Docker 网络命名空间

Docker 用户可以通过与 CNM 的 Object 以及 API 的交互来管理对应容器的网络，下面是一个典型的容器网络生命周期：

 

1、Driver要向NetworkController注册。内置的Driver在Libnetwork内注册，远程的Driver则通过Plugin mechanism注册。每一个Driver处理特定的networkType。

 

2、libnetwork.New()：NetworkController通过libnetwork.New()创建，用于Network的创建以及通过一些特定的Options配置Driver。

 

3、controller.NewNetwork()：Network通过给这个API提供name和networkType来创建，networkType参数用来选择特定的Driver并且将创建的Network和该Driver相关联。从此以后，对于Network的任何操作都由Driver处理。controller.NewNetwork() 还有一个可选的options参数，用于提供特定Driver的options和Labels。

 

4、network.CreateEndpoint()：可以用于在给定的Network中创建一个新的Endpoint。同时该API还有一个可选的options参数供Driver使用。这个"options"既可以携带已知的labels，也可以携带和特定Driver相关的labels。之后调用相应的Driver的driver.CreateEndpoint，它可以为在一个Endpoint在Network中被创建时，为它们保留IP地址。Driver会通过driverapi中定义的InterfaceInfo进行这些地址的赋值。IP地址将和endpoint暴露的端口用来完善Endpoint作为Service的定义。事实上，Service endpoint不是其他什么东西，仅仅只是一个网络地址以及该应用的容器监听的端口号。

 

5、endpoint.Join()：用于将Endpoint与一个容器相连接。Join操作会先创建一个Sandbox如果对应的容器中还没有的话。Driver可以使用Sandbox Key来识别连接到同一个容器的多个Endpoint。这个API同样接受可选的options参数供Driver使用。

 

- 虽然这并不是Libnetwork直接的设计要求，但是我们鼓励像Docker这样的用户在执行容器的Start()操作时，即在容器可以操作之前，调用endpoint.Join()。

 

- 另一个关于endpoint.join()这个API经常被提到的问题是，为什么我们需要一个API创建Endpoint和另一个API来join endpoint。事实上Endpoint代表的是一个Service，它可能有，也可能并没有容器支持。当一个Endpoint被创建的时候，会预留它所需的资源，因此任何容器都能连接该Endpoint并且获得一个一致的网络行为。

 

6、endpoint.Leave()：会在容器停止的时候被调用。Driver可以清除它在调用Join()时获取的状态。Libnetwork会在最后一个Endpoint离开的时候删除Sandbox。但是只要该Endpoint依旧存在，Libnetwork会依然保有IP地址并且在有新的容器加入的时候进行重用。这保证了容器的资源在停止并重启的过程中能够重用。

 

7、endpoint.Delete()：用于从一个Network中删除Endpoint。这将导致Endpoint的删除以及清空缓存的sandbox.Info。

 

8、network.Delete()：用于删除Network。如果还有Endpoint连接到该网络，Libnetwork是不允许对它进行删除的。

 

docker 常常使用 linux netns 实现网络资源隔离，但使用 ip netns 命令却无法查看，这是因为 docker 默认把创建的网络命名空间链接文件隐藏起来了，导致 ip netns 命令无法读取，可以通过下面的方法复现 docker 的 ip netns 命名空间。

# 创建一个带有桥接网络的 docker 容器
$ docker run -it -d --rm --name mytest --network bridge cirros /bin/sh
c093857c756028b4d4f37b16262d017239236bde22a3545f8769fd17366f183a
$ docker ps | grep mytest
c093857c7560    cirros   "/bin/sh"     6 seconds ago    Up 2 seconds   mytest
# 可以通过 inspect 命令查看该容器的 ip 地址和进程号
$ docker inspect mytest |egrep '"IPAddress"|"Pid"'"Pid": 14908,"IPAddress": "172.17.0.2",# 通过进程号参考容器进程        
$ ps -fp 14908
UID    PID  PPID  C STIME  CMD
root 14889  1676  0 11:42  containerd-shim -namespace moby \-workdir 
/var/lib/containerd/io.containerd.runtime.v1.linux/moby/c093857c756028b4d4f37b16262d017239236bde22a3545f8769fd17366f183a \-address /run/containerd/containerd.sock \-containerd-binary /usr/bin/containerd \-runtime-root /var/run/docker/runtime-runc# 通过 nsenter 进入容器网络空间      
$ nsenter --target 14908 --net ip a
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWNlink/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00inet 127.0.0.1/8 scope host lovalid_lft forever preferred_lft forever
54: eth0@if55: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue state UPlink/ether 02:42:ac:11:00:02 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff link-netnsid 0inet 172.17.0.2/16 brd 172.17.255.255 scope global eth0valid_lft forever preferred_lft forever# 通过软连接容器命名空间实现在 ip netns 下显示
$ ls /proc/14908/ns/net
lrwxrwxrwx 1 root root 0 Jul 25 11:42 /proc/14908/ns/net -> net:[4026532445]
$ ln -s /proc/14908/ns/net /var/run/netns/mytest# 最后检查一下
$ ip netns
mytest (id: 1)
$ ip netns exec mytest ip a
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWNlink/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00inet 127.0.0.1/8 scope host lovalid_lft forever preferred_lft forever
54: eth0@if55: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue state UPlink/ether 02:42:ac:11:00:02 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff link-netnsid 0inet 172.17.0.2/16 brd 172.17.255.255 scope global eth0valid_lft forever preferred_lft forever

 

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