bin/mkgeo

   1 #!/usr/bin/perl
   2
   3 use strict;
   4 use warnings;
   5
   6 use IO::File;
   7 use Math::Trig qw(deg2rad pip2 great_circle_distance);
   8 use JSON::XS;
   9 use LWP::UserAgent;
  10 use YAML;
  11
  12 my $originfile = shift @ARGV;
  13 my $clusterfile = shift @ARGV;
  14 my $zone = shift @ARGV;
  15 my $targetoriginfile = shift @ARGV;
  16 my $origins = YAML::LoadFile($originfile);
  17 my $clusters = YAML::LoadFile($clusterfile);
  18 my @servers;
  19
  20 # Initialise cluster details
  21 while (my($name,$cluster) = each %$clusters)
  22 {
  23     if ($cluster->{servers})
  24     {
  25         $cluster->{bandwidth} = 0;
  26
  27         foreach my $server (@{$cluster->{servers}})
  28         {
  29             $server->{cluster} = $cluster;
  30             $cluster->{bandwidth} = $cluster->{bandwidth} + $server->{bandwidth};
  31
  32             push @servers, $server;
  33         }
  34     }
  35     else
  36     {
  37         my $server = {
  38             cluster => $cluster,
  39             pingdom => $cluster->{pingdom},
  40             bandwidth => $cluster->{bandwidth},
  41             ipv4 => $cluster->{ipv4},
  42             ipv6 => $cluster->{ipv6}
  43         };
  44
  45         $cluster->{servers} = [ $server ];
  46
  47         push @servers, $server;
  48     }
  49
  50     $cluster->{name} = $name;
  51     $cluster->{status} = "down";
  52 }
  53
  54 # Initialise server details
  55 foreach my $server (@servers)
  56 {
  57     $server->{status} = "up";
  58 }
  59
  60 # If pingdom support is enabled then check which servers are up
  61 if ($ENV{PINGDOM_USERNAME} && $ENV{PINGDOM_PASSWORD})
  62 {
  63     my $ua = LWP::UserAgent->new;
  64     my $cache;
  65
  66     $ua->timeout(5);
  67     $ua->default_header("App-Key", "2cohi62u5haxvqmypk3ljqqrze1jufrh");
  68     $ua->credentials("api.pingdom.com:443", "Pingdom API", $ENV{PINGDOM_USERNAME}, $ENV{PINGDOM_PASSWORD});
  69
  70     if (-f "pingdom.yml")
  71     {
  72         $cache = YAML::LoadFile("pingdom.yml");
  73     }
  74     else
  75     {
  76         $cache = {};
  77     }
  78
  79     foreach my $server (@servers)
  80     {
  81         if (my $checkid = $server->{pingdom})
  82         {
  83             my $response = $ua->get("https://api.pingdom.com/api/2.0/checks/${checkid}");
  84
  85             if ($response->is_success)
  86             {
  87                 my $check = decode_json($response->content);
  88
  89                 $server->{status} = $check->{check}->{status};
  90                 $cache->{$server->{pingdom}} = $check->{check}->{status};
  91             }
  92             else
  93             {
  94                 $server->{status} = $cache->{$server->{pingdom}} || "down";
  95             }
  96         }
  97     }
  98
  99     YAML::DumpFile("pingdom.yml", $cache);
 100 }
 101
 102 # Mark a cluster as up if any servers are up
 103 foreach my $server (@servers)
 104 {
 105     if ($server->{status} eq "up")
 106     {
 107         $server->{cluster}->{status} = "up";
 108     }
 109     else
 110     {
 111         $server->{cluster}->{bandwidth} = $server->{cluster}->{bandwidth} - $server->{bandwidth};
 112     }
 113 }
 114
 115 # Create target origins object
 116 my $targetorigins = {};
 117
 118 # Initialise cluster details
 119 while (my($name,$cluster) = each %$clusters)
 120 {
 121     $cluster->{bandwidth_limit} = $cluster->{bandwidth} * 1024 * 1024;
 122     $cluster->{bandwidth_used} = 0;
 123
 124     $targetorigins->{$cluster->{name}} = {
 125         code => $cluster->{name},
 126         name => $cluster->{name},
 127         lat => $cluster->{lat},
 128         lon => $cluster->{lon},
 129         bandwidth => 0
 130     };
 131 }
 132
 133 my @mappings = ();
 134
 135 # Scan origins and work out which clusters each can use
 136 foreach my $origin (values %$origins)
 137 {
 138     foreach my $cluster (values %$clusters)
 139     {
 140         my $match = match_origin($cluster, $origin);
 141
 142         if ($cluster->{status} eq "up" && $match ne "denied")
 143         {
