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Le *namespace* `network`
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## Introduction
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L'espace de noms `network`, comme son nom l'indique permet de virtualiser tout
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ce qui est en lien avec le réseau : les interfaces, les ports, les routes, les
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règles de filtrage, etc.
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En entrant dans un nouvel espace de nom `network`, on se retrouve dans un
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environnement qui n'a plus que l'interface de loopback :
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```shell
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42sh# unshare -n ip a
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1: lo: <LOOPBACK> mtu 65536 qdisc noop state DOWN group default qlen 1
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link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
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```
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Qui dit nouvelle pile réseau, dit également que les ports qui étaient assignés
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dans l'espace principal, ne le sont plus dans le conteneur : il est donc
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possible de lancer un serveur web sans qu'il entre en conflit avec celui d'un
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autre espace de noms.
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## Premiers pas avec `ip netns`
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La suite d'outils `iproute2` propose une interface simplifiée pour utiliser le
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*namespace* `network` : `ip netns`.
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Tout d'abord, nous allons créer un nouvel espace de nom :
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```shell
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42sh$ ip netns add virli
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```
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La technique utilisée ici pour avoir des *namespaces* nommés est la même que
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celle que nous avons vu dans la première partie sur les *namespaces* : via un
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`mount --bind` dans le dossier `/var/run/netns/`. Cela permet de faire
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persister le namespace malgré le fait que plus aucun processus ne s'y exécute.
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Maintenant que notre *namespace* est créé, voyons s'il contient des interfaces :
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```sh
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42sh$ ip netns exec virli ip link
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```
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Cette commande ne devrait vous montrer que l'interface de *loopback*, car nous
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n'avons pour l'instant pas encore attaché la moindre interface.
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D'ailleurs, cette interface est rapportée comme étant désactivée, activons-là
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via la commande :
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```shell
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42sh$ ip netns exec virli ip link set dev lo up
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```
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Si tout se passe bien, vous devriez maintenant pouvoir lancer un `ping` sur
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cette interface :
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```shell
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42sh$ ip netns exec virli ping 127.0.0.1
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```
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## *Virtual Ethernet*
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Étant donné qu'une interface réseau ne peut être présente que dans un seul
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espace de noms à la fois, il n'est pas bien pratique d'imposer d'avoir une
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interface physique par conteneur, d'autant plus si l'on a plusieurs
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centaines de conteneurs à gérer.
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Une technique couramment employée consiste à créer une interface virtuelle de
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type `veth` :
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```
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ip link add veth0 type veth peer name veth1
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```
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Une interface `veth` se comporte comme un tube bidirectionnel : tout ce qui
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entre d'un côté sort de l'autre et inversement. La commande précédente a donc
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créé deux interfaces `veth0` et `veth1` : les paquets envoyés sur `veth0` sont
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donc reçu par `veth1` et les paquets envoyés à `veth1` sont reçus par `veth0`.
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Dans cette configuration, ces deux interfaces ne sont pas très utiles, mais si
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l'on place l'une des deux extrêmité dans une autre *namespace* `network`, il
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devient alors possible de réaliser un échange de paquet entre les deux.
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Pour déplacer `veth1` dans notre *namespace* `virli` :
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```shell
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42sh# ip link set veth1 netns virli
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```
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Il ne reste plus maintenant qu'à assigner une IP à chacune des interfaces :
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```shell
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42sh# ip netns exec virli ip a add 10.10.10.42/24 dev veth1
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42sh# ip a add 10.10.10.41/24 dev veth0
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```
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Testons maintenant que la communication entre les deux passe bient :
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```shell
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42sh# ping 10.10.10.42
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- et -
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42sh# ip netns exec virli ping 10.10.10.41
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```
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Il ne reste donc pas grand chose à faire pour fournir Internet à notre
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conteneur, via un peu de NAT ou grâce à un pont Ethernet.
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## Les autres types d'interfaces
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Le bridge ou le NAT obligera tous les paquets à passer à travers de nombreuses
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couches du noyau. Utiliser les interface *veth* est plutôt simple et disponible
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partout, mais c'est loin d'être la technique la plus rapide ou la moins
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gourmande.
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### VLAN
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Il est possible d'attribuer juste une interface de VLAN, si l'on a switch les
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supportant.
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```
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42sh# ip link add link eth0 name eth0.100 type vlan id 100
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42sh# ip link set dev eth0.100 up
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42sh# ip link set eth0.100 netns virli
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```
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### MACVLAN
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Lorsque l'on a pas assez de carte ethernet et que le switch ne supporte pas les
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VLAN, le noyau met à disposition un routage basé sur les adresses MAC : le
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MACVLAN. S'il est activé dans votre noyau, vous allez avoir le choix entre l'un
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des deux modes : VEPA ou *bridge*.
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#### VEPA
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Dans ce mode, tous les paquets sortant sont directement envoyé sur l'interface
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ethernet de sortie, sans qu'aucun routage préalable n'est été effectué. Ainsi,
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si un paquet est à destination d'un des autres conteneur de la machine, c'est à
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l'équipement réseau derrière la machine de rerouter le paquet vers la machine
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émetrice.
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Pour construire une nouvelle interface de ce type :
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```
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ip link add link eth0 mac0 type macvlan mode vepa
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```
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#### *Bridge*
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À l'inverse du mode *VEPA*, les paquets sont routés selon leur adresse MAC : si
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jamais une adresse MAC est connuee, le paquet est délivré à l'interface MACVLAN
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correspondante ; dans le cas contraire, le paquet est envoyé sur l'interface de
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sortie.
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Pour construire une nouvelle interface de ce type :
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```
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ip link add link eth0 mac1 type macvlan mode bridge
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```
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## Aller plus loin
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Pour approfondir les différentes techniques de routage, je vous
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recommande cet article :
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[Linux Containers and Networking](https://blog.flameeyes.eu/2010/09/linux-containers-and-networking).
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