resolution of 'AAAA' ipv6 records is always supported, regardless of
+        * wether InspIRCd is built with ipv6 support.
+        * To look up reverse records, specify one of DNS_QUERY_PTR4 or DNS_QUERY_PTR6 depending
+        * on the type of address you are looking up.
+        * @param cached The constructor will set this boolean to true or false depending
+        * on whether the DNS lookup you are attempting is cached (and not expired) or not.
+        * If the value is cached, upon return this will be set to true, otherwise it will
+        * be set to false. You should pass this value to InspIRCd::AddResolver(), which
+        * will then influence the behaviour of the method and determine whether a cached
+        * or non-cached result is obtained. The value in this variable is always correct
+        * for the given request when the constructor exits.
+        * @param creator See the note below.
+        * @throw ModuleException This class may throw an instance of ModuleException, in the
+        * event a lookup could not be allocated, or a similar hard error occurs such as
+        * the network being down. This will also be thrown if an invalid IP address is
+        * passed when resolving a 'PTR' record.
+        *
+        * NOTE: If you are instantiating your DNS lookup from a module, you should set the
+        * value of creator to point at your Module class. This way if your module is unloaded
+        * whilst lookups are in progress, they can be safely removed and your module will not
+        * crash the server.
+        */
+       Resolver(const std::string &source, QueryType qt, bool &cached, Module* creator);
+
+       /**
+        * The default destructor does nothing.
         */
-       int GetFD();
-       void SetNS(const std::string &dnsserver);
+       virtual ~Resolver();
+
+       /**
+        * When your lookup completes, this method will be called.
+        * @param result The resulting DNS lookup, either an IP address or a hostname.
+        * @param ttl The time-to-live value of the result, in the instance of a cached
+        * result, this is the number of seconds remaining before refresh/expiry.
+        * @param cached True if the result is a cached result, false if it was requested
+        * from the DNS server.
+        */
+       virtual void OnLookupComplete(const std::string &result, unsigned int ttl, bool cached) = 0;
+
+       /**
+        * If an error occurs (such as NXDOMAIN, no domain name found) then this method
+        * will be called.
+        * @param e A ResolverError enum containing the error type which has occured.
+        * @param errormessage The error text of the error that occured.
+        */
+       virtual void OnError(ResolverError e, const std::string &errormessage);
+
+       /**
+        * Returns the id value of this class. This is primarily used by the core
+        * to determine where in various tables to place a pointer to your class, but it
+        * is safe to call and use this method.
+        * As specified in RFC1035, each dns request has a 16 bit ID value, ranging
+        * from 0 to 65535. If there is an issue and the core cannot send your request,
+        * this method will return -1.
+        */
+       int GetId();
+
+       /**
+        * Returns the creator module, or NULL
+        */
+       Module* GetCreator();
+
+       /**
+        * If the result is a cached result, this triggers the objects
+        * OnLookupComplete. This is done because it is not safe to call
+        * the abstract virtual method from the constructor.
+        */
+       void TriggerCachedResult();
 };
 
-/** This is the handler function for multi-threaded DNS.
- * It cannot be a class member as pthread will not let us
- * create a thread whos handler function is a member of
- * a class (ugh).
+/** DNS is a singleton class used by the core to dispatch dns
+ * requests to the dns server, and route incoming dns replies
+ * back to Resolver objects, based upon the request ID. You
+ * should never use this class yourself.
  */
-void* dns_task(void* arg);
+class CoreExport DNS : public EventHandler
+{
+ private:
+
+       /**
+        * The maximum value of a dns request id,
+        * 16 bits wide, 0xFFFF.
+        */
+       static const int MAX_REQUEST_ID = 0xFFFF;
+
+       /** Maximum number of entries in cache
+        */
+       static const unsigned int MAX_CACHE_SIZE = 1000;
+
+       /**
+        * Currently cached items
+        */
+       dnscache* cache;
+
+       /** A timer which ticks every hour to remove expired
+        * items from the DNS cache.
