engine: basic support for IPv6 in the net IO engine
authorJens Axboe <axboe@kernel.dk>
Fri, 24 Jan 2014 00:49:37 +0000 (16:49 -0800)
committerJens Axboe <axboe@kernel.dk>
Fri, 24 Jan 2014 00:49:37 +0000 (16:49 -0800)
Adds 'tcpv6' and 'udpv6' protocol entries.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
HOWTO
engines/net.c
fio.1

diff --git a/HOWTO b/HOWTO
index c3672d85d361638e532434a758b05f31a429a424..e69cf4130696c55bf0af6cc3f224d6136af5666b 100644 (file)
--- a/HOWTO
+++ b/HOWTO
@@ -1496,7 +1496,9 @@ that defines them is selected.
 [net] proto=str        The network protocol to use. Accepted values are:
 
                        tcp     Transmission control protocol
+                       tcpv6   Transmission control protocol V6
                        udp     User datagram protocol
+                       udpv6   User datagram protocol V6
                        unix    UNIX domain socket
 
                When the protocol is TCP or UDP, the port must also be given,
index 52cc8a7f92c48f15d538f848810d0ad2710c89cd..add98dc015cc531fe2f793f0af6cdfde4e5fb417 100644 (file)
@@ -27,6 +27,7 @@ struct netio_data {
        int use_splice;
        int pipes[2];
        struct sockaddr_in addr;
+       struct sockaddr_in6 addr6;
        struct sockaddr_un addr_un;
 };
 
@@ -54,6 +55,8 @@ enum {
        FIO_TYPE_TCP    = 1,
        FIO_TYPE_UDP    = 2,
        FIO_TYPE_UNIX   = 3,
+       FIO_TYPE_TCP_V6 = 4,
+       FIO_TYPE_UDP_V6 = 5,
 };
 
 static int str_hostname_cb(void *data, const char *input);
@@ -91,10 +94,18 @@ static struct fio_option options[] = {
                            .oval = FIO_TYPE_TCP,
                            .help = "Transmission Control Protocol",
                          },
+                         { .ival = "tcpv6",
+                           .oval = FIO_TYPE_TCP_V6,
+                           .help = "Transmission Control Protocol V6",
+                         },
                          { .ival = "udp",
                            .oval = FIO_TYPE_UDP,
                            .help = "User Datagram Protocol",
                          },
+                         { .ival = "udpv6",
+                           .oval = FIO_TYPE_UDP_V6,
+                           .help = "User Datagram Protocol V6",
+                         },
                          { .ival = "unix",
                            .oval = FIO_TYPE_UNIX,
                            .help = "UNIX domain socket",
@@ -155,6 +166,21 @@ static struct fio_option options[] = {
        },
 };
 
+static inline int is_udp(struct netio_options *o)
+{
+       return o->proto == FIO_TYPE_UDP || o->proto == FIO_TYPE_UDP_V6;
+}
+
+static inline int is_tcp(struct netio_options *o)
+{
+       return o->proto == FIO_TYPE_TCP || o->proto == FIO_TYPE_TCP_V6;
+}
+
+static inline int is_ipv6(struct netio_options *o)
+{
+       return o->proto == FIO_TYPE_UDP_V6 || o->proto == FIO_TYPE_TCP_V6;
+}
+
 /*
  * Return -1 for error and 'nr events' for a positive number
  * of events
@@ -207,7 +233,7 @@ static int fio_netio_prep(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
        /*
         * Make sure we don't see spurious reads to a receiver, and vice versa
         */
-       if (o->proto == FIO_TYPE_TCP)
+       if (is_tcp(o))
                return 0;
 
        if ((o->listen && io_u->ddir == DDIR_WRITE) ||
@@ -361,12 +387,20 @@ static int fio_netio_send(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
        int ret, flags = 0;
 
        do {
-               if (o->proto == FIO_TYPE_UDP) {
-                       struct sockaddr *to = (struct sockaddr *) &nd->addr;
+               if (is_udp(o)) {
+                       struct sockaddr *to;
+                       socklen_t len;
+
+                       if (is_ipv6(o)) {
+                               to = (struct sockaddr *) &nd->addr6;
+                               len = sizeof(nd->addr6);
+                       } else {
+                               to = (struct sockaddr *) &nd->addr;
+                               len = sizeof(nd->addr);
+                       }
 
