todo: real AP mode support has been added
[NetworkManager.git] / TODO
1 So you're interested in hacking on NetworkManager?  Here's some cool
2 stuff you could do...
3
4 * Internet Connectivity Detection Enhancements
5
6 Current connectivity checking is global, while what we really want is to check
7 connectivity per-interface and update the global state based on the composite
8 of each device's state.  Unfortunately that requires two things:
9
10 1) latest libsoup and glib for using libsoup connection state signals, which
11    allow us to set socket options before the actual connection is made; here
12    we'd bind the socket to the specific IP address of the interface we're
13    using, and possibly set SO_BINDTODEVICE as well
14 2) setting /proc/sys/net/ipv4/conf/<iface>/rp_filter to "2" which tells the
15    kernel to route the incoming and outgoing packet properly even though the
16    interface may not have the necessary routes
17
18 The first is the largest obstacle, but ideally we implement this and enable it
19 when we have the required glib and libsoup versions available.  One other
20 complication is that this checking should be done during the
21 NM_DEVICE_STATE_IP_CHECK phase (along with other operations like WiFi hotspot
22 auto-login) while the current checks are done globally in nm-manager.c, so 
23 keeping both code paths might be complex.
24
25 But ideally, once the device has successfully gotten an IPv4 or IPv6 address, it
26 should enter the state NM_DEVICE_STATE_IP_CHECK, where a connectivity check is
27 started.  After the check returns, the device would set a property in
28 NMDevicePrivate to indicate whether Internet access was successful or not, and
29 advance to the NM_DEVICE_STATE_ACTIVATED state.
30
31 The NMManager object, when determining the overall NM_STATE_* state in the
32 nm_manager_update_state() function, would query this property and set
33 NM_STATE_CONNECTED_LOCAL, NM_STATE_CONNECTED_SITE, or NM_STATE_CONNECTED_GLOBAL
34 based on it and the device's state.
35
36
37 * Implement NM_DEVICE_STATE_DISCONNECTING
38
39 To allow for "pre-down" scenarios, this state should be implemented before a
40 device is taken down while it still has connectivity.  If the device is
41 taken down because it's ethernet carrier was dropped, or because the WiFi
42 connection was terminated by the supplicant, this state is pointless and should
43 be skipped.  But if the user requested a manual "disconnect", or NM is dropping
44 connections on exit, etc, then this state should be entered.  In the future
45 this state should hook into a new dispatcher action in src/NetworkManagerUtils.c
46 to exectue dispatcher scripts during the disconnection, and to wait a limited
47 amount of time for each script to complete before allowing the device to
48 proceed to the NM_DEVICE_STATE_DISCONNECTED state, fully implementing pre-down.
49
50
51 * Ethernet Network Auto-detection
52
53 There are various methods we can use to autodetect which wired network connection
54 to use if the user connects to more than one wired network on a frequent basis.
55 First, 802.1x enterprise switches broadcast frames which can be used to indicate
56 that the switch supports 802.1x and thus allow NetworkManager to select an
57 802.1x connection instead of blindly trying DHCP.  Second, NetworkManager could
58 listen for traffic from a list of MAC addresses.  Third, NetworkManager could
59 integrate 'arping' functionality to determine if a given IP address matches a
60 given MAC address, and thus automatically select that connection.  All these
61 methods can co-exist and be used in parallel.
62
63 One small caveat is that MAC addresses are trivial to spoof, so just because
64 NetworkManager has discovered a certain MAC address does not mean the network
65 is authenticated; only 802.1x security can assure that a network is the network
66 the user expects it to be.
67
68 In any case, a new 'anchor-addresses' property of type string-array should be
69 added to the NMSettingWired setting.  Each string element of this property
70 should be of the format "<ip>/<mac>" or simply "<mac>".  The first format with
71 an IP address would indicate that "arping"-type behavior should be used to
72 actively detect the given MAC address; obviously if the given MAC address is
73 used for passive discovery as well.  The second format simply lists a MAC
74 address to passively listen for.