+        */
+       class CacheTimer* PruneTimer;
+
+       /**
+        * Build a dns packet payload
+        */
+       int MakePayload(const char* name, const QueryType rr, const unsigned short rr_class, unsigned char* payload);
+
+ public:
+
+       irc::sockets::sockaddrs myserver;
+
+       /**
+        * Currently active Resolver classes
+        */
+       Resolver* Classes[MAX_REQUEST_ID];
+
+       /**
+        * Requests that are currently 'in flight'
+        */
+       DNSRequest* requests[MAX_REQUEST_ID];
+
+       /**
+        * The port number DNS requests are made on,
+        * and replies have as a source-port number.
+        */
+       static const int QUERY_PORT = 53;
+
+       /**
+        * Fill an rr (resource record) with data from input
+        */
+       static void FillResourceRecord(ResourceRecord* rr, const unsigned char* input);
+
+       /**
+        * Fill a header with data from input limited by a length
+        */
+       static void FillHeader(DNSHeader *header, const unsigned char *input, const int length);
+
+       /**
+        * Empty out a header into a data stream ready for transmission "on the wire"
+        */
+       static void EmptyHeader(unsigned char *output, const DNSHeader *header, const int length);
+
+       /**
+        * Start the lookup of an ipv4 from a hostname
+        */
+       int GetIP(const char* name);
+
+       /**
+        * Start lookup of a hostname from an ip, but
+        * force a specific protocol to be used for the lookup
+        * for example to perform an ipv6 reverse lookup.
+        */
+       int GetNameForce(const char *ip, ForceProtocol fp);
+
+       /**
+        * Start lookup of an ipv6 from a hostname
+        */
+       int GetIP6(const char *name);
+
+       /**
+        * Start lookup of a CNAME from another hostname
+        */
+       int GetCName(const char* alias);
+
+       /**
+        * Fetch the result string (an ip or host)
+        * and/or an error message to go with it.
+        */
+       DNSResult GetResult();
+
+       /**
+        * Handle a SocketEngine read event
+        * Inherited from EventHandler
+        */
+       void HandleEvent(EventType et, int errornum = 0);
+
+       /**
+        * Add a Resolver* to the list of active classes
+        */
+       bool AddResolverClass(Resolver* r);
+
+       /**
+        * Add a query to the list to be sent
+        */
+       DNSRequest* AddQuery(DNSHeader *header, int &id, const char* original);
+
+       /**
+        * The constructor initialises the dns socket,
+        * and clears the request lists.
+        */
+       DNS();
+
+       /**
+        * Re-initialize the DNS subsystem.
+        */
+       void Rehash();
+
+       /**
+        * Destructor
+        */
+       ~DNS();
+
+       /**
+        * Turn an in6_addr into a .ip6.arpa domain
+        */
+       static void MakeIP6Int(char* query, const in6_addr *ip);
+
+       /**
+        * Clean out all dns resolvers owned by a particular
+        * module, to make unloading a module safe if there
+        * are dns requests currently in progress.
+        */
+       void CleanResolvers(Module* module);
+
+       /** Return the cached value of an IP or hostname
+        * @param source An IP or hostname to find in the cache.
+        * @return A pointer to a CachedQuery if the item exists,
+        * otherwise NULL.
+        */
+       CachedQuery* GetCache(const std::string &source);
+
+       /** Delete a cached item from the DNS cache.
+        * @param source An IP or hostname to remove
+        */
+       void DelCache(const std::string &source);
+
+       /** Clear all items from the DNS cache immediately.
+        */
+       int ClearCache();
+
+       /** Prune the DNS cache, e.g. remove all expired
+        * items and rehash the cache buckets, but leave
+        * items in the hash which are still valid.
+        */
+       int PruneCache();
+};
 
 #endif
+