netgrind/http.c

   1 /*
   2  *      Netgrind -- HTTP Analyser
   3  *
   4  *      (c) 2003 Martin Mares <mj@ucw.cz>
   5  *
   6  *      This software may be freely distributed and used according to the terms
   7  *      of the GNU General Public License.
   8  */
   9
  10 #undef LOCAL_DEBUG
  11
  12 #include "lib/lib.h"
  13 #include "lib/pools.h"
  14 #include "netgrind/pkt.h"
  15 #include "netgrind/netgrind.h"
  16
  17 #include <stdio.h>
  18 #include <stdlib.h>
  19 #include <string.h>
  20 #include <alloca.h>
  21 #include <netinet/in.h>
  22
  23 #define MAXLINE 4096
  24
  25 struct http_header {
  26   node n;
  27   byte *name, *value;
  28   byte buf[1];
  29 };
  30
  31 struct http_state {
  32   enum {
  33     HTTP_IDLE,                  /* initialized, waiting for request */
  34     HTTP_ERROR,                 /* protocol error, ignoring everything else */
  35     HTTP_CUT,                   /* unexpected EOF in one direction, ignoring everything else */
  36     HTTP_REQUEST,               /* parsing request */
  37     HTTP_BODY_CHUNKED,          /* receiving body: chunked encoding */
  38     HTTP_BODY_LENGTH,           /* receiving body: length given */
  39     HTTP_BODY_INF,              /* receiving body: till EOF */
  40     HTTP_RESPONSE,              /* parsing response */
  41     HTTP_DONE,                  /* transaction finished, logging it */
  42     HTTP_CONNECT,               /* inside CONNECT transaction */
  43   } state;
  44   byte *error;
  45   u64 req_start_time, resp_start_time;
  46   uns id;
  47   struct mempool *pool;
  48   list tx_queue, rx_queue;
  49   byte *req_line, *resp_line;
  50   list req_headers, resp_headers;
  51   byte line[MAXLINE];
  52   uns line_len;
  53   uns body_len;
  54   uns body_trailer;
  55   list *body_queue;
  56   uns body_end_state;
  57   uns body_total_size;
  58   uns req_counter;
  59 };
  60
  61 static void http_open(struct flow *f, u64 when)
  62 {
  63   static int http_counter;
  64   struct http_state *s = xmalloc_zero(sizeof(*s));
  65   f->appl_data = s;
  66   s->id = http_counter++;
  67   DBG("HTTP: %d NEW %d.%d.%d.%d:%d -> %d.%d.%d.%d:%d\n", s->id,
  68       IPQUAD(f->saddr), ntohs(f->sport), IPQUAD(f->daddr), ntohs(f->dport));
  69   list_init(&s->tx_queue);
  70   list_init(&s->rx_queue);
  71   s->req_start_time = when;
  72 }
  73
  74 static byte *http_lookup_hdr(list *l, byte *name)
  75 {
  76   struct http_header *h;
  77   WALK_LIST(h, *l)
  78     if (!strcasecmp(h->name, name))
  79       return h->value;
  80   return NULL;
  81 }
  82
  83 static uns find_token(byte *hay, byte *needle)
  84 {
  85   if (!hay)
  86     return 0;
  87   while (*hay)
  88     {
  89       if (*hay == ' ' || *hay == '\t' || *hay == ',')
  90         hay++;
  91       else
  92         {
  93           byte *h = hay;
  94           while (*hay && *hay != ',' && *hay != ' ' && *hay != '\t')
  95             hay++;
  96           uns old = *hay;
  97           *hay = 0;
  98           uns found = !strcasecmp(h, needle);
  99           *hay = old;
 100           if (found)
 101             return 1;
 102         }
 103     }
 104   return 0;
 105 }
 106
 107 static void http_report(struct flow *f, struct http_state *s, u64 when, byte *reason)
 108 {
 109   byte *method, *url, *x, *y, *stat;
 110   static uns http_counter;
 111
 112   if (!(method = s->req_line))
 113     return;
 114
 115   /* Analyse request line */
 116   url = method;
 117   while (*url && *url != ' ')
 118     url++;
 119   while (*url == ' ')
