Сетевые настройки из FreeRadius через DHCP

Прилетела задача наладить выдачу IP адресов абонентам. Условия задачи:

• Отдельного сервера под авторизации не дадим — обойдетесь 😉
• Абоненты должны получать сетевые настройки по DHCP
• Сеть разнородная. Это и PON оборудование, и обычные свичи с настроенной Опцией 82 и WiFi базы с точками
• Если ни под одно из условий выдачи IP данные не попадают — необходимо выдать IP из «гостевой» сети

Из хорошего: есть таки сервер на FreeBSD, который может «поработать», но он «за тридевять земель» ;),  не «прям в этой сети».

Ещё есть замечательное устройство Mikrotik. Общая схема сети примерно такая:

Чуть поразмышляв, было принято решение использовать для выдачи сетевых настроек абонентам FreeRadius. В принципе схема обычная: на Microtick включаем DHCP сервер, на нем-же Radius Client. Настраиваем  связку DHCP server -> Radius Client -> Radius server.

Вроде бы не сложно. Но! Дьявол кроется в деталях. А именно:

• При авторизации PON OLT по этой схеме на FreeRadius «прилетает» запрос с User-Name равному МАС адресу головной станции, Agent-Circuit-Id равному МАС PON Onu и пустым паролем.
• При авторизации со свичей с опцией 82, на FreeRadius приходит запрос с пустым  User-Name равному МАС устройства  абонента и заполнеными дополнительными атрибутами Agent-Circuit-Id и Agent-Remote-Id содержащими соответственно опять же МАС релейного свича и порт к которому подключен абонент.
• Часть абонентов с WiFI точек авторизуются через PAP-CHAP протоколы
• Часть абонентов с WIFI точек авторизируются с User-Name равному МАС адресу WIFI точки, без пароля.

Историческая справка: что такое «Option 82» у DHCP

Это дополнительные опции у протокола DHCP которые позволяют передать дополнительную информацию, например в полях Agent-Circuit-Id  и Agent-Remote-Id. Обычно используется для передачи МАС адреса релейного свича и порта к которому подключен абонент. В случае оборудования PON или базовых станций WIFI поле Agent-Circuit-Id полезной информации не несёт (нет порта абонента).  При этом общая схема работы DHCP в этом случае следующая:

Пошагово эта схема работает так:

1. Абонентское оборудование делает широковещательный DHCP запрос на получение сетевых настроек
2. Устройство (например свич, базовая станция WiFi или PON) к которому непосредственно подключается абонентское оборудование «перехватывает» этот пакет и изменяет его, внедряя в него дополнительные опции Option 82 и Relay agent IP address, и передает его далее по сети.
3. DHCP сервер принимает запрос, формирует ответ и отправляет его релейному устройству
4. Релейное устройство переправляет пакет ответа на абонентское устройство

Так просто всё это конечно не работает, нужна соответствующая настройка сетевого оборудования.

Установка FreeRadius

Настройками конфигурации FreeRadius этого конечно достичь всего можно, но сложно и не понятно… особенно когда сунешься туда через N месяцев «всё работает». Потому было принято решение написать свой модуль авторизации для FreeRadius на Python. Данные для авторизации будем брать из базы MySQL. Структуру её описывать смысла нет, всё равно каждый будет её делать «под себя». В частности я взял структуру которая предлагается с модулем sql для FreeRadius, и чуть изменил, добавив поле mac и port для каждого абонента, помимо логина-пароля.

Итак, для начала устанавливаем FreeRadius:

cd /usr/ports/net/freeradius3
make config
make
install clean

В настройках отмечаем для установки:

Делаем симлинк на модуль python (т.е. «включаем» его):

ln -s /usr/local/etc/raddb/mods-available/python /usr/local/etc/raddb/mods-enabled

Установим для python дополнительный модуль:

pip install mysql-connector

В настройках модуля python для FreeRadius, нужно прописать пути поиска модулей в переменную python_path. Например у меня это:

python_path="/usr/local/etc/raddb/mods-config/python:/usr/local/lib/python2.7:/usr/local/lib/python27.zip:/usr/local/lib/python2.7:/usr/local/lib/python2.7/plat-freebsd12:/usr/local/lib/python2.7/lib-tk:/usr/local/lib/python2.7/lib-old:/usr/local/lib/python2.7/lib-dynload:/usr/local/lib/python2.7/site-packages"

