wifidog源码分析 - 用户连接过程（1） - WiFiDog 无线热点认证解决方案

引言
　　之前的文章已经描述wifidog大概的一个工作流程，这里我们具体说说wifidog是怎么把一个新用户重定向到认证服务器中的，它又是怎么对一个已认证的用户实行放行操作的。我们已经知道wifidog在启动时会删除iptables中mangle、nat、filter表中的所有规则，并在这三个表中添加wifidog自己的规则，其规则简单来说就是将网关80端口重定向到指定端口（默认为2060），禁止非认证用户连接外网（除认证服务器外）。当有新用户连接路由器上网时，wifidog会通过监听2060端口获取新用户的http报文，通过报文即可知道报文是否携带token进行认证，如果没有token，wifidog会返回一个重定向的http报文给新用户，用户则会跳转到认证服务器进行认证，当认证成功后，认真服务器又会对用户重定向到网关，并在重定向报文中添加关键路径"/wifidog/auth"和token，wifidog重新获取到用户的http报文，检测到包含关键路径"/wifidog/auth"后，会通过认证服务器验证token是否有效，有效则修改iptables放行此客户端。

main_loop
　　此函数几乎相当于我们写程序的main函数，主要功能都是在这里面实现的，函数主要实现了主循环，并启动了三个线程，这三个线程的功能具体见wifidog源码分析 - wifidog原理，在此函数最后主循环中会等待用户连接，新用户只要通过浏览器打开非认证服务器网页时主循环就会监听到，监听到后会启动一个处理线程。其流程为

设置程序启动时间
获取网关信息
绑定http端口（80重定向到了2060）
设置关键路径和404错误的回调函数
重新建立iptables规则
启动客户端检测线程（稍后文章分析）
启动wdctrl交互线程（稍后文章分析）
认证服务器心跳检测线程（稍后文章分析）
循环等待用户http请求，为每个请求启动一个处理线程。（代码片段1.2 代码片段1.3 代码片段1.4）

代码片段1.1

static void
main_loop(void)
{
    int result;
    pthread_t    tid;
    s_config *config = config_get_config();
    request *r;
    void **params;

    /* 设置启动时间 */
    if (!started_time) {
        debug(LOG_INFO, "Setting started_time");
        started_time = time(NULL);
    }
    else if (started_time < MINIMUM_STARTED_TIME) {
        debug(LOG_WARNING, "Detected possible clock skew - re-setting started_time");
        started_time = time(NULL);
    }

    /* 获取网关IP，失败退出程序 */
    if (!config->gw_address) {
        debug(LOG_DEBUG, "Finding IP address of %s", config->gw_interface);
        if ((config->gw_address = get_iface_ip(config->gw_interface)) == NULL) {
            debug(LOG_ERR, "Could not get IP address information of %s, exiting...", config->gw_interface);
            exit(1);
        }
        debug(LOG_DEBUG, "%s = %s", config->gw_interface, config->gw_address);
    }

    /* 获取网关ID，失败退出程序 */
    if (!config->gw_id) {
        debug(LOG_DEBUG, "Finding MAC address of %s", config->gw_interface);
        if ((config->gw_id = get_iface_mac(config->gw_interface)) == NULL) {
            debug(LOG_ERR, "Could not get MAC address information of %s, exiting...", config->gw_interface);
            exit(1);
        }
        debug(LOG_DEBUG, "%s = %s", config->gw_interface, config->gw_id);
    }

    /* 初始化监听网关2060端口的socket */
    debug(LOG_NOTICE, "Creating web server on %s:%d", config->gw_address, config->gw_port);

    if ((webserver = httpdCreate(config->gw_address, config->gw_port)) == NULL) {
        debug(LOG_ERR, "Could not create web server: %s", strerror(errno));
        exit(1);
    }

    debug(LOG_DEBUG, "Assigning callbacks to web server");
    /* 设置关键路径及其回调函数，在代码片段1.2中会使用到 */
    httpdAddCContent(webserver, "/", "wifidog", 0, NULL, http_callback_wifidog);
    httpdAddCContent(webserver, "/wifidog", "", 0, NULL, http_callback_wifidog);
    httpdAddCContent(webserver, "/wifidog", "about", 0, NULL, http_callback_about);
    httpdAddCContent(webserver, "/wifidog", "status", 0, NULL, http_callback_status);
    httpdAddCContent(webserver, "/wifidog", "auth", 0, NULL, http_callback_auth);
    /* 设置404错误回调函数，在里面实现了重定向至认证服务器 */
    httpdAddC404Content(webserver, http_callback_404);

    /* 清除iptables规则 */
    fw_destroy();
    /* 重新设置iptables规则 */
    if (!fw_init()) {
        debug(LOG_ERR, "FATAL: Failed to initialize firewall");
        exit(1);
    }

    /* 客户端检测线程 */
    result = pthread_create(&tid_fw_counter, NULL, (void *)thread_client_timeout_check, NULL);
    if (result != 0) {
        debug(LOG_ERR, "FATAL: Failed to create a new thread (fw_counter) - exiting");
        termination_handler(0);
    }
    pthread_detach(tid_fw_counter);

    /* wdctrl交互线程 */
    result = pthread_create(&tid, NULL, (void *)thread_wdctl, (void *)safe_strdup(config->wdctl_sock));
    if (result != 0) {
        debug(LOG_ERR, "FATAL: Failed to create a new thread (wdctl) - exiting");
        termination_handler(0);
    }
    pthread_detach(tid);