 120     *url++ = 0;
 121   x = url;
 122   while (*x != ' ')
 123     x++;
 124   *x = 0;
 125
 126   /* Analyse response line */
 127   if (stat = s->resp_line)
 128     {
 129       while (*stat && *stat != ' ')
 130         stat++;
 131       while (*stat == ' ')
 132         stat++;
 133       x = stat;
 134       while (*x && *x != ' ')
 135         x++;
 136       *x = 0;
 137     }
 138   else
 139     stat = "";
 140   if (!reason)
 141     reason = stat[0] ? stat : (byte*)"???";
 142
 143   /* Reconstruct full URL */
 144   if (!strstr(url, "://") && strcasecmp(method, "CONNECT"))
 145     {
 146       if (!(x = http_lookup_hdr(&s->req_headers, "Host:")))
 147         x = "???";
 148       y = url;
 149       url = alloca(7 + strlen(x) + strlen(y) + 1);
 150       sprintf(url, "http://%s%s", x, y);
 151     }
 152   char *ffor = http_lookup_hdr(&s->req_headers, "X-Forwarded-For:");
 153
 154   /* Find out cacheability */
 155   byte *rq_pragma = http_lookup_hdr(&s->req_headers, "Pragma:");
 156   byte *rp_pragma = http_lookup_hdr(&s->resp_headers, "Pragma:");
 157   byte *rq_cc = http_lookup_hdr(&s->req_headers, "Cache-control:");
 158   byte *rp_cc = http_lookup_hdr(&s->resp_headers, "Cache-control:");
 159   byte *rp_cache = http_lookup_hdr(&s->resp_headers, "X-Cache:");
 160   uns rq_cflag, rp_cflag, rp_hit;
 161   if (find_token(rq_pragma, "no-cache") || find_token(rq_cc, "no-cache"))
 162     rq_cflag = 'N';
 163   else if (find_token(rq_cc, "max-age=0") || find_token(rq_cc, "must-revalidate"))
 164     rq_cflag = 'R';
 165   else
 166     rq_cflag = '.';
 167   if (find_token(rp_pragma, "no-cache") || find_token(rp_cc, "no-cache"))
 168     rp_cflag = 'N';
 169   else if (find_token(rp_cc, "private"))
 170     rp_cflag = 'P';
 171   else if (find_token(rp_cc, "no-store"))
 172     rp_cflag = 'S';
 173   else if (find_token(rp_cc, "must-revalidate"))
 174     rp_cflag = 'R';
 175   else
 176     rp_cflag = '.';
 177   if (!rp_cache)
 178     rp_hit = '.';
 179   else if (!strncmp(rp_cache, "HIT ", 4))
 180     rp_hit = '+';
 181   else if (!strncmp(rp_cache, "MISS ", 5))
 182     rp_hit = '-';
 183   else
 184     rp_hit = '?';
 185
 186   byte stamp[TIMESTAMP_LEN], src[22], dst[22];
 187   sprintf(src, "%d.%d.%d.%d:%d", IPQUAD(f->saddr), ntohs(f->sport));
 188   sprintf(dst, "%d.%d.%d.%d:%d", IPQUAD(f->daddr), ntohs(f->dport));
 189   format_timestamp(stamp, s->req_start_time);
 190   u64 ttotal = when - s->req_start_time;
 191   u64 tresp = (s->resp_line ? (s->resp_start_time - s->req_start_time) : 0);
 192   byte *ctype = (http_lookup_hdr(&s->resp_headers, "Content-type:") ? : http_lookup_hdr(&s->req_headers, "Content-type:")) ? : (byte*)"-";
 193   byte *sep;
 194   if (sep = strchr(ctype, ';'))
 195     *sep = 0;
 196   if (!http_counter++)
 197     printf("# timestamp             source                destination           forwarded-for   res cac que   length total time  wait time ctype      method URL\n");
 198          /* 2003-06-06 22:53:38.642 81.27.194.19:1175     205.217.153.53:80     123.123.123.123 200 ...   0    14030      0.957      0.444 text/plain GET http://... */
 199   printf("%s %-21s %-21s %-15s %-3s %c%c%c %3d %8d %6d.%03d %6d.%03d %-12s %s %s\n",
 200          stamp, src, dst, (ffor ? : "-"), reason,
 201          rq_cflag, rp_cflag, rp_hit,
 202          s->req_counter,
 203          s->body_total_size,
 204          (uns)(ttotal/1000000), (uns)(ttotal%1000000)/1000,
 205          (uns)(tresp/1000000), (uns)(tresp%1000000)/1000,
 206          ctype, method, url);
 207
