Linux中网络命名空间基本操作

前言

网络命名空间（Network Namespace，简写: netns）是Linux内核提供的一种实现网络资源隔离的方法，允许不同的网络命名空间拥有独立的网络协议栈及网络配置，包括IP地址、路由表、网络设备、iptables规则等。docker便是基于netns实现的网络隔离。

大多数现代Linux发行版默认支持这一特性，主要是内核netns相关配置（如CONFIG_NET_NS）需要打开。

基本操作

创建网络命名空间及设备

创建网络命名空间demo：

#创建
sudo ip netns add demo
#查看
sudo ip netns list
demo

添加两个端对端的虚拟网络设备（veth peer）：veth1、veth2

sudo ip link add veth1 type veth peer name veth2

veth2留在本机，veth1添加到命名空间demo
将虚拟网络一端（veth1）添加到命名空间

sudo ip link set veth1 netns demo

配置本机`veth2`虚拟设备

给本机veth2配置IP，并启用

#配置IP
sudo ip addr add 172.17.0.1/24 dev veth2
#启用
sudo ip link set dev veth2 up
#查看网络
ifconfig -v veth2

配置网络命名空间`veth1`设备

给网络命名空间虚拟设备(veth1)配置IP，并启用：

#配置IP
sudo ip netns exec demo ip addr add 172.17.0.2/24 dev veth1

#启用veth1
sudo ip netns exec demo ip link set dev veth1 up
#启用回环lo
sudo ip netns exec demo ip link set dev lo up

#查看网络
sudo ip netns exec demo ifconfig

互ping测试

本机中：
```
ping 172.17.0.1
ping 172.17.0.2
```

在demo空间中：

sudo ip netns exec demo ping 172.17.0.1
sudo ip netns exec demo ping 172.17.0.2

删除网络命名空间

sudo ip netns delete demo

其他相关命令

ip netns帮助信息：

xdd@yyy:~$ ip netns help
Usage:	ip netns list
	ip netns add NAME
	ip netns attach NAME PID
	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 [target-nsid POSITIVE-INT] [nsid POSITIVE-INT]
NETNSID := auto | POSITIVE-INT

进入网络命名空间demo
```
sudo ip netns exec demo bash
```
网络命名空间访问外网

在这些隔离的网络命名空间中，默认情况下是不能直接访问外网的，需要在前面操作的基础上做些配置才能实现。

设置路由，配置 NAT（网络地址转换）

#添加路由
sudo ip netns exec demo route add default gw 172.17.0.2
#查看路由
sudo ip netns exec demo route
#启用IP转发
sudo echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
#设置iptables规则以进行NAT，这里eth0是主机上连接到外网的接口
sudo iptables -t nat -A POSTROUTING -s 172.17.0.2/24 -o eth0 -j MASQUERADE

验证：
demo空间ping外网

sudo ip netns exec demo ping 114.114.114.114

创建DNS解析

通过resolv.conf文件：在网络命名空间中创建或修改/etc/resolv.conf文件，添加DNS服务器地址。
```
sudo ip netns exec demo sh -c 'echo "nameserver 114.114.114.114" > /etc/resolv.conf'
```
通过systemd-resolved（如果使用systemd）：如果你的系统使用systemd-resolved，你可以通过它来管理DNS设置。首先，确保systemd-resolved服务在主机上运行，然后创建网络命名空间的链接。
```
sudo mkdir -p /etc/netns/demo
sudo ln -s /run/systemd/resolve/stub-resolv.conf /etc/netns/demo/resolv.conf
```
通过环境变量：在网络命名空间中运行的程序可以通过设置环境变量LD_PRELOAD来覆盖默认的DNS解析行为。
```
sudo ip netns exec demo LD_PRELOAD=/usr/lib/x86_64-linux-gnu/libnss_dns.so.2 getent hosts example.com
```

验证：

sudo ip netns exec demo nslookup baidu.com
#或使用ping
sudo ip netns exec demo ping baidu.com

注意：具体的配置步骤可能会根据您的网络环境和需求有所不同。比如防火墙，网络配置等

参考

互联网及chatglm等AI工具