    /* 认证服务器心跳检测线程 */
    result = pthread_create(&tid_ping, NULL, (void *)thread_ping, NULL);
    if (result != 0) {
        debug(LOG_ERR, "FATAL: Failed to create a new thread (ping) - exiting");
        termination_handler(0);
    }
    pthread_detach(tid_ping);

    debug(LOG_NOTICE, "Waiting for connections");
    while(1) {
        /* 监听2060端口等待用户http请求 */
        r = httpdGetConnection(webserver, NULL);

        /* 错误处理 */
        if (webserver->lastError == -1) {
            /* Interrupted system call */
            continue; /* restart loop */
        }
        else if (webserver->lastError < -1) {
            debug(LOG_ERR, "FATAL: httpdGetConnection returned unexpected value %d, exiting.", webserver->lastError);
            termination_handler(0);
        }
        else if (r != NULL) {
            /* 用户http请求接收成功 */
            debug(LOG_INFO, "Received connection from %s, spawning worker thread", r->clientAddr);
            params = safe_malloc(2 * sizeof(void *));
            *params = webserver;
            *(params + 1) = r;

            /* 开启http请求处理线程 */
            result = pthread_create(&tid, NULL, (void *)thread_httpd, (void *)params);
            if (result != 0) {
                debug(LOG_ERR, "FATAL: Failed to create a new thread (httpd) - exiting");
                termination_handler(0);
            }
            pthread_detach(tid);
        }
        else {
            ;
        }
    }

    /* never reached */
}

用户连接启动线程（void thread_httpd(void * args)）
代码片段1.2分析

此段代码是当有新用户（未认证的用户代码片段1.3，已在认证服务器上认证但没有在wifidog认证的用户代码片段1.4）连接时创建的线程，其主要功能为

获取用户浏览器发送过来的http报头
分析http报头，分析是否包含关键路径
不包含关键路径则调用404回调函数
包含关键路径则执行关键路径回调函数（这里主要讲解"/wifidog/auth"路径）

代码片段1.2

void
thread_httpd(void *args)
{
    void    **params;
    httpd    *webserver;
    request    *r;

    params = (void **)args;
    webserver = *params;
    r = *(params + 1);
    free(params);

    /* 获取http报文 */
    if (httpdReadRequest(webserver, r) == 0) {
        debug(LOG_DEBUG, "Processing request from %s", r->clientAddr);
        debug(LOG_DEBUG, "Calling httpdProcessRequest() for %s", r->clientAddr);
        /* 分析http报文 */
        httpdProcessRequest(webserver, r);
        debug(LOG_DEBUG, "Returned from httpdProcessRequest() for %s", r->clientAddr);
    }
    else {
        debug(LOG_DEBUG, "No valid request received from %s", r->clientAddr);
    }
    debug(LOG_DEBUG, "Closing connection with %s", r->clientAddr);
    httpdEndRequest(r);
}



/* 被thread_httpd调用 */
void httpdProcessRequest(httpd *server, request *r)
{
    char    dirName[HTTP_MAX_URL],
        entryName[HTTP_MAX_URL],
        *cp;
    httpDir    *dir;
    httpContent *entry;

    r->response.responseLength = 0;
    strncpy(dirName, httpdRequestPath(r), HTTP_MAX_URL);
    dirName[HTTP_MAX_URL-1]=0;
    cp = rindex(dirName, '/');
    if (cp == NULL)
    {
        printf("Invalid request path '%s'\n",dirName);
        return;
    }
    strncpy(entryName, cp + 1, HTTP_MAX_URL);
    entryName[HTTP_MAX_URL-1]=0;
    if (cp != dirName)
        *cp = 0;
    else
        *(cp+1) = 0;

     /* 获取http报文中的关键路径，在main_loop中已经设置 */
    dir = _httpd_findContentDir(server, dirName, HTTP_FALSE);
    if (dir == NULL)
    {
        /* http报文中未包含关键路径，执行404回调函数（在404回调函数中新用户被重定向到认证服务器），见代码片段1.3 */
        _httpd_send404(server, r);
        _httpd_writeAccessLog(server, r);
        return;
    }
    /* 获取关键路径内容描述符 */
    entry = _httpd_findContentEntry(r, dir, entryName);
    if (entry == NULL)
    {
        _httpd_send404(server, r);
        _httpd_writeAccessLog(server, r);
        return;
    }
    if (entry->preload)
    {
        if ((entry->preload)(server) < 0)
        {
            _httpd_writeAccessLog(server, r);
            return;
        }
    }
    switch(entry->type)
    {
        case HTTP_C_FUNCT:
        case HTTP_C_WILDCARD:
            /* 如果是被认证服务器重定向到网关的用户，此处的关键路径为"/wifidog/auth"，并执行回调函数 */
            (entry->function)(server, r);
            break;

        case HTTP_STATIC:
            _httpd_sendStatic(server, r, entry->data);
            break;

        case HTTP_FILE:
            _httpd_sendFile(server, r, entry->path);
            break;

        case HTTP_WILDCARD:
            if (_httpd_sendDirectoryEntry(server, r, entry,
                        entryName)<0)
            {
                _httpd_send404(server, r);
            }
            break;
    }
    _httpd_writeAccessLog(server, r);
}

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