【云原生 ? Docker】Docker核心UTS Namespace原理實(shí)踐
Docker三大支柱核心技術(shù)：Namespace、Cgroups和UnionFS，這節(jié)通過一個UTS Namespace簡單實(shí)踐小案例，更加直觀理解Namespace資源隔離技術(shù)。
(資料圖片)
UTS Namespace主要是用來隔離主機(jī)名和域名的隔離，它允許每個 UTS Namespace擁有一個獨(dú)立的主機(jī)名。例如我們的主機(jī)名稱為 VM-4-14-centos，使用 UTS Namespace可以實(shí)現(xiàn)在容器內(nèi)的主機(jī)名稱為 container-docker或者其他任意自定義主機(jī)名。
UTS Namespace案例實(shí)踐
在進(jìn)行UTS Namespace案例實(shí)踐之前，我們先來了解個關(guān)鍵指令：「unshare，運(yùn)行一些與父級不共享某些名稱空間的程序?！?/strong>
root@node3:~# unshare --helpUsage: unshare [options] [...]Run a program with some namespaces unshared from the parent.Options:-h，--help顯示幫助文本并退出。-i，-- ipc 取消共享IPC名稱空間。-m，-- mount 取消共享安裝名稱空間。-n，-- net 取消共享網(wǎng)絡(luò)名稱空間。-p，-- pid 取消共享pid名稱空間。另請參見--fork和--mount-proc選項。-u，-- uts 取消共享UTS名稱空間。-U，--user 取消共享用戶名稱空間。-f，-將指定程序fork為取消共享的子進(jìn)程，而不是直接運(yùn)行它。這在創(chuàng)建新的pid命名空間時很有用。--mount-proc [=mountpoint]在運(yùn)行程序之前，將proc文件系統(tǒng)掛載到mountpoint （默認(rèn)為/ proc）。這在創(chuàng)建新的pid名稱空間時很有用。這也意味著創(chuàng)建一個新的掛載名稱空間，因為/ proc掛載否則會破壞系統(tǒng)上的現(xiàn)有程序。新的proc文件系統(tǒng)顯式安裝為私有文件（由MS_PRIVATE | MS_REC）。-r，-- map-root-user 僅在當(dāng)前有效的用戶和組ID已映射到新創(chuàng)建的用戶名稱空間中的超級用戶UID和GID之后，才運(yùn)行該程序。這樣即使在沒有特權(quán)的情況下運(yùn)行，也可以方便地獲得管理新創(chuàng)建的名稱空間各個方面所需的功能（例如，在網(wǎng)絡(luò)名稱空間中配置接口或在安裝名稱空間中安裝文件系統(tǒng)）。僅作為一項便利功能，它不支持更復(fù)雜的用例，例如映射多個范圍的UID和GID。 我們通過一個實(shí)例來驗證下 UTS Namespace的作用。
1、首先我們使用 unshare命令來創(chuàng)建一個 UTS Namespace
# unshare --uts --fork /bin/bash創(chuàng)建好 UTS Namespace后，宿主機(jī)shell下lsns列出namespace信息，會發(fā)現(xiàn)最后一條就是我們使用unshare創(chuàng)建了一個uts類型的namespace：
2、回到上步uts命名空間shell下，使用 hostname命令設(shè)置一下主機(jī)名：
[root@VM-4-14-centos ~]# hostnameVM-4-14-centos[root@VM-4-14-centos ~]# hostname -b container-docker[root@VM-4-14-centos ~]# hostnamecontainer-docker通過上面命令的輸出，我們可以看到當(dāng)前 UTS Namespace內(nèi)的主機(jī)名已經(jīng)被修改為 container-docker。
3、回到宿主機(jī)shell下，查看一下主機(jī)的 hostname：
[root@VM-4-14-centos ~]# hostnameVM-4-14-centos可以看到主機(jī)的名稱仍然為 VM-4-14-centos，并沒有被修改，這就是使用UTS Namespace技術(shù)實(shí)現(xiàn)主機(jī)名隔離功能。
Docker原理驗證
1、使用docker run創(chuàng)建并運(yùn)行一個Docker容器：
[root@VM-4-14-centos ~]# docker run -d --name test-nginx --hostname docker-nginx nginx0fd5ec42923553ec2600c51ef4f119e4025ebf5adf13561b0e847cd816f332b7[root@VM-4-14-centos ~]# docker exec -it 0fd sh# hostnamedocker-nginx?--hostname指定docker容器的hostname，上面指定--hostname docker-nginx，通過docker exec指令進(jìn)入到docker容器中，使用hostname查看Docker容器的hostname已被正確修改。?
2、查看剛創(chuàng)建的Docker容器對應(yīng)的宿主機(jī)PID信息：
[root@VM-4-14-centos ~]# docker inspect -f {{.State.Pid}} test-nginx29424或者通過lsns指令也可以查看到我們剛才創(chuàng)建的Docker容器Namespace信息：
3、在宿主機(jī)shell下使用nsenter指令可以進(jìn)入到Docker容器相同的Namespace下：
[root@VM-4-14-centos ~]# nsenter -t 29424 -u -n說明：
-t：指定被進(jìn)入命名空間的目標(biāo)進(jìn)程的pid，即指定Docker容器在宿主機(jī)上對應(yīng)pid；-u：進(jìn)入uts命令空間；-n：進(jìn)入net命令空間。?「nsenter：一個可以在指定進(jìn)程的命令空間下運(yùn)行指定程序的命令?！?/strong>有很多image內(nèi)部是沒有bash的，所以我們docker exec是無法進(jìn)入容器的，此時如果還想看一下容器內(nèi)的情況，其實(shí)只需要想辦法加入到容器對應(yīng)的namespace就可以了。我們使用nsenter工具即可實(shí)現(xiàn)，該工具啟動后會將自己加入到指定的namespace中，然后exec執(zhí)行我們指定的程序（通常就是bash）。這個命令大家在容器網(wǎng)絡(luò)調(diào)試下可能常用，比如在一些沒有網(wǎng)絡(luò)調(diào)試工具(
ip address，ping，telnet，ss，tcpdump)的容器內(nèi)利用宿主機(jī)上的命令進(jìn)行容器內(nèi)網(wǎng)絡(luò)連通性的調(diào)試等等。?
4、使用hostname和ip addr驗證，和Docker容器在相同的UTS Namespace和Network Namespace下：
[root@docker-nginx ~]# hostnamedocker-nginx[root@docker-nginx ~]# ip addr1: lo: mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1000 link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00 inet 127.0.0.1/8 scope host lo valid_lft forever preferred_lft forever40: eth0@if41: mtu 1500 qdisc noqueue state UP group default link/ether 02:42:ac:11:00:07 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff link-netnsid 0 inet 172.17.0.7/16 brd 172.17.255.255 scope global eth0 valid_lft forever preferred_lft forever