《Kubernetes网络权威指南》读书笔记 | 千呼万唤始出来：veth pair

Posted 2023-02-19 COCOgsta

书籍来源：《Kubernetes网络权威指南：基础、原理与实践》

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veth是虚拟以太网卡（Virtual Ethernet）的缩写。veth设备总是成对的，因此我们称之为veth pair。veth pair一端发送的数据会在另外一端接收，veth pair常被用于跨network namespace之间的通信，即分别将veth pair的两端放在不同的namespace里，如图1-2所示。

图1-2 veth pair示意图

仅有veth pair设备，容器是无法访问外部网络的。因为从容器发出的数据包，实际上是直接进了veth pair设备的协议栈。如果容器需要访问网络，则需要使用网桥等技术将veth pair设备接收的数据包通过某种方式转发出去。

下面，我们将演示veth pair的创建和使用：

创建的veth pair在主机上表现为两块网卡，我们可以通过ip link命令查看：

如上所示，新创建的veth pair设备的默认mtu是1500，设备初始状态是DOWN。我们同样可以使用ip link命令将这两块网卡的状态设置为UP。

veth pair设备同样可以配置IP地址，命令如下：

可以将veth pair设备放到namespace中。

veth pair设备的原理较简单，就是向veth pair设备的一端输入数据，数据通过内核协议栈后从veth pair的另一端出来。veth pair的基本工作原理如图1-3所示。

图1-3 veth pair 的基本工作原理图

1.2.1 veth pair内核实现

veth pair由内核实现，在veth pair设备上，任意一端（RX）接收的数据都会在另一端（TX）发送出去，veth pair在转发过程中不会篡改数据包的内容。

1.2.2 容器与host veth pair的关系

有没有办法知道host上的vethxxx和哪个container eth0是成对的关系呢？

方法1

首先，在目标容器里查看：

然后，在主机上遍历/sys/claas/net下面的全部目录，查看子目录ifindex的值和容器里查出来的iflink值相当的veth名字，这样就找到了容器和主机的veth pair关系。

方法2

在目标容器里执行以下命令：

从上面的命令输出可以看到116:eth0@if117，其中116是eth0接口的index，117是和它成对的veth的index。

当host执行下面的命令时，可以看到对应117的veth网卡是哪一个，这样就得到了容器和veth pair的关系。

方法3

可以通过ethtool -S命令列出veth pair对端的网卡index，例如：

而主机上index为6的网卡为：