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   if (!http_counter++)
 193     printf("# timestamp             source                destination           forwarded-for   res cac que   length total time  wait time method URL\n");
 194          /* 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 GET http://... */
 195   printf("%s %-21s %-21s %-15s %-3s %c%c%c %3d %8d %6d.%03d %6d.%03d %s %s\n",
 196          stamp, src, dst, (ffor ? : "-"), reason,
 197          rq_cflag, rp_cflag, rp_hit,
 198          s->req_counter,
 199          s->body_total_size,
 200          (uns)(ttotal/1000000), (uns)(ttotal%1000000)/1000,
 201          (uns)(tresp/1000000), (uns)(tresp%1000000)/1000,
 202          method, url);
 203
 204   s->req_counter++;
 205 }
 206
 207 static void http_close(struct flow *f, int cause, u64 when)
 208 {
 209   struct http_state *s = f->appl_data;
 210   DBG("HTTP: %d CLOSE in state %d (cause %d)\n", s->id, s->state, cause);
 211   if (cause != CAUSE_CLOSE)
 212     {
 213       if (s->state != HTTP_IDLE)
 214         {
 215           byte buf[16];
 216           sprintf(buf, "T%s", flow_cause_names_short[cause]);
 217           http_report(f, s, when, buf);
 218         }
 219     }
 220   else
 221     switch (s->state)
 222       {
 223       case HTTP_ERROR:
 224         http_report(f, s, when, "ERR");
 225         break;
 226       case HTTP_CUT:
 227         http_report(f, s, when, "CUT");
 228         break;
 229       case HTTP_CONNECT:
 230         http_report(f, s, when, "FIN");
 231         break;
 232       }
 233   pkt_flush_queue(&s->rx_queue);
 234   pkt_flush_queue(&s->tx_queue);
 235   if (s->pool)
 236     mp_delete(s->pool);
 237   xfree(s);
 238 }
 239
 240 static struct http_header *http_get_line(struct http_state *s, list *l)
 241 {
 242   for(;;)
 243     {
 244       struct pkt *p = list_head(l);
 245       if (!p)
 246         return NULL;
 247       while (p->data < p->stop)
 248         {
 249           uns c = *p->data++;
 250           if (c == '\r')
 251             ;
 252           else if (c == '\n')
 253             {
 254               struct http_header *h = mp_alloc(s->pool, sizeof(*h) + s->line_len);
 255               memcpy(h->buf, s->line, s->line_len);
 256               h->buf[s->line_len] = 0;
 257               h->name = h->value = NULL;
 258               s->line_len = 0;
 259               return h;
 260             }
 261           else if (s->line_len >= MAXLINE-1)
 262             {
 263               DBG("HTTP: Line too long!\n");
 264               s->state = HTTP_ERROR;
 265               return NULL;
 266             }
 267           else
 268             s->line[s->line_len++] = c;
 269         }
 270       list_remove(&p->n);
 271       pkt_free(p);
 272     }
 273 }
 274
 275 static int http_skip_body_bytes(struct http_state *s)
 276 {
 277   for(;;)
 278     {
 279       struct pkt *p = list_head(s->body_queue);
 280       if (!p)
 281         return 0;
 282       uns avail = pkt_len(p);
 283       uns want = s->body_len;
 284       uns go = MIN(avail, want);
 285       p->data += go;
 286       s->body_len -= go;
 287       s->body_total_size += go;
 288       if (!s->body_len)
 289         return 1;
 290       if (!pkt_len(p))
 291         {
 292           list_remove(&p->n);
 293           pkt_free(p);
 294         }
 295     }
 296 }
 297
 298 static int http_have_input(list *l)
 299 {
 300   for(;;)
 301     {
 302       struct pkt *p = list_head(l);
 303       if (!p)
 304         return 0;
 305       if (pkt_len(p))
 306         return 1;
 307       list_remove(&p->n);
 308       pkt_free(p);
 309     }
 310 }
 311
 312 static void http_init_xact(struct http_state *s)
 313 {
 314   list_init(&s->req_headers);
 315   list_init(&s->resp_headers);
 316   if (s->pool)
