docker容器网络配置

Linux内核实现名称空间的创建

ip netns命令

可以借助ip netns命令来完成对 Network Namespace 的各种操作。ip netns命令来自于iproute安装包，一般系统会默认安装，如果没有的话，请自行安装。

注意：ip netns命令修改网络配置时需要 sudo 权限。

可以通过ip netns命令完成对Network Namespace 的相关操作，可以通过ip netns help查看命令帮助信息：

[root@localhost ~]# ip netns help
Usage: ip netns list
       ip netns add NAME
       ip netns set NAME NETNSID
       ip [-all] netns delete [NAME]
       ip netns identify [PID]
       ip netns pids NAME
       ip [-all] netns exec [NAME] cmd ...
       ip netns monitor
       ip netns list-id

默认情况下，Linux系统中是没有任何 Network Namespace的，所以ip netns list命令不会返回任何信息。

创建Network Namespace

通过命令创建一个名为ens38的命名空间：

[root@localhost ~]# ip netns list
[root@localhost ~]# ip netns add ens38
[root@localhost ~]# ip netns list
ens38

新创建的 Network Namespace 会出现在/var/run/netns/目录下。如果相同名字的 namespace 已经存在，命令会报Cannot create namespace file “/var/run/netns/ns0”: File exists的错误。

[root@localhost ~]# ls /var/run/netns/
ens38

[root@localhost ~]# ip netns add ens38
Cannot create namespace file "/var/run/netns/ens38": File exists

对于每个 Network Namespace 来说，它会有自己独立的网卡、路由表、ARP 表、iptables 等和网络相关的资源。

操作Network Namespace

ip命令提供了ip netns exec子命令可以在对应的 Network Namespace 中执行命令。

查看新创建 Network Namespace 的网卡信息

[root@localhost ~]# ip netns exec ens38 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

可以看到，新创建的Network Namespace中会默认创建一个lo回环网卡，此时网卡处于关闭状态。此时，尝试去 ping 该lo回环网卡，会提示Network is unreachable

[root@localhost ~]# ip netns exec ens38 ping localhost
connect: 无法指定被请求的地址

通过下面的命令启用lo回环网卡：

[root@localhost ~]# ip netns exec ens38 ip link set lo up
[root@localhost ~]# ip netns exec ens38 ping 127.0.0.1   
PING 127.0.0.1 (127.0.0.1) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 127.0.0.1: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.047 ms
64 bytes from 127.0.0.1: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.083 ms
[root@docker ~]# ip netns exec ens38 ping localhost
PING localhost(localhost (::1)) 56 data bytes
64 bytes from localhost (::1): icmp_seq=1 ttl=64 time=0.059 ms
64 bytes from localhost (::1): icmp_seq=2 ttl=64 time=0.024 ms

转移设备

我们可以在不同的 Network Namespace 之间转移设备（如veth）。由于一个设备只能属于一个 Network Namespace ，所以转移后在这个 Network Namespace 内就看不到这个设备了。

其中，veth设备属于可转移设备，而很多其它设备（如lo、vxlan、ppp、bridge等）是不可以转移的。

veth pair

veth pair 全称是 Virtual Ethernet Pair，是一个成对的端口，所有从这对端口一 端进入的数据包都将从另一端出来，反之也是一样。
引入veth pair是为了在不同的 Network Namespace 直接进行通信，利用它可以直接将两个 Network Namespace 连接起来。

创建veth pair

[root@localhost ~]# ip link add type veth
[root@localhost ~]# ip a
21: veth0@veth1: <BROADCAST,MULTICAST,M-DOWN> mtu 1500 qdisc noop state DOWN group default qlen 1000
    link/ether 5e:d2:42:0b:7f:0e brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
22: veth1@veth0: <BROADCAST,MULTICAST,M-DOWN> mtu 1500 qdisc noop state DOWN group default qlen 1000
    link/ether 02:4d:49:d9:95:c7 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff

可以看到，此时系统中新增了一对veth pair，将veth0和veth1两个虚拟网卡连接了起来，此时这对 veth pair 处于”未启用“状态。

实现Network Namespace间通信

下面我们利用veth pair实现两个不同的 Network Namespace 之间的通信。刚才我们已经创建了一个名为ens38的 Network Namespace，下面再创建一个信息Network Namespace，命名为ens39

[root@localhost ~]# ip netns add ens39
[root@localhost ~]# ip netns list
ens39
ens38

然后我们将veth0加入到ens38，将veth1加入到ens39

[root@localhost ~]# ip link set veth0 netns ens38
[root@localhost ~]# ip link set veth1 netns ens39

然后我们分别为这对veth pair配置上ip地址，并启用它们

[root@localhost ~]# ip netns exec ens38 ip link set veth0 up
[root@localhost ~]# ip netns exec ens38 ip addr add 9.0.0.1/24 dev veth0
[root@localhost ~]# ip netns exec ens39 ip link set lo up
[root@localhost ~]# ip netns exec ens39 ip link s