 208   s->req_counter++;
 209 }
 210
 211 static void http_close(struct flow *f, int cause, u64 when)
 212 {
 213   struct http_state *s = f->appl_data;
 214   DBG("HTTP: %d CLOSE in state %d (cause %d)\n", s->id, s->state, cause);
 215   if (cause != CAUSE_CLOSE)
 216     {
 217       if (s->state != HTTP_IDLE)
 218         {
 219           byte buf[16];
 220           sprintf(buf, "T%s", flow_cause_names_short[cause]);
 221           http_report(f, s, when, buf);
 222         }
 223     }
 224   else
 225     switch (s->state)
 226       {
 227       case HTTP_ERROR:
 228         http_report(f, s, when, "ERR");
 229         break;
 230       case HTTP_CUT:
 231         http_report(f, s, when, "CUT");
 232         break;
 233       case HTTP_CONNECT:
 234         http_report(f, s, when, "FIN");
 235         break;
 236       }
 237   pkt_flush_queue(&s->rx_queue);
 238   pkt_flush_queue(&s->tx_queue);
 239   if (s->pool)
 240     mp_delete(s->pool);
 241   xfree(s);
 242 }
 243
 244 static struct http_header *http_get_line(struct http_state *s, list *l)
 245 {
 246   for(;;)
 247     {
 248       struct pkt *p = list_head(l);
 249       if (!p)
 250         return NULL;
 251       while (p->data < p->stop)
 252         {
 253           uns c = *p->data++;
 254           if (c == '\r')
 255             ;
 256           else if (c == '\n')
 257             {
 258               struct http_header *h = mp_alloc(s->pool, sizeof(*h) + s->line_len);
 259               memcpy(h->buf, s->line, s->line_len);
 260               h->buf[s->line_len] = 0;
 261               h->name = h->value = NULL;
 262               s->line_len = 0;
 263               return h;
 264             }
 265           else if (s->line_len >= MAXLINE-1)
 266             {
 267               DBG("HTTP: Line too long!\n");
 268               s->state = HTTP_ERROR;
 269               return NULL;
 270             }
 271           else
 272             s->line[s->line_len++] = c;
 273         }
 274       list_remove(&p->n);
 275       pkt_free(p);
 276     }
 277 }
 278
 279 static int http_skip_body_bytes(struct http_state *s)
 280 {
 281   for(;;)
 282     {
 283       struct pkt *p = list_head(s->body_queue);
 284       if (!p)
 285         return 0;
 286       uns avail = pkt_len(p);
 287       uns want = s->body_len;
 288       uns go = MIN(avail, want);
 289       p->data += go;
 290       s->body_len -= go;
 291       s->body_total_size += go;
 292       if (!s->body_len)
 293         return 1;
 294       if (!pkt_len(p))
 295         {
 296           list_remove(&p->n);
 297           pkt_free(p);
 298         }
 299     }
 300 }
 301
 302 static int http_have_input(list *l)
 303 {
 304   for(;;)
 305     {
 306       struct pkt *p = list_head(l);
 307       if (!p)
 308         return 0;
 309       if (pkt_len(p))
 310         return 1;
 311       list_remove(&p->n);
 312       pkt_free(p);
 313     }
 314 }
 315
 316 static void http_init_xact(struct http_state *s)
 317 {
 318   list_init(&s->req_headers);
 319   list_init(&s->resp_headers);
 320   if (s->pool)
 321     mp_flush(s->pool);
 322   else
 323     s->pool = mp_new(4096);
 324   s->req_line = s->resp_line = NULL;
 325   s->line_len = 0;
 326   s->body_total_size = 0;
 327 }
 328
 329 static void http_parse_hdr(list *l, struct http_header *h)
 330 {
 331   byte *x = h->buf;
 332   h->name = x;
 333   while (*x && *x != ' ' && *x != '\t')
 334     x++;
 335   while (*x == ' ' || *x == '\t')
 336     *x++ = 0;
 337   h->value = x;
 338   list_add_tail(l, &h->n);
 339 }
 340