75
76 One drawback of listening or probing for known MAC addresses is an increase in
77 latency during connections to ethernet networks.  The probing/listening delay
78 should be a reasonable amount of time, like 4 - 5 seconds or so, and should
79 only be used when a visible connection has anchor addresses.
80
81 Next a gboolean 'anchor-probing' variable should be added to the
82 NMDeviceEthernetPrivate structure in src/nm-device-ethernet.c.  This variable
83 should be set to TRUE whenever the device's carrier turns on *and* there are
84 visible NMConnections with anchor addresses (ie, connections which are system-
85 wide or where one of the allowed users of that connection is logged in).  Then
86 probing and listening are started, which involves opening a low-level socket
87 on the interface and starting the arping run or listening for MAC addresses.
88 A timer is also started (don't forget to cache the timer's source ID in the
89 NMDeviceEthernetPrivate data, and to cancel the timer whenever the device
90 transitions to any state other than DISCONNECTED).
91
92 If a known MAC address is discovered as a result of probing or listening, the
93 probe/listen socket, timeout, and data are cleaned up, and NetworkManager
94 would begin activation of the NMConnection that specified the found MAC address
95 in the 'anchor-addresses' property.  If two or more connections specify the
96 same MAC address, the connection with the most recent timestamp should be
97 preferred.
98
99 Similarly, if the probing/listening process detects 802.1x frames the device
100 should be marked as requring 802.1x authentication until the carrier drops.
101 This would be accomplished by adding a new property to the NMDeviceEthernet
102 object and exporting that property through the
103 introspection/nm-device-ethernet.xml file.  This would allow clients like
104 applets to ensure that users are aware that the device will not allow
105 un-authenticated connections and that additional credentials are required to
106 successfully connect to this network.
107
108
109 * VPN re-connect (bgo #349151)
110
111 NM should remember whether a VPN was connected if a connection disconnects
112 (like WiFi drops out or short carrier drop) or if the laptop goes to sleep.
113 Upon reconnect, if the same Connection is again active, the previously
114 connected VPN should be activated again as well.  Basically, don't just drop
115 the VPN because WiFi choked for 10 seconds, but reconnect the VPN if it was
116 connected before the drop.
117
118
119 * VPN autoconnect (bgo #560471)
120
121 We should add a property to the NMSettingConnection object in
122 libnm-util/nm-setting-connection.c called "vpns" that is a string list,
123 containing a list of Connection UUIDs that should be activated when the base
124 connection itself is activated.  This will allow a VPN connection to be
125 started every time another connection is started, so that if you choose you're
126 always on the VPN in your favorite coffee shop.
127
128 The NM_DEVICE_STATE_SECONDARIES state was added specifically for cases like
129 this.  Thus, after the base device has IP connectivity, but before it has
130 signaled that it's fully activated, the device should enter the SECONDARIES
131 state and kick off activation of the given VPN connection.  Only after this
132 VPN connection has successfully connected should the base device to the
133 NM_DEVICE_STATE_ACTIVATED state.
134
135
136 * VPN and IPv6
137
138 The internal VPN capability should support IPv6.  Essentially, the D-Bus
139 interface between NetworkManager and the VPN service daemons should be extended
140 with an IP6Config signal that passes up the IPv6 addressing and routing details
141 if the VPN daemon is IPv6 capable.  NM should then process those details like it
142 does with IPv4.  include/NetworkManagerVPN.h should be updated with key/value
143 pairs defining the various IPv6 attributes much like the IPv4 ones are defined.
144
145
146 * VPN IP Methods
147
148 Some VPNs (openvpn with TAP for example) require that DHCP is run on a
149 pseudo-ethernet device to obtain addressing information.  This is not currently
150 possible, but NM already has all the code for DHCP.  Thus, a new "method"
151 key should be defined in include/NetworkManagerVPN.h to allow for DHCP to
152 be performed if the VPN service daemon requests it in the IP4Config or IP6Config
153 signals.  A patch here:
154
155 http://cgit.freedesktop.org/NetworkManager/NetworkManager/commit/?h=vpn-ip-method
156
157 shows that.  In nm-vpn-connection.c, upon receipt of the D-Bus Ip4Config signal
158 from the VPN plugin, NetworkManager would inspect the "method" property of the
159 ip4 config dictionary.  If that property was present and set to "auto" then
160 DHCP would be started using the network interface returned in the dict.  The
161 nm_vpn_connection_ip4_config_get() function should be split up into two
162 functions, one containing the existing code for static configuration, and a
163 second for handling DHCP kickoff.  Minimal parsing of the response should be
164 handled in the newly reduced nm_vpn_connection_ip4_config_get() function.
