netconf/netconf-netty-util/src/main/java/org/opendaylight/netconf/nettyutil/handler/ssh/client/AsyncSshHandlerWriter.java

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2014 Cisco Systems, Inc. and others.  All rights reserved.
   3  *
   4  * This program and the accompanying materials are made available under the
   5  * terms of the Eclipse Public License v1.0 which accompanies this distribution,
   6  * and is available at http://www.eclipse.org/legal/epl-v10.html
   7  */
   8 package org.opendaylight.netconf.nettyutil.handler.ssh.client;
   9
  10 import static com.google.common.base.Preconditions.checkState;
  11
  12 import io.netty.buffer.ByteBuf;
  13 import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;
  14 import io.netty.channel.ChannelPromise;
  15 import java.io.IOException;
  16 import java.nio.charset.StandardCharsets;
  17 import java.util.Deque;
  18 import java.util.LinkedList;
  19 import java.util.Queue;
  20 import java.util.regex.Matcher;
  21 import java.util.regex.Pattern;
  22 import org.checkerframework.checker.lock.qual.GuardedBy;
  23 import org.opendaylight.netconf.shaded.sshd.common.io.IoOutputStream;
  24 import org.opendaylight.netconf.shaded.sshd.common.io.WritePendingException;
  25 import org.opendaylight.netconf.shaded.sshd.common.util.buffer.Buffer;
  26 import org.opendaylight.netconf.shaded.sshd.common.util.buffer.ByteArrayBuffer;
  27 import org.slf4j.Logger;
  28 import org.slf4j.LoggerFactory;
  29
  30 /**
  31  * Async Ssh writer. Takes messages(byte arrays) and sends them encrypted to remote server.
  32  * Also handles pending writes by caching requests until pending state is over.
  33  */
  34 public final class AsyncSshHandlerWriter implements AutoCloseable {
  35     private static final Logger LOG = LoggerFactory.getLogger(AsyncSshHandlerWriter.class);
  36     private static final Pattern NON_ASCII = Pattern.compile("([^\\x20-\\x7E\\x0D\\x0A])+");
  37
  38     // public static final int MAX_PENDING_WRITES = 1000;
  39     // TODO implement Limiting mechanism for pending writes
  40     // But there is a possible issue with limiting:
  41     // 1. What to do when queue is full ? Immediate Fail for every request ?
  42     // 2. At this level we might be dealing with Chunks of messages(not whole messages)
  43     // and unexpected behavior might occur when we send/queue 1 chunk and fail the other chunks
  44
  45     private final Object asyncInLock = new Object();
  46     private volatile IoOutputStream asyncIn;
  47
  48     // Order has to be preserved for queued writes
  49     private final Deque<PendingWriteRequest> pending = new LinkedList<>();
  50
  51     @GuardedBy("asyncInLock")
  52     private boolean isWriteExecuted = false;
  53
  54     public AsyncSshHandlerWriter(final IoOutputStream asyncIn) {
  55         this.asyncIn = asyncIn;
  56     }
  57
  58     public void write(final ChannelHandlerContext ctx, final Object msg, final ChannelPromise promise) {
  59         if (asyncIn == null) {
  60             promise.setFailure(new IllegalStateException("Channel closed"));
  61             return;
  62         }
  63         // synchronized block due to deadlock that happens on ssh window resize
  64         // writes and pending writes would lock the underlyinch channel session
  65         // window resize write would try to write the message on an already locked channelSession
  66         // while the pending write was in progress from the write callback
  67         synchronized (asyncInLock) {
  68             // TODO check for isClosed, isClosing might be performed by mina SSH internally and is not required here
  69             // If we are closed/closing, set immediate fail
  70             if (asyncIn.isClosed() || asyncIn.isClosing()) {
  71                 promise.setFailure(new IllegalStateException("Channel closed"));
  72             } else {
  73                 final ByteBuf byteBufMsg = (ByteBuf) msg;
  74                 if (isWriteExecuted) {
  75                     queueRequest(ctx, byteBufMsg, promise);
  76                     return;
  77                 }
  78
  79                 writeWithPendingDetection(ctx, promise, byteBufMsg, false);
  80             }
  81         }
  82     }
  83
  84     //sending message with pending
  85     //if resending message not succesfull, then attribute wasPending is true
  86     private void writeWithPendingDetection(final ChannelHandlerContext ctx, final ChannelPromise promise,
  87                                            final ByteBuf byteBufMsg, final boolean wasPending) {
  88         try {
  89
  90             if (LOG.isTraceEnabled()) {
  91                 LOG.trace("Writing request on channel: {}, message: {}", ctx.channel(), byteBufToString(byteBufMsg));
  92             }
  93
  94             isWriteExecuted = true;
  95
  96             asyncIn.writeBuffer(toBuffer(byteBufMsg)).addListener(future -> {
  97                 // synchronized block due to deadlock that happens on ssh window resize
  98                 // writes and pending writes would lock the underlyinch channel session
  99                 // window resize write would try to write the message on an already locked channelSession,
 100                 // while the pending write was in progress from the write callback
 101                 synchronized (asyncInLock) {
 102                     if (LOG.isTraceEnabled()) {