Пути можно узнать запустив интерпретатор python и введя команды:

root@phaeton:/usr/local/etc/raddb/mods-enabled# python
Python 2.7.15 (default, Dec  8 2018, 01:22:25) 
[GCC 4.2.1 Compatible FreeBSD Clang 6.0.1 (tags/RELEASE_601/final 335540)] on freebsd12
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> import sys
>>> sys.path
['', '/usr/local/lib/python27.zip', '/usr/local/lib/python2.7', '/usr/local/lib/python2.7/plat-freebsd12', '/usr/local/lib/python2.7/lib-tk', '/usr/local/lib/python2.7/lib-old', '/usr/local/lib/python2.7/lib-dynload', '/usr/local/lib/python2.7/site-packages']
>

Если не сделать этот шаг, то скрипты написанные на python и запущенные FreeRadius не найдут те модули, которые перечислены в import. Кроме того, необходимо раскоментировать в настройках модуля функции вызова авторизации и аккаунтинга. Например у меня выглядит данный модуль так:

python {
    python_path="/usr/local/etc/raddb/mods-config/python:/usr/local/lib/python2.7:/usr/local/lib/python2.7/site-packages:/usr/local/lib/python27.zip:/usr/local/lib/python2.7:/usr/local/lib/python2.7/plat-freebsd12:/usr/local/lib/python2.7/lib-tk:/usr/local/lib/python2.7/lib-old:/usr/local/lib/python2.7/lib-dynload:/usr/local/lib/python2.7/site-packages"
    module = work
    mod_instantiate = ${.module}
    mod_detach = ${.module}

    mod_authorize = ${.module}
    func_authorize = authorize

    mod_authenticate = ${.module}
    func_authenticate = authenticate

    mod_preacct = ${.module}
    func_preacct = preacct

    mod_accounting = ${.module}
    func_accounting = accounting

    mod_checksimul = ${.module}
    mod_pre_proxy = ${.module}
    mod_post_proxy = ${.module}
    mod_post_auth = ${.module}
    mod_recv_coa = ${.module}
    mod_send_coa = ${.module}

}

Скрипт work.py (и все остальные) необходимо положить в /usr/local/etc/raddb/mods-config/python Всего скриптов у меня вышло три.

work.py:

#!/usr/local/bin/python
# coding=utf-8
import radiusd
import func
import sys
from pprint import pprint
mysql_host="localhost"
mysql_username="укацук"
mysql_password="ыукаыукаыук"
mysql_base="ыукаыкуаыу"
def instantiate(p):
print ("*** instantiate ***")
print (p)
# return 0 for success or -1 for failure
def authenticate(p):
print ("*** Аутенфикация!!***")
print (p)
def authorize(p):
radiusd.radlog(radiusd.L_INFO, '*** radlog call in authorize ***')    
conn=func.GetConnectionMysql(mysql_host, mysql_username, mysql_password, mysql_base);
param=func.ConvertArrayToNames(p);
pprint(param)
print ("*** Авторизация ***")
reply = ()
conf = ()
cnt=0
username="";mac="";
# сначала проверяем "как положено", по связке логин/пароль
if ("User-Name" in param) and ("User-Password" in param) :
print ("Вариант авторизации (1): есть логин-пароль")
pprint(param["User-Name"])
pprint(param["User-Password"])
pprint(conn)
print(sys.version_info)
print (radiusd.config)
sql="select radreply.attribute,radreply.value from radcheck inner join radreply on radreply.username=radcheck.username where radcheck.username=%s and radcheck.value=%s"
print(sql)
cursor = conn.cursor(dictionary=True,buffered=True)
cursor.execute(sql,[param["User-Name"], param["User-Password"]]);
row = cursor.fetchone()	
while row is not None:    
cnt=cnt+1
username=row["username"]
reply = reply+((str(row["attribute"]),str(row["value"])), )
row = cursor.fetchone()	          
# вариант, что User-Name - это МАС адрес БС,пароля и порта нет                
if ("User-Name" in param)  and ("User-Password" in param) and (cnt==0):
if param["User-Password"] =='':
if ":" in param["User-Name"]:
pprint(param["User-Name"])            
print ("Вариант авторизации (2): User-Name - это MAC адрес базовой станции, порта и пароля нет")
sql="select radreply.username,radreply.attribute,radreply.value from radcheck inner join radreply on radreply.username=radcheck.username where REPLACE(radcheck.mac,':','') = REPLACE(REPLACE('"+str(param["User-Name"])+"','0x',''),':','') and radcheck.sw_port=''"
print (sql)
cursor = conn.cursor(dictionary=True,buffered=True)
cursor.execute(sql);
row = cursor.fetchone()	
while row is not None:                  
cnt=cnt+1
username=row["username"]
mac=param["User-Name"]
reply = reply+((str(row["attribute"]),str(row["value"])), )
row = cursor.fetchone()	          
if ("Agent-Remote-Id" in param)  and ("User-Password" in param) and (cnt==0):
if param["User-Password"] =='':
pprint(param["Agent-Remote-Id"])            
print ("Вариант авторизации (2.5): Agent-Remote-Id - это MAC адрес PON оборудования")
sql="select radreply.username,radreply.attribute,radreply.value from radcheck inner join radreply on radreply.username=radcheck.username where REPLACE(radcheck.mac,':','') = REPLACE(REPLACE('"+str(param["Agent-Remote-Id"])+"','0x',''),':','') and radcheck.sw_port=''"
print (sql)
cursor = conn.cursor(dictionary=True,buffered=True)
cursor.execute(sql);
row = cursor.fetchone()	
while row is not None:                  
cnt=cnt+1
username=row["username"]
mac=param["User-Name"]
reply = reply+((str(row["attribute"]),str(row["value"])), )
row = cursor.fetchone()	          
#Вариант, что Agent-Remote-Id - это МАС адрес БС,пароля и порта нет и предыдущие варианты поиска IP результата не дали                
if ("Agent-Remote-Id" in param)  and ("User-Password" not in param) and (cnt==0):
pprint(param["Agent-Remote-Id"])            
print ("Вариант авторизации (3): Agent-Remote-Id - МАС базовой станции/пон. Порта в биллинге нет")
sql="select radreply.username,radreply.attribute,radreply.value from radcheck inner join radreply on radreply.username=radcheck.username where REPLACE(radcheck.mac,':','') = REPLACE(REPLACE('"+str(param["Agent-Remote-Id"])+"','0x',''),':','') and radcheck.sw_port=''"
print(sql)
cursor = conn.cursor(dictionary=True,buffered=True)
cursor.execute(sql);
row = cursor.fetchone()	
while row is not None:    
cnt=cnt+1
mac=param["Agent-Remote-Id"]
username=row["username"]
reply = reply+((str(row["attribute"]),str(row["value"])), )
row = cursor.fetchone()	          
#Вариант, что предыдущие попытки результата не дали, но есть Agent-Remote-Id и Agent-Circuit-Id
if ("Agent-Remote-Id" in param)  and ("Agent-Circuit-Id" in param) and (cnt==0):
pprint(param["Agent-Remote-Id"])            
pprint(param["Agent-Circuit-Id"])            
print ("Вариант авторизации (4): авторизация по Agent-Remote-Id и Agent-Circuit-Id, в биллинге есть порт/мак")
sql="select radreply.username,radreply.attribute,radreply.value from radcheck inner join radreply on radreply.username=radcheck.username where upper(radcheck.sw_mac)=upper(REPLACE('"+str(param["Agent-Remote-Id"])+"','0x','')) and upper(radcheck.sw_port)=upper(RIGHT('"+str(param["Agent-Circuit-Id"])+"',2)) and radcheck.sw_port<>''"
print(sql)
cursor = conn.cursor(dictionary=True,buffered=True)
cursor.execute(sql);
row = cursor.fetchone()	
while row is not None:    
cnt=cnt+1
mac=param["Agent-Remote-Id"]
username=row["username"]
reply = reply+((str(row["attribute"]),str(row["value"])), )
row = cursor.fetchone()	          
# если так до сих пор IP не получен, то выдаю иего из гостевой сети..
if cnt==0:      
print ("Ни один из вариантов авторизации не сработал, получаю IP из гостевой сети..")
ip=func.GetGuestNet(conn)      
if ip!="": 
cnt=cnt+1;
reply = reply+(("Framed-IP-Address",str(ip)), )
# если совсем всё плохо, то Reject
if cnt==0:
conf = ( ("Auth-Type", "Reject"), ) 
else:
#если авторизация успешная (есть такой абонент), то запишем историю авторизации
if username!="":
func.InsertToHistory(conn,username,mac, reply);
conf = ( ("Auth-Type", "Accept"), )             
pprint (reply)
conn=None;
return radiusd.RLM_MODULE_OK, reply, conf
def preacct(p):
print ("*** preacct ***")
print (p)
return radiusd.RLM_MODULE_OK
def accounting(p):
print ("*** Аккаунтинг ***")
radiusd.radlog(radiusd.L_INFO, '*** radlog call in accounting (0) ***')  
print (p)
conn=func.GetConnectionMysql(mysql_host, mysql_username, mysql_password, mysql_base);
param=func.ConvertArrayToNames(p);
pprint(param)  
print("Удалим старые сессии (более 20 минут нет аккаунтинга)");
sql="delete from radacct where TIMESTAMPDIFF(minute,acctupdatetime,now())>20"
cursor = conn.cursor(dictionary=True,buffered=True)
cursor.execute(sql);
conn.commit()
print("Обновим/добавим информацию о сессии")
if (("Acct-Unique-Session-Id" in param) and ("User-Name" in param) and ("Framed-IP-Address" in param)):
sql='insert into radacct (radacctid,acctuniqueid,username,framedipaddress,acctstarttime) values (null,"'+str(param['Acct-Unique-Session-Id'])+'","'+str(param['User-Name'])+'","'+str(param['Framed-IP-Address'])+'",now()) ON DUPLICATE KEY update acctupdatetime=now()'
print(sql)
cursor = conn.cursor(dictionary=True,buffered=True)
cursor.execute(sql)
conn.commit()
conn=None;
return radiusd.RLM_MODULE_OK
def pre_proxy(p):
print ("*** pre_proxy ***")
print (p)
return radiusd.RLM_MODULE_OK
def post_proxy(p):
print ("*** post_proxy ***")
print (p)
return radiusd.RLM_MODULE_OK
def post_auth(p):
print ("*** post_auth ***")
print (p)
return radiusd.RLM_MODULE_OK
def recv_coa(p):
print ("*** recv_coa ***")
print (p)
return radiusd.RLM_MODULE_OK
def send_coa(p):
print ("*** send_coa ***")
print (p)
return radiusd.RLM_MODULE_OK
def detach():
print ("*** На этом всё детишечки ***")
return radiusd.RLM_MODULE_OK

