作为开源Container技术代表的Docker，它跟Linux内核的Namespace和Cgroup两大特性密不可分。物有本末，事有终始。知所先后，则近道矣。理解Linux的这两大特性将有助于我们更深入的理解Docker。
在本文中我们将会使用unshare命令来演示Linux内核的net Namespace是如何动作的。
Namespace的历史
Namespace并不是Linux才推出的东西，早在很久之前，Unix上就有类似的东西，而HPUX和Solaris商用的Conatiner更是以前就有推出。而在Linux的2.6之后的版本Namespace就逐步的被加了进来。
Linux Namespace的6大类型
| 项番 | 类型 | 功能说明 |
|---|---|---|
| No.1 | MNT Namespace | 提供磁盘挂载点和文件系统的隔离能力 |
| No.2 | IPC Namespace | 提供进程间通信的隔离能力 |
| No.3 | Net Namespace | 提供网络隔离能力 |
| No.4 | UTS Namespace | 提供主机名隔离能力 |
| No.5 | PID Namespace | 提供进程隔离能力 |
| No.6 | User Namespace | 提供用户隔离能力 |
Ubuntu版本
root@ubuntu:~# uname -a
Linux ubuntu 4.4.0-31-generic #50-Ubuntu SMP Wed Jul 13 00:07:12 UTC 2016 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux
root@ubuntu:~#- 1
- 2
- 3
事前确认
确认当前进程PID
root@ubuntu:~# echo $$
32968
root@ubuntu:~#- 1
- 2
- 3
确认当前进程的各个namespace
root@ubuntu:~# ls -l /proc/$$/ns
total 0
lrwxrwxrwx 1 root root 0 Sep 15 10:23 cgroup -> cgroup:[4026531835]
lrwxrwxrwx 1 root root 0 Sep 15 10:23 ipc -> ipc:[4026531839]
lrwxrwxrwx 1 root root 0 Sep 15 10:23 mnt -> mnt:[4026531840]
lrwxrwxrwx 1 root root 0 Sep 15 10:23 net -> net:[4026531957]
lrwxrwxrwx 1 root root 0 Sep 15 10:23 pid -> pid:[4026531836]
lrwxrwxrwx 1 root root 0 Sep 15 10:23 user -> user:[4026531837]
lrwxrwxrwx 1 root root 0 Sep 15 10:23 uts -> uts:[4026531838]
root@ubuntu:~#- 1
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- 9
- 10
内容说明
| 项番 | 内容说明 |
|---|---|
| No.1 | linux会在/proc下创建所对应的进程相关的信息，ns则为Namespace的信息 |
| No.2 | $$为当前进程PID，/proc/$$/ns下的Namespace的个数回随着Linux内核的高低不同显示的个数不同，因为Linux所支持的Namespace不是一次到位的 |
| No.3 | net -> net:[4026531957]，不同的Namespace都有不同的编号，比如32968的net的namespace的编号就是4026531957 |
| No.4 | 关于Cgroup会单独在后面进行说明 |
事前确认
确认到当前bash中的网络状况
root@ubuntu:~# echo $$
32968
root@ubuntu:~# ifconfig
ens33 Link encap:Ethernet HWaddr 00:0c:29:53:bc:5a
inet addr:192.168.32.38 Bcast:192.168.32.255 Mask:255.255.255.0
inet6 addr: fe80::20c:29ff:fe53:bc5a/64 Scope:Link
UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1
RX packets:186462 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
TX packets:94316 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:1000
RX bytes:250341662 (250.3 MB) TX bytes:12197262 (12.1 MB)
lo Link encap:Local Loopback
inet addr:127.0.0.1 Mask:255.0.0.0
inet6 addr: ::1/128 Scope:Host
UP LOOPBACK RUNNING MTU:65536 Metric:1
RX packets:158056 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
TX packets:158056 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:1
RX bytes:18862784 (18.8 MB) TX bytes:18862784 (18.8 MB)
root@ubuntu:~#- 1
- 2
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- 20
- 21
- 22
ping确认
root@ubuntu:~# ping -w1 www.baidu.com
PING www.a.shifen.com (61.135.169.125) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 61.135.169.125: icmp_seq=1 ttl=128 time=23.1 ms
--- www.a.shifen.com ping statistics ---
1 packets transmitted, 1 received, 0% packet loss, time 0ms
rtt min/avg/max/mdev = 23.188/23.188/23.188/0.000 ms
root@ubuntu:~#- 1
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- 8
使用unshare隔离net namespace
root@ubuntu:~# echo $$
32968
root@ubuntu:~# unshare --net /bin/bash