                        ret = sendto(io_u->file->fd, io_u->xfer_buf,
-                                       io_u->xfer_buflen, flags, to,
-                                       sizeof(*to));
+                                       io_u->xfer_buflen, flags, to, len);
                } else {
                        /*
                         * if we are going to write more, set MSG_MORE
@@ -413,14 +447,18 @@ static int fio_netio_recv(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
        int ret, flags = 0;
 
        do {
-               if (o->proto == FIO_TYPE_UDP) {
-                       socklen_t l;
-                       socklen_t *len = &l;
+               if (is_udp(o)) {
                        struct sockaddr *from;
+                       socklen_t l, *len = &l;
 
                        if (o->listen) {
-                               from = (struct sockaddr *) &nd->addr;
-                               *len = sizeof(nd->addr);
+                               if (!is_ipv6(o)) {
+                                       from = (struct sockaddr *) &nd->addr;
+                                       *len = sizeof(nd->addr);
+                               } else {
+                                       from = (struct sockaddr *) &nd->addr6;
+                                       *len = sizeof(nd->addr6);
+                               }
                        } else {
                                from = NULL;
                                len = NULL;
@@ -458,13 +496,13 @@ static int __fio_netio_queue(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
        int ret;
 
        if (ddir == DDIR_WRITE) {
-               if (!nd->use_splice || o->proto == FIO_TYPE_UDP ||
+               if (!nd->use_splice || is_udp(o) ||
                    o->proto == FIO_TYPE_UNIX)
                        ret = fio_netio_send(td, io_u);
                else
                        ret = fio_netio_splice_out(td, io_u);
        } else if (ddir == DDIR_READ) {
-               if (!nd->use_splice || o->proto == FIO_TYPE_UDP ||
+               if (!nd->use_splice || is_udp(o) ||
                    o->proto == FIO_TYPE_UNIX)
                        ret = fio_netio_recv(td, io_u);
                else
@@ -524,9 +562,15 @@ static int fio_netio_connect(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
        if (o->proto == FIO_TYPE_TCP) {
                domain = AF_INET;
                type = SOCK_STREAM;
+       } else if (o->proto == FIO_TYPE_TCP_V6) {
+               domain = AF_INET6;
+               type = SOCK_STREAM;
        } else if (o->proto == FIO_TYPE_UDP) {
                domain = AF_INET;
                type = SOCK_DGRAM;
+       } else if (o->proto == FIO_TYPE_UDP_V6) {
+               domain = AF_INET6;
+               type = SOCK_DGRAM;
        } else if (o->proto == FIO_TYPE_UNIX) {
                domain = AF_UNIX;
                type = SOCK_STREAM;
@@ -543,7 +587,7 @@ static int fio_netio_connect(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
        }
 
 #ifdef CONFIG_TCP_NODELAY
-       if (o->nodelay && o->proto == FIO_TYPE_TCP) {
+       if (o->nodelay && is_tcp(o)) {
                int optval = 1;
 
                if (setsockopt(f->fd, IPPROTO_TCP, TCP_NODELAY, (void *) &optval, sizeof(int)) < 0) {
@@ -553,12 +597,18 @@ static int fio_netio_connect(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
        }
 #endif
 
-       if (o->proto == FIO_TYPE_UDP) {
+       if (is_udp(o)) {
                if (!fio_netio_is_multicast(td->o.filename))
                        return 0;
+               if (is_ipv6(o)) {
+                       log_err("fio: multicast not supported on IPv6\n");
+                       close(f->fd);
+                       return 1;
+               }
 
                if (o->intfc) {
                        struct in_addr interface_addr;
+
                        if (inet_aton(o->intfc, &interface_addr) == 0) {
                                log_err("fio: interface not valid interface IP\n");
                                close(f->fd);
@@ -584,6 +634,15 @@ static int fio_netio_connect(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
                        close(f->fd);
                        return 1;
                }
+       } else if (o->proto == FIO_TYPE_TCP_V6) {
+               socklen_t len = sizeof(nd->addr6);
+
+               if (connect(f->fd, (struct sockaddr *) &nd->addr6, len) < 0) {
+                       td_verror(td, errno, "connect");
+                       close(f->fd);
+                       return 1;
+               }
+
        } else {
                struct sockaddr_un *addr = &nd->addr_un;
                socklen_t len;
@@ -604,10 +663,10 @@ static int fio_netio_accept(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
 {
        struct netio_data *nd = td->io_ops->data;
        struct netio_options *o = td->eo;
-       socklen_t socklen = sizeof(nd->addr);
+       socklen_t socklen;
        int state;
 