165
166 To handle DHCP, the NMVPNConnectionPrivate structure should have two members
167 added:
168
169     NMDHCPManager *dhcp_manager;
170     NMDHCPClient  *dhcp4_client;
171
172 which would be initialized in the new DHCP handler code split off from
173 nm_vpn_connection_ip4_config_get().  These new members would be disposed of in
174 both vpn_cleanup() and dispose(), though remember to stop any ongoing DHCP
175 transaction when doing so (see dhcp4_cleanup() in nm-device.c for example code).
176 For basic code to start the DHCP transaction, see dhcp4_start() in nm-device.c
177 as well.  After calling nm_dhcp_manager_start_ip4() and connecting the signals
178 to monitor success and failure, the VPN IP4 config handler would simply return
179 without changing VPN state, unless a failure occurred.
180
181 Then, when the DHCP transaction succeeds, which we'd know by checking the
182 DHCP client state changes in the "state-changed" signal handler we attached to
183 the DHCP client object returned from nm_dhcp_manager_start_ip4(), the code
184 would retrieve the completed NMIP4Config object from the DHCP client using the
185 nm_dhcp_client_get_ip4_config() function, and then proceed to execute
186 essentially the bottom-half of the existing nm_vpn_connection_ip4_config_get()
187 function to merge that config with user overrides and apply it to the VPN
188 tunnel interface.  Other state changes from the DHCP client might trigger a
189 failure of the VPN connection, just like DHCP timeouts and lease-renewal
190 failures do for other devices (see dhcp_state_changed() in nm-device.c).
191
192
193 * VPN Service Daemon Secret Requests
194
195 In addition to NM asking the service daemons whether more secrets are required,
196 VPN service daemons (like nm-vpnc-service, nm-openvpn-service, etc) should be
197 able to ask NetworkManager to provide secrets during the connection attempt. To
198 do this, the plugin should advertise its ability to handle out-of-band secrets
199 in its .service file via the key 'async-secrets=true'.  NetworkManager would
200 check that key and if present activate the VPN as normal, but skip the explicit
201 NeedSecrets calls.
202
203 Instead, a new "SecretsRequired" signal would be added to
204 introspection/nm-vpn-plugin.xml (and corresponding helper code added to
205 libnm-glib/nm-vpn-plugin.c) that would be emitted when the plugin determined
206 that secrets were required.  This signal would have D-Bus signature of "sas"
207 for the arguments [ <s:uuid>, <as:secrets> ] with the <uuid> obviously being
208 the connection UUID, and <secrets> being an array of strings of plugin-specific
209 strings the plugin requires secrets for.  This array of strings would then be
210 passed as the "hints" parameter in nm-vpn-connection.c when secrets are
211 requested from agents in a subsequent nm_settings_connection_get_secrets() call.
212 At this time the agent code only allows one hint per request, so we may need to
213 extend that to allow more than one hint.
214
215 Thus when connecting if the plugin supported async secrets NetworkManager would
216 still request existing secrets (without interactivity) and send them to the
217 VPN service daemon in the Connect D-Bus method, then wait for the service daemon
218 to either request secrets asynchronously via the SecretsRequired signal or to
219 signal successful connection via the Ip4Config signal.
220
221 The vpnc plugin would need to be reworked to open a pipe to vpnc's stdout and
222 stdin file descriptors to capture any authentication messages, and to match
223 these messages to known secrets request strings.  When receiving one of these
224 strings the plugin would determine which secret was being requested and then
225 emit the SecretsRequired signal to NetworkManager.  This would also imply that
226 nm-vpnc-service exectutes vpnc with the "--xauth-inter" argument to enable
227 challenge-response and does not use the "--non-inter" flag which suppresses that
228 behavior.
