netfilter: ipt_CLUSTERIP: do not hold dev
authorXin Long <lucien.xin@gmail.com>
Wed, 24 May 2017 13:24:37 +0000 (21:24 +0800)
committerPablo Neira Ayuso <pablo@netfilter.org>
Mon, 19 Jun 2017 17:06:20 +0000 (19:06 +0200)
It's a terrible thing to hold dev in iptables target. When the dev is
being removed, unregister_netdevice has to wait for the dev to become
free. dmesg will keep logging the err:

  kernel:unregister_netdevice: waiting for veth0_in to become free. \
  Usage count = 1

until iptables rules with this target are removed manually.

The worse thing is when deleting a netns, a virtual nic will be deleted
instead of reset to init_net in default_device_ops exit/exit_batch. As
it is earlier than to flush the iptables rules in iptable_filter_net_ops
exit, unregister_netdevice will block to wait for the nic to become free.

As unregister_netdevice is actually waiting for iptables rules flushing
while iptables rules have to be flushed after unregister_netdevice. This
'dead lock' will cause unregister_netdevice to block there forever. As
the netns is not available to operate at that moment, iptables rules can
not even be flushed manually either.

The reproducer can be:

  # ip netns add test
  # ip link add veth0_in type veth peer name veth0_out
  # ip link set veth0_in netns test
  # ip netns exec test ip link set lo up
  # ip netns exec test ip link set veth0_in up
  # ip netns exec test iptables -I INPUT -d 1.2.3.4 -i veth0_in -j \
    CLUSTERIP --new --clustermac 89:d4:47:eb:9a:fa --total-nodes 3 \
    --local-node 1 --hashmode sourceip-sourceport
  # ip netns del test

This issue can be triggered by all virtual nics with ipt_CLUSTERIP.

This patch is to fix it by not holding dev in ipt_CLUSTERIP, but saving
the dev->ifindex instead of the dev.

As Pablo Neira Ayuso's suggestion, it will refresh c->ifindex and dev's
mc by registering a netdevice notifier, just as what xt_TEE does. So it
removes the old codes updating dev's mc, and also no need to initialize
c->ifindex with dev->ifindex.

But as one config can be shared by more than one targets, and the netdev
notifier is per config, not per target. It couldn't get e->ip.iniface
in the notifier handler. So e->ip.iniface has to be saved into config.

Note that for backwards compatibility, this patch doesn't remove the
codes checking if the dev exists before creating a config.

v1->v2:
  - As Pablo Neira Ayuso's suggestion, register a netdevice notifier to
    manage c->ifindex and dev's mc.

Reported-by: Jianlin Shi <jishi@redhat.com>
Signed-off-by: Xin Long <lucien.xin@gmail.com>
Signed-off-by: Pablo Neira Ayuso <pablo@netfilter.org>
net/ipv4/netfilter/ipt_CLUSTERIP.c

index f30bee8e407b5a0c46f8430dc6a89ad24d69ad1a..7d72decb80f9f9c4150bd2a42c4b802ba1fd7f17 100644 (file)
@@ -47,7 +47,7 @@ struct clusterip_config {
 
        __be32 clusterip;                       /* the IP address */
        u_int8_t clustermac[ETH_ALEN];          /* the MAC address */
-       struct net_device *dev;                 /* device */
+       int ifindex;                            /* device ifindex */
        u_int16_t num_total_nodes;              /* total number of nodes */
        unsigned long local_nodes;              /* node number array */
 
@@ -57,6 +57,9 @@ struct clusterip_config {
        enum clusterip_hashmode hash_mode;      /* which hashing mode */
        u_int32_t hash_initval;                 /* hash initialization */
        struct rcu_head rcu;
+
+       char ifname[IFNAMSIZ];                  /* device ifname */
+       struct notifier_block notifier;         /* refresh c->ifindex in it */
 };
 
 #ifdef CONFIG_PROC_FS
@@ -98,9 +101,8 @@ clusterip_config_put(struct clusterip_config *c)
  * entry(rule) is removed, remove the config from lists, but don't free it
  * yet, since proc-files could still be holding references */
 static inline void
-clusterip_config_entry_put(struct clusterip_config *c)
+clusterip_config_entry_put(struct net *net, struct clusterip_config *c)
 {
-       struct net *net = dev_net(c->dev);
        struct clusterip_net *cn = net_generic(net, clusterip_net_id);
 
        local_bh_disable();
@@ -109,8 +111,7 @@ clusterip_config_entry_put(struct clusterip_config *c)
                spin_unlock(&cn->lock);
                local_bh_enable();
 
-               dev_mc_del(c->dev, c->clustermac);
-               dev_put(c->dev);
+               unregister_netdevice_notifier(&c->notifier);
 
                /* In case anyone still accesses the file, the open/close
                 * functions are also incrementing the refcount on their own,
@@ -170,19 +171,55 @@ clusterip_config_init_nodelist(struct clusterip_config *c,
                set_bit(i->local_nodes[n] - 1, &c->local_nodes);
 }
 
