Linux Network Namespaces

http://www.opencloudblog.com/?p=42

Basic network namespace commands

The tool to handle network namespaces is the command ip. Some users may know this tool as the replacement for the deprecated tools ifconfig, route, netstat…. You must be root for all operations which change the configuration of the network stack.

Mapping of the commands between the ip and the depricated tools:

ifconfig                                            --> ip addr or just ip a
ifconfig <interface> up/down                        --> ip link set dev <interface> up/down
ifconfig <interface> <ip> netmask <netmask>         --> ip addr add <ip>/<masklen> dev <interface>
netstat -rn                                         --> ip route or just ip r
route add -net <net> netmask <netmask> gw <gateway> --> ip r add <net>/<netmasklen> via <gateway>

使用netns虚拟网络进行网络测试

 

netns是在linux中提供网络虚拟化的一个项目，使用netns网络空间虚拟化可以在本地虚拟化出多个网络环境，目前netns在lxc容器中被用来为容器提供网络。

使用netns创建的网络空间独立于当前系统的网络空间，其中的网络设备以及iptables规则等都是独立的，就好像进入了另外一个网络一样。

netns虚拟网络空间的网络通信依赖于物理接口，光讲听上去很虚，我们来操练点实际的看看：

1.创建虚拟网络空间:

ip netns add ns1

这样我们就得到了一个名为ns1的网络空间，虚拟网络空间除了网络是虚的以外，文件系统完全和当前系统共享，也就是说所有本地可以使用的命令都可以在虚拟网络中使用，我们进入ns1看看情况：

ip netns exec ns1 bash

ifconfig -a

~# ifconfig -a
lo Link encap:Local Loopback
LOOPBACK MTU:16436 Metric:1
RX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:0
RX bytes:0 (0.0 B) TX bytes:0 (0.0 B)

可以看到ns1中默认添加了一个本地回路设备，其他神马也没有，下面我们退出ns1，给他添加点网卡，之所以要在外部添加网卡是因为我们要为后面联通网络做准备，

exit

ip link add name ns1-nic type veth peer name ns1-vnic

这里我们添加了一对veth设备，veth设备是成对出现的，两个设备之间的数据是相互贯通的，我们把ns1-vnic加入到ns1网络空间中：

ip link set ns1-vnic netns ns1

这样ns1-vnic就进入到ns1空间了，在本地网络中已经无法查看到，我们重新进入ns1看看现在的情况：

ip netns exec ns1 bash

# ifconfig -a
lo Link encap:Local Loopback
LOOPBACK MTU:16436 Metric:1
RX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:0
RX bytes:0 (0.0 B) TX bytes:0 (0.0 B)

ns1-vnic Link encap:Ethernet HWaddr 92:69:39:f3:b3:be
BROADCAST MULTICAST MTU:1500 Metric:1
RX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:1000
RX bytes:0 (0.0 B) TX bytes:0 (0.0 B)

可以看到多出来了一块网卡，虽然网卡名字有点丑，不过网卡名字可以随意修改的，我们改一改：

ip link set ns1-vnic name eth0
# ifconfig -a
eth0 Link encap:Ethernet HWaddr 92:69:39:f3:b3:be
BROADCAST MULTICAST MTU:1500 Metric:1
RX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:1000
RX bytes:0 (0.0 B) TX bytes:0 (0.0 B)

lo Link encap:Local Loopback
LOOPBACK MTU:16436 Metric:1
RX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:0
RX bytes:0 (0.0 B) TX bytes:0 (0.0 B)

刚才把默认的名字修改为了eth0，下面我们给他分配一个private ip address：

ip addr add 10.0.0.100/24 dev eth0

然后把它启动起来:

ip link set eth0 up
# ifconfig
eth0 Link encap:Ethernet HWaddr 92:69:39:f3:b3:be
inet addr:10.0.0.100 Bcast:0.0.0.0 Mask:255.255.255.0
UP BROADCAST MULTICAST MTU:1500 Metric:1
RX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:1000
RX bytes:0 (0.0 B) TX bytes:0 (0.0 B)

然后我们再把回环起起来，ping一下自己感受一下：

# ip link set lo up
root@ubuntu:~# ping 10.0.0.100
PING 10.0.0.100 (10.0.0.100) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 10.0.0.100: icmp_req=1 ttl=64 time=0.072 ms
64 bytes from 10.0.0.100: icmp_req=2 ttl=64 time=0.040 ms

嗷嗷！ping自己通了！那么我们怎么样让ns1中的eth0和真实server中的网络进行通信呢？首先让他能和本地物理机通信，我们在物理机网络中采用桥接的方式，把刚才添加veth虚拟网卡的时候被拆开的一对的剩下一只添加的网桥里面，利用成对veth相互之间数据贯通的特性来实现网络互通：

先退出ns1，本地添加网桥：

exit

brctl addbr testbr

brctl addif testbr ns1-nic

ip link set ns1-nic up

然后给网桥设置一个ip地址：

ip addr add 10.0.0.1/24 dev testbr

 ip link set testbr up

~# ifconfig testbr
testbr Link encap:Ethernet HWaddr 6a:d1:34:5b:3c:99
inet addr:10.0.0.1 Bcast:0.0.0.0 Mask:255.255.255.0
inet6 addr: fe80::68d1:34ff:fe5b:3c99/64 Scope:Link
UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1
RX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
TX packets:6 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:0
RX bytes:0 (0.0 B) TX bytes:468 (468.0 B)

 

下面来ping一下ns1中的eth0网卡ip10.0.0.100感受一下：

~# ping 10.0.0.100
PING 10.0.0.100 (10.0.0.100) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 10.0.0.100: icmp_req=1 ttl=64 time=0.200 ms
64 bytes from 10.0.0.100: icmp_req=2 ttl=64 time=0.042 ms

嗷嗷！又通了！

我们进入ns1往10.0.0.1来ping一下：

~# ip netns exec ns1 ping 10.0.0.1
PING 10.0.0.1 (10.0.0.1) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 10.0.0.1: icmp_req=1 ttl=64 time=0.057 ms
64 bytes from 10.0.0.1: icmp_req=2 ttl=64 time=0.063 ms

嗷嗷！是通的！

但是现在ns1中的网络还访问不到外网，那么如何才能让ns1中的网络可以访问到外面的世界呢？

ifconfig --> ip addr or just ip a ifconfig <interface> up/down --> ip link set dev <interface> up/down ifconfig <interface> <ip> netmask <netmask> --> ip addr add <ip>/<masklen> dev <interface> netstat -rn --> ip route or just ip r route add -net <net> netmask <netmask> gw <gateway> --> ip r add <net>/<netmasklen> via <gateway>