使用golang理解Linux namespace（一）- 基础

在展开学习命名空间发现，大多数教程都基于C语言讲解，其实也很合理，毕竟Linux的历史由来就这样，但是为了更加简便，这里采用golang来进行讲解。

说来惭愧，Linux namespace是我在接触了docker之后才了解的概念，由于之前使用dotnet开发，也没接触这方面的东西，（C#中也有个命名空间的概念😂），显然这里是不一样的。

Linux namespace是现代容器实现最基础的基础了，主要可以用于系统资源的隔离，比如不同的进程间实现不同资源的独立。

对应容器来说这是一个很关键的点，比如，进程A要卸载一个目录，此时不应该影响B，而B要改变一个网络也不应该影响C。这就可以通过namespace来隔离。

注意，这有个知识点还要强调下，namespace并不限制物理资源的访问，比如CPU内存之类的。要对资源访问实行限制，是通过另一种技术叫cgroups如果后面有机会的话再介绍好了

小试牛刀

以下命令默认在centos 7下测试，其他Linux发行版应该也ok

 root@vm41: unshare -h

Usage:
 unshare [options] &lt;program&gt; [&lt;argument&gt;...]

Run a program with some namespaces unshared from the parent.

Options:
 -m, --mount               unshare mounts namespace
 -u, --uts                 unshare UTS namespace (hostname etc)
 -i, --ipc                 unshare System V IPC namespace
 -n, --net                 unshare network namespace
 -p, --pid                 unshare pid namespace
 -U, --user                unshare user namespace
 -f, --fork                fork before launching &lt;program&gt;
     --mount-proc[=&lt;dir&gt;]  mount proc filesystem first (implies --mount)
 -r, --map-root-user       map current user to root (implies --user)
     --propagation &lt;slave|shared|private|unchanged&gt;
                           modify mount propagation in mount namespace
 -s, --setgroups allow|deny  control the setgroups syscall in user namespaces

 -h, --help     display this help and exit
 -V, --version  output version information and exit

For more details see unshare(1).

看到帮助是说unshare命令可以从父进程中脱离，用另外一个命名空间运行一个程序。

那就用这个命令来测试UTS命名空间最合适不过了，UTS命名空间可以提供独立的主机名和域名等系统标志，具体是不是不同。可以在任意的UTS命名下的/bin/sh 进程运行hostname my-new-hostname测试出来。并可以得知hostname的改变仅限于此进程。在此进程之外并没有变化。


root@vm41: sudo su //切换用户
root@vm41: hostname //当前主机名，看到是vm41
vm41
root@vm41: unshare -u /bin/sh //用新的UTS命名空间创建一个sh进程
sh-4.2#
sh-4.2# hostname my-new-hostname //设置新的主机名
sh-4.2# hostname //查看此时主机名已经改变
my-new-hostname 
sh-4.2# exit //退出新的的UTS命名空间
exit
root@vm41: hostname //确认原主机名并未受影响
vm41

主要是考虑到创建命名空间需要root权限，所以一开始就切换了su，当然我本来就是root用户，这里是通过hostname来测试。

可以看到，原命名空间hostname是vm41，然后用unshare命令创建的进程改变了hostname为my-new-hostname,这是一个新的，独立的UTS命名空间。

因此在这里修改了主机名，它并不会影响到原来的UTS命名空间上，为什么呢，因为这里执行exit后，回来原命名空间可以看到hostname的值并没有改动。

7种namespace类型

上面的🌰已经简要地演示了UTS命名空间的魔力，实际上还有很多，在写这篇文章的时候就已经有7种命名空间。

分别是

Mount - 用于独立文件系统和挂载点
UTS -用于独立hostname和domainname
IPC - 用于独立进程之间的通信资源nterprocess communication (IPC)
PID - 用于独立PID号空间
Network -用于间隔网络接口interfaces
User - 用于间隔UID/GID空间
Cgroup - 用于间隔cgroup root目录

可以确定的是，不同的容器实现都是基于以上的命名空间进行处理，不一而足，理论归理论，实现归实现，本文暂不会全部解释，但是可以留着以后再慢慢解释。

后续

最后，本文只是用unshare命令来引出命名空间的概念，后面还有很多实用的讲解和理论。

thinking

小试牛刀

7种namespace类型

后续