229
230
231 * WPS
232
233 wpa_supplicant has support for WPS (Wifi Protected Setup, basically Bluetooth-
234 like PIN codes for setting up a wifi connection) and we should add support for
235 this to NetworkManager too.  APs that support WPS will say so in their beacon
236 IEs which are contained in the "WPA" and "RSN" properties of the BSS object
237 exported by the supplicant, and can be processed in src/nm-wifi-ap.c's
238 foreach_property_cb() function.  We should add some private fields to the
239 NMAccessPoint object (defined in nm-wifi-ap.c) to remember whether a specific
240 AP supports WPS and what WPS methods it supports, and expose that over D-Bus to
241 GUI clients as well.
242
243 There are two common WPS setup methods: PIN and button.  For PIN, the router
244 either displays a random PIN on an LCD or the router's web UI, or a static PIN
245 is printed on the router itself.  The user enters that PIN instead of a PSK
246 when connecting.  For the "button" method, the router has a physical button that
247 when pushed, allows any client to connect for a short period of time.
248
249 We'll then need to add some properties to the NMSettingWirelessSecurity setting
250 for the WPS PIN code so that when the user enters it through the GUI, it can
251 be passed back to NM.  And we'll need to figure out some mechanism for passing
252 back an indication that the user pushed the button on the router for the
253 pushbutton method.
254
255 When connecting to a new access point that supports WPS, the GUI client would
256 call the AddAndActivateConnection method and wait for NM to request secrets.
257 NM would determine that the AP supports WPS, and request WPS secrets from the
258 applet.  The applet would ask the user for a PIN, or to push the button on the
259 AP, instead of asking for a passphrase or PSK.  When the user has entered the
260 PIN or pushed the button, the applet returns this information to NM, which
261 proceeds with the connection.
262
263 NM sends the correct wpa_supplicant config for WPS to the supplicant, and waits
264 for the connection to occur.  WPS can only be used the *first* time, so after a
265 first successfull connection, NM must request the actual hexadecimal PSK from 
266 wpa_supplicant via D-Bus, and store that PSK in the connection, clear any WPS
267 PIN code from the connection, and save the connection to backing storage.
268
269 Any applet GUI should also allow the user to enter the PSK instead of completing
270 association using WPS, since quite a few routers out there are broken, or
271 because the user has no physical access to the router itself, but has been given
272 as passphrase/PSK instead.
273
274
275 * Proxies
276
277 HTTP and other proxies are per-connection configuration.  It's highly unlikely
278 that the same proxy you need to use at work is used at home or in a coffee shop.
279 Thus, it makes sense that which proxy settings to use should be updated when
280 network connections change.  NetworkManager is a perfect place to do this since
281 it tracks which network connections are active, and it already queries the
282 network for automatic proxy configuration via DHCP and WPAD.
283
284 We should add a new NMSetting subclass called NMSettingProxy that holds
285 necessary proxy configuration.  The properties of this setting should be a
286 superset of what is provided in the Firefox proxy configuration screen and the
287 various desktop environment proxy configuration tools like the GNOME Network
288 Proxy control panel; this should include at a minimum:
289
290   method: "auto", "manual", "none"
291   default-proxy: string
292   default-proxy-port: uint
293   default-always: boolean (use default proxy for all protocols)
294   ssl-proxy: string
295   ssl-proxy-port: uint
296   ftp-proxy: string
297   ftp-proxy-port: uint
298   socks-proxy: string
299   socks-proxy-port: uint
300   socks-version: uint, either 4 or 5
301   no-proxy-for: array of strings (things not to use the proxy for, ie ".foobar.com",
302                  "192.168.0.1/24", an IPv6 address, etc)
303   pac-url: string (URL of PAC file, overrides DHCP-provided WPAD value)
304   (FIXME: proxy authentication?  do we need separate user/pass properties for
305     each protocol type?  should NM handle proxy auth or should it be punted
306     to each application?)