 341 static int http_ask_body(struct http_state *s, list *hdr)
 342 {
 343   byte *x;
 344   if (x = http_lookup_hdr(hdr, "Transfer-Encoding:"))
 345     {
 346       DBG("\tBody encoding: %s\n", x);
 347       if (!strcasecmp(x, "chunked"))
 348         {
 349           s->state = HTTP_BODY_CHUNKED;
 350           s->body_len = 0;
 351           s->body_trailer = 0;
 352         }
 353       else
 354         s->state = HTTP_ERROR;
 355     }
 356   else if (x = http_lookup_hdr(hdr, "Content-Length:"))
 357     {
 358       s->body_len = atol(x);
 359       DBG("\tBody length: %d\n", s->body_len);
 360       s->state = HTTP_BODY_LENGTH;
 361     }
 362   else
 363     return 0;
 364   return 1;
 365 }
 366
 367 static void http_parse_req(struct http_state *s)
 368 {
 369   if (!strstr(s->req_line, " HTTP/1"))
 370     {
 371       DBG("\tNot a HTTP/1.x request!\n");
 372       s->state = HTTP_ERROR;
 373     }
 374   else if (http_ask_body(s, &s->req_headers))
 375     ;
 376   else if (!strncasecmp(s->req_line, "POST ", 4))
 377     {
 378       DBG("\tPOST with no request body, that smells!\n");
 379       s->state = HTTP_BODY_INF;
 380     }
 381   else
 382     {
 383       DBG("\tNo request body, awaiting reply\n");
 384       s->state = HTTP_RESPONSE;
 385     }
 386   s->body_queue = &s->tx_queue;
 387   s->body_end_state = HTTP_RESPONSE;
 388 }
 389
 390 static void http_parse_resp(struct http_state *s)
 391 {
 392   if (!strncasecmp(s->req_line, "HEAD ", 5))
 393     {
 394       DBG("\tHEAD has no body :)\n");
 395       s->state = HTTP_DONE;
 396     }
 397   else if (http_ask_body(s, &s->resp_headers))
 398     ;
 399   else if (!strncasecmp(s->req_line, "GET ", 4) && strstr(s->resp_line, " 200 "))
 400     {
 401       DBG("\tGET with no response body, that smells!\n");
 402       s->state = HTTP_BODY_INF;
 403     }
 404   else
 405     {
 406       DBG("\tNo response body\n");
 407       s->state = HTTP_DONE;
 408     }
 409   s->body_queue = &s->rx_queue;
 410   s->body_end_state = HTTP_DONE;
 411 }
 412
 413 static void http_input(struct flow *f, int dir, struct pkt *p)
 414 {
 415   struct http_state *s = f->appl_data;
 416   struct http_header *h;
 417   int fin_tx = (f->pipe[0].state == FLOW_FINISHED);
 418   int fin_rx = (f->pipe[1].state == FLOW_FINISHED);
 419
 420   // DBG("dir=%d txf=%d rxf=%d len=%d\n", dir, fin_tx, fin_rx, pkt_len(p));
 421   if (s->state == HTTP_ERROR || s->state == HTTP_CUT)
 422     {
 423       DBG("HTTP: %d DROPPING INPUT\n", s->id);
 424       pkt_free(p);
 425       return;
 426     }
 427   if (pkt_len(p))
 428     list_add_tail((dir ? &s->tx_queue : &s->rx_queue), &p->n);
 429   for(;;)
 430     {
 431       DBG("HTTP: %d STATE %d\n", s->id, s->state);
 432       switch (s->state)
 433         {
 434         case HTTP_IDLE:
 435           if (fin_tx || !http_have_input(&s->tx_queue))
 436             return;
 437           s->state = HTTP_REQUEST;
 438           http_init_xact(s);
 439           if (!s->req_start_time)
 440             s->req_start_time = p->timestamp;
 441           break;
 442         case HTTP_REQUEST:
 443           if (fin_tx || fin_rx)
 444             goto cut;
 445           if (!(h = http_get_line(s, &s->tx_queue)))
 446             return;
 447           DBG("\t>> %s\n", h->buf);
 448           if (!s->req_line)
 449             {
 450               if (!h->buf[0])
 451                 goto err;
 452               s->req_line = h->buf;
 453             }
 454           else if (h->buf[0])
 455             http_parse_hdr(&s->req_headers, h);
