跨namespace通信

1、net namespace ：

可以做到容器的网络隔离，不同的namespace网络协议栈（网络设备、路由表、iptables/netfilter等）是各自 独立的。
用到的命令：ip netns (管理namespace)，ip link (网络设备)，ip addr (设备上的协议地址)
在namespace 中操作每次需要加前缀：“ip netns exec + namespace名”再加相对应操作的命令。也可以用：ip netns exec namespace名 bash，来进入相对应的命名空间，以后每次操作就不需要加“ip netns exec + namespace名”这个前缀，但是缺点是没有提示，你最后可能会无法知道自己到底在哪个命名空间。

• namespace有六种:网络、进程（同一个进程，在不同的命名空间进程号不同）、挂载（隔离文件目录）、ipc(隔离进程间通信：进程间交互方法)、UTS(让容器拥有独立的主机名和域名)、用户命名空间

2、veth pair：

可以让两个不同的net namespace之间通信。veth（veth0）有两端，一端连接协议栈，另一端连接设备(veth1)。
它的报文流动方向是：用ping来举例子，ping目的ip是会有一个ARP请求，先去协议栈选择一条合适的路由，然后从源网卡发到目的网卡。目的网卡接收到请求后，发到协议栈看能否匹配到本地路由表，如果可以的话会返回一个回复报文。

创建veth pair

[root@localhost zh]# ip link add veth0 type veth peer name veth1

创建net namespace

[root@localhost zh]# ip netns add ns2
[root@localhost zh]# ip netns add ns1

将veth添加到net namespace中去：

[root@localhost zh]# ip link set veth0 netns ns1
[root@localhost zh]# ip link set veth1 netns ns2

在namespcae中启动新创建的veth pair 否则不能用，在ns2中也是同样操作

[root@localhost zh]# ip netns exec ns1 ip link set veth0 up
[root@localhost zh]# ip netns exec ns1 ifconfig    //查看namespace中的veth
 veth0: flags=4099  mtu 1500
        ether 12:6a:2e:c7:62:c0  txqueuelen 1000  (Ethernet)
        RX packets 8  bytes 656 (656.0 B)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 8  bytes 656 (656.0 B)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

给veth配置ip

[root@localhost zh]# ip netns exec ns2 ip addr add 192.168.2.10/24 dev  veth0
[root@localhost zh]# ip netns exec ns1 ip addr add 192.168.2.11/24 dev  veth1

然后再ping,ping成功之后，两个不同namespace之间就可以通信了

[root@localhost zh]# ip netns exec ns2 ping 192.168.2.10
PING 192.168.2.10 (192.168.2.10) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 192.168.2.10: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.236 ms
64 bytes from 192.168.2.10: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.074 ms
64 bytes from 192.168.2.10: icmp_seq=3 ttl=64 time=0.074 ms
64 bytes from 192.168.2.10: icmp_seq=4 ttl=64 time=0.073 ms
^C
--- 192.168.2.10 ping statistics ---
6 packets transmitted, 6 received, 0% packet loss, time 5005ms
rtt min/avg/max/mdev = 0.073/0.101/0.236/0.060 ms

如果要namespace能ping通宿主机，需要在veth pair（veth0,veth1）中间加bridge。veth0接入bridge,veth1接入namespace。如果ping不通，可通过"route -n"查看路由表，看有没有通往目的ip的路由表项，如果没有就不能ping通，需要手动添加（ip route add 目的ip dev 网卡）

ping通宿主机的重点是路由表，可以不加bridge, veth pair可以做到

[root@localhost zh]# route -n
Kernel IP routing table
Destination     Gateway         Genmask         Flags Metric Ref    Use Iface
0.0.0.0         192.168.250.2   0.0.0.0         UG    100    0        0 ens33
192.168.2.0     0.0.0.0         255.255.255.0   U     0      0        0 veth0//看有没有本条路由

[root@localhost zh]# ip netns exec ns1 route -n
Kernel IP routing table
Destination     Gateway         Genmask         Flags Metric Ref    Use Iface
192.168.2.0     0.0.0.0         255.255.255.0   U     0      0        0 veth1//这儿也一样，是否存在这条记录

3、bridge:

和veth pair一起解决多个namespace之间的通信
bridge有多个端口，其中一端连接协议栈，其余的连接设备。它的从设备没有mac和ip,被弱化成了端口，数据包在bridge中进行转发等操作，选择数据包从哪个端口（网卡）流出。
创建bridge:

[root@localhost zh]# ip link add  br0 type bridge

并启动：

[root@localhost zh]# ip link set br0 up

将veth pair其中的一个关联到bridge上，将veth启动起来，并配置ip

移除添加到bridge的网卡：brctl delif br0 veth

[root@localhost zh]# ip link set veth0 master br0

可以通过“bridge link”查看bridge上关联的设备

[root@localhost zh]# bridge link
4: virbr0-nic state DOWN :  mtu 1500 master virbr0 state disabled priority 32 cost 100 
11: veth0 state DOWN @(null):  mtu 1500 master br0 state disabled priority 32 cost 2 

创建一个namespace,将veth pair的另一个添加到这个空间，启动起来，并配置ip,就可以ping成功了 。上面演示的是两个namespace可以ping成功，多个namespace通信就是创建namespace将veth pair的一个添加到命名空间，将另一个添加到bridge，在进行上述同样的一系列操作，就能多个namespace之间通信。

4.让命名空间能够访问外网

[root@localhost zh]# ip netns exec ns1 route -n
 Kernel IP routing table
 Destination     Gateway         Genmask         Flags Metric Ref    Use Iface
0.0.0.0         192.168.2.1     0.0.0.0         UG    0      0        0 veth1
192.168.2.0     0.0.0.0         255.255.255.0   U     0      0        0 veth1//查看有没有这两条路由,192.168.2.1是网桥ip(veth添加到网桥上就失去了ip,所以直接将ip配置在网桥上)

在宿主机添加iptables规则:

sudo iptables -t filter -A FORWARD -i br0 ! -o br0 -j ACCEPT
sudo iptables -t filter -A FORWARD -i br0 -o br0 -j ACCEPT
sudo iptables -t filter -A FORWARD -o br0 -m conntrack --ctstate RELATED,ESTABLISHED -j ACCEPT
sudo iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.2.0/16 ! -o br-demo -j MASQUERADE

添加完了之后 就ping 外网了

5.跨主机访问命名空间

在192.168.250.148这台开启一个简单的httpserver

[root@localhost zh]# python -m SimpleHTTPServer 
Serving HTTP on 0.0.0.0 port 8000 ...
[root@localhost zh]#curl -I 192.168.2.2:8000//在本机上就可以访问了

从别的机器访问本机namespace需要在本机设置
sudo iptables -t nat -A PREROUTING -p tcp -m tcp --dport 8088 -j DNAT --to-destination 192.168.2.2:8000
sudo iptables -t filter -A FORWARD -p tcp -m tcp --dport 8000 -j ACCEPT(这样设置之后,DNAT做目的IP转换，从192.168.250.148：8088转换成192.168.2.2：8000)

//这是在另一台
 [root@localhost zh]# curl -I 192.168.250.148:8088
 HTTP/1.0 200 OK
 Server: SimpleHTTP/0.6 Python/2.7.5
 Date: Thu, 10 Jan 2019 09:36:35 GMT
 Content-type: text/html; charset=UTF-8
 Content-Length: 1074

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