-       if (o->proto == FIO_TYPE_UDP) {
+       if (is_udp(o)) {
                f->fd = nd->listenfd;
                return 0;
        }
@@ -620,14 +679,21 @@ static int fio_netio_accept(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
        if (poll_wait(td, nd->listenfd, POLLIN) < 0)
                goto err;
 
-       f->fd = accept(nd->listenfd, (struct sockaddr *) &nd->addr, &socklen);
+       if (o->proto == FIO_TYPE_TCP) {
+               socklen = sizeof(nd->addr);
+               f->fd = accept(nd->listenfd, (struct sockaddr *) &nd->addr, &socklen);
+       } else {
+               socklen = sizeof(nd->addr6);
+               f->fd = accept(nd->listenfd, (struct sockaddr *) &nd->addr6, &socklen);
+       }
+
        if (f->fd < 0) {
                td_verror(td, errno, "accept");
                goto err;
        }
 
 #ifdef CONFIG_TCP_NODELAY
-       if (o->nodelay && o->proto == FIO_TYPE_TCP) {
+       if (o->nodelay && is_tcp(o)) {
                int optval = 1;
 
                if (setsockopt(f->fd, IPPROTO_TCP, TCP_NODELAY, (void *) &optval, sizeof(int)) < 0) {
@@ -648,15 +714,24 @@ err:
 static void fio_netio_udp_close(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
 {
        struct netio_data *nd = td->io_ops->data;
+       struct netio_options *o = td->eo;
        struct udp_close_msg msg;
-       struct sockaddr *to = (struct sockaddr *) &nd->addr;
+       struct sockaddr *to;
+       socklen_t len;
        int ret;
 
+       if (is_ipv6(o)) {
+               to = (struct sockaddr *) &nd->addr6;
+               len = sizeof(nd->addr6);
+       } else {
+               to = (struct sockaddr *) &nd->addr;
+               len = sizeof(nd->addr);
+       }
+
        msg.magic = htonl(FIO_LINK_OPEN_CLOSE_MAGIC);
        msg.cmd = htonl(FIO_LINK_CLOSE);
 
-       ret = sendto(f->fd, (void *) &msg, sizeof(msg), MSG_WAITALL, to,
-                       sizeof(nd->addr));
+       ret = sendto(f->fd, (void *) &msg, sizeof(msg), MSG_WAITALL, to, len);
        if (ret < 0)
                td_verror(td, errno, "sendto udp link close");
 }
@@ -669,7 +744,7 @@ static int fio_netio_close_file(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
         * If this is an UDP connection, notify the receiver that we are
         * closing down the link
         */
-       if (o->proto == FIO_TYPE_UDP)
+       if (is_udp(o))
                fio_netio_udp_close(td, f);
 
        return generic_close_file(td, f);
@@ -678,11 +753,20 @@ static int fio_netio_close_file(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
 static int fio_netio_udp_recv_open(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
 {
        struct netio_data *nd = td->io_ops->data;
+       struct netio_options *o = td->eo;
        struct udp_close_msg msg;
-       struct sockaddr *to = (struct sockaddr *) &nd->addr;
-       socklen_t len = sizeof(nd->addr);
+       struct sockaddr *to;
+       socklen_t len;
        int ret;
 
+       if (is_ipv6(o)) {
+               len = sizeof(nd->addr6);
+               to = (struct sockaddr *) &nd->addr6;
+       } else {
+               len = sizeof(nd->addr);
+               to = (struct sockaddr *) &nd->addr;
+       }
+
        ret = recvfrom(f->fd, (void *) &msg, sizeof(msg), MSG_WAITALL, to, &len);
        if (ret < 0) {
                td_verror(td, errno, "recvfrom udp link open");
@@ -702,15 +786,24 @@ static int fio_netio_udp_recv_open(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
 static int fio_netio_udp_send_open(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
 {
        struct netio_data *nd = td->io_ops->data;
+       struct netio_options *o = td->eo;
        struct udp_close_msg msg;
-       struct sockaddr *to = (struct sockaddr *) &nd->addr;
+       struct sockaddr *to;
+       socklen_t len;
        int ret;
 
