Elixirでrouting tableを作った

Elixirでsoft ware routerを作っているので、今のところできているrouting tableについて実装をメモ的に残します。

動作環境

• docker container

  • OS: debian 8

• elixir : 1.5.2

実装

routing tableの構成

name	description
id	routing tableのレコードの識別
destination	送信先IP
netmask	net mask
nexthop	次の宛先。直接つながってる場合は「connected」が入る
interface	送信するinterface
metric	メトリック
routeType	スタティックかダイナミックか
sourceOfRoute	ルーティングプロトコル
routeAge	レコードが追加された時間
routeInformation	ルーティングの情報
mtu	MTU

保存先はETSを使う。データのIOでどれぐらいかかるか検証する必要あるかもしれないですけど、とりあえずETSで。
初期化時に直接接続されているネットワークをrouting tableに追加します。

defmodule Routing do
    def init() do
    table = :ets.new(:routing_table, [:set, :protected, :named_table])
    :interface.get_interfaces()
    |> Enum.each(fn({name, interface}) -> :ets.insert_new(:routing_table, {name,
        {:netmask, Tuple.to_list(interface[:netmask])}, {:dest, Tuple.to_list(interface[:addr])}, {:nexthop, :connected}, name, 0, "static", "link", :calendar.local_time(), "-", 1500}) end)
end

interfaceの取得はErlangで取得してる。interfaceは"eth"がつくものに限定しています。

get_interface() ->
    {ok, IfLists} = inet:getifaddrs(),
    Listen = lists:filter(fun(Elm) -> interface_list(Elm) end, IfLists).

interface_list(Elm) ->
    {Name, _} = Elm,
    string:find(Name, "eth") =/= nomatch.

routing tableから送信先のIPから次に送信する宛先を決定します。

:ets.match(:user_lookup, {:"_", :"$1", :"$2", :"$3", :"_", :"_", :"_", :"_", :"_", :"_", :"_"})
            |> Enum.map(fn(record) -> [{:address, List.zip([dest, record[:netmask], record[:dest]])}, {:nexthop, record[:nexthop]}] end)
            |> Enum.filter(fn(record) -> record[:address]
              |> Enum.all?(fn(octed) -> (elem(octed, 1) &&& elem(octed, 0)) == (elem(octed, 1) &&& elem(octed, 2)) end)
            end)
            |> Enum.map(fn(record) -> [{:dest, (for octed <- record[:address], do: elem(octed, 0))}, {:nexthop, record[:nexthop]}] end)

複雑になってしまったんで、軽く説明を付けておきます。

宛先IPとnetmaskとrouting tableに登録されている宛先のIPでオクテットごとにTupleを作っていきます。

# 例
# 宛先IP [192, 168, 0, 10]
# netmask [255, 255, 255, 0]
# routing tableに登録されている宛先IP [192, 168, 0, 0]（直接接続されているnetwork）
# result : [{192, 255, 192}, {168, 255, 168}, {0, 255, 0}, {0, 0, 0}]
|> Enum.map(fn(record) -> [{:address, List.zip([dest, record[:netmask], record[:dest]])}, {:nexthop, record[:nexthop]}] end)

まとめたTupleから宛先とrouting tableに登録されている宛先のIPがnetmaskでマスクした結果が一致しているものを取得

|> Enum.filter(fn(record) -> record[:address]
              |> Enum.all?(fn(octed) -> (elem(octed, 1) &&& elem(octed, 0)) == (elem(octed, 1) &&& elem(octed, 2)) end)
            end)

宛先にマッチしたrouting tableのrecordでrouting tableに登録されている宛先のIPとnexthopを返します。

|> Enum.map(fn(record) -> [{:dest, (for octed <- record[:address], do: elem(octed, 0))}, {:nexthop, record[:nexthop]}] end)

これで宛先が決まりました。まだ実装してないですが、netmaskのロンゲストマッチ、コストでソートができてないため、それは今後実装予定。

とりあえず、これでETSにrouting tableのレコードの追加、検索ができるようになりました。
次は、宛先がARP tableに次に送信するホストの情報があるか調べて、なかった場合はARPのrequestを送って登録処理を実装します。