はじめに
以前のNamespaceの記事の続きを記載します。
前回の投稿：Linux Network Namespace1
今更ですが、netnsって何かと思ったら、NETwork NameSpaceの頭文字でした。
再び気付いたことなども含めてQiita記載していきます。
前回のルータがなくても通信ができた理由
本来であれば、IPを使用して構成されたネットワークはルータによる
パケットのバケツリレーによって成り立っている
ただ以前構成したIPは "同じネットワークのセグメントに所属" していたため
ルータがなくても通信ができていた
つまり、ルータが必要になる場合というのは
セグメントが異なる相手と通信をしたいときだけに限る
セグメントとは
一つのものを分割した一部分のこと
コードセグメントやデータセグメントなど複数あるらしいですが
今回は関係ないと思うので割愛します。
IPアドレスは2つの部分に分けられている
IPv4
32bit間の2進数の整数
例) XXXXXXXX00000000XXXXXXXX00000000
=> これを8bit間隔で区切ってみる
それぞれの区切られた空間をオクテットという
例) XXXXXXXX00000000XXXXXXXX00000000
=> XXXXXXXX.00000000.XXXXXXXX.00000000
これを10進数に直してみる
例) XXXXXXXX.00000000.XXXXXXXX.00000000
=> XXX.X.X.0
そしてこのIPアドレスはこう見えて2つの部分に分かれている
例) XXX.X.X.1のIPアドレス
前半のXXX.X.Xをネットワーク部
後半の1をホスト部という
ネットワーク部をネットワークアドレス
ホスト部をホストアドレスとも言われる
なぜ分けられているのか
セグメントを識別するためにある
=> つまりネットワークアドレスが同じIPアドレスは同じセグメントに属している
- XXX.X.X.1
- XXX.X.X.0
24bit目で分けてみると
同じXXX.X.Xというネットワークアドレスになる
また前回作成したvethの値は
XXX.X.X.X/24などというものだった
この/24という文字列こそ24bit目までがネットワークアドレスであることを示している
- XXX.X.X.1/24
- XXX.X.X.2/24
よって上記2つは同じネットワーク内のセグメントに所属しているということになる
ルータを入れてみる
前回のns1とns2というNamespaceの間にルータを介して通信ができるように設置する
$ sudo ip netns add ns1
$ sudo ip netns add router
$ sudo ip netns add ns2
再び1から作ります。
橋渡しをする “ router “ というNamespaceも加えて作成する
続いてそれぞれのNamespace同士を繋ぐvethインターフェースを作成する
3つのNamespaceがあるので計2本のインターフェースが必要になる
$ sudo ip link add ns1-veth0 type veth peer name gw-veth0
$ sudo ip link add ns2-veth0 type veth peer name gw-veth1
作成したvethインターフェースにそれぞれのNamespaceを所属させ、upさせる
$ sudo ip link set ns1-veth0 netns ns1
$ sudo ip link set gw-veth0 netns routes
$ sudo ip link set gw-veth0 netns router
$ sudo ip link set ns2-veth0 netns ns2
$ sudo ip netns exec ns1 ip link set ns1-veth0 up
$ sudo ip netns exec router ip link set gw-veth0 up
$ sudo ip netns exec router ip link set gw-veth0 up
$ sudo ip netns exec ns2 ip link set ns2-veth0 up
IPアドレスの設定をする
ns1~router間を設定
それぞれのネットワーインターフェースに同じセグメントのIPアドレスを付与する
両者は同じ192.0.2.0/24というセグメントに設定
$ sudo ip netns exec ns1 ip address add 192.0.2.1/24 dev ns1-veth0
$ sudo ip netns exec router ip address add 192.0.2.254/24 dev gw-veth0
ns2 とrouter 間も同じセグメントのIPアドレスを付与する
両者は同じ198.51.100.0/24というセグメントに設定
$ sudo ip netns exec router ip address add 198.51.100.254/24 dev gw-veth1
$ sudo ip netns exec ns2 ip address add 198.51.100.1/24 dev ns2-veth0
図のような設定ができる
ルータ越しに通信をする
ルータを介してセグメントを超えた通信ができることを確認する
今の状態でns1からns2のIPアドレスに向けてPingを打ってみる
$ sudo ip netns exec ns1 ping -c 3 198.51.100.1. -I 192.0.2.1
PING 198.51.100.1 (198.51.100.1) from 192.0.2.1 : 56(84) bytes of data.
ping : sendmsg : Network is unreachable
ping : sendmsg : Network is unreachable
ping : sendmsg : Network is unreachable
—- 198.51.100.1 ping statisics —
3 packets transmitted, 0 received, 100% packet loss , time 2000ms
"Network is unreachable"
ネットワークに到達できないと言われ怒られてしまう。
通信が失敗する原因はNetwork Namespaceにルーティングの設定がないため
通信をするためのリレーに必要な情報はルーティングテーブルに記載されていたので
現在のルーティングテーブルを確認してみる
$ sudo ip netns exec ns1 ip route show
192.0.2.0/24 dev ns1-veth0 proto karnel scope link src 192.0.2.1
ns1のルーティングテーブルにはルーティングエントリが1つある
192.0.2.0/24宛はns1-veth0というネットワークインターフェースで通信するという内容しかない
つまりパケット先の送信元である198.51.100.1はどのルーティングエントリにも一致しないので
ns1がパケットを次に誰に渡せばいいのかわからなかったのが原因
解決するにはルーティングテーブルにルーティングエントリを追加する必要がある
$ sudo ip netns exec ns1 ip route add default via 192.0.2.254
$ ip route addにとってルーティングエントリを追加できる
続いてns2にも同じ悩みを抱えているので同様に設定をする
$ sudo ip netns exec ns2 ip route add default via 198.51.100.254
改めてns1からns2にPingを打ってみる
$ sudo ip netns exec ns1 ping -c 3 198.51.100.1 -I 192.0.2.1
PING 198.51.100.1 (198.51.100.1) from 192.0.2.1 : 56(84) butes of data.
— 198.51.100.1 ping statistics—
3 packets transmitted , 0 received , 100% packet loss, time 2000ms
errorは無くなったが、送ったpingに対して返答が戻ってきていない
sysctlというカーネルのパラメータを設置するためのコマンドを打たないといけないらしい
このコマンドによってカーネルのnet.ipv4.ip_forwardを1にする、パラメータを1にして有効にした
Linuxはこのパラメータが有効になっていないとルータとして起動しないらしい
$ sudo ip netns exec router sysctl net.ipv4.ip_forward=1 net.ipv4.ip_forward=1
$ sudo ip netns exec ns1 ping -c 3 198.51.100.1 -I 192.0.2.1
PING 198.51.100.1 (198.51.100.1) from 192.0.2.1 : 56(84) butes of data.
64 bytes from 198.51.100.1 : icmp_seq=1 ttl=63 time=0022ms
64 bytes from 198.51.100.1 : icmp_seq=2 ttl=63 time=0044ms
64 bytes from 198.51.100.1 : icmp_seq=3 ttl=63 time=0066ms
—198.51.100.1 ping statistics —
終わりに
ns1とns2の間をルータを介して通信が通りました。
ほとんど書籍から引用したというのもあり,,まだまだ知識不足です,,
少しずつ単語などを調べならが学んでいこうと思います。