+       if (is_ipv6(o)) {
+               len = sizeof(nd->addr6);
+               to = (struct sockaddr *) &nd->addr6;
+       } else {
+               len = sizeof(nd->addr);
+               to = (struct sockaddr *) &nd->addr;
+       }
+
        msg.magic = htonl(FIO_LINK_OPEN_CLOSE_MAGIC);
        msg.cmd = htonl(FIO_LINK_OPEN);
 
-       ret = sendto(f->fd, (void *) &msg, sizeof(msg), MSG_WAITALL, to,
-                       sizeof(nd->addr));
+       ret = sendto(f->fd, (void *) &msg, sizeof(msg), MSG_WAITALL, to, len);
        if (ret < 0) {
                td_verror(td, errno, "sendto udp link open");
                return ret;
@@ -734,7 +827,7 @@ static int fio_netio_open_file(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
                return ret;
        }
 
-       if (o->proto == FIO_TYPE_UDP) {
+       if (is_udp(o)) {
                if (td_write(td))
                        ret = fio_netio_udp_send_open(td, f);
                else {
@@ -757,6 +850,7 @@ static int fio_netio_setup_connect_inet(struct thread_data *td,
                                        const char *host, unsigned short port)
 {
        struct netio_data *nd = td->io_ops->data;
+       struct netio_options *o = td->eo;
 
        if (!host) {
                log_err("fio: connect with no host to connect to.\n");
@@ -767,19 +861,42 @@ static int fio_netio_setup_connect_inet(struct thread_data *td,
                return 1;
        }
 
-       nd->addr.sin_family = AF_INET;
-       nd->addr.sin_port = htons(port);
+       if (is_ipv6(o)) {
+               nd->addr6.sin6_family = AF_INET6;
+               nd->addr6.sin6_port = htons(port);
 
-       if (inet_aton(host, &nd->addr.sin_addr) != 1) {
-               struct hostent *hent;
+               if (!inet_pton(AF_INET6, host, &nd->addr6.sin6_addr)) {
+                       struct addrinfo hints, *res;
 
-               hent = gethostbyname(host);
-               if (!hent) {
-                       td_verror(td, errno, "gethostbyname");
-                       return 1;
+                       memset(&hints, 0, sizeof(hints));
+                       hints.ai_socktype = SOCK_STREAM;
+
+                       if (getaddrinfo(host, NULL, &hints, &res)) {
+                               td_verror(td, errno, "gethostbyname");
+                               return 1;
+                       }
+
+                       memcpy(&nd->addr6.sin6_addr, &((struct sockaddr_in6 *) res->ai_addr)->sin6_addr, sizeof(nd->addr6.sin6_addr));
+                       freeaddrinfo(res);
                }
+       } else {
+               nd->addr.sin_family = AF_INET;
+               nd->addr.sin_port = htons(port);
 
-               memcpy(&nd->addr.sin_addr, hent->h_addr, 4);
+               if (!inet_pton(AF_INET, host, &nd->addr.sin_addr)) {
+                       struct addrinfo hints, *res;
+
+                       memset(&hints, 0, sizeof(hints));
+                       hints.ai_socktype = SOCK_STREAM;
+
+                       if (getaddrinfo(host, NULL, &hints, &res)) {
+                               td_verror(td, errno, "gethostbyname");
+                               return 1;
+                       }
+
+                       memcpy(&nd->addr.sin_addr, &((struct sockaddr_in *) res->ai_addr)->sin_addr, sizeof(nd->addr.sin_addr));
+                       freeaddrinfo(res);
+               }
        }
 
        return 0;
@@ -800,7 +917,7 @@ static int fio_netio_setup_connect(struct thread_data *td)
 {
        struct netio_options *o = td->eo;
 
-       if (o->proto == FIO_TYPE_UDP || o->proto == FIO_TYPE_TCP)
+       if (is_udp(o) || is_tcp(o))
                return fio_netio_setup_connect_inet(td, td->o.filename,o->port);
        else
                return fio_netio_setup_connect_unix(td, td->o.filename);
@@ -845,15 +962,32 @@ static int fio_netio_setup_listen_inet(struct thread_data *td, short port)
        struct netio_options *o = td->eo;
        struct ip_mreq mr;
        struct sockaddr_in sin;
-       int fd, opt, type;
+       struct sockaddr_in6 sin6;
+       struct sockaddr *saddr;
+       int fd, opt, type, domain;
+       socklen_t len;
 
