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Configurações de rede do FreeRadius via DHCP

Configurações de rede do FreeRadius via DHCP
Chegou uma tarefa para configurar a distribuição de endereços IP para os assinantes. As condições da tarefa:

  • Não vamos fornecer um servidor dedicado para autenticação — você vai se virar 😉
  • Os assinantes devem receber as configurações de rede via DHCP
  • A rede é heterogênea. Inclui tanto equipamentos PON quanto switches comuns com a Opção 82 configurada e bases WiFi com pontos de acesso
  • Se nenhuma das condições para a entrega de IP for atendida, é necessário conceder um IP da rede ‘hóspede’

Do lado positivo: existe servidor no FreeBSD, que pode ‘funcionar’, mas está ‘a muitos quilômetros de distância’ ;), não ‘diretamente nesta rede’.

Há também um dispositivo excelente da Mikrotik. O esquema geral da rede é aproximadamente assim:

Configurações de rede do FreeRadius via DHCP

Depois de refletir um pouco, foi tomada a decisão de usar o FreeRadius para fornecer as configurações de rede aos assinantes. O esquema é basicamente comum: ativamos o servidor DHCP no Microtick, e também o Cliente Radius. Configuramos a ligação servidor DHCP -> Cliente Radius -> servidor Radius.

Parece não ser complicado. Mas! O diabo está nos detalhes. Mais especificamente:

  • Ao autenticar o PON OLT por esse esquema, o FreeRadius recebe uma solicitação com o User-Name igual ao endereço MAC da estação principal, Agent-Circuit-Id igual ao MAC PON ONU e uma senha vazia.
  • Ao autenticar switches com a opção 82, o FreeRadius recebe uma solicitação com um User-Name vazio igual ao MAC do dispositivo do assinante e com os atributos adicionais Agent-Circuit-Id e Agent-Remote-Id preenchidos, contendo novamente o MAC do switch relé e a porta à qual o assinante está conectado.
  • Uma parte dos assinantes dos pontos WiFi se autentica através dos protocolos PAP-CHAP
  • Outra parte dos assinantes dos pontos WiFi se autentica com um User-Name igual ao endereço MAC do ponto WiFi, sem senha.

Nota histórica: o que é ‘Opção 82’ no DHCP

São opções adicionais no protocolo DHCP que permitem transmitir informações extras, por exemplo, nos campos Agent-Circuit-Id e Agent-Remote-Id. Normalmente, é usada para transmitir o endereço MAC do switch relé e a porta à qual o assinante está conectado. No caso de equipamentos PON ou estações base WiFi, o campo Agent-Circuit-Id não contém informações úteis (não há porta do assinante). No entanto, o esquema geral de funcionamento do DHCP nesse caso é o seguinte:

Configurações de rede do FreeRadius via DHCP

Passo a passo, esse esquema funciona assim:

  1. O equipamento do assinante faz uma solicitação DHCP de broadcast para obter as configurações de rede
  2. Um dispositivo (por exemplo, um switch, uma estação base WiFi ou PON) ao qual o equipamento do assinante está diretamente conectado "intercepta" este pacote e altera-o, inserindo opções adicionais Option 82 e o endereço IP do Relay agent, e o transmite adiante pela rede.
  3. O servidor DHCP recebe a solicitação, forma uma resposta e a envia ao dispositivo relay.
  4. O dispositivo relay encaminha o pacote de resposta para o dispositivo do assinante.

É claro que não funciona tão simplesmente, é necessária a configuração adequada do equipamento de rede.

Instalação do FreeRadius.

Com as configurações de configuração do FreeRadius, tudo isso pode ser alcançado, mas é complicado e confuso… especialmente quando você se aventurar lá após meses de "tudo funcionando". Portanto, foi tomada a decisão de escrever nosso próprio módulo de autorização para o FreeRadius em Python. Os dados para autorização serão retirados de um banco de dados MySQL. Não faz sentido descrever sua estrutura, pois, de qualquer forma, cada um fará "para si mesmo". Em particular, adotei a estrutura que é proposta com o módulo SQL para o FreeRadius e a modifiquei ligeiramente, adicionando os campos MAC e port para cada assinante, além do login e senha.

Então, para começar, instalamos o FreeRadius:

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

Nas configurações, marcamos para instalação:

Configurações de rede do FreeRadius via DHCP

Fazemos um symlink para o módulo Python (ou seja, "ativamos" ele):

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

Vamos instalar um módulo adicional para Python:

pip install mysql-connector

Nas configurações do módulo Python para o FreeRadius, é necessário definir os caminhos de pesquisa dos módulos na variável python_path. Por exemplo, para mim, é:

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"

Os caminhos podem ser descobertos executando o interpretador Python e digitando os comandos:

root@phaeton:/usr/local/etc/raddb/mods-enabled# python
Python 2.7.15 (default, 8 de dez de 2018, 01:22:25)
[GCC 4.2.1 Compatível FreeBSD Clang 6.0.1 (tags/RELEASE_601/final 335540)] em freebsd12
Digite "help", "copyright", "credits" ou "license" para mais informações.
>>> 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']
>

Se não der esse passo, os scripts escritos em Python e executados pelo FreeRadius não encontrarão os módulos listados no import. Além disso, é necessário descomentar nas configurações do módulo as funções de chamada de autorização e contabilidade. Por exemplo, meu módulo está assim:

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}

}

O script work.py (e todos os outros) deve ser colocado em /usr/local/etc/raddb/mods-config/python. No total, eu tenho três scripts.

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

Como pode ser visto no código, tentamos de todas as maneiras identificar o assinante por seus endereços MAC conhecidos ou através da combinação Option 82, e se isso não for possível, fornecemos o mais antigo dos endereços IP utilizados anteriormente na rede 'guest'. Agora precisamos configurar o script default na pasta sites-enabled para que as funções necessárias do script em Python sejam chamadas nos momentos apropriados. Na prática, basta ajustar o arquivo para o seguinte formato:

padrão

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
}
}

Vamos tentar iniciar e ver o que aparece no log de depuração:

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

Mais uma coisa. Ao configurar o FreeRadius, é conveniente testar seu funcionamento com a ferramenta radclient. Por exemplo, a autorização:

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

Ou contabilidade:

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

Quero alertar que aplicar esquemas assim e scripts "sem modificações" em escalas "industriais" definitivamente não é viável. No mínimo se notam:

  • possível "falsificação" do endereço MAC. Basta que o assinante atribua a si mesmo um MAC alheio e surgirão problemas.
  • a lógica de atribuição de redes para convidados é abaixo de qualquer crítica. Não há nem mesmo uma verificação "se já existem clientes com esse endereço IP atribuído?"

Isso é apenas uma "solução improvisada", para funcionar nas minhas condições específicas e nada mais. Não sejam muito críticos 😉

Fonte: habr.com

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