 103                         LOG.trace(
 104                             "Ssh write request finished on channel: {} with result: {}: and ex:{}, message: {}",
 105                             ctx.channel(), future.isWritten(), future.getException(), byteBufToString(byteBufMsg));
 106                     }
 107
 108                     // Notify success or failure
 109                     if (future.isWritten()) {
 110                         promise.setSuccess();
 111                     } else {
 112                         LOG.warn("Ssh write request failed on channel: {} for message: {}", ctx.channel(),
 113                                 byteBufToString(byteBufMsg), future.getException());
 114                         promise.setFailure(future.getException());
 115                     }
 116
 117                     //rescheduling message from queue after successfully sent
 118                     if (wasPending) {
 119                         byteBufMsg.resetReaderIndex();
 120                         pending.remove();
 121                     }
 122
 123                     // Not needed anymore, release
 124                     byteBufMsg.release();
 125                 }
 126
 127                 // Check pending queue and schedule next
 128                 // At this time we are guaranteed that we are not in pending state anymore
 129                 // so the next request should succeed
 130                 writePendingIfAny();
 131             });
 132
 133         } catch (final IOException | WritePendingException e) {
 134             if (!wasPending) {
 135                 queueRequest(ctx, byteBufMsg, promise);
 136             }
 137         }
 138     }
 139
 140     private void writePendingIfAny() {
 141         synchronized (asyncInLock) {
 142             final PendingWriteRequest pendingWrite = pending.peek();
 143             if (pendingWrite == null) {
 144                 isWriteExecuted = false;
 145                 return;
 146             }
 147
 148             final ByteBuf msg = pendingWrite.msg;
 149             if (LOG.isTraceEnabled()) {
 150                 LOG.trace("Writing pending request on channel: {}, message: {}",
 151                         pendingWrite.ctx.channel(), byteBufToString(msg));
 152             }
 153
 154             writeWithPendingDetection(pendingWrite.ctx, pendingWrite.promise, msg, true);
 155         }
 156     }
 157
 158     public static String byteBufToString(final ByteBuf msg) {
 159         final String message = msg.toString(StandardCharsets.UTF_8);
 160         msg.resetReaderIndex();
 161         Matcher matcher = NON_ASCII.matcher(message);
 162         return matcher.replaceAll(data -> {
 163             StringBuilder buf = new StringBuilder();
 164             buf.append("\"");
 165             for (byte b : data.group().getBytes(StandardCharsets.US_ASCII)) {
 166                 buf.append(String.format("%02X", b));
 167             }
 168             buf.append("\"");
 169             return buf.toString();
 170         });
 171     }
 172
 173     private void queueRequest(final ChannelHandlerContext ctx, final ByteBuf msg, final ChannelPromise promise) {
 174 //        try {
 175         LOG.debug("Write pending on channel: {}, queueing, current queue size: {}", ctx.channel(), pending.size());
 176         if (LOG.isTraceEnabled()) {
 177             LOG.trace("Queueing request due to pending: {}", byteBufToString(msg));
 178         }
 179         new PendingWriteRequest(ctx, msg, promise).pend(pending);
 180 //        } catch (final Exception ex) {
 181 //            LOG.warn("Unable to queue write request on channel: {}. Setting fail for the request: {}",
 182 //                    ctx.channel(), ex, byteBufToString(msg));
 183 //            msg.release();
 184 //            promise.setFailure(ex);
 185 //        }
 186     }
 187
 188     @Override
 189     public void close() {
 190         asyncIn = null;
 191     }
 192
 193     private static Buffer toBuffer(final ByteBuf msg) {
 194         // TODO Buffer vs ByteBuf translate, Can we handle that better ?
 195         msg.resetReaderIndex();
 196         final byte[] temp = new byte[msg.readableBytes()];
 197         msg.readBytes(temp, 0, msg.readableBytes());
 198         return new ByteArrayBuffer(temp);
 199     }
 200
 201     private static final class PendingWriteRequest {
 202         private final ChannelHandlerContext ctx;
 203         private final ByteBuf msg;
 204         private final ChannelPromise promise;
 205
 206         PendingWriteRequest(final ChannelHandlerContext ctx, final ByteBuf msg, final ChannelPromise promise) {
 207             this.ctx = ctx;
 208             // Reset reader index, last write (failed) attempt moved index to the end
 209             msg.resetReaderIndex();
 210             this.msg = msg;
 211             this.promise = promise;
 212         }
 213
 214         void pend(final Queue<PendingWriteRequest> pending) {
 215             // Preconditions.checkState(pending.size() < MAX_PENDING_WRITES,
 216             // "Too much pending writes(%s) on channel: %s, remote window is not getting read or is too small",
 217             // pending.size(), ctx.channel());
 218             checkState(pending.offer(this), "Cannot pend another request write (pending count: %s) on channel: %s",
 219                 pending.size(), ctx.channel());
 220         }
 221     }
 222 }