 144             my $priority = $match eq "preferred" ? 20 : 10;
 145             my $distance = distance($origin->{lat}, $origin->{lon}, $cluster->{lat}, $cluster->{lon});
 146
 147             push @mappings, {
 148                 origin => $origin, cluster => $cluster,
 149                 priority => $priority, distance => $distance
 150             };
 151         }
 152     }
 153 }
 154
 155 # Allocate each country to a cluster
 156 allocate_clusters(@mappings);
 157
 158 # If we failed to allocate every origin then loop, increasing
 159 # the bandwidth for each cluster by a little and retrying until
 160 # we manage to allocate everything
 161 while (grep { !exists($_->{cluster}) } values %$origins)
 162 {
 163     # Clear any existing mappings of countries to clusters
 164     foreach my $origin (values %$origins)
 165     {
 166         delete $origin->{cluster};
 167     }
 168
 169     # Reset bandwidth usage for clusters and increase limits by 10%
 170     foreach my $cluster (values %$clusters)
 171     {
 172         $cluster->{bandwidth_used} = 0;
 173         $cluster->{bandwidth_limit} = $cluster->{bandwidth_limit} * 1.1;
 174     }
 175
 176     # Try the allocate again
 177     allocate_clusters(@mappings);
 178 }
 179
 180 # Create JSON collection object
 181 my @json;
 182
 183 # Open output files
 184 my $zonefile = IO::File->new("> data/${zone}") || die "$!";
 185 my $jsonfile = IO::File->new("> json/${zone}.json") || die "$!";
 186
 187 # Output details for each country
 188 foreach my $origin (values %$origins)
 189 {
 190     my $cluster = $origin->{cluster};
 191     my $clon = $origin->{lon};
 192     my $clat = $origin->{lat};
 193     my $slon = $cluster->{lon};
 194     my $slat = $cluster->{lat};
 195
 196     if ($clon > 0 && $slon < 0 && 360 + $slon - $clon < $clon - $slon)
 197     {
 198         $slon = $slon + 360;
 199     }
 200     elsif ($slon > 0 && $clon < 0 && 360 + $clon - $slon < $slon - $clon)
 201     {
 202         $clon = $clon + 360;
 203     }
 204
 205     $zonefile->print("# $origin->{name}\n");
 206     $zonefile->print("C\L$origin->{code}\E.${zone}:$cluster->{name}.${zone}:600\n");
 207
 208     push @json, {
 209         type => "Feature",
 210         geometry => {
 211             type => "LineString",
 212             coordinates => [ [ $clon, $clat ], [ $slon, $slat ] ]
 213         },
 214         properties => {
 215             origin => $origin->{name},
 216             server => $cluster->{name},
 217             colour => $cluster->{colour}
 218         }
 219     };
 220
 221     $targetorigins->{$cluster->{name}}->{bandwidth} += $origin->{bandwidth};
 222 }
 223
 224 # Header for default records
 225 $zonefile->print("# Unknown origins\n");
 226
 227 # Output default records for IPs that can't be mapped to a country
 228 while (my($name,$cluster) = each %$clusters)
 229 {
 230     if (my $default = $cluster->{default})
 231     {
 232         output_server($zonefile, "${default}.${zone}", $cluster);
 233     }
 234     elsif (exists($cluster->{default}))
 235     {
 236         output_server($zonefile, "${zone}", $cluster);
 237     }
 238 }
 239
 240 # Header for underlying servers
 241 $zonefile->print("# Servers\n");
 242
 243 # Output A records for each cluster
 244 while (my($name,$cluster) = each %$clusters)
 245 {
 246     output_server($zonefile, "${name}.${zone}", $cluster);
 247 }
 248
 249 # Output the GeoJSON text
 250 $jsonfile->print(encode_json(\@json));
 251
 252 # Close the output files
 253 $jsonfile->close();
 254 $zonefile->close();
 255
 256 # Output the target details in origin format if required
 257 YAML::DumpFile($targetoriginfile, $targetorigins) if $targetoriginfile;
 258
 259 exit 0;
 260
 261 #
 262 # Match an origin against a cluster
 263 #
 264 sub match_origin
 265 {
 266     my $cluster = shift;
 267     my $origin = shift;
 268     my $match;
 269
 270     if ($cluster->{preferred} &&
 271         $cluster->{preferred}->{countries} &&
 272         grep { $_ eq $origin->{country} } @{$cluster->{preferred}->{countries}})
 273     {
 274         $match = "preferred";
