零入门kubernetes网络实战-15-＞基于golang编程实现给ns网络命名空间添加额外的网卡

《零入门kubernetes网络实战》视频专栏地址

https://www.ixigua.com/7193641905282875942

本篇文章视频地址(稍后上传)

本篇文章主要是想通过golang编程来实现，为veth pair链接的网络命名空间添加网卡，配置veth pair的IP

即，使用代码创建一对veth pair，将其中一端放入到某个网络命名空间下

1、测试环境介绍

一台centos虚拟机

# 查看操作系统版本
cat /etc/centos-release
# 内核版本
uname -a
uname -r 
# 查看网卡信息
ip a s eth0
           

2、创建命名空间–>启动一个进程–>获取进程号

打开xshell一个终端，输入下面的命令：

相关命令如下

ip netns list
ip netns add ns1
ip netns exec ns1 ip a s
ip netns exec ns1 sh
echo $$
           

获取到ns1使用的进程号

此终端，不要关闭。

重新再打开一个终端，编译，运行下面的测试代码。

3、编写代码，为ns1网络命名空间，添加veth2虚拟网卡，并设置IP

下面代码的主要过程：

创建veth pair —>获取ns1的进程号—>将veth2网卡移动到ns1网络命名空间里—>获取当前二进制文件所在主网络命名空间—>切换到ns1网络命名空间里—>给veth2网卡设置IP—>再切换到主网络命名空间里—>给veth1网卡设置IP

package main

import (
	"flag"
	"fmt"
	"github.com/vishvananda/netlink"
	"github.com/vishvananda/netns"
	"golang.org/x/sys/unix"
	"net"
	"os"
	"runtime"
)

const (
	veth1Name = "veth1"
	veth2Name = "veth2"
)

var pid int

func main() {

	flag.IntVar(&pid, "pid", 0, "Use -pid xxx")
	flag.Parse()

	l, err := netlink.LinkByName(veth1Name)
	if err == nil {
		// 删除掉 已经存在的 veth pair
		netlink.LinkDel(l)
	}

	vethpeer := &netlink.Veth{
		LinkAttrs: netlink.LinkAttrs{
			Name:  veth1Name,
			Flags: net.FlagUp,
			MTU:   1500,
		},
		PeerName: veth2Name,
	}
	err = netlink.LinkAdd(vethpeer)
	if err != nil {
		panic(err)
	}

	// 获取到某个容器，如11101容器对应的网络命名空间
	// 11101是容器的PID，就是容器的进程号
	// /proc/11101/ns/net
	// 如何获取到某个容器的Pid呢？
	// 假设，容器名称是 my-sw
	// docker inspect my-sw | grep -w Pid
	// 将得到的值，复制过来
	nsPath := fmt.Sprintf("/proc/%d/ns", pid)
	ns, err := netns.GetFromPath(fmt.Sprintf("%s/%s", nsPath, "net"))
	if err != nil {
		panic(err)
	}
	// 因为是打开文件的，是一个句柄，因此必须close
	defer ns.Close()

	veth2, err := netlink.LinkByName(veth2Name)
	if err != nil {
		panic(err)
	}

	// ip link set veth2 netns
	//  /proc/11101/ns/net命名空间里
	// 就是将veth2网卡，移动到容器里的网络空间里
	err = netlink.LinkSetNsFd(veth2, int(ns))
	if err != nil {
		panic(err)
	}

	// 再切换到容器网络命名空间里前，先获取当前主网络命名空间；
	// 以便能切换回来
	hostNS, err := GetCurrentNS()
	if err != nil {
		panic(err)
	}

	// 设置当前网络命名空间
	// 假设，已经将veth2移动了容器里了
	// 此时在物理机上，直接ifconfig是查看不到veth2网卡的
	// 而你的二进制文件是在物理机上的，此二进制文件想操作veth2网卡的话
	// 只能先设置网络命名空间了
	err = netns.Set(ns)
	if err != nil {
		panic(err)
	}

	// 因为网络命名空间切换了，进入到容器网络命名空间里，必须再获取一次veth2r设备
	veth2, err = netlink.LinkByName(veth2Name)
	if err != nil {
		panic(err)
	}

	// 仅仅是设置IP
	addr, _ := netlink.ParseAddr("10.244.1.2/24")
	err = netlink.AddrAdd(veth2, addr)
	if err != nil {
		panic(err)
	}

	// 可以将容器里的网卡名称，改为通用的名称，如eth0; 非必须步骤
	//netlink.LinkSetName(veth2, "eth0")

	// 将容器里的网卡eth0启动
	err = netlink.LinkSetUp(veth2)
	if err != nil {
		panic(err)
	}

	// 切换回到主网络命名空间里
	err = unix.Setns(int(hostNS.Fd()), unix.CLONE_NEWNET)
	if err != nil {
		panic(err)
	}

	addr, _ = netlink.ParseAddr("10.244.1.3/24")
	veth1, err := netlink.LinkByName(veth1Name)
	if err != nil {
		panic(err)
	}

	// 在主网络命名空间里设置veth1网卡的IP
	err = netlink.AddrAdd(veth1, addr)
	if err != nil {
		panic(err)
	}

	// 将veth1网卡设置为up状态
	netlink.LinkSetUp(veth1)
}

func GetCurrentNS() (*os.File, error) {
	runtime.LockOSThread()
	defer runtime.UnlockOSThread()
	return GetNS(getCurrentThreadNetNSPath())
}

func getCurrentThreadNetNSPath() string {
	currentNetNSPath := fmt.Sprintf("/proc/%d/task/%d/ns/net", os.Getpid(), unix.Gettid())
	return currentNetNSPath
}

func GetNS(nspath string) (*os.File, error) {

	fd, err := os.Open(nspath)
	if err != nil {
		return nil, err
	}

	return fd, nil
}

           

4、Makefile

build:
	CGO_ENABLED=0 GOOS=linux GOARCH=amd64 go build -o createveth main.go

scp:
	scp createveth [email protected]:/root

all:
	make build && make scp
           

执行运行

make all
           

将编译后二进制文件，上传到目标服务器上

5、在服务器上，运行createveth二进制文件

6、总结

本篇文章最主要的几点：(仅供参考)

• 如何获取某个网络的命名空间，
  • 就是获取 /proc/容器进程号/ns/net
• 如何获取某个线程的网络命名空间
  • 就是获取 /proc/进程号/task/线程号/ns/net
• 如何进入到某个网络命名空间里
• 在cni插件中，创建网桥时，就用到了这个知识点。

这样的话，就实现了为某个网络命名空间，添加虚拟网卡的目的。

既然，可以给ip netns创建的网络命名空间，添加虚拟网卡，

那么，能不能为docker环境下的容器，添加额外的虚拟网卡呢？

实现，多网络功能？

类似于multus-cni

点击 下面 返回 专栏目录

<<零入门kubernetes网络实战>>技术专栏之文章目录