 317     mp_flush(s->pool);
 318   else
 319     s->pool = mp_new(4096);
 320   s->req_line = s->resp_line = NULL;
 321   s->line_len = 0;
 322   s->body_total_size = 0;
 323 }
 324
 325 static void http_parse_hdr(list *l, struct http_header *h)
 326 {
 327   byte *x = h->buf;
 328   h->name = x;
 329   while (*x && *x != ' ' && *x != '\t')
 330     x++;
 331   while (*x == ' ' || *x == '\t')
 332     *x++ = 0;
 333   h->value = x;
 334   list_add_tail(l, &h->n);
 335 }
 336
 337 static int http_ask_body(struct http_state *s, list *hdr)
 338 {
 339   byte *x;
 340   if (x = http_lookup_hdr(hdr, "Transfer-Encoding:"))
 341     {
 342       DBG("\tBody encoding: %s\n", x);
 343       if (!strcasecmp(x, "chunked"))
 344         {
 345           s->state = HTTP_BODY_CHUNKED;
 346           s->body_len = 0;
 347           s->body_trailer = 0;
 348         }
 349       else
 350         s->state = HTTP_ERROR;
 351     }
 352   else if (x = http_lookup_hdr(hdr, "Content-Length:"))
 353     {
 354       s->body_len = atol(x);
 355       DBG("\tBody length: %d\n", s->body_len);
 356       s->state = HTTP_BODY_LENGTH;
 357     }
 358   else
 359     return 0;
 360   return 1;
 361 }
 362
 363 static void http_parse_req(struct http_state *s)
 364 {
 365   if (!strstr(s->req_line, " HTTP/1"))
 366     {
 367       DBG("\tNot a HTTP/1.x request!\n");
 368       s->state = HTTP_ERROR;
 369     }
 370   else if (http_ask_body(s, &s->req_headers))
 371     ;
 372   else if (!strncasecmp(s->req_line, "POST ", 4))
 373     {
 374       DBG("\tPOST with no request body, that smells!\n");
 375       s->state = HTTP_BODY_INF;
 376     }
 377   else
 378     {
 379       DBG("\tNo request body, awaiting reply\n");
 380       s->state = HTTP_RESPONSE;
 381     }
 382   s->body_queue = &s->tx_queue;
 383   s->body_end_state = HTTP_RESPONSE;
 384 }
 385
 386 static void http_parse_resp(struct http_state *s)
 387 {
 388   if (!strncasecmp(s->req_line, "HEAD ", 5))
 389     {
 390       DBG("\tHEAD has no body :)\n");
 391       s->state = HTTP_DONE;
 392     }
 393   else if (http_ask_body(s, &s->resp_headers))
 394     ;
 395   else if (!strncasecmp(s->req_line, "GET ", 4) && strstr(s->resp_line, " 200 "))
 396     {
 397       DBG("\tGET with no response body, that smells!\n");
 398       s->state = HTTP_BODY_INF;
 399     }
 400   else
 401     {
 402       DBG("\tNo response body\n");
 403       s->state = HTTP_DONE;
 404     }
 405   s->body_queue = &s->rx_queue;
 406   s->body_end_state = HTTP_DONE;
 407 }
 408
 409 static void http_input(struct flow *f, int dir, struct pkt *p)
 410 {
 411   struct http_state *s = f->appl_data;
 412   struct http_header *h;
 413   int fin_tx = (f->pipe[0].state == FLOW_FINISHED);
 414   int fin_rx = (f->pipe[1].state == FLOW_FINISHED);
 415
 416   // DBG("dir=%d txf=%d rxf=%d len=%d\n", dir, fin_tx, fin_rx, pkt_len(p));
 417   if (s->state == HTTP_ERROR || s->state == HTTP_CUT)
 418     {
 419       DBG("HTTP: %d DROPPING INPUT\n", s->id);
 420       pkt_free(p);
 421       return;
 422     }
 423   if (pkt_len(p))
 424     list_add_tail((dir ? &s->tx_queue : &s->rx_queue), &p->n);
 425   for(;;)
 426     {
 427       DBG("HTTP: %d STATE %d\n", s->id, s->state);
 428       switch (s->state)
 429         {
 430         case HTTP_IDLE:
 431           if (fin_tx || !http_have_input(&s->tx_queue))
 432             return;
 433           s->state = HTTP_REQUEST;
 434           http_init_xact(s);
 435           if (!s->req_start_time)
 436             s->req_start_time = p->timestamp;
 437           break;
 438         case HTTP_REQUEST:
 439           if (fin_tx || fin_rx)
 440             goto cut;
 441           if (!(h = http_get_line(s, &s->tx_queue)))
 442             return;
 443           DBG("\t>> %s\n", h->buf);
