Linux内核的网络命名空间的概念及常用命令

绝地灬酷狼 2022-04-24 22:42 268阅读 0赞

命名空间（namespace）的概念已经非常常见了，通常用以区分不同范畴内的各种资源。在Linux内核中，命名空间用以隔离多种Linux内核的资源，如进程、进程间通信、网络、挂载路径等。通过Linux命名空间，能够把Linux有限的内核资源（进程号、通信资源、网络资源等）合理分配给各个用户的进程，而不互相干扰。

Linux的网络命名空间（network namespace）用以在一个Linux主机上隔离不同的网络环境，构建虚拟化网络。Linux的网络命名空间能够隔离的Linux内核网络资源如下：

*  网络设备
 *  IP协议栈
 *  IP路由表
 *  防火墙规则
 *  **/proc/net**路径（即/proc/PID/net路径）
 *  /sys/class/net路径
 *  **/proc/sys/net**路径下的文件
 *  Socket端口

例如，对于**/proc/sys/net/ipv6/conf/all/forwarding**文件，不同的网络命名空间中有各自不同的值。

Linux系统启动即创建一个初始的网络命名空间（default），创建的任何进程默认都从属于该网络命名空间。用户可以使用**ip netns add ...**创建新的网络命名空间，该命令即是在**/var/run/netns**目录下创建同名的文件。

[root@my ~]# ip netns add oam
    [root@my ~]# ip netns add vim
    [root@my ~]# ll /var/run/netns
        total 0
        -r--r--r--. 1 root root 0 Mar 25 07:49 oam
        -r--r--r--. 1 root root 0 Mar 25 08:47 vim

对一个网络命名空间执行命令**ip netns exec <namespace> <command>**，如查看oam网络命名空间中的IPv4地址信息如下：

[root@my ~]# ip netns exec oam ip addr
    1: lo: <LOOPBACK> mtu 65536 qdisc noop state DOWN group default qlen 1000
        link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00

对于任何一个网络命名空间，都有一个默认的loopback网卡（lo），默认处于DOWN状态。如果要启动lo网卡，可以执行如下命令：

[root@my ~]# ip netns exec oam ip link set lo up

loopback网卡非常特别。除了loopback网卡之外，任何其他的网络设备，都只能属于一个网络命名空间。但是，我们可以通过ip link命令，将一个网络命名空间在的网络设备移动（逻辑上）到另一个网络命名空间中，命令如下：

[root@my ~]# ip link set my_dev netns oam

删除一个网络命名空间时，会同时删除其中的所有虚拟网卡，而对于其中的物理网卡，则会被移动至默认的网络命名空间。删除命令如下：

[root@my ~]#ip netns del oam

参考链接：

http://man7.org/linux/man-pages/man7/namespaces.7.html  
        http://man7.org/linux/man-pages/man7/network\_namespaces.7.html  
        https://lwn.net/Articles/580893/  
        http://man7.org/linux/man-pages/man8/ip-netns.8.html  
        https://devinpractice.com/2016/09/29/linux-network-namespace/