NameSpace 简介
Network NameSpace：网络命名空间（名字空间），是 Linux 内核中隔离资源的一种特性，是实现 Linux 网络虚拟化的重要功能，它能创建多个隔离的网络空间，它们拥有独自的网络栈信息，包括网络设备接口、ipv4,v6 协议栈、路由表、防火墙规则、sockets 等。不管是虚拟机还是容器，运行的时候仿佛自己就在独立的网络中。
NameSpace 使用
创建一个命名空间
ip netns add netns1
创建的命名空间会在以下目录生成文件
ls /var/run/netns/
netns1
对命名空间使用命令
ip netns exec <ns-name> <cmd>
Example：
通过bash进入network namespace 并更新命令行提示符
ip netns exec netns1 bash
网络命名空间包含自己的网络资源：接口，路由表等。（默认添加的网络命名空间netns1中会自动添加一个loopback(回环)接口但需要手动开启）
ip netns exec netns1 ip link set lo up
ip netns exec netns1 ifconfig lo 127.0.0.1/32 up
ip netns exec netns1 ping 127.0.0.1 -c 3
查看网络接口信息
ip netns exec netns1 ip addr
添加路由
ip netns exec netns1 ip route add 192.168.2.0/24 via 192.168.1.1 dev eth0
添加接口
ip link set veth0 netns netns1
启动接口
ip netns exec netns1 ip link set veth0 up
NameSpace 连接方式
在 Linux 内核中与 NameSpace 关联性较强的技术是 LXC 。LXC[1]（Linux Container）是一种内核虚拟化技术，它可以提供轻量级的虚拟化服务，以便隔离系统进程和系统资源。Linux Container 技术使用 cgroups（control groups）和 namespace 实现。两者的功能如下：
-
Cgroups（资源限制）
-
Namespace（资源隔离）
在使用KVM（Kernel-based Virtual Machine）或LXC（Linux Container）时，典型的物理主机不会为KVM或每个容器中的虚拟机的每一个网口（NIC，network interface controller）提供一个或多个物理适配器，必须通过互连虚拟网络接口实现通信。这里使用的经典工具是 Linux 网桥（Linux bridge），它内置在 Linux 的内核中，非常古老，管理 Linux bridge 的前端管理工具是 brctl，能实现的功能类似二层交换机，功能非常有限。而较新的模拟工具是 OpenvSwitch，主要的前端管理是 ovs-vsctl，它能实现更多更复杂的功能。
因为使用 ip tuntap | ip link add 创建的 linux tap 接口不能用于将网络命名空间链接到 Linux bridges 或 openvswitch ，所以提供了以下的方法进行 namespace 的连接：
veth pair
连接两个网络命名空间的简单解决方案是使用一对 veth 接口，veth pair(一对虚拟网口)
使用 veth 连接 namespaces
新建命名空间
ip netns add ns1
ip netns add ns2
创建 veth pair
ip link add veth0 type veth peer name veth1
连接命名空间的端口,加入 veth-pair
ip link set veth0 netns ns1
ip link set veth1 netns ns2
启动连接
ip netns exec ns1 ip link set dev veth0 up
ip netns exec ns2 ip link set dev veth1 up
Linux bridge 和 2个 veth pair
当必须连接两个以上的网络命名空间（Netns或KVM或LXC实例）时，应使用虚拟交换机。Linux 提供了众所周知的Linux 网桥作为一种解决方案
使用 Linux 网桥和两个 veth pair连接网络命名空间
对于此种设置，我们需要一个交换机和两条连接线（虚拟意义上的）。使用一个 Linux bridge 和两个 veth pair
添加命名空间
ip netns add ns1
ip netns add ns2
创建Linux 网桥
brctl addbr $BRIDGE
brctl stp $BRIDGE off
ip link set dev $BRIDGE up
端口 port 1
创建一个 veth 端口对
ip link add veth0 type veth peer name br-veth0
一边加入 Linux 网桥
brctl addif br-test br-veth0
另一边加入命名空间
ip link set veth0 netns ns1
开启连接
ip netns exec ns1 ip link set dev veth0 up
ip link set dev br-veth0 up
端口 port 2
创建一个 veth 端口对
ip link add veth1 type veth peer name br-veth1
一边加入 Linux 网桥
brctl addif br-test br-veth1
另一边加入命名空间
ip link set veth1 netns ns2
开启连接
ip netns exec ns2 ip link set dev veth1 up
ip link set dev br-verh1 up
OpenvSwitch 和 2 个 veth pair
另一种解决方案是使用 openvswitch 而不是旧的 Linux bridge。配置与 Linux bridge 相同
使用 ovs 和 2 个 veth pair 连接 namespaces
对于此设置，需要一个交换机和两条连接线（虚拟意义上的）。使用一个 ovs 网桥和两个 veth pair
添加命名空间
ip netns add ns1
ip netns add ns2
创建ovs网桥
ovs-vsctl add-br $BRIDGE
端口 port 1
创建一个veth端口对
ip link add veth0 type veth peer name ovs-veth0
一边端口加入 ovs 网桥
ovs-vsctl add-port $BRIDGE ovs-veth0
另一端端口加入命名空间
ip link set veth0 netns ns1
开启连接
ip netns exec ns1 ip link set dev veth0 up
ip link set dev ovs-veth0 up
端口 port 2
创建一个 veth 端口对
ip link add veth1 type veth peer name ovs-veth1
一边端口加入 ovs 网桥
ovs-vsctl add-port $BRIDGE ovs-veth1
另一端端口加入命名空间
ip link set veth1 netns ns2
开启连接
ip netns exec ns2 ip link set dev veth1 up
ip link set dev ovs-veth1 up
OpenvSwitch 和 2 个 OpenvSwitch 端口
另一种解决方案是使用 openvswitch 并利用 openvswitch 内部端口。这避免了必须在所有其他解决方案中使用的veth pair 的使用
使用 openvswtich 和 2 个 openvswitch 端口连接 namespaces
对于此设置，需要一个交换机和两条连接线（虚拟意义上的）。使用一个 openvswitch 和两个 openvswitch 端口
添加命名空间
ip netns add ns1
ip netns add ns2
创建 ovs 网桥
ovs-vsctl add-br $BRIDGE
端口 port 1 创建 ovs 内部端口
ovs-vsctl add-port $BRIDGE tap1 --set interface tap1 type=internal
把它加到命名空间
ip link set tap1 netns ns1
启动连接
ip netns exec ns1 ip link set dev tap1 up
端口 port 2 创建 ovs 内部端口
ovs-vsctl add-port $BRIDGE tap2 --set interface tap2 type=internal
把它加到命名空间
ip link set tap2 netns ns2
启动连接
ip netns exec ns2 ip link set dev tap2 up