func.py:

#!/usr/bin/python2.7
# coding=utf-8
import mysql.connector
from mysql.connector import Error
# Функция возвращает соединение с MySQL
def GetConnectionMysql(mysql_host, mysql_username, mysql_password, mysql_base):    
try:
conn = mysql.connector.connect(host=mysql_host,database=mysql_base,user=mysql_username,password=mysql_password)
if conn.is_connected(): print('---cоединение с БД '+mysql_base+' установлено')
except Error as e:
print("Ошибка: ",e);
exit(1);       
return conn
def ConvertArrayToNames(p):
mass={};
for z in p:
mass[z[0]]=z[1]
return mass
# Функция записывает историю соединения по известным данным
def InsertToHistory(conn,username,mac, reply):
print("--записываю для истории")
repl=ConvertArrayToNames(reply)
if "Framed-IP-Address" in repl:
sql='insert into radpostauth (username,reply,authdate,ip,mac,session_id,comment) values ("'+username+'","Access-Accept",now(),"'+str(repl["Framed-IP-Address"])+'","'+str(mac)+'","","")'
print(sql)
cursor = conn.cursor(dictionary=True,buffered=True)          
cursor.execute(sql);
conn.commit()
# Функция выдает последний по дате выдачи IP адрес из гостевой сети        
def GetGuestNet(conn):
ip="";id=0
sql="select * from guestnet order by dt limit 1"
print (sql)
cursor = conn.cursor(dictionary=True,buffered=True)          
cursor.execute(sql);
row = cursor.fetchone()	
while row is not None:    
ip=row["ip"]
id=row["id"]
row = cursor.fetchone()	          
if id>0:
sql="update guestnet set dt=now() where id="+str(id)
print (sql)
cursor = conn.cursor(dictionary=True,buffered=True)          
cursor.execute(sql);
conn.commit()
return ip         

radiusd.py:

#!/usr/bin/python2.7
# coding=utf-8
# from modules.h
RLM_MODULE_REJECT = 0
RLM_MODULE_FAIL = 1
RLM_MODULE_OK = 2
RLM_MODULE_HANDLED = 3
RLM_MODULE_INVALID = 4
RLM_MODULE_USERLOCK = 5
RLM_MODULE_NOTFOUND = 6
RLM_MODULE_NOOP = 7
RLM_MODULE_UPDATED = 8
RLM_MODULE_NUMCODES = 9
# from log.h
L_AUTH = 2
L_INFO = 3
L_ERR = 4
L_WARN = 5
L_PROXY = 6
L_ACCT = 7
L_DBG = 16
L_DBG_WARN = 17
L_DBG_ERR = 18
L_DBG_WARN_REQ = 19
L_DBG_ERR_REQ = 20
# log function
def radlog(level, msg):
import sys
sys.stdout.write(msg + 'n')
level = level

Как видно по коду, мы всеми доступными способами пытаемся идентифицировать абонента по его заведомо известным абонентским MAC адресам или связке Option 82, и если это не получается, то выдаем самый старый из использованных когда либо IP адресов из «гостевой» сети. Осталось настроить скрипт default в папке sites-enabled, для того чтобы нужные фукции из скрипта на python дергались в обозначенные моменты. Фактически достаточно файл привести к виду:

default

server default {
listen {
type = auth
ipaddr = *
port = 0
limit {
max_connections = 16
lifetime = 0
idle_timeout = 30
}
}
listen {
ipaddr = *
port = 0
type = acct
limit {
}
}
listen {
type = auth
port = 0
limit {
max_connections = 1600
lifetime = 0
idle_timeout = 30
}
}
listen {
ipv6addr = ::
port = 0
type = acct
limit {
}
}
authorize {
python
filter_username
preprocess
expiration
logintime
}
authenticate {
Auth-Type PAP {
pap
python
}
Auth-Type CHAP {
chap
python
}
Auth-Type MS-CHAP {
mschap
python
}
eap
}
preacct {
preprocess
acct_unique
suffix
files
}
accounting {
python
exec
attr_filter.accounting_response
}
session {
}
post-auth {
update {
&reply: += &session-state:
}
exec
remove_reply_message_if_eap
Post-Auth-Type REJECT {
attr_filter.access_reject
eap
remove_reply_message_if_eap
}
Post-Auth-Type Challenge {
}
}
pre-proxy {
}
post-proxy {
eap
}
}

Пробуем запустить и посмотреть что прилетает в отладочный лог:

/usr/local/etc/rc.d/radiusd debug

Что еще. При настройке FreeRadius удобно тестировать его работу при помощи утилиты radclient. Например авторизация:

echo "User-Name=4C:5E:0C:2E:7F:15,Agent-Remote-Id=0x9845623a8c98,Agent-Circuit-Id=0x00010006" | radclient -x  127.0.0.1:1812 auth testing123

Или аккаунтинг:

echo "User-Name=4C:5E:0C:2E:7F:15,Agent-Remote-Id=0x00030f26054a,Agent-Circuit-Id=0x00010002" | radclient -x  127.0.0.1:1813 acct testing123

Хочу предупредить, что применять подобную схему и скрипты «без изменений» в «промышленных» масштабах ну никак нельзя. Как минимум бросаются в глаза:

• возможна «подделка» MAC адреса. Достаточно абоненту прописать себе чужой MAC и будут проблемы
• логика выдачи гостевых сетей ниже всякой критики. Нет даже проверки «у может уже есть клиенты с выданным таким IP адресом?»

Это просто «решение на коленке», для того чтобы работало конкретно в моих условиях, не более того. Не судите строго 😉

Источник: habr.com