307
308 After completing IP configuration but still during the NM_DEVICE_STATE_IP_CONFIG
309 activation stage, NetworkManager would merge the automatically supplied proxy
310 configuration (from DHCP's WPAD option) with user-provided overrides from the
311 NMSettingProxy and send the results to the system.  The 'default' connection's
312 proxy configuration would be preferred, so we'd have to update proxy
313 configuration from nm-policy.c the same time we update DNS information and the
314 default route.
315
316 The merged proxy configuration would then be sent to the system.  There is no
317 canonical proxy daemon in-use, so we should have plugins (if not separate
318 shared libraries, then certainly encapsulated source files that implement a
319 common glib GInterface or are subclasses of eg a parent NMProxyHandler class)
320 that handle different system proxy handlers.  Some of the proxy handlers are:
321
322   libproxy: need to figure out how it gets proxy info and have NM write merged
323              proxy config out to that location
324   pacrunner: a D-Bus enabled daemon, NM would call D-Bus methods of the
325                pacrunner service with the proxy information
326   GNOME/KDE: how do these desktop environments retrieve proxy configuration?
327
328
329 * Better Tablet/Mobile Behavior
330
331 There are a few components to this:
332
333 1) kernel driver and hardware capabilities: most mobile devices use periodic
334 background scanning to quickly determine whether a known SSID is available and
335 notify the connection manager to connect to it.  This typically requires special
336 capabilities and good powersave/sleep support from the WiFi kernel driver.
337 There is a background scanning API in nl80211, but we need to determine how many
338 SSIDs each driver allows for background scanning, and based on that number, give
339 the driver the most recent N SSIDs.  We still need to periodically wake the
340 device up and do a full scan just in case the user is near a known SSID that was
341 not in the N top recently used networks.  This is also beneficial to normal
342 desktop use-cases.
343
344 wpa_supplicant doesn't currently provide an explicit interface for sending SSIDs
345 to the driver for background scanning, but could simply send a list using
346 configured networks.  However, NM currently does not send *all* configured
347 connections' SSIDs to the supplicant, so that's something we should do first
348 to optimize connection times.  To do this, NM would need to order all networks
349 using the NM timestamp and convert that into a supplicant priority number, which
350 would need to be adjusted periodically when the timestamp was updated.  This
351 would involve tracking each network (exposed by the supplicant as a D-Bus
352 object) and making sure they were added, deleted, and updated when the backing
353 NMConnection objects changed.  One complication is that the supplicant
354 requires secrets for various network types when the network is added via D-Bus,
355 and NetworkManager might not have those secrets yet.  We may need to modify
356 the supplicant allow for *all* secrets (PSKs, WEP keys, etc) to be requested
357 on-demand, not just EAP secrets like 802.1x passwords.  We then need to fix
358 up the supplicant's D-Bus interface to actually send requests for secrets out
359 over D-Bus (like wpa_supplicant_eap_param_needed() does for the socket-based
360 control interface) and to handle the resulting reply from a D-Bus client like
361 wpa_supplicant_ctrl_iface_ctrl_rsp() does.
362
363 With the secrets request stuff and priority handling in place, wpa_supplicant
364 would control network selection and roaming (based on the priorities NM gave it
365 of course) instead of NetworkManager itself, and hopefully lead to a faster WiFi
366 connection process.
367
368 2) single-device-at-a-time with overlapping connections: this is also probably
369 the best route to go for desktop use-cases as well.  Instead of bringing all
370 available connections up, only bring up the "best" connection at any given
371 time based on the current priority list (which is rougly Ethernet > WiFi >
372 3G/Bluetooth/WiMAX).  However, to ensure seamless connectivity, when one
373 connection begins to degrade, the next-best connection should be started before
374 the current one is terminated, such that there is a small amount of overlap.
375 Consequently the same behavior should be used when a better connection becomes
376 available.  This behavior should be suspended when special connections like
377 Internet Connection Sharing ones are started, where clearly the priorities
378 are different (ie, for Mobile Hotspot 3G > WiFi).