 275     }
 276     elsif ($cluster->{preferred} &&
 277            $cluster->{preferred}->{continents} &&
 278            grep { $_ eq $origin->{continent} } @{$cluster->{preferred}->{continents}})
 279     {
 280         $match = "preferred";
 281     }
 282     elsif ($cluster->{allowed} &&
 283            $cluster->{allowed}->{countries} &&
 284            grep { $_ eq $origin->{country} } @{$cluster->{allowed}->{countries}})
 285     {
 286         $match = "allowed";
 287     }
 288     elsif ($cluster->{allowed} &&
 289            $cluster->{allowed}->{continents} &&
 290            grep { $_ eq $origin->{continent} } @{$cluster->{allowed}->{continents}})
 291     {
 292         $match = "allowed";
 293     }
 294     elsif ($cluster->{denied} &&
 295            $cluster->{denied}->{countries} &&
 296            grep { $_ eq $origin->{country} } @{$cluster->{preferred}->{countries}})
 297     {
 298         $match = "denied";
 299     }
 300     elsif ($cluster->{denied} &&
 301            $cluster->{denied}->{continents} &&
 302            grep { $_ eq $origin->{continent} } @{$cluster->{preferred}->{continents}})
 303     {
 304         $match = "denied";
 305     }
 306     elsif ($cluster->{allowed})
 307     {
 308         $match = "denied";
 309     }
 310     else
 311     {
 312         $match = "allowed";
 313     }
 314
 315     return $match;
 316 }
 317
 318 #
 319 # Compute the great circle distance between two points
 320 #
 321 sub distance
 322 {
 323     my $lat1 = deg2rad(shift);
 324     my $lon1 = deg2rad(shift);
 325     my $lat2 = deg2rad(shift);
 326     my $lon2 = deg2rad(shift);
 327
 328     return great_circle_distance($lon1, pip2 - $lat1, $lon2, pip2 - $lat2);
 329 }
 330
 331 #
 332 # Allocate each origin to a cluster
 333 #
 334 sub allocate_clusters
 335 {
 336     my @mappings = sort { compare_mappings($a, $b) } @_;
 337
 338     # Loop over the mappings, trying to assign each origin to the
 339     # nearest cluster, but subject to the bandwidth limits
 340     while (my $mapping = shift @mappings)
 341     {
 342         my @group;
 343
 344         push @group, $mapping;
 345
 346         while (@mappings && compare_mappings($mapping, $mappings[0]) == 0)
 347         {
 348             push @group, shift @mappings;
 349         }
 350
 351         for my $mapping (sort compare_bandwidth @group)
 352         {
 353             my $origin = $mapping->{origin};
 354             my $cluster = $mapping->{cluster};
 355
 356             if (!exists($origin->{cluster}) &&
 357                 $cluster->{bandwidth_used} + $origin->{bandwidth} <= $cluster->{bandwidth_limit})
 358             {
 359                 $origin->{cluster} = $cluster;
 360                 $cluster->{bandwidth_used} = $cluster->{bandwidth_used} + $origin->{bandwidth};
 361             }
 362         }
 363     }
 364
 365     return;
 366 }
 367
 368 #
 369 # Compare two mappings to decide which to use
 370 #
 371 sub compare_mappings
 372 {
 373     my $a = shift;
 374     my $b = shift;
 375
 376     return $b->{priority} <=> $a->{priority} ||
 377            $a->{distance} <=> $b->{distance};
 378 }
 379
 380 #
 381 # Compare two mappings to decide which to try first
 382 #
 383 sub compare_bandwidth
 384 {
 385     my $a_used = ( $a->{cluster}->{bandwidth_used} * 100.0 ) / ( $a->{cluster}->{bandwidth_limit} * 1.0 );
 386     my $b_used = ( $b->{cluster}->{bandwidth_used} * 100.0 ) / ( $b->{cluster}->{bandwidth_limit} * 1.0 );
 387
 388     return $a_used <=> $b_used;
 389 }
 390
 391 #
 392 # Output DNS records for a server
 393 #
 394 sub output_server
 395 {
 396     my $zonefile = shift;
 397     my $name = shift;
 398     my $cluster = shift;
 399
 400     foreach my $server (@{$cluster->{servers}})
 401     {
 402         if ($server->{status} eq "up")
 403         {
 404             $zonefile->print("+${name}:$server->{ipv4}:3600\n");
 405
 406             if ($server->{ipv6})
 407             {
 408 #                $zonefile->print("3${name}:$server->{ipv6}:3600\n");
 409             }
 410         }
 411     }
 412
 413     return;
 414 }