 444           if (!s->req_line)
 445             {
 446               if (!h->buf[0])
 447                 goto err;
 448               s->req_line = h->buf;
 449             }
 450           else if (h->buf[0])
 451             http_parse_hdr(&s->req_headers, h);
 452           else
 453             http_parse_req(s);
 454           break;
 455         case HTTP_BODY_LENGTH:
 456           if (fin_rx)
 457             goto cut;
 458           if (!http_skip_body_bytes(s))
 459             return;
 460           DBG("\tEnd of body\n");
 461           s->state = s->body_end_state;
 462           break;
 463         case HTTP_BODY_CHUNKED:
 464           if (fin_rx)
 465             goto cut;
 466           if (s->body_len)
 467             {
 468               if (!http_skip_body_bytes(s))
 469                 return;
 470             }
 471           else if (s->body_trailer)
 472             {
 473               if (!(h = http_get_line(s, s->body_queue)))
 474                 return;
 475               if (!h->buf[0])
 476                 {
 477                   DBG("\tEnd of chunk-encoded body\n");
 478                   s->state = s->body_end_state;
 479                 }
 480             }
 481           else
 482             {
 483               if (!(h = http_get_line(s, s->body_queue)))
 484                 return;
 485               if (sscanf(h->buf, "%x", &s->body_len) != 1)
 486                 goto err;
 487               if (s->body_len)
 488                 s->body_len += 2; /* extra CRLF */
 489               else                /* last chunk */
 490                 s->body_trailer = 1;
 491             }
 492           break;
 493         case HTTP_BODY_INF:
 494           s->body_len = ~0U;
 495           http_skip_body_bytes(s);
 496           if (fin_rx)
 497             {
 498               DBG("\tEnd of FIN-delimited body\n");
 499               s->state = s->body_end_state;
 500             }
 501           else
 502             return;
 503           break;
 504         case HTTP_RESPONSE:
 505           if (fin_rx)
 506             goto cut;
 507           if (!(h = http_get_line(s, &s->rx_queue)))
 508             return;
 509           DBG("\t<< %s\n", h->buf);
 510           if (!s->resp_line)
 511             {
 512               if (!h->buf[0])
 513                 goto err;
 514               s->resp_line = h->buf;
 515               s->resp_start_time = p->timestamp;
 516             }
 517           else if (h->buf[0])
 518             http_parse_hdr(&s->resp_headers, h);
 519           else
 520             http_parse_resp(s);
 521           break;
 522         case HTTP_DONE:
 523           DBG("\tTransaction finished.\n");
 524           if (!strncasecmp(s->req_line, "CONNECT ", 8))
 525             {
 526               s->state = HTTP_CONNECT;
 527               return;
 528             }
 529           http_report(f, s, p->timestamp, NULL);
 530           s->state = HTTP_IDLE;
 531           s->req_start_time = 0;
 532           break;
 533         case HTTP_CONNECT:
 534           s->body_len = ~0U;
 535           s->body_queue = &s->rx_queue;
 536           http_skip_body_bytes(s);
 537           s->body_len = ~0U;
 538           s->body_queue = &s->tx_queue;
 539           http_skip_body_bytes(s);
 540           return;
 541         case HTTP_ERROR:
 542         case HTTP_CUT:
 543           return;
 544         default:
 545           ASSERT(0);
 546         }
 547     }
 548
 549  err:
 550   DBG("HTTP: %d ERROR: PROTOCOL VIOLATION\n", s->id);
 551   s->state = HTTP_ERROR;
 552   return;
 553
 554  cut:
 555   DBG("HTTP: %d ERROR: UNEXPECTED EOF\n", s->id);
 556   s->state = HTTP_CUT;
 557 }
 558
 559 struct appl_hooks appl_http = {
 560   .open = http_open,
 561   .input = http_input,
 562   .close = http_close
 563 };