-static struct clusterip_config *
-clusterip_config_init(const struct ipt_clusterip_tgt_info *i, __be32 ip,
-                     struct net_device *dev)
+static int
+clusterip_netdev_event(struct notifier_block *this, unsigned long event,
+                      void *ptr)
 {
-       struct net *net = dev_net(dev);
+       struct net_device *dev = netdev_notifier_info_to_dev(ptr);
        struct clusterip_config *c;
+
+       c = container_of(this, struct clusterip_config, notifier);
+       switch (event) {
+       case NETDEV_REGISTER:
+               if (!strcmp(dev->name, c->ifname)) {
+                       c->ifindex = dev->ifindex;
+                       dev_mc_add(dev, c->clustermac);
+               }
+               break;
+       case NETDEV_UNREGISTER:
+               if (dev->ifindex == c->ifindex) {
+                       dev_mc_del(dev, c->clustermac);
+                       c->ifindex = -1;
+               }
+               break;
+       case NETDEV_CHANGENAME:
+               if (!strcmp(dev->name, c->ifname)) {
+                       c->ifindex = dev->ifindex;
+                       dev_mc_add(dev, c->clustermac);
+               } else if (dev->ifindex == c->ifindex) {
+                       dev_mc_del(dev, c->clustermac);
+                       c->ifindex = -1;
+               }
+               break;
+       }
+
+       return NOTIFY_DONE;
+}
+
+static struct clusterip_config *
+clusterip_config_init(struct net *net, const struct ipt_clusterip_tgt_info *i,
+                     __be32 ip, const char *iniface)
+{
        struct clusterip_net *cn = net_generic(net, clusterip_net_id);
+       struct clusterip_config *c;
+       int err;
 
        c = kzalloc(sizeof(*c), GFP_ATOMIC);
        if (!c)
                return ERR_PTR(-ENOMEM);
 
-       c->dev = dev;
+       strcpy(c->ifname, iniface);
+       c->ifindex = -1;
        c->clusterip = ip;
        memcpy(&c->clustermac, &i->clustermac, ETH_ALEN);
        c->num_total_nodes = i->num_total_nodes;
@@ -213,17 +250,27 @@ clusterip_config_init(const struct ipt_clusterip_tgt_info *i, __be32 ip,
                                          cn->procdir,
                                          &clusterip_proc_fops, c);
                if (!c->pde) {
-                       spin_lock_bh(&cn->lock);
-                       list_del_rcu(&c->list);
-                       spin_unlock_bh(&cn->lock);
-                       kfree(c);
-
-                       return ERR_PTR(-ENOMEM);
+                       err = -ENOMEM;
+                       goto err;
                }
        }
 #endif
 
-       return c;
+       c->notifier.notifier_call = clusterip_netdev_event;
+       err = register_netdevice_notifier(&c->notifier);
+       if (!err)
+               return c;
+
+#ifdef CONFIG_PROC_FS
+       proc_remove(c->pde);
+err:
+#endif
+       spin_lock_bh(&cn->lock);
+       list_del_rcu(&c->list);
+       spin_unlock_bh(&cn->lock);
+       kfree(c);
+
+       return ERR_PTR(err);
 }
 
 #ifdef CONFIG_PROC_FS
@@ -425,14 +472,13 @@ static int clusterip_tg_check(const struct xt_tgchk_param *par)
                                        e->ip.iniface);
                                return -ENOENT;
                        }
+                       dev_put(dev);
 
-                       config = clusterip_config_init(cipinfo,
-                                                       e->ip.dst.s_addr, dev);
-                       if (IS_ERR(config)) {
-                               dev_put(dev);
+                       config = clusterip_config_init(par->net, cipinfo,
+                                                      e->ip.dst.s_addr,
+                                                      e->ip.iniface);
+                       if (IS_ERR(config))
                                return PTR_ERR(config);
-                       }
-                       dev_mc_add(config->dev, config->clustermac);
                }
        }
        cipinfo->config = config;
@@ -458,7 +504,7 @@ static void clusterip_tg_destroy(const struct xt_tgdtor_param *par)
 
        /* if no more entries are referencing the config, remove it
         * from the list and destroy the proc entry */
-       clusterip_config_entry_put(cipinfo->config);
+       clusterip_config_entry_put(par->net, cipinfo->config);
 
        clusterip_config_put(cipinfo->config);
 
@@ -558,10 +604,9 @@ arp_mangle(void *priv,
         * addresses on different interfacs.  However, in the CLUSTERIP case
         * this wouldn't work, since we didn't subscribe the mcast group on
         * other interfaces */
-       if (c->dev != state->out) {
-               pr_debug("not mangling arp reply on different "
-                        "interface: cip'%s'-skb'%s'\n",
-                        c->dev->name, state->out->name);
+       if (c->ifindex != state->out->ifindex) {
+               pr_debug("not mangling arp reply on different interface: cip'%d'-skb'%d'\n",
+                        c->ifindex, state->out->ifindex);
                clusterip_config_put(c);
                return NF_ACCEPT;
        }