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本文以DHCP為例，介紹了network namespace的基本原理，以及他在OpenStack中的應用。基本概念

1: Linux系統的全局資源

user:用戶ID和組ID

uts:主機名和域名

pid:進程ID

mount:文件系統掛載點

network:網路資源

ipc:進程間通信

2:Linux Namespace

Linux Namespaces提供了一種隔離系統全局資源的方法, 通過這個方法，每個namespace都了有一份獨立的資源。這樣,不同的進程在各自的namespace里對同一種資源的訪問不會發生沖突。

每個Namespace看上去就像一個單獨的Linux系統,從而實現了系統的隔離(Isolating Your System with Linux Namespaces)。與hypervisor比較，這是一個輕量級的系統虛擬化解決方案。被OpenStack廣泛使用，并且是docker的核心技術之一。

3:Linux Network Namespace

Network namespace主要實現了網絡資源的隔離，網絡資源包括網絡設備、IPv4和IPv6協議棧、IP路由表、防火墻、socket等。給一個或多個進程私有的網絡資源。在OpenStack里，用來實現L3層網路的虛擬化。4:DHCP在Openstack中的實現

DHCP的基本功能就是給客戶端動態提供IP，具體原理不在這里描述，下面只是簡單地介紹一下DHCP在OpenStack里的如何工作的。(1):neutron-dhcp-agent 用參數"--dhcp-hostsfile=filename" 啟動dnsmasq服務。當新的port被創建或者舊的port被刪除時，OpenStack以dnsmasq-format的格式更新hostsfile文件。如下例所示：

fa:17:4e:86:18:a6,,192.168.10.10,192800

fa:17:4e:78:18:9b,,192.168.10.20,192800(2):當OpenStack從hostsfile增加或者刪除一條記錄時，他給dnsmasq服務發送一個HUP信號，dnsmasq會重新讀取配置文件和hostsfile。當VM發出DHCP-Discover后,dnsmasq分配IP地址給VM。管理Network Namespace

新建network namespace

經過上面幾步，創建出如下的網絡拓撲圖：

創建veth pair

創建一個veth pair, 一端接在在新建的namespace中, 通常命名為eth0，一端接在Open vSwitch, 通常命名為veth。通過Open vSwitch進行路由轉發, 達到兩個namespace通信的目的。

對green namespace做同樣的操作，把他和openvswitch也連起來。

配置IP地址

給eth-r和eth-g配置IP地址后，兩個namespace就可以互相交流了。

DHCP在Openstack中的實現

虛擬機，DHCP服務和Linux bridge在OpenStack中的邏輯結構圖如下圖所示。本文以linux bridge為例來解釋說明。

虛擬機和dhcp namespace都連在linux bridge上,dnsmasq服務在dhcp namespace的veth pair端口監聽虛擬機dhcp的請求。具體實現步驟如下：新建一個namespace:dhcp-r

新建一個veth-pair(tab-1,ns-1)

把dhcp的Ip地址配置在ns-1端口上

起dnsmasq服務,讓他監聽在ns-1上