        memset(&sin, 0, sizeof(sin));
-       if (o->proto == FIO_TYPE_TCP)
+       memset(&sin6, 0, sizeof(sin6));
+
+       if (o->proto == FIO_TYPE_TCP) {
                type = SOCK_STREAM;
-       else
+               domain = AF_INET;
+       } else if (o->proto == FIO_TYPE_TCP_V6) {
+               type = SOCK_STREAM;
+               domain = AF_INET6;
+       } else if (o->proto == FIO_TYPE_UDP) {
                type = SOCK_DGRAM;
+               domain = AF_INET;
+       } else if (o->proto == FIO_TYPE_UDP_V6) {
+               type = SOCK_DGRAM;
+               domain = AF_INET6;
+       } else {
+               log_err("fio: unknown proto %d\n", o->proto);
+               return 1;
+       }
 
-       fd = socket(AF_INET, type, 0);
+       fd = socket(domain, type, 0);
        if (fd < 0) {
                td_verror(td, errno, "socket");
                return 1;
@@ -874,8 +1008,7 @@ static int fio_netio_setup_listen_inet(struct thread_data *td, short port)
 #endif
 
        if (td->o.filename){
-               if(o->proto != FIO_TYPE_UDP ||
-                  !fio_netio_is_multicast(td->o.filename)) {
+               if (!is_udp(o) || !fio_netio_is_multicast(td->o.filename)) {
                        log_err("fio: hostname not valid for non-multicast inbound network IO\n");
                        close(fd);
                        return 1;
@@ -900,11 +1033,23 @@ static int fio_netio_setup_listen_inet(struct thread_data *td, short port)
                }
        }
 
-       nd->addr.sin_family = AF_INET;
-       nd->addr.sin_addr.s_addr = sin.sin_addr.s_addr ? sin.sin_addr.s_addr : htonl(INADDR_ANY);
-       nd->addr.sin_port = htons(port);
+       if (!is_ipv6(o)) {
+               saddr = (struct sockaddr *) &nd->addr;
+               len = sizeof(nd->addr);
+
+               nd->addr.sin_family = AF_INET;
+               nd->addr.sin_addr.s_addr = sin.sin_addr.s_addr ? sin.sin_addr.s_addr : htonl(INADDR_ANY);
+               nd->addr.sin_port = htons(port);
+       } else {
+               saddr = (struct sockaddr *) &nd->addr6;
+               len = sizeof(nd->addr6);
+
+               nd->addr6.sin6_family = AF_INET6;
+               nd->addr6.sin6_addr = sin6.sin6_addr.s6_addr ? sin6.sin6_addr : in6addr_any;
+               nd->addr6.sin6_port = htons(port);
+       }
 
-       if (bind(fd, (struct sockaddr *) &nd->addr, sizeof(nd->addr)) < 0) {
+       if (bind(fd, saddr, len) < 0) {
                td_verror(td, errno, "bind");
                return 1;
        }
@@ -919,14 +1064,14 @@ static int fio_netio_setup_listen(struct thread_data *td)
        struct netio_options *o = td->eo;
        int ret;
 
-       if (o->proto == FIO_TYPE_UDP || o->proto == FIO_TYPE_TCP)
+       if (is_udp(o) || is_tcp(o))
                ret = fio_netio_setup_listen_inet(td, o->port);
        else
                ret = fio_netio_setup_listen_unix(td, td->o.filename);
 
        if (ret)
                return ret;
-       if (o->proto == FIO_TYPE_UDP)
+       if (is_udp(o))
                return 0;
 
        if (listen(nd->listenfd, 10) < 0) {
@@ -961,7 +1106,7 @@ static int fio_netio_init(struct thread_data *td)
                return 1;
        }
 
-       if (o->proto != FIO_TYPE_TCP) {
+       if (!is_tcp(o)) {
                if (o->listen) {
                        log_err("fio: listen only valid for TCP proto IO\n");
                        return 1;
diff --git a/fio.1 b/fio.1
index 82d05b77b7319cc87216b1a84a23b34f067fa618..b5ff80ce2064b275dc82945bf9c7b4edc89906cb 100644 (file)
--- a/fio.1
+++ b/fio.1
@@ -1333,9 +1333,15 @@ The network protocol to use. Accepted values are:
 .B tcp
 Transmission control protocol
 .TP
+.B tcpv6
+Transmission control protocol V6
+.TP
 .B udp
 User datagram protocol
 .TP
+.B udpv6
+User datagram protocol V6
+.TP
 .B unix
 UNIX domain socket
 .RE