Fixed up Unix sockets a bit.
[lisp-utils.git] / dns.lisp
index 4a5d7d1..41032da 100644 (file)
--- a/dns.lisp
+++ b/dns.lisp
@@ -39,7 +39,8 @@
     `(progn
        (defclass ,name (resource-record) ,slot-desc)
        (setf *rr-coding-types* (cons '(,name (,class ,type) ,format)
-                                    (remove ',name *rr-coding-types* :key #'car))))))
+                                    (remove ',name *rr-coding-types* :key #'car)))
+       (export '(,name)))))
 
 (define-rr-type a-record #x1 #x1
                ((address ipv4-address)))
@@ -69,6 +70,8 @@
                 (port uint-16)
                 (host-name domain-name)))
 
+(export '(resource-record))
+
 ;;; Packet decoding logic
 
 (defstruct dns-decode-state
@@ -76,7 +79,7 @@
   (pos 0 :type (mod 65536))
   (prev-names '() :type list))
 
-(define-condition dns-error (error) ())
+(define-condition dns-error (network-error) ())
 (define-condition dns-decode-error (dns-error)
   ((packet :initarg :packet)))
 (define-condition simple-dns-decode-error (dns-decode-error simple-error) ())
                               (decoded (append (list label) (decode-label))))
                          (push (cons orig-off decoded) (slot-value buf 'prev-names))
                          decoded))))
-                ((3) (let* ((offset (+ (* 256 (ldb (byte 0 6) len))
+                ((3) (let* ((offset (+ (* 256 (ldb (byte 6 0) len))
                                        (decode-uint-8 buf)))
                             (prev (assoc offset (dns-decode-state-prev-names buf))))
                        (unless prev
                          (push (cons name (length packet-buf)) prev-names))
                        (let ((encoded (charcode:encode-string (car name) :ascii)))
                          (unless (< (length encoded) 64)
-                           (error "DNS labels cannot exceed 63 octets in length: ~S" (car name)))
+                           (simple-dns-decode-error buf "DNS labels cannot exceed 63 octets in length: ~S" (car name)))
                          (encode-uint-8 buf (length encoded))
                          (encode-bytes buf encoded))
                        (encode-label (cdr name)))))))
                                      (string (charcode:encode-string val :ascii))
                                      ((array (unsigned-byte 8)) val))))
                          (unless (< (length data) 256)
-                           (error "DNS text data length cannot exceed 255 octets."))
+                           (simple-dns-decode-error buf "DNS text data length cannot exceed 255 octets."))
                          (encode-uint-8 buf (length data))
                          (encode-bytes buf data)))
                ((ipv4-address)
 
 ;;; Basic communication
 
+(define-condition name-server-timeout (dns-error)
+  ((server :initarg :server)))
+
 (defun dns-do-request (server packet)
   (declare (type address server)
           (type dns-packet packet))
 ;;; RR caching
 
 (defstruct domain-cache-entry
-  (time (get-internal-real-time) :type unsigned-byte)
+  (expire nil :type (or number null))
   (records '() :type list))
 
+(defun domain-cache-key (name type)
+  (list name (etypecase type
+              (symbol type)
+              (resource-record (class-name (class-of type))))))
+
+(defun domain-cache-key-rr (record)
+  (declare (type resource-record record))
+  (list (slot-value record 'name) (class-name (class-of record))))
+
 (defun domain-cache-get-entry (cache name type &optional create)
-  (let* ((key (list name (etypecase type
-                          (symbol type)
-                          (resource-record (class-name (class-of type))))))
+  (let* ((key (domain-cache-key name type))
         (cur (gethash key cache)))
-    (block no-expire
-      (when (and cur (domain-cache-entry-records cur)
-                (> (get-internal-real-time)
-                   (+ (domain-cache-entry-time cur)
-                      (apply 'min (mapcar #'(lambda (o)
-                                              (declare (type resource-record o))
-                                              (with-slots (ttl) o
-                                                (unless ttl (return-from no-expire))
-                                                ttl))
-                                          (domain-cache-entry-records cur))))))
-       (remhash key cache)
-       (setf cur nil)))
+    (when (and cur (or (eq create :clear)
+                      (let ((expire (domain-cache-entry-expire cur)))
+                        (and expire
+                             (> (/ (get-internal-real-time) internal-time-units-per-second)
+                                expire)))))
+      (remhash key cache)
+      (setf cur nil))
     (cond (cur cur)
          (create
           (setf (gethash key cache) (make-domain-cache-entry))))))
     (let ((entry (domain-cache-get-entry cache name record t)))
       (push record (domain-cache-entry-records entry)))))
 