root@ubuntu:~#- 1
- 2
- 3
- 4
好像没有任何变化，其实这个已经不是刚才我们的32968进程了，而是一个新的进程，通过确认$$就能确认
root@ubuntu:~# echo $$
33886
root@ubuntu:~#- 1
- 2
- 3
再来确认一下，33614和32968两个进程的关系，我们能清楚地看到这是父子关系的两个进程，虽然都是bash
admin01@ubuntu:~$ ps -ef |grep 32968 |grep -v grep
root 32968 32967 0 10:16 pts/0 00:00:00 -su
root 33886 32968 0 13:45 pts/0 00:00:00 /bin/bash
admin01@ubuntu:~$ pstree 32968
bashqqqbash
admin01@ubuntu:~$- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
确认
在被隔离了net namespace的bash中确认ifconfig状况。
root@ubuntu:~# echo $$
33886
root@ubuntu:~# ifconfig
root@ubuntu:~#- 1
- 2
- 3
- 4
使用ip命令确认
root@ubuntu:~# ip addr
1: lo: <LOOPBACK> mtu 65536 qdisc noop state DOWN group default qlen 1
link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
root@ubuntu:~#- 1
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- 3
- 4
所以这个状态明显可以看出是被隔离了的namespace，因为这样连127.0.0.1也ping不通
root@ubuntu:~# ping -w1 127.0.0.1
connect: Network is unreachable
root@ubuntu:~#- 1
- 2
- 3
将lo启动起来
root@ubuntu:~# ip link set lo up
root@ubuntu:~# ip add
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1
link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
inet 127.0.0.1/8 scope host lo
valid_lft forever preferred_lft forever
inet6 ::1/128 scope host
valid_lft forever preferred_lft forever
root@ubuntu:~#- 1
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- 9
本地可以ping通了
root@ubuntu:~# ping -w1 127.0.0.1
PING 127.0.0.1 (127.0.0.1) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 127.0.0.1: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.179 ms
64 bytes from 127.0.0.1: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.050 ms
--- 127.0.0.1 ping statistics ---
2 packets transmitted, 2 received, 0% packet loss, time 999ms
rtt min/avg/max/mdev = 0.050/0.114/0.179/0.065 ms
root@ubuntu:~#- 1
- 2
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- 8
- 9
这样的话，基本上就创建了一个类似Docker的network中的none的类型的隔离了
新net Namespace编号
/proc/$$/ns下面会列出当前的namespace信息，我们来看看一下这个使用unshare隔离了net namespace的信息
root@ubuntu:~# echo $$
33886
root@ubuntu:~# ll /proc/$$/ns
total 0
dr-x--x--x 2 root root 0 Sep 15 13:45 ./
dr-xr-xr-x 9 root root 0 Sep 15 13:45 ../
lrwxrwxrwx 1 root root 0 Sep 15 13:55 cgroup -> cgroup:[4026531835]
lrwxrwxrwx 1 root root 0 Sep 15 13:45 ipc -> ipc:[4026531839]
lrwxrwxrwx 1 root root 0 Sep 15 13:45 mnt -> mnt:[4026531840]
lrwxrwxrwx 1 root root 0 Sep 15 13:45 net -> net:[4026532507]
lrwxrwxrwx 1 root root 0 Sep 15 13:45 pid -> pid:[4026531836]
lrwxrwxrwx 1 root root 0 Sep 15 13:45 user -> user:[4026531837]
lrwxrwxrwx 1 root root 0 Sep 15 13:45 uts -> uts:[4026531838]
root@ubuntu:~#- 1
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与之前进行比较，我们可以清晰地发现，除了net的namespace编号之外，其余都没有改变。
其他相关
| 内容 | URL |
|---|---|
| 在CentOS7上使用LXC管理容器 | http://blog.csdn.net/liumiaocn/article/details/52348219 |
| 如何使用RHEL/CentOS 7安装创建和管理LXC (Linux Containers) | http://blog.csdn.net/liumiaocn/article/details/52337479 |
| Docker 1.12新功能探索（9）：network基础 | http://blog.csdn.net/liumiaocn/article/details/52296347 |
| Docker 1.12新功能探索（10）：network基础 | http://blog.csdn.net/liumiaocn/article/details/52318289 |
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