 456           else
 457             http_parse_req(s);
 458           break;
 459         case HTTP_BODY_LENGTH:
 460           if (fin_rx)
 461             goto cut;
 462           if (!http_skip_body_bytes(s))
 463             return;
 464           DBG("\tEnd of body\n");
 465           s->state = s->body_end_state;
 466           break;
 467         case HTTP_BODY_CHUNKED:
 468           if (fin_rx)
 469             goto cut;
 470           if (s->body_len)
 471             {
 472               if (!http_skip_body_bytes(s))
 473                 return;
 474             }
 475           else if (s->body_trailer)
 476             {
 477               if (!(h = http_get_line(s, s->body_queue)))
 478                 return;
 479               if (!h->buf[0])
 480                 {
 481                   DBG("\tEnd of chunk-encoded body\n");
 482                   s->state = s->body_end_state;
 483                 }
 484             }
 485           else
 486             {
 487               if (!(h = http_get_line(s, s->body_queue)))
 488                 return;
 489               if (sscanf(h->buf, "%x", &s->body_len) != 1)
 490                 goto err;
 491               if (s->body_len)
 492                 s->body_len += 2; /* extra CRLF */
 493               else                /* last chunk */
 494                 s->body_trailer = 1;
 495             }
 496           break;
 497         case HTTP_BODY_INF:
 498           s->body_len = ~0U;
 499           http_skip_body_bytes(s);
 500           if (fin_rx)
 501             {
 502               DBG("\tEnd of FIN-delimited body\n");
 503               s->state = s->body_end_state;
 504             }
 505           else
 506             return;
 507           break;
 508         case HTTP_RESPONSE:
 509           if (fin_rx)
 510             goto cut;
 511           if (!(h = http_get_line(s, &s->rx_queue)))
 512             return;
 513           DBG("\t<< %s\n", h->buf);
 514           if (!s->resp_line)
 515             {
 516               if (!h->buf[0])
 517                 goto err;
 518               s->resp_line = h->buf;
 519               s->resp_start_time = p->timestamp;
 520             }
 521           else if (h->buf[0])
 522             http_parse_hdr(&s->resp_headers, h);
 523           else
 524             http_parse_resp(s);
 525           break;
 526         case HTTP_DONE:
 527           DBG("\tTransaction finished.\n");
 528           if (!strncasecmp(s->req_line, "CONNECT ", 8))
 529             {
 530               s->state = HTTP_CONNECT;
 531               return;
 532             }
 533           http_report(f, s, p->timestamp, NULL);
 534           s->state = HTTP_IDLE;
 535           s->req_start_time = 0;
 536           break;
 537         case HTTP_CONNECT:
 538           s->body_len = ~0U;
 539           s->body_queue = &s->rx_queue;
 540           http_skip_body_bytes(s);
 541           s->body_len = ~0U;
 542           s->body_queue = &s->tx_queue;
 543           http_skip_body_bytes(s);
 544           return;
 545         case HTTP_ERROR:
 546         case HTTP_CUT:
 547           return;
 548         default:
 549           ASSERT(0);
 550         }
 551     }
 552
 553  err:
 554   DBG("HTTP: %d ERROR: PROTOCOL VIOLATION\n", s->id);
 555   s->state = HTTP_ERROR;
 556   return;
 557
 558  cut:
 559   DBG("HTTP: %d ERROR: UNEXPECTED EOF\n", s->id);
 560   s->state = HTTP_CUT;
 561 }
 562
 563 struct appl_hooks appl_http = {
 564   .open = http_open,
 565   .input = http_input,
 566   .close = http_close
 567 };