+(defun dns-cache-records (cache records)
+  (loop (unless records (return))
+     (let* ((key (domain-cache-key-rr (car records)))
+           (matching (remove key records :test-not 'equal :key #'domain-cache-key-rr))
+           (ttl (block no-expire
+                  (+ (/ (get-internal-real-time) internal-time-units-per-second)
+                     (apply 'min (mapcar #'(lambda (rr)
+                                             (with-slots (ttl) rr
+                                               (if ttl ttl (return-from no-expire nil))))
+                                         matching)))))
+           (entry (make-domain-cache-entry :expire ttl :records matching)))
+       (setf (gethash key cache) entry
+            records (set-difference records matching)))))
+
+(defun dns-cache-response (cache packet)
+  (let ((records (append (dns-packet-answers packet)
+                        (dns-packet-authority packet)
+                        (dns-packet-additional packet))))
+    (flet ((on-root (rr)
+            (equal (slot-value rr 'name) '())))
+      (when (some #'on-root records)
+       (warn "DNS packet purports to contain RRs on the root zone.")
+       (setf records (delete-if #'on-root records))))
+    (when (dns-packet-authoritative packet)
+      (dolist (rq (dns-packet-queries packet))
+       (with-slots (name type) rq
+         (unless (equal name '())
+           (let ((key (domain-cache-key name type)))
+             (unless (find key records :test 'equal :key #'domain-cache-key-rr)
+               (let ((entry (domain-cache-get-entry cache name type :clear)))
+                 (setf (domain-cache-entry-expire entry)
+                       (+ (/ (get-internal-real-time) internal-time-units-per-second)
+                          60)))))))))  ; XXX: Or something. It needs
+                                       ; to last for the query in
+                                       ; progress, at least. One
+                                       ; should probably look at an
+                                       ; SOA RR, if there is one.
+    (dns-cache-records cache records)))
+
 (defun make-domain-cache ()
   (let ((table (make-hash-table :test 'equal)))
     (dolist (server (labels ((ipv4 (address)
                        ("m.root-servers.net" ,(ipv4 "202.12.27.33")))))
       (let ((parsed (parse-domain-name (first server))))
        (domain-cache-put table (make-instance 'ns-record :name '() :ttl nil :ns-name parsed))
+       ;; Ensure that the cache is initialized at least with empty
+       ;; lists, so that the resolver doesn't try to resolve the root
+       ;; servers.
+       (domain-cache-get-entry table parsed 'a-record t)
+       (domain-cache-get-entry table parsed 'aaaa-record t)
+       
        (dolist (address (cdr server))
          (domain-cache-put table (etypecase address
                                    (ipv4-host-address (make-instance 'a-record :name parsed :ttl nil :address address)))))))
                 cfg))))
   #-unix nil)
 
-(defvar *resolver-config* (initialize-default-resolver))
-
-
+(defvar *dns-resolver-config* (initialize-default-resolver))
+
+(defgeneric dns-server-address-for-record (record))
+(defmethod dns-server-address-for-record ((record a-record))
+  (make-instance 'udp4-address
+                :host-address (slot-value record 'address)
+                :port 53))
+(defmethod dns-server-address-for-record ((record aaaa-record))
+  (make-instance 'udp6-address
+                :host-address (slot-value record 'address)
+                :port 53))
+
+(define-condition dns-resolver-condition (condition)
+  ((query-name :initarg :query-name)
+   (query-type :initarg :query-type)
+   (config :initarg :config)))
+
+(define-condition dns-resolver-error (dns-error dns-resolver-condition) ())
+(define-condition domain-not-found-error (dns-resolver-error) ()
+  (:report (lambda (c s)
+            (with-slots (query-name) c
+              (format s "No name servers found for domain name ~A." query-name)))))
+(define-condition dns-name-error (dns-error dns-resolver-condition) ()
+  (:report (lambda (c s)
+            (with-slots (query-name) c
+              (format s "The domain name ~A does not exist." query-name)))))
+
+(define-condition dns-resolver-querying (dns-resolver-condition)
+  ((server :initarg :server)))
+
+(define-condition dns-resolver-got-resp (dns-resolver-condition)
+  ((server :initarg :server)
+   (response :initarg :response)))
+
+(define-condition dns-resolver-help (dns-resolver-condition) ())
+(define-condition dns-resolver-recursing (dns-resolver-condition) ())
+
+(define-condition dns-resolver-following-cname (dns-resolver-condition)
+  ((cname-rr :initarg :cname-rr)))
+
+(defun dns-resolve-name (name types &key (require-all t) (config *dns-resolver-config*))
+  (let ((name (etypecase name
+               (list name)
+               (string (parse-domain-name name))))
+       (types (etypecase types
+                (list types)
+                (symbol (list types))))
+       (cache (resolver-config-cache config)))
+    (flet ((check-cache ()
+            (let ((cn-entry (domain-cache-get-entry cache name 'cname-record)))
+              (when (and cn-entry (domain-cache-entry-records cn-entry))
+                (let ((record (car (domain-cache-entry-records cn-entry))))
+                  (signal 'dns-resolver-following-cname :cname-rr record
+                          :query-name (unparse-domain-name name) :query-type types
+                          :config config)
+                  (return-from dns-resolve-name
+                    (dns-resolve-name (slot-value record 'cname) types :config config)))))
+            (block skip
+              (let ((records '())
+                    (got-some nil))
+                (dolist (type types)
+                  (let ((entry (domain-cache-get-entry cache name type)))
+                    (cond (entry
+                           (setf records (append records (domain-cache-entry-records entry))
+                                 got-some t))
+                          (require-all
+                           (return-from skip)))))
+                (when got-some
+                  (return-from dns-resolve-name (values records name))))))
+          (nearest-known-servers (name)
+            (labels ((check1 (name)
+                       (let ((entry (domain-cache-get-entry cache name 'ns-record)))
+                         (cond ((and entry (domain-cache-entry-records entry))
+                                (values (domain-cache-entry-records entry) name))
+                               (name (check1 (cdr name)))
+                               (t (values '() name))))))
+              (check1 name)))
+          (do-request (server)
+            (signal 'dns-resolver-querying :server server
+                    :query-name (unparse-domain-name name) :query-type types
+                    :config config)
+            (handler-case
+                (let ((resp (dns-do-request (udp-address-for server 53)
+                                            (dns-std-request (mapcar #'(lambda (type)
+                                                                         `(,name ,type))
+                                                                     types)))))
+                  (signal 'dns-resolver-got-resp :server server :response resp
+                          :query-name (unparse-domain-name name) :query-type types
+                          :config config)
+                  (dns-cache-response cache resp)
+                  (with-slots (resp-code) resp
+                    (when (eq (dns-packet-resp-code resp) :name-error)
+                      (error 'dns-name-error :query-name (unparse-domain-name name) :query-type types
+                             :config config))
+                    (eq resp-code :success)))
+              (network-error () nil))))
+      (check-cache)
+      (signal 'dns-resolver-help :query-name (unparse-domain-name name) :query-type types
+             :config config)
+      (dolist (help-server (resolver-config-help-servers config))
+       (do-request help-server)
+       (check-cache))
+      (signal 'dns-resolver-recursing :query-name (unparse-domain-name name) :query-type types
+             :config config)
+      (let ((checked-domains '()))
+       (loop (multiple-value-bind (servers domain)
+                 (nearest-known-servers name)
+               (unless servers
+                 (error 'domain-not-found-error :query-name (unparse-domain-name name) :query-type types
+                        :config config))
+               (if (find domain checked-domains :test 'equal)
+                   (error 'domain-not-found-error :query-name (unparse-domain-name name) :query-type types
+                          :config config)
+                   (push domain checked-domains))
+               (macrolet ((dolist-random ((var list) &body body)
+                            (let ((copy (gensym "COPY")))
+                              `(let ((,copy ,list))
+                                 (loop (unless ,copy (return))
+                                    (let ((,var (elt ,list (random (length ,list)))))
+                                      (setf ,copy (remove ,var ,copy))
+                                      ,@body))))))
+                 (block found-server
+                   (dolist-random (record servers)
+                     (let* ((server (slot-value record 'ns-name)))
+                       (dolist-random (record (handler-case
+                                                  (dns-resolve-name server '(a-record aaaa-record) :require-all nil :config config)
+                                                (dns-resolver-error () '())))
+                         (when (do-request (dns-server-address-for-record record))
+                           (return-from found-server))))))
+                 (check-cache))))))))
+
+(export '(*dns-resolver-config*))
 
 ;;; Misc.