Linux 基础知识中的网络命名空间

为什么要引入命名空间？有哪些？

Linux系统是一个多用户操作系统，通常是服务器的操作系统。

服务器通常会运行很多服务，在其有限的资源下，必然会造成资源的争抢，可能导致整个服务器宕机。

需要找到一种方法来解决上面的问题，Linux便引入了命名空间机制（NameSpace）。

Linux包含PID（进程）、Network（网络）、Mount（挂载）、User（用户）、UTS（主机名）、IPC（进程间通信）等命名空间。

网络命名空间是什么？

Linux网络命名空间可以看成网络协议栈的副本，每个网络命名空间拥有独立的网络环境（回环设备、IPv4等）。

默认情况下，Linux提供init_net网络命名空间，网络协议栈和网络设备属于此命名空间。Linux也可支持用户自定义网络命名空间。

网络设备通过在其结构体中定义网络命名空间，来标识其属于某个网络命名空间。

用户如何自定义网络命名空间？

用户可以使用iproute2工具来自定义网络命名空间。

基础命令：

root@linux:/var/run# ip netns help
Usage: ip netns list # 列出网络命名空间
      ip netns add NAME  # 创建 NAME 命名空间
      ip netns set NAME NETNSID # 分配网络命名空间id
      ip [-all] netns delete [NAME] # 删除 NAME 命名空间
      ip netns identify [PID] # 查看进程的网络命名空间
      ip netns pids NAME  # 查找使用 NAME 网络命名空间的进程
      ip [-all] netns exec [NAME] cmd ... # 在 NAME 网络命名空间中执行命令CMD
      ip netns monitor # 监控对网络命名空间的操作
      ip netns list-id #

创建命名空间：

root@linux:/var/run# ip netns add netns0
root@linux:/var/run# ip netns list
netns0

命名空间文件在/var/run/netns/目录下

root@linux:/var/run# ls /var/run/netns/
netns0

查看netns0的网卡信息，并设置为UP状态

root@linux:/var/run# ip netns exec netns0 ip addr
1: lo:  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

测试回环口

root@linux:/var/run# ip netns exec netns0 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=0.069 ms
64 bytes from 127.0.0.1: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.041 ms
64 bytes from 127.0.0.1: icmp_seq=3 ttl=64 time=0.039 ms
64 bytes from 127.0.0.1: icmp_seq=4 ttl=64 time=0.039 ms
^C
--- 127.0.0.1 ping statistics ---
4 packets transmitted, 4 received, 0% packet loss, time 3074ms
rtt min/avg/max/mdev = 0.